JP2001197747A - Ac voltage detection circuit and method, charging circuit and method, chopper charging circuit and method, and electronics and clocking device - Google Patents

Ac voltage detection circuit and method, charging circuit and method, chopper charging circuit and method, and electronics and clocking device

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JP2001197747A
JP2001197747A JP2000275490A JP2000275490A JP2001197747A JP 2001197747 A JP2001197747 A JP 2001197747A JP 2000275490 A JP2000275490 A JP 2000275490A JP 2000275490 A JP2000275490 A JP 2000275490A JP 2001197747 A JP2001197747 A JP 2001197747A
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    • Y02T10/92Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect power generating conditions at an early stage. SOLUTION: Sub capacitors C1, C2 are selected by a sub capacitor selecting part 7. When an AC power generator AG with the selected sub capacitor C2 generates electromotive voltage so that the potential of an output terminal AG1 may exceed that of the output terminal AG2, a diode d1 is ON and electric charges are stored in the sub capacitor C2. When electromotive voltage is generated on the side of the output terminal AG1, the voltage of the output terminal AG1 becomes the sum of the voltage of the sub capacitor C2 and that between the output terminals AG1, AG2, so that the electromotive voltage is doubled. A power generation detecting part 10 detects the generating conditions based on the doubled voltage.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、入力端子間に接続
されるインダクタンス素子に予め定められた振幅以上の
交流電圧が誘起されたか否かを検出するのに好適な交流
電圧検出回路および方法、充電回路および方法、チョッ
パ充電回路および方法、電子機器ならびに計時装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an AC voltage detecting circuit and method suitable for detecting whether or not an AC voltage having a predetermined amplitude or more is induced in an inductance element connected between input terminals. The present invention relates to a charging circuit and method, a chopper charging circuit and method, an electronic device, and a timing device.

【0002】[0002]

【従来の技術】発電機によって発電された交流電圧をコ
ンデンサや電池に充電する充電回路として、ブリッジ型
の充電回路が知られている。図15は、従来の充電回路
の回路図である。この充電回路においては、発電機AG
の出力端子A、Bの電圧と電源Vddの電圧とを比較する
コンパレータCOM1、COM2、発電機AGの出力端子A、B
の電圧とグランドGNDの電圧を比較するコンパレータCOM
3、COM4、および充電電流を蓄電する大容量のコンデン
サCが各々設けられている。そして、各コンパレータCO
M1〜COM4の出力によりPチャンネルFETP1、P2、N1、
N2のオン・オフが制御される。
2. Description of the Related Art A bridge-type charging circuit is known as a charging circuit for charging an AC voltage generated by a generator to a capacitor or a battery. FIG. 15 is a circuit diagram of a conventional charging circuit. In this charging circuit, the generator AG
COM1, COM2 for comparing the voltage of the output terminals A and B with the voltage of the power supply Vdd, and the output terminals A and B of the generator AG
Comparator COM that compares the voltage of
3, COM4, and a large-capacity capacitor C for storing a charging current are provided. And each comparator CO
The P-channel FETs P1, P2, N1,
ON / OFF of N2 is controlled.

【0003】ここで、出力端子Aの電圧がグランドGND
の電圧以下になると、コンパレータCOM3によってNチャ
ンネルFETN1がオン状態とされるので、出力端子AG
1が接地される。また、出力端子Bの電圧が電源Vddの
電圧を越えると、コンパレータCOM2によって、Pチャン
ネルFETP2がオンとされるので、電荷が矢印の経路で
コンデンサCに充電される。この場合、出力端子Bの電
圧が電源Vddの電圧を越えない限り、PチャンネルFE
TP2はオンとならないので、矢印と逆の経路で電流が流
れて、コンデンサCが放電するといった不都合が生じな
いようになっている。
[0003] Here, the voltage of the output terminal A is equal to the ground GND.
When the voltage becomes equal to or less than the voltage of the output terminal AG, the N-channel FET N1 is turned on by the comparator COM3.
1 is grounded. When the voltage of the output terminal B exceeds the voltage of the power supply Vdd, the P-channel FET P2 is turned on by the comparator COM2. In this case, as long as the voltage of the output terminal B does not exceed the voltage of the power supply Vdd, the P-channel FE
Since TP2 is not turned on, current does not flow in the reverse direction of the arrow, and the disadvantage that the capacitor C is discharged does not occur.

【0004】このように、従来の充電回路にあっては、
電界効果トランジスタとコンパレータを組み合わせて、
一定の条件の下に一方向に電流を流す一方向性ユニット
を構成し、これによって、交流電圧を効率よく充電でき
るようになされている。
Thus, in the conventional charging circuit,
Combining field effect transistors and comparators,
A unidirectional unit that allows a current to flow in one direction under a certain condition is configured so that an AC voltage can be charged efficiently.

【0005】この充電回路にあっては、発電機AGが発
電しない期間においても、コンデンサCに蓄積された電
気エネルギーがコンパレータによって消費されてしま
い、充電効率が低下するといった問題がある。
In this charging circuit, there is a problem that the electric energy stored in the capacitor C is consumed by the comparator even during the period when the generator AG does not generate power, and the charging efficiency is reduced.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、コンパレー
タは、電界効果トランジスタで構成されるがそのトラン
ジション周波数は消費電流が少ない程、低くなる。ま
た、コンパレータの動作速度は、そこに用いられる電界
効果トランジスタのトランジション周波数に応じて定ま
り、トランジション周波数が低い程、動作速度が遅くな
る。上述したように、発電検出用のコンパレータには低
消費電流タイプのものを使用する必要があるので、出力
端子A、B間に一定レベルを越える起電圧がコンパレー
タに入力されても、すぐには発電を検出することができ
ない。
The comparator is composed of a field effect transistor, but its transition frequency becomes lower as the current consumption becomes smaller. The operation speed of the comparator is determined according to the transition frequency of the field effect transistor used therein, and the lower the transition frequency, the lower the operation speed. As described above, since it is necessary to use a low-current-consumption type comparator for the power generation detection, even if an electromotive voltage exceeding a certain level is input to the comparator between the output terminals A and B, immediately, Power generation cannot be detected.

【0007】ここで、発電検出用のコンパレータに入力
する閾値電圧を下げて、早期に発電を検出することも考
えられる。しかし、閾値電圧を下げると交流発電機AG
の出力用コイルにノイズが誘起されたときに誤動作して
しまう。このため、閾値電圧を下げるのには、限界があ
る。この点について、具体的に説明する。図16は、出
力端子A、B間に発生する起電圧VGと閾値電圧VDの
関係を示したものである。この例では、ノイズNによっ
て誤動作しないように、閾値電圧VGを設定してある。
このため、時刻t0から時刻t1までの期間は、起電圧
が発生しているにも拘わらず、発電状態を検出すること
ができないといった問題がある。
Here, it is conceivable to detect the power generation early by lowering the threshold voltage input to the power generation detection comparator. However, when the threshold voltage is lowered, the alternator AG
Malfunctions when noise is induced in the output coil. For this reason, there is a limit in lowering the threshold voltage. This will be specifically described. FIG. 16 shows the relationship between the electromotive voltage VG generated between the output terminals A and B and the threshold voltage VD. In this example, the threshold voltage VG is set so as not to malfunction due to the noise N.
For this reason, there is a problem that the power generation state cannot be detected during the period from time t0 to time t1, even though the electromotive voltage is generated.

【0008】また、このようなチョッパ式充電回路にお
いては、出力端子A、B間に発生する起電圧が極小さい
場合は、出力用コイルのインダクタンスに蓄積されたエ
ネルギーが少ないため、チョッパ電圧に変換してもコン
デンサCの端子電圧Vdd以上に昇圧せず、コンデンサ
Cを充電することなく出力用コイルの内部抵抗などによ
って消費されてしまうこととなる。また、出力端子A、
B間に発生する起電圧が大きい場合でも、充電を開始し
てチョッパ電圧がコンデンサCの端子電圧Vdd以下に
なると、コンデンサCを充電することなく出力用コイル
の内部抵抗などによって消費されてしまうこととなる。
このような出力用コイルの内部抵抗などによって消費さ
れていたインダクタンスに蓄積されたエネルギーをコン
デンサCに充電することができれば、チョッパ式充電回
路の充電効率を更に高くすることができると考えられ
る。
Further, in such a chopper type charging circuit, when the electromotive voltage generated between the output terminals A and B is extremely small, the energy stored in the inductance of the output coil is small, so that the conversion into the chopper voltage is performed. Even if the voltage does not rise above the terminal voltage Vdd of the capacitor C, the capacitor C is consumed by the internal resistance of the output coil without charging the capacitor C. Also, output terminals A,
Even if the electromotive voltage generated between B is large, if charging is started and the chopper voltage becomes equal to or lower than the terminal voltage Vdd of the capacitor C, the capacitor C is consumed by the internal resistance of the output coil without being charged. Becomes
It is considered that if the energy stored in the inductance consumed by the internal resistance of the output coil or the like can be charged into the capacitor C, the charging efficiency of the chopper type charging circuit can be further increased.

【0009】本発明は上述した事情に鑑みてなされたも
のであり、充電効率を高くすることができ、また、入力
端子間に接続されるインダクタンス素子に予め定められ
た振幅以上の交流電圧が誘起されたか否かを早期に検出
することができる交流電圧検出回路、これを適用した充
電回路、チョッパ充電回路、電子機器および計時装置を
提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and can improve the charging efficiency. In addition, an AC voltage having a predetermined amplitude or more is induced in an inductance element connected between input terminals. It is an object of the present invention to provide an AC voltage detection circuit capable of detecting whether or not the detection has been performed at an early stage, a charging circuit to which the AC voltage detection circuit is applied, a chopper charging circuit, an electronic device, and a timing device.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の交流電圧検出回路は、第1入力端子と第2
入力端子との間に接続されるインダクタンス素子に予め
定められた振幅以上の交流電圧が誘起されたか否かを検
出するものであって、前記第1入力端子に接続される第
1容量素子と、前記第2入力端子に接続される第2容量
素子と、前記インダクタンス素子に交流電圧の誘起が開
始されると、前記第1または第2入力端子のうち一方の
入力端子に接続される容量素子を含む充電経路を形成す
る一方、他方の入力端子に接続される容量素子を含む充
電経路を遮断する充電手段と、前記第1入力端子および
前記第2入力端子の各電圧を基準電圧と比較し、比較結
果に応じて前記インダクタンス素子に交流電圧が誘起さ
れたことを検出する検出手段とを備えたことを特徴とす
る。
In order to solve the above problems, an AC voltage detecting circuit according to the present invention comprises a first input terminal and a second input terminal.
A first capacitive element connected to the first input terminal, for detecting whether an AC voltage having a predetermined amplitude or more is induced in the inductance element connected to the input terminal; A second capacitive element connected to the second input terminal, and a capacitive element connected to one of the first or second input terminals when an induction of an AC voltage is started in the inductance element. A charging unit that cuts off a charging path including a capacitive element connected to the other input terminal while forming a charging path including the first and second input terminals, and compares each voltage of the first input terminal and the second input terminal with a reference voltage; Detecting means for detecting that an AC voltage is induced in the inductance element according to the comparison result.

【0011】この発明によれば、インダクタンス素子に
交流電圧が生じると、一方の入力端子に接続される容量
素子に電荷が充電される。そして、交流電圧の位相が1
80度進んで他方の入力端子の電圧が一方の入力端子の
電圧より高くなると、他方の入力端子の電圧は、交流電
圧と容量素子に充電された電圧となる。従って、他方の
入力端子の電圧は倍昇圧されることになる。このため、
検出部は、倍昇圧された電圧に基づいて検出を行うこと
ができる。この場合、インダクタンス素子にノイズが誘
起されたとしても、それは、容量素子によって積分され
てしまうので、ノイズによって検出部が誤動作するとい
ったことは殆どない。
According to the present invention, when an AC voltage is generated in the inductance element, a charge is charged in the capacitance element connected to one input terminal. And the phase of the AC voltage is 1
When the voltage at the other input terminal becomes higher than the voltage at one input terminal by advancing by 80 degrees, the voltage at the other input terminal becomes an AC voltage and a voltage charged in the capacitor. Therefore, the voltage of the other input terminal is doubled. For this reason,
The detection unit can perform detection based on the doubled voltage. In this case, even if noise is induced in the inductance element, since the noise is integrated by the capacitance element, the noise hardly causes the detection unit to malfunction.

【0012】また、本発明の交流電圧検出回路は、第1
入力端子と第2入力端子との間に接続されるインダクタ
ンス素子に予め定められた振幅以上の交流電圧が誘起さ
れたか否かを検出するものであって、前記第1入力端子
とライン間に接続される第1ダイオードと、前記第1入
力端子と前記ライン間に接続される第1容量素子および
第1スイッチング素子と、前記第2入力端子と前記ライ
ン間に接続される第2ダイオードと、前記第2入力端子
と前記ライン間に接続される第2容量素子および第2ス
イッチング素子と、前記インダクタンス素子に連続した
交流電圧が誘起されている期間は、前記第1または第2
スイッチング素子のうちいずれか一方をオンし、他方を
オフするように制御するとともに、前記第1および第2
入力端子のうち当該期間終了直前に端子電圧が低い方の
入力端子と前記ライン間に接続されるスイッチング素子
を当該期間終了後にオンするように制御する制御部と、
前記第1入力端子および前記第2入力端子の各電圧を基
準電圧と比較し、比較結果に応じて前記インダクタンス
素子に予め定められた振幅以上の交流電圧が誘起された
ことを検出する検出部とを備えたことを特徴とする。
Further, the AC voltage detecting circuit according to the present invention comprises:
Detecting whether an AC voltage having a predetermined amplitude or more is induced in an inductance element connected between the input terminal and the second input terminal, wherein the connection is made between the first input terminal and a line; A first diode, a first capacitive element and a first switching element connected between the first input terminal and the line, a second diode connected between the second input terminal and the line, The second capacitive element and the second switching element connected between the second input terminal and the line, and the period in which the continuous AC voltage is induced in the inductance element, are the first or the second.
While controlling so that one of the switching elements is turned on and the other is turned off, the first and second switching elements are controlled.
A control unit that controls a switching element connected between the input terminal having a lower terminal voltage and the line immediately before the end of the period among the input terminals to be turned on after the end of the period,
A detecting unit that compares each voltage of the first input terminal and the second input terminal with a reference voltage, and detects that an AC voltage having a predetermined amplitude or more is induced in the inductance element according to the comparison result; It is characterized by having.

【0013】ここで、上述した交流発電検出回路は、前
記第1または第2容量素子のうち、前記検出部によって
交流電圧が誘起されたことが検出された時点において充
電されている素子の電荷を放電する放電部を備えること
が好ましい。
Here, the above-mentioned AC power generation detection circuit may be configured to detect a charge of an element of the first or second capacitance element that is being charged when the detection section detects that an AC voltage is induced. It is preferable to include a discharge unit for discharging.

【0014】くわえて、前記放電部は、前記第1入力端
子と前記ライン間に接続される第3スイッチング素子
と、前記第2入力端子と前記ライン間に接続される第4
スイッチング素子とを備え、前記検出部によって予め定
められた振幅以上の交流電圧が誘起されたことが検出さ
れた時点において、前記第1または第2スイッチング素
子のうちオンとなっている素子に対応する前記第3また
は第4スイッチング素子をオンさせるものであってもよ
い。
In addition, the discharging unit includes a third switching element connected between the first input terminal and the line, and a fourth switching element connected between the second input terminal and the line.
A switching element, and when the detecting unit detects that an AC voltage having a predetermined amplitude or more is induced, the switching unit corresponds to an element that is turned on among the first or second switching elements. The third or fourth switching element may be turned on.

【0015】次に、本発明に係る充電回路は、第1入力
端子と第2入力端子との間に接続されるインダクタンス
素子に誘起される交流電圧を整流して、第1ラインと第
2ライン間に接続される容量素子に充電するものであっ
て、前記第1ラインと前記第1入力端子間に接続される
第1スイッチング素子と、前記第1ラインと前記第2入
力端子間に接続される第2スイッチング素子と、前記第
2ラインと前記第1入力端子間に並列に接続される第3
スイッチング素子および第1ダイオードと、前記第2ラ
インと前記第2入力端子間に並列に接続される第4スイ
ッチング素子および第2ダイオードと、前記第2ライン
と前記第1入力端子間に直列に接続される第5スイッチ
ング素子および第1補助容量素子と、前記第2ラインと
前記第2入力端子間に直列に接続される第6スイッチン
グ素子および第2補助容量素子と、前記第1および第2
ラインの各電位と、前記第1および第2入力端子の各電
位とに基づいて、前記第1乃至第4スイッチング素子の
オン・オフを制御する第1制御部と、前記第1および第
2入力端子と前記第2ライン間の各電圧を基準電圧と比
較し、比較結果に応じて前記インダクタンス素子に予め
定められた振幅以上の交流電圧が誘起されたことを検出
すると、前記第1制御部に電源を給電する給電部と、前
記インダクタンス素子に連続した交流電圧が誘起されて
いる期間の終了直前に端子電圧が低い方の入力端子に対
応する前記第5または第6スイッチング素子を当該期間
終了後にオンさせる第2制御部とを備えたことを特徴と
する。
Next, the charging circuit according to the present invention rectifies the AC voltage induced in the inductance element connected between the first input terminal and the second input terminal, and rectifies the AC voltage induced in the first line and the second line. A first switching element connected between the first line and the first input terminal; and a first switching element connected between the first line and the second input terminal. A second switching element, and a third switching element connected in parallel between the second line and the first input terminal.
A switching element and a first diode; a fourth switching element and a second diode connected in parallel between the second line and the second input terminal; and a serial connection between the second line and the first input terminal. A fifth switching element and a first auxiliary capacitance element, a sixth switching element and a second auxiliary capacitance element connected in series between the second line and the second input terminal, and the first and second storage elements.
A first control unit that controls on / off of the first to fourth switching elements based on each potential of a line and each potential of the first and second input terminals; and the first and second inputs. Comparing each voltage between the terminal and the second line with a reference voltage, and detecting that an AC voltage having a predetermined amplitude or more is induced in the inductance element according to the comparison result, the first control unit A power supply unit for supplying power, and the fifth or sixth switching element corresponding to the input terminal having a lower terminal voltage immediately before the end of the period in which the continuous AC voltage is induced in the inductance element, after the end of the period. And a second control unit for turning on.

【0016】この充電回路は、前記第1または第2容量
素子のうち、前記給電部によって予め定められた振幅以
上の交流電圧が誘起されたことが検出された時点におい
て充電されている素子の電荷を放電する放電部を備える
ことが好ましい。
[0016] The charging circuit may be configured to charge the element of the first or second capacitive element that is charged at a point in time when it is detected that an AC voltage having a predetermined amplitude or more is induced by the power supply unit. It is preferable to include a discharge unit for discharging the electric power.

【0017】さらに、前記放電部は、前記給電部によっ
て予め定められた振幅以上の交流電圧が誘起されたこと
が検出された時点において前記第5または第6スイッチ
ング素子のうちオンとなっている素子に対応する前記第
3または第4スイッチング素子をオンさせることが好ま
しい。
Further, the discharging unit is an element which is turned on among the fifth or sixth switching element at the time when it is detected that an AC voltage having a predetermined amplitude or more is induced by the power supply unit. It is preferable to turn on the third or fourth switching element corresponding to.

【0018】次に、本発明のチョッパ式充電回路は、第
1入力端子と第2入力端子との間に接続されるインダク
タンス素子に誘起される交流電圧をクロック信号に同期
してチョッパ昇圧し、第1ラインと第2ライン間に接続
される容量素子に充電するものであって、前記第1ライ
ンと前記第1入力端子間に接続される第1スイッチング
素子と、前記第1ラインの電位と前記第1入力端子の電
位を比較し、比較結果に基づいて前記第1スイッチング
素子のオン・オフを制御する第1制御部と、前記第1ラ
インと前記第2入力端子間に接続される第2スイッチン
グ素子と、前記第1ラインの電位と前記第2入力端子の
電位を比較し、比較結果に基づいて前記第2スイッチン
グ素子のオン・オフを制御する第2制御部と、前記第2
ラインと前記第1入力端子間に並列に接続される第3ス
イッチング素子および第1ダイオードと、前記第2ライ
ンの電位と前記第1入力端子の電位を比較し、比較結果
に基づいて、前記第3スイッチング素子を前記クロック
信号に同期してオン・オフさせる第3制御部と、前記第
2ラインと前記第2入力端子間に並列に接続される第4
スイッチング素子および第2ダイオードと、前記第2ラ
インの電位と前記第2入力端子の電位を比較し、比較結
果に基づいて、前記第4スイッチング素子を前記クロッ
ク信号に同期してオン・オフさせる第4制御部と、前記
第2ラインと前記第1入力端子間に直列に接続される第
5スイッチング素子および第1補助容量素子と、前記第
2ラインと前記第2入力端子間に直列に接続される第6
スイッチング素子および第2補助容量素子と、前記第1
および第2入力端子と前記第2ライン間の各電圧を基準
電圧と比較し、比較結果に応じて前記インダクタンス素
子に予め定められた振幅以上の交流電圧が誘起されたこ
とを検出する検出部と、前記検出部によって、予め定め
られた振幅以上の交流電圧が誘起されたことが検出され
た後、前記第1乃至4制御部に電源を給電する給電部
と、前記インダクタンス素子に連続した交流電圧が誘起
されている期間の終了直前に端子電圧が低い方の入力端
子に対応する前記第5または第6スイッチング素子を当
該期間終了後にオンさせる補助容量素子選択部とを備え
たことを特徴とする。
Next, the chopper-type charging circuit of the present invention performs chopper boosting of an AC voltage induced in an inductance element connected between the first input terminal and the second input terminal in synchronization with a clock signal. Charging a capacitive element connected between a first line and a second line, wherein the first switching element is connected between the first line and the first input terminal; A first control unit that compares the potential of the first input terminal and controls on / off of the first switching element based on the comparison result; and a first control unit that is connected between the first line and the second input terminal. A second switching element, a second controller for comparing the potential of the first line with the potential of the second input terminal, and controlling on / off of the second switching element based on a comparison result;
A third switching element and a first diode connected in parallel between a line and the first input terminal, a potential of the second line and a potential of the first input terminal are compared, and based on a comparison result, the third A third control unit for turning on / off the three switching elements in synchronization with the clock signal; and a fourth control unit connected in parallel between the second line and the second input terminal.
A switching element and a second diode, comparing a potential of the second line with a potential of the second input terminal, and turning on / off the fourth switching element in synchronization with the clock signal based on a comparison result. A fourth control unit, a fifth switching element and a first auxiliary capacitance element connected in series between the second line and the first input terminal, and a serial connection between the second line and the second input terminal. The sixth
A switching element and a second auxiliary capacitance element;
And a detection unit for comparing each voltage between the second input terminal and the second line with a reference voltage, and detecting that an AC voltage having a predetermined amplitude or more is induced in the inductance element according to the comparison result. A power supply unit for supplying power to the first to fourth control units after detecting that an AC voltage having a predetermined amplitude or more is induced by the detection unit; and an AC voltage continuous to the inductance element. And an auxiliary capacitance element selecting unit that turns on the fifth or sixth switching element corresponding to the input terminal having the lower terminal voltage immediately after the end of the period in which the voltage is induced. .

【0019】このチョッパ充電回路は、前記第1または
第2補助容量素子のうち、前記検出部によって予め定め
られた振幅以上の交流電圧が誘起されたことが検出され
た時点において充電されている素子の電荷を放電する放
電部を備えることが好ましい。
This chopper charging circuit is an element which is charged when the detecting section detects that an AC voltage having a predetermined amplitude or more is induced, of the first or second auxiliary capacitance element. It is preferable to include a discharge unit for discharging the electric charges of the above.

【0020】ここで、前記放電部は、前記検出部によっ
て予め定められた振幅以上の交流電圧が誘起されたこと
が検出された時点において前記第5または第6スイッチ
ング素子のうちオンとなっている素子を、当該素子に対
応する前記第3または第4スイッチング素子のオン・オ
フに同期してオン・オフさせることが望ましい。
Here, the discharging unit is turned on of the fifth or sixth switching element at the time when the detecting unit detects that an AC voltage having a predetermined amplitude or more is induced. It is desirable that the element be turned on and off in synchronization with the on and off of the third or fourth switching element corresponding to the element.

【0021】さらに、上述したチョッパ充電回路は、前
記検出部によって予め定められた振幅以上の交流電圧が
誘起されたことが検出された時点において前記第1また
は第2補助容量素子に蓄電されている電荷を前記容量素
子に転送する転送手段を備えることが望ましい。
Further, the above-mentioned chopper charging circuit is charged in the first or second auxiliary capacitance element when the detecting section detects that an AC voltage having a predetermined amplitude or more is induced. It is desirable to have a transfer means for transferring charges to the capacitor.

【0022】ここで、転送手段は、前記第1ラインと前
記第1入力端子間に接続される第7スイッチング素子
と、前記第1ラインと前記第2入力端子間に接続される
第8スイッチング素子とを備え、前記検出部によって予
め定められた振幅以上の交流電圧が誘起されたことが検
出されてから一定期間において、前記第7および第8ス
イッチング素子を同時にオン・オフさせ、前記第1また
は第2容量素子のうち電荷が蓄電されていないものに対
応する前記第5または第6スイッチング素子のうち一方
をオフさせるとともに、他方のスイッチング素子を前記
第7および第8スイッチング素子と相補的にオン・オフ
させることが好ましい。より具体的には、前記一定期間
において、他方のスイッチング素子を前記第7および第
8スイッチング素子がオンしている時にオフさせる一
方、前記第7および第8スイッチング素子がオフしてい
る時にオンさせればよい。
Here, the transfer means includes a seventh switching element connected between the first line and the first input terminal, and an eighth switching element connected between the first line and the second input terminal. The seventh and eighth switching elements are simultaneously turned on and off for a certain period after the detection unit detects that an AC voltage having a predetermined amplitude or more is induced, and One of the fifth or sixth switching element corresponding to the second capacitor element having no charge stored therein is turned off, and the other switching element is turned on complementarily with the seventh and eighth switching elements. -It is preferable to turn off. More specifically, during the certain period, the other switching element is turned off when the seventh and eighth switching elements are on, and turned on when the seventh and eighth switching elements are off. Just do it.

【0023】くわえて、チョッパ充電回路の給電部は、
前記第3および前記第4制御部に給電した後、前記第1
および前記第2制御部への給電を開始することが好まし
い。ここで、前記給電部は、前記第3および前記第4制
御部に給電した後、前記第3または前記第4制御部によ
って前記第3または第4スイッチング素子のオン・オフ
制御が開始されたことを検出すると、前記第1および前
記第2制御部への給電を開始することが望ましい。
In addition, the power supply of the chopper charging circuit is
After supplying power to the third and fourth control units, the first
Preferably, power supply to the second control unit is started. Here, after the power supply unit supplies power to the third and fourth control units, on / off control of the third or fourth switching element is started by the third or fourth control unit. Is detected, it is desirable to start power supply to the first and second control units.

【0024】また、チョッパ充電回路において、前記第
1ラインは電源ラインであり、前記第2ラインはグラン
ドであってもよいし、逆に、前記第1ラインはグランド
であってもよい。
In the chopper charging circuit, the first line may be a power supply line, and the second line may be ground, or conversely, the first line may be ground.

【0025】また、チョッパ充電回路において、前記検
出部の消費電流を前記第3および第4制御部の消費電流
よりも低く、前記第3および第4制御部の消費電流を前
記第1および第2制御部の消費電流よりも低く設定する
ことが好ましい。
In the chopper charging circuit, the current consumption of the detection unit is lower than the current consumption of the third and fourth control units, and the current consumption of the third and fourth control units is reduced by the first and second control units. It is preferable to set lower than the current consumption of the control unit.

【0026】次に、本発明の電子機器は、上述したチョ
ッパ充電回路を内蔵するとともに、前記チョッパ充電回
路から給電される電力によって、動作することを特徴と
する。次に、本発明の計時装置は、上述したチョッパ充
電回路と、前記チョッパ充電回路から給電され、時刻を
計測する時計回路とを備えることを特徴とする。次に、
本発明の交流電圧検出方法は、第1容量素子が接続され
る第1入力端子と第2容量素子が接続される第2入力端
子との間に介挿されるインダクタンス素子に予め定めら
れた振幅以上の交流電圧が誘起されたか否かを検出する
ことを前提とし、前記インダクタンス素子に交流電圧の
誘起が開始されると、前記第1または第2入力端子のう
ち一方の入力端子に接続される容量素子を含む充電経路
を形成する一方、他方の入力端子に接続される容量素子
を含む充電経路を遮断し、前記第1入力端子および前記
第2入力端子の各電圧を基準電圧と比較し、比較結果に
応じて前記インダクタンス素子に交流電圧が誘起された
ことを検出することを特徴とする。次に、本発明の交流
電圧検出方法は、第1入力端子とライン間に接続される
第1ダイオードと、第1入力端子と前記ライン間に接続
される第1容量素子および第1スイッチング素子と、第
2入力端子と前記ライン間に接続される第2ダイオード
と、第2入力端子と前記ライン間に接続される第2容量
素子および第2スイッチング素子とを備えた検出回路を
用いて、前記第1入力端子と前記第2入力端子との間に
接続されるインダクタンス素子に予め定められた振幅以
上の交流電圧が誘起されたか否かを検出することを前提
とし、前記インダクタンス素子に連続した交流電圧が誘
起されている期間は、前記第1または第2スイッチング
素子のうちいずれか一方をオン、他方をオフさせ、前記
第1および第2入力端子のうち当該期間終了直前に端子
電圧が低い方の入力端子と前記ライン間に接続されるス
イッチング素子を当該期間終了後にオンさせ、前記第1
入力端子および前記第2入力端子の各電圧を基準電圧と
比較し、比較結果に応じて前記インダクタンス素子に予
め定められた振幅以上の交流電圧が誘起されたことを検
出することを特徴とする。次に、本発明の充電方法は、
第1ラインと第1入力端子間に接続される第1スイッチ
ング素子と、前記第1ラインと第2入力端子間に接続さ
れる第2スイッチング素子と、前記第2ラインと前記第
1入力端子間に並列に接続される第3スイッチング素子
および第1ダイオードと、前記第2ラインと前記第2入
力端子間に並列に接続される第4スイッチング素子およ
び第2ダイオードと、前記第2ラインと前記第1入力端
子間に直列に接続される第5スイッチング素子および第
1補助容量素子と、前記第2ラインと前記第2入力端子
間に直列に接続される第6スイッチング素子および第2
補助容量素子とを備えた充電回路を用いて、前記第1入
力端子と前記第2入力端子との間に接続されるインダク
タンス素子に誘起される交流電圧を整流して、前記第1
ラインと前記第2ライン間に接続される容量素子を充電
することを前提とし、前記第1および第2入力端子と前
記第2ライン間の各電圧を基準電圧と比較し、比較結果
に応じて前記インダクタンス素子に予め定められた振幅
以上の交流電圧が誘起されたことを検出し、この検出後
に、前記第1および第2ラインの各電位と、前記第1お
よび第2入力端子の各電位とに基づいて、前記第1乃至
第4スイッチング素子のオン・オフを制御し、前記イン
ダクタンス素子に連続した交流電圧が誘起されている期
間の終了直前に端子電圧が低い方の入力端子に対応する
前記第5または第6スイッチング素子を当該期間終了後
にオンさせることを特徴とする。次に、本発明のチョッ
パ充電方法は、第1ラインと第1入力端子間に接続され
る第1スイッチング素子と、前記第1ラインの電位と前
記第1入力端子の電位を比較し、比較結果に基づいて前
記第1スイッチング素子のオン・オフを制御する第1制
御部と、前記第1ラインと第2入力端子間に接続される
第2スイッチング素子と、前記第1ラインの電位と前記
第2入力端子の電位を比較し、比較結果に基づいて前記
第2スイッチング素子のオン・オフを制御する第2制御
部と、前記第2ラインと前記第1入力端子間に並列に接
続される第3スイッチング素子および第1ダイオード
と、前記第2ラインの電位と前記第1入力端子の電位を
比較し、比較結果に基づいて、前記第3スイッチング素
子を前記クロック信号に同期してオン・オフさせる第3
制御部と、前記第2ラインと前記第2入力端子間に並列
に接続される第4スイッチング素子および第2ダイオー
ドと、前記第2ラインの電位と前記第2入力端子の電位
を比較し、比較結果に基づいて、前記第4スイッチング
素子を前記クロック信号に同期してオン・オフさせる第
4制御部と、前記第2ラインと前記第1入力端子間に直
列に接続される第5スイッチング素子および第1補助容
量素子と、前記第2ラインと前記第2入力端子間に直列
に接続される第6スイッチング素子および第2補助容量
素子とを備えたチョッパ充電回路を用いて、前記第1入
力端子と前記第2入力端子との間に接続されるインダク
タンス素子に誘起される交流電圧を前記クロック信号に
同期してチョッパ昇圧し、前記第1ラインと前記第2ラ
イン間に接続される容量素子を充電することを前提と
し、前記第1および第2入力端子と前記第2ライン間の
各電圧を基準電圧と比較し、比較結果に応じて前記イン
ダクタンス素子に予め定められた振幅以上の交流電圧が
誘起されたことを検出し、前記検出部によって、予め定
められた振幅以上の交流電圧が誘起されたことが検出さ
れた後、前記第1乃至4制御部に電源を給電し、前記イ
ンダクタンス素子に連続した交流電圧が誘起されている
期間の終了直前に端子電圧が低い方の入力端子に対応す
る前記第5または第6スイッチング素子を当該期間終了
後にオンさせることを特徴とする。
Next, an electronic apparatus according to the present invention is characterized in that the above-mentioned chopper charging circuit is built in and operates with electric power supplied from the chopper charging circuit. Next, a timing device of the present invention includes the above-described chopper charging circuit, and a clock circuit that is supplied with power from the chopper charging circuit and measures time. next,
According to the AC voltage detection method of the present invention, the amplitude of the inductance element inserted between the first input terminal to which the first capacitance element is connected and the second input terminal to which the second capacitance element is connected is equal to or greater than a predetermined amplitude. It is premised that whether the AC voltage is induced is detected or not. When the induction of the AC voltage is started in the inductance element, a capacitance connected to one of the first or second input terminals is detected. While forming a charging path including the element, the charging path including the capacitive element connected to the other input terminal is cut off, and each voltage of the first input terminal and the second input terminal is compared with a reference voltage. It is characterized by detecting that an AC voltage is induced in the inductance element according to a result. Next, the AC voltage detecting method according to the present invention includes a first diode connected between the first input terminal and the line, a first capacitor element and a first switching element connected between the first input terminal and the line. A second diode connected between a second input terminal and the line, and a detection circuit including a second capacitance element and a second switching element connected between the second input terminal and the line, Assuming that it is detected whether or not an AC voltage having a predetermined amplitude or more is induced in the inductance element connected between the first input terminal and the second input terminal, a continuous AC voltage is applied to the inductance element. During the period in which the voltage is induced, one of the first and second switching elements is turned on and the other is turned off, and the first and second input terminals are turned off immediately before the end of the period. A switching element connected between the input terminal of the lower voltage line is turned on after completion of the period, the first
Each voltage of the input terminal and the second input terminal is compared with a reference voltage, and it is detected that an AC voltage having a predetermined amplitude or more is induced in the inductance element according to the comparison result. Next, the charging method of the present invention includes:
A first switching element connected between a first line and a first input terminal, a second switching element connected between the first line and a second input terminal, and a second switching element connected between the second line and the first input terminal; A third switching element and a first diode connected in parallel to the second line, a fourth switching element and a second diode connected in parallel between the second line and the second input terminal, and the second line and the first diode. A fifth switching element and a first auxiliary capacitance element connected in series between one input terminal; a sixth switching element and a second storage element connected in series between the second line and the second input terminal;
An AC voltage induced in an inductance element connected between the first input terminal and the second input terminal is rectified using a charging circuit including an auxiliary capacitance element, and
Assuming that a capacitive element connected between a line and the second line is charged, each voltage between the first and second input terminals and the second line is compared with a reference voltage, and according to the comparison result, It is detected that an AC voltage having a predetermined amplitude or more is induced in the inductance element. After this detection, each potential of the first and second lines and each potential of the first and second input terminals are detected. On / off of the first to fourth switching elements based on the above, and the terminal voltage corresponding to the input terminal having the lower terminal voltage immediately before the end of the period in which the continuous AC voltage is induced in the inductance element. The fifth or sixth switching element is turned on after the end of the period. Next, in the chopper charging method according to the present invention, a first switching element connected between a first line and a first input terminal is compared with a potential of the first line and a potential of the first input terminal. A first control unit that controls on / off of the first switching element based on the first switching element, a second switching element connected between the first line and a second input terminal, and a potential of the first line and the second switching element. A second control unit that compares the potentials of the two input terminals and controls on / off of the second switching element based on the comparison result; and a second control unit that is connected in parallel between the second line and the first input terminal. The third switching element and the first diode are compared with the potential of the second line and the potential of the first input terminal, and based on the comparison result, the third switching element is turned on / off in synchronization with the clock signal. No.
A control unit, a fourth switching element and a second diode connected in parallel between the second line and the second input terminal, and comparing the potential of the second line with the potential of the second input terminal; A fourth control unit for turning on / off the fourth switching element in synchronization with the clock signal based on the result; a fifth switching element connected in series between the second line and the first input terminal; The first input terminal using a chopper charging circuit including a first auxiliary capacitance element, a sixth switching element connected in series between the second line and the second input terminal, and a second auxiliary capacitance element; An AC voltage induced in an inductance element connected between the first line and the second input terminal is chopper-boosted in synchronization with the clock signal, and is connected between the first line and the second line. Assuming that a capacitive element is charged, each voltage between the first and second input terminals and the second line is compared with a reference voltage, and an amplitude equal to or more than a predetermined amplitude is determined for the inductance element according to the comparison result. After detecting that an AC voltage has been induced, and after detecting that an AC voltage having a predetermined amplitude or more has been induced, the detection unit supplies power to the first to fourth control units. The fifth or sixth switching element corresponding to the input terminal having the lower terminal voltage is turned on immediately after the end of the period in which the continuous AC voltage is induced in the inductance element immediately before the end of the period.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、チョッパ式充電回路を適用
した腕時計を本発明の一実施形態として説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a wristwatch to which a chopper type charging circuit is applied will be described as an embodiment of the present invention.

【0028】<1.第1実施形態> <1−1:第1実施形態の構成>図1は、本実施形態に
係わる腕時計に使用されるチョッパ式充電回路の回路図
である。チョッパ式充電回路100は、交流発電機AG
の発電状態の有無を検出する発電検出部10と、交流発
電機AGの起電圧をパルス状のチョッパ電圧に変換する
チョッパ回路20と、チョッパ回路20によって得られ
るチョッパ電圧が充電されるメインコンデンサ30から
大略構成されている。ここで、メインコンデンサ30は
高電位側ラインLHと低電位側ラインLLとの間に接続
されている。以下の説明では、低電位側ラインLLを基
準とした高電位側ラインLHの電圧をVddと称すること
にする。また、図1において符号Lは交流発電機AGの
出力用コイルであり、その出力端子AG1、AG2がチ
ョッパ式充電回路100の各入力端子に接続されてい
る。
<1. First Embodiment><1-1: Configuration of First Embodiment> FIG. 1 is a circuit diagram of a chopper-type charging circuit used in a wristwatch according to the present embodiment. The chopper type charging circuit 100 includes an AC generator AG
, A chopper circuit 20 for converting the electromotive voltage of the AC generator AG into a pulse-like chopper voltage, and a main capacitor 30 for charging the chopper voltage obtained by the chopper circuit 20 Approximately. Here, the main capacitor 30 is connected between the high potential side line LH and the low potential side line LL. In the following description, the voltage of the high potential side line LH based on the low potential side line LL is referred to as Vdd. In FIG. 1, reference symbol L denotes an output coil of the AC generator AG, and output terminals AG1 and AG2 are connected to respective input terminals of the chopper type charging circuit 100.

【0029】<1−1−1:発電検出部>まず、発電検
出部10について説明する。発電検出部10は、交流発
電機AGの出力端子AG1、AG2の電圧を予め定めら
れた閾値と比較して、閾値を越えた場合に交流発電機A
Gが発電状態にあると判別するものであり、例えば、図
2に示す回路によって構成される。
<1-1-1: Power Generation Detection Unit> First, the power generation detection unit 10 will be described. The power generation detection unit 10 compares the voltages of the output terminals AG1 and AG2 of the AC generator AG with a predetermined threshold, and when the voltage exceeds the threshold, the AC generator A
G is determined to be in the power generation state, and is configured by, for example, the circuit shown in FIG.

【0030】図2において、抵抗R1を介して接地される
コンパレータCOM5の正入力端子は、出力端子AG1と接
続されており、また、その負入力端子には基準電圧Vref
が供給されている。一方、抵抗R2を介して接地されるコ
ンパレータCOM6の正入力端子は、出力端子AG2と接続
されており、また、その負入力端子には基準電圧Vrefが
供給されている。また、基準電圧Vrefは、交流発電機A
Gが発電状態にあるか否かを検出できるように、グラン
ドGNDの電圧を上回るように設定されている。
In FIG. 2, a positive input terminal of a comparator COM5 grounded via a resistor R1 is connected to an output terminal AG1, and a negative input terminal of the comparator COM5 has a reference voltage Vref.
Is supplied. On the other hand, the positive input terminal of the comparator COM6, which is grounded via the resistor R2, is connected to the output terminal AG2, and its negative input terminal is supplied with the reference voltage Vref. In addition, the reference voltage Vref is
The voltage is set to exceed the voltage of the ground GND so that it is possible to detect whether or not G is in a power generation state.

【0031】従って、コンパレータCOM5、COM6のうちい
ずれか一方の出力信号がハイレベルとなれば発電状態に
あることを検出することができる。このため、オア回路
11は両信号の論理和を算出し、これを交流発電機AG
が発電状態にあるか否かを示す信号φAGとして出力す
る。また、ノア回路13の一方の入力端子には、後述す
るSRラッチ回路6(図1参照)で生成される信号φS
が反転回路12を介して供給され、その他方の入力端子
には、オア回路11の出力信号φAGが供給される。これ
らの信号に基づいてノア回路13は信号φSLを生成す
る。
Therefore, when one of the output signals of the comparators COM5 and COM6 becomes high level, it is possible to detect that the power is being generated. For this reason, the OR circuit 11 calculates the logical sum of the two signals and outputs the logical sum to the AC generator AG.
Is output as a signal φAG indicating whether or not is in a power generation state. One input terminal of the NOR circuit 13 has a signal φS generated by an SR latch circuit 6 (see FIG. 1) described later.
Is supplied via an inverting circuit 12, and an output signal φAG of the OR circuit 11 is supplied to the other input terminal. The NOR circuit 13 generates a signal φSL based on these signals.

【0032】この信号φSLは、後述するAG2検出部3
およびAG1検出部4に電源を給電する制御信号として
用いられ、信号φSLが発電状態を指示する時(ローレベ
ル)、AG2検出部3およびAG1検出部4が動作し、
出力用コイルLの各出力端子AG1、AG2の電圧が所
定レベルを越えたか否かを検出する。そして、チョッパ
回路20のノア回路NOR3、タイマカウンタ5、SRラッ
チ回路6からなる部分は、所定レベルを越える起電圧が
発生していることが検出されると、検出時から一定時間
が経過するまで、信号φSをアクティブにする。
The signal φSL is supplied to an AG2 detection unit 3 described later.
And when the signal φSL indicates the power generation state (low level), the AG2 detection unit 3 and the AG1 detection unit 4 operate.
It detects whether the voltage of each output terminal AG1, AG2 of the output coil L exceeds a predetermined level. When it is detected that an electromotive voltage exceeding a predetermined level is generated, a portion composed of the NOR circuit NOR3, the timer counter 5, and the SR latch circuit 6 of the chopper circuit 20 is operated until a certain time elapses from the detection. , Activate the signal φS.

【0033】これにより、Vdd検出部1および2が動作
し、メインコンデンサ30に対する充電が可能となる。
すなわち、発電検出部10における発電状態の検出を契
機として、チョッパ式充電回路100の各部分への給電
が順次行われることになる。従って、交流発電機AGの
出力端子AG1、AG2間に起電圧が発生してから、信
号φSLをアクティブとするまでの時間が短い程、発生し
た起電圧を有効に利用することができる。
Thus, the Vdd detectors 1 and 2 operate, and the main capacitor 30 can be charged.
That is, power supply to each part of the chopper-type charging circuit 100 is sequentially performed with the detection of the power generation state in the power generation detection unit 10 as an opportunity. Accordingly, the shorter the time from when an electromotive voltage is generated between the output terminals AG1 and AG2 of the AC generator AG until the signal φSL is activated, the more effectively the generated electromotive voltage can be used.

【0034】<1−1−2:チョッパ回路>次に、チョ
ッパ回路20の主要部は、図1に示す通り、Pチャンネ
ルFETP1、P2が、各出力端子AG1、AG2と高電位
側ラインLHとの間に各々接続され、NチャンネルFE
TN1、N2が、出力端子AG1、AG2と低電位側ライン
LLとの間に接続されるブリッジ型の構成となってい
る。このチョッパ回路20では、NチャンネルFETN
1、N2をチョッパ動作させ、出力用コイルLに誘起され
る交流発電機AGの起電圧をチョッパ昇圧して、メイン
コンデンサ30を充電するようになっている。
<1-1-2: Chopper Circuit> Next, as shown in FIG. 1, the main part of the chopper circuit 20 is that the P-channel FETs P1 and P2 are connected to the output terminals AG1 and AG2 and the high potential side line LH. Are connected to each other between the N-channel FE
TN1 and N2 have a bridge type configuration connected between the output terminals AG1 and AG2 and the low potential side line LL. In this chopper circuit 20, an N-channel FET N
1. N2 is operated as a chopper, and the electromotive voltage of the AC generator AG induced in the output coil L is boosted by the chopper to charge the main capacitor 30.

【0035】また、出力端子AG1と低電位側ラインL
Lとの間には、ダイオードd1が挿入されるとともに、
サブコンデンサC1とNチャンネルFETN1'が直列に
接続されている。一方、出力端子AG2と低電位側ライ
ンLLとの間には、ダイオードd2が並列に接続される
とともに、サブコンデンサC2とNチャンネルFETN
2'が直列に接続されている。なお、この例では、ダイオ
ードd1、d2を設けたが、チョッパ回路20を集積回
路として構成する場合には、ダイオードd1、d2とし
てNチャンネルFETN1、N2に付随する寄生ダイオード
を利用してもよい。
The output terminal AG1 and the low potential side line L
A diode d1 is inserted between L and L,
The sub-capacitor C1 and the N-channel FET N1 'are connected in series. On the other hand, a diode d2 is connected in parallel between the output terminal AG2 and the low potential side line LL, and the sub-capacitor C2 and the N-channel FET N
2 'are connected in series. Although the diodes d1 and d2 are provided in this example, when the chopper circuit 20 is configured as an integrated circuit, a parasitic diode associated with the N-channel FETs N1 and N2 may be used as the diodes d1 and d2.

【0036】ここで、サブコンデンサC1、C2の機能
について、図3、図4を参照して説明する。図3は、N
チャンネルFETN2'をオン状態とする一方、Nチャン
ネルFETN1'をオフ状態にした場合におけるサブコン
デンサC2とその周辺構成の等価回路を示す回路図であ
り、図4は、この状態における出力端子AG1と出力端
子AG2の電圧を示すタイミングチャートである。
Here, the function of the sub-capacitors C1 and C2 will be described with reference to FIGS. FIG.
FIG. 4 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the sub-capacitor C2 and its peripheral configuration when the channel FET N2 'is turned on and the N-channel FET N1' is turned off. FIG. 6 is a timing chart showing a voltage of a terminal AG2.

【0037】出力用コイルLに起電圧が誘起され、図4
に示すように、時刻t1からAG2側が正極の起電圧が
発生したとすると、この起電圧によってサブコンデンサ
C2が充電される。このとき、ダイオードd1はオン状
態となって、AG2→C2→d1→AG1の経路で閉ル
ープが形成され、充電電流がサブコンデンサC2に流れ
込む。このため、AG2側が正極の起電圧が、時刻t2
において最大となった後、次第に小さくなっても、サブ
コンデンサC2に充電された電荷が放電されない。従っ
て、出力端子AG2の電圧は、時刻t2以降も減少しな
い。
An electromotive voltage is induced in the output coil L, and FIG.
As shown in (2), if a positive electromotive voltage is generated on the AG2 side from time t1, the sub capacitor C2 is charged by this electromotive voltage. At this time, the diode d1 is turned on, a closed loop is formed in the path of AG2 → C2 → d1 → AG1, and the charging current flows into the sub-capacitor C2. For this reason, the electromotive voltage with the positive electrode on the AG2 side becomes equal to the time t2
After the maximum is reached, the charge charged in the sub-capacitor C2 is not discharged even if it gradually decreases. Therefore, the voltage of the output terminal AG2 does not decrease even after the time t2.

【0038】一方、時刻t3からAG1側が正極の起電
圧が発生すると、ダイオードd1はオフ状態となる。出
力端子AG1の電圧は、出力用コイルLの両端に誘起さ
れる起電圧とサブコンデンサC2の電圧とを加算したも
のとなる。このため、時刻t3以降において、出力端子
AG1の電圧は、時刻t3における出力端子AG1の電
圧Vg2と起電圧を加算したものとなり、図に示すよう
に昇圧される。換言すれば、ダイオードd1とサブコン
デンサC2によって、起電圧を2倍に昇圧することがで
きる。
On the other hand, when a positive electromotive voltage is generated on the AG1 side from time t3, the diode d1 is turned off. The voltage at the output terminal AG1 is the sum of the electromotive voltage induced at both ends of the output coil L and the voltage of the sub-capacitor C2. Therefore, after time t3, the voltage at output terminal AG1 is the sum of voltage Vg2 at output terminal AG1 at time t3 and the electromotive voltage, and is boosted as shown in the figure. In other words, the electromotive voltage can be doubled by the diode d1 and the sub-capacitor C2.

【0039】従って、上述した発電検出部10は、2倍
に昇圧された起電圧に基づいて発電検出を行うことが可
能となる。このため、例えば、発電検出部10の基準電
圧Vrefが、図4に示すV1として設定されているとすれ
ば、時刻t4から発電検出部10の応答時間tdが経過
した後、信号φSLをアクティブにすることができる。一
方、仮に、サブコンデンサC1、C2を備えていないと
すれば、さらに、時間が経過して起電圧がV1を越えた
時、始めて発電検出部10が発電状態を検知することに
なる。換言すれば、起電圧を2倍に昇圧することによっ
て、発電状態を早く検知することができる。この結果、
従来、有効な起電圧が発生しているにも拘わらず、充電
できなかった期間において、チョッパ回路20を動作さ
せ、充電効率を高めることが可能となる。
Therefore, the above-described power generation detecting section 10 can perform power generation detection based on the electromotive voltage doubled. Therefore, for example, if the reference voltage Vref of the power generation detection unit 10 is set as V1 shown in FIG. 4, the signal φSL is activated after the response time td of the power generation detection unit 10 has elapsed from time t4. can do. On the other hand, if the sub-capacitors C1 and C2 are not provided, the power generation detecting unit 10 detects the power generation state only when the electromotive voltage exceeds V1 after a lapse of time. In other words, the power generation state can be quickly detected by boosting the electromotive voltage twice. As a result,
Conventionally, it is possible to operate the chopper circuit 20 and increase the charging efficiency during a period in which charging is not possible despite generation of an effective electromotive voltage.

【0040】ここで、Vdd検出部1、2の回路図を、図
5に示す。なお、図5において括弧で示した符号は、V
dd検出部2に対応するものであり、括弧外の符号はVdd
検出部1に対応するものである。この図に示すように、
Vdd検出部1(2)は、コンパレータCOM1(COM2)、ス
イッチS1(S3)、S2(S4)から構成される。コ
ンパレータCOM1(COM2)の正入力端子は高電位側ライン
LHに接続され、その負入力端子は交流発電機AGの出
力端子AG1(AG2)に接続されている。このため、
スイッチS1(S3)がオフ、スイッチS2(S4)が
オンの状態において、電源電圧Vddが出力端子AG1
(AG2)の電圧を越えると、信号φP1(φP2)がロー
レベルとなり、PチャンネルFETP1(P2)がオンとな
る。一方、電源電圧Vddが出力端子AG1の電圧を下回
ると、信号φP1(φP2)がハイレベルとなり、Pチャン
ネルFETP1(P2)がオフとなる。従って、Pチャンネ
ルFETP1(P2)は、出力端子AG1(AG2)の電圧
が電源電圧Vddを上回った場合にのみ電流を出力端子A
G1(AG2)から高電位側ラインLHに供給する。
FIG. 5 shows a circuit diagram of the Vdd detectors 1 and 2. In FIG. 5, the reference numerals shown in parentheses are V
This corresponds to the dd detection unit 2, and the code outside the parentheses is Vdd
This corresponds to the detection unit 1. As shown in this figure,
The Vdd detection unit 1 (2) includes a comparator COM1 (COM2), switches S1 (S3), and S2 (S4). The positive input terminal of the comparator COM1 (COM2) is connected to the high potential side line LH, and the negative input terminal is connected to the output terminal AG1 (AG2) of the AC generator AG. For this reason,
When the switch S1 (S3) is off and the switch S2 (S4) is on, the power supply voltage Vdd is applied to the output terminal AG1.
When the voltage exceeds (AG2), the signal φP1 (φP2) goes low, and the P-channel FET P1 (P2) turns on. On the other hand, when the power supply voltage Vdd falls below the voltage of the output terminal AG1, the signal φP1 (φP2) goes high and the P-channel FET P1 (P2) turns off. Therefore, the P-channel FET P1 (P2) outputs current only when the voltage of the output terminal AG1 (AG2) exceeds the power supply voltage Vdd.
G1 (AG2) supplies the high potential side line LH.

【0041】充電効率を考慮すれば、交流発電機AGの
出力端子AG1、AG2の電圧が電源電圧Vddを上回れ
ば、直ちにPチャンネルFETP1、P2をオンにすること
が望ましい。このため、コンパレータCOM1、COM2の消費
電流は、比較的大きく、高速動作に対応できるようにな
っている。しかし、交流発電機AGが発電していない期
間や、発電しても起電圧が小さい期間にあっては、充電
することができないので、コンパレータCOM1、COM2を動
作させる必要はない。そこで、本実施形態にあっては、
Vdd検出部1の内部にスイッチS1、S2を、Vdd検出
部2にスイッチS3、S4を設け、これらを信号φSに
よって制御することにより、コンパレータCOM1、COM2の
消費電流を削減している。
In consideration of charging efficiency, it is desirable that the P-channel FETs P1 and P2 be turned on as soon as the voltages at the output terminals AG1 and AG2 of the AC generator AG exceed the power supply voltage Vdd. For this reason, the current consumption of the comparators COM1 and COM2 is relatively large, so that high-speed operation can be handled. However, it is not necessary to operate the comparators COM1 and COM2 during the period when the AC generator AG is not generating power or during the period when the electromotive voltage is small even if power is generated, since the comparators COM1 and COM2 cannot be charged. Therefore, in this embodiment,
The switches S1 and S2 are provided inside the Vdd detector 1, and the switches S3 and S4 are provided in the Vdd detector 2, and these are controlled by the signal φS, thereby reducing the current consumption of the comparators COM1 and COM2.

【0042】ここで、スイッチS1(S3)はPチャン
ネルFETP1(P2)のゲートと電源Vddの間に、スイッ
チS2(S4)はコンパレータCOM1(COM2)の負電源端
子と低電位側ラインLLの間に設けられている。信号φ
SがハイレベルになるとスイッチS1(S3)がオン、
スイッチS2(S4)がオフとなり、信号φSがローレ
ベルになるとスイッチS1(S3)がオフ、スイッチS
2(S4)がオンとなるようにスイッチS1(S3)、
S2(S4)は構成されている。従って、信号φSをロ
ーレベルにすると、コンパレータCOM1(COM2)に電源が
供給され、その比較結果に応じてPチャンネルFETP1
(P2)のオン・オフが制御される。一方、信号φSをハ
イレベルにすると、コンパレータCOM1(COM2)への電源
供給が遮断され、また、PチャンネルFETP1(P2)が
オフとなる。すなわち、信号φSによって、Vdd検出部
1および2を動作させるか否かを制御することができ、
動作させない場合には、コンパレータCOM1およびCOM2の
消費電流を削減することができる。
Here, the switch S1 (S3) is between the gate of the P-channel FET P1 (P2) and the power supply Vdd, and the switch S2 (S4) is between the negative power supply terminal of the comparator COM1 (COM2) and the low potential side line LL. It is provided in. Signal φ
When S goes high, switch S1 (S3) turns on,
When the switch S2 (S4) is turned off and the signal φS goes low, the switch S1 (S3) is turned off and the switch S
Switch S1 (S3) so that 2 (S4) is turned on,
S2 (S4) is configured. Therefore, when the signal φS is set to low level, power is supplied to the comparator COM1 (COM2), and according to the comparison result, the P-channel FET P1
ON / OFF of (P2) is controlled. On the other hand, when the signal φS is set to the high level, the power supply to the comparator COM1 (COM2) is cut off, and the P-channel FET P1 (P2) is turned off. That is, whether or not to operate the Vdd detectors 1 and 2 can be controlled by the signal φS,
When not operating, the current consumption of the comparators COM1 and COM2 can be reduced.

【0043】次に、AG2検出部3およびAG1検出部
4は、出力端子AG2と出力端子AG1の電圧を基準電
圧Vref1、2と各々比較するために用いられる。図6は、
AG2検出部3およびAG1検出部4の回路図である。
なお、図6において括弧で示した符号は、AG1検出部
4に対応するものであり、括弧外の符号はAG2検出部
3に対応するものである。
Next, the AG2 detector 3 and the AG1 detector 4 are used to compare the voltages of the output terminals AG2 and AG1 with the reference voltages Vref1 and Vref2, respectively. FIG.
FIG. 4 is a circuit diagram of an AG2 detection unit 3 and an AG1 detection unit 4;
In FIG. 6, reference numerals shown in parentheses correspond to the AG1 detection unit 4, and reference numerals outside the parentheses correspond to the AG2 detection unit 3.

【0044】図6に示すように、AG2検出部3(AG
1検出部4)は、コンパレータCOM3(COM4)、およびス
イッチS5(S7)、S6(S8)を備えている。コン
パレータCOM3(COM4)の正入力端子は交流発電機AGの
出力端子AG2(AG1)に接続され、その負入力端子
には基準電圧Vref2(Vref1)が供給される。基準電圧Vr
ef2(Vref1)は、グランドGNDの電圧をわずかに上回る
電圧に設定されている。
As shown in FIG. 6, the AG2 detector 3 (AG
The 1 detection unit 4) includes a comparator COM3 (COM4) and switches S5 (S7) and S6 (S8). The positive input terminal of the comparator COM3 (COM4) is connected to the output terminal AG2 (AG1) of the AC generator AG, and its negative input terminal is supplied with the reference voltage Vref2 (Vref1). Reference voltage Vr
ef2 (Vref1) is set to a voltage slightly higher than the voltage of the ground GND.

【0045】出力端子AG2(AG1)の電圧が基準電
圧Vref2(Vref1)を越えると、信号CN1(CN2)がハイレ
ベルとなり、出力端子AG2(AG1)の電圧が基準電
圧Vref2(Vref1)を下回ると、信号CN1(CN2)がローレ
ベルとなる。AG2検出部3(AG1検出部4)におい
て、コンパレータCOM3(COM4)の出力端子と低電位側ラ
インLLとの間にはスイッチS5(S7)が設けられて
おり、また、コンパレータCOM3(COM4)の負電源端子と
低電位側ラインLLの間にはスイッチS6(S8)が設
けられている。スイッチS5(S7)、S6(S8)
は、信号φSLがハイレベルになると、スイッチS5(S
7)がオン、スイッチS6(S8)がオフとなり、信号
φSLがローレベルになると、スイッチS5(S7)がオ
フ、スイッチS6(S8)がオンとなるように構成され
ている。従って、信号φSLをローレベルにすると、コン
パレータCOM3(COM4)に電源が供給され、その比較動作
が行われる。一方、信号φSLをハイレベルにすると、コ
ンパレータCOM3(COM4)への電源供給が遮断される。従
って、信号φSLによって、AG2検出部3(AG1検出
部4)を動作させるか否かを制御することができ、動作
させない場合には、コンパレータCOM3(COM4)の消費電
流を削減することができる。
When the voltage at the output terminal AG2 (AG1) exceeds the reference voltage Vref2 (Vref1), the signal CN1 (CN2) goes high, and when the voltage at the output terminal AG2 (AG1) falls below the reference voltage Vref2 (Vref1). , The signal CN1 (CN2) becomes low level. In the AG2 detection unit 3 (AG1 detection unit 4), a switch S5 (S7) is provided between the output terminal of the comparator COM3 (COM4) and the low potential side line LL. A switch S6 (S8) is provided between the negative power supply terminal and the low potential side line LL. Switches S5 (S7), S6 (S8)
When the signal φSL becomes high level, the switch S5 (S
7) is turned on, the switch S6 (S8) is turned off, and when the signal φSL goes low, the switch S5 (S7) is turned off and the switch S6 (S8) is turned on. Therefore, when the signal φSL is set to low level, power is supplied to the comparator COM3 (COM4), and the comparison operation is performed. On the other hand, when the signal φSL is set to the high level, the power supply to the comparator COM3 (COM4) is cut off. Therefore, it is possible to control whether or not the AG2 detection unit 3 (AG1 detection unit 4) is operated by the signal φSL, and when not operated, the current consumption of the comparator COM3 (COM4) can be reduced.

【0046】次に、サブコンデンサ選択部7の回路図を
図7に示す。サブコンデンサ選択部7は、主に第1乃至
第3の機能を有する。第1の機能は、出力端子AG1、
AG2のうち発電終了直前に正極の起電圧が発生してい
た一方の出力端子を特定し、次の発電に備え他方の出力
端子に接続されるサブコンデンサを選択する機能であ
る。第2の機能は、サブコンデンサC1またはC2に蓄
積された電荷を放電させるようにNチャンネルFETN
1、N1'、N2、N2'を制御する機能である。第3の機能
は、起電圧をチョッパ昇圧するようにNチャンネルFE
TN1、N2を制御する機能である。
Next, a circuit diagram of the sub-capacitor selecting section 7 is shown in FIG. The sub-capacitor selector 7 mainly has the first to third functions. The first function is that the output terminals AG1,
This is a function of identifying one output terminal of the AG2 where the positive electromotive voltage was generated immediately before the end of power generation, and selecting a sub-capacitor connected to the other output terminal in preparation for the next power generation. The second function is to discharge the charge stored in the sub-capacitor C1 or C2 so that the N-channel FET N
1, N1 ', N2, N2'. The third function is to provide an N-channel FE so as to raise the electromotive voltage by chopper.
This function controls TN1 and N2.

【0047】まず、第1の機能に係る構成について説明
する。上述したようにAG2検出部3の出力信号CN1
は、出力端子AG2の電圧が基準電圧Vref1を上回ると
きにハイレベルとなる一方、AG1検出部4の出力信号
CN2は、出力端子AG1の電圧が基準電圧Vref2を上回る
ときにハイレベルとなる。第2ラッチ回路70のクロッ
ク端子には信号CN1が供給され、そのクリア端子には信
号CN2がインバータ71を介して供給される。このた
め、第2ラッチ回路70の出力信号71sは、出力端子
AG2に起電圧が発生するとハイレベルになる一方、出
力端子AG1に起電圧が発生するとローレベルになる。
すなわち、信号71sの論理レベルによって、出力端子
AG1、AG2のうちいずれの端子に起電圧が発生して
いるかを特定することができる。以下の説明では、信号
71sを起電圧端子特定信号71sと称する。
First, the configuration relating to the first function will be described. As described above, the output signal CN1 of the AG2 detector 3
Is at a high level when the voltage at the output terminal AG2 exceeds the reference voltage Vref1, while the output signal of the AG1 detection unit 4 is high.
CN2 goes high when the voltage at the output terminal AG1 exceeds the reference voltage Vref2. The signal CN1 is supplied to the clock terminal of the second latch circuit 70, and the signal CN2 is supplied to the clear terminal via the inverter 71. Thus, the output signal 71s of the second latch circuit 70 goes high when an electromotive voltage is generated at the output terminal AG2, and goes low when an electromotive voltage is generated at the output terminal AG1.
That is, it is possible to specify which terminal of the output terminals AG1 and AG2 generates the electromotive voltage based on the logic level of the signal 71s. In the following description, the signal 71s is referred to as an electromotive voltage terminal specifying signal 71s.

【0048】次に、レジスタ72は、例えば、Dフリッ
プフロップで構成されており、クロック端子の電圧がハ
イレベルからローレベルに変化するときに、データ入力
端子の論理レベルを取り込んで出力するようになってい
る。このデータ入力端子には、起電圧端子特定信号71
sが供給されている。
Next, the register 72 is composed of, for example, a D flip-flop. When the voltage of the clock terminal changes from the high level to the low level, the register 72 takes in the logic level of the data input terminal and outputs it. Has become. The data input terminal includes an electromotive voltage terminal identification signal 71
s is supplied.

【0049】次に、発電検出部10の出力信号φSLは、
上述したように発電期間においてローレベルとなる一
方、非発電期間においてハイレベルとなる。ここで、立
ち上がりエッジ検出回路EDは、信号φSLの立ち上がり
エッジに同期して短時間だけローレベルとなる発電終了
信号EDsを生成する。レジスタ72のクロック端子に
は、発電終了信号EDsが供給されているから、レジスタ
72は発電終了時における起電圧端子特定信号71sの
論理レベルを記憶する。そして、レジスタ72は、この
記憶状態を発電端子選択信号72sとして出力する。
Next, the output signal φSL of the power generation detector 10 is
As described above, the level is low during the power generation period, and is high during the non-power generation period. Here, the rising edge detection circuit ED generates a power generation end signal EDs that goes low for a short time in synchronization with the rising edge of the signal φSL. Since the power generation end signal EDs is supplied to the clock terminal of the register 72, the register 72 stores the logic level of the electromotive voltage terminal specifying signal 71s at the time of the end of power generation. Then, the register 72 outputs this storage state as the power generation terminal selection signal 72s.

【0050】この発電端子選択信号72sはアンド回路
73およびオア回路74を介して信号N1g'として、サブ
コンデンサC1を選択するNチャンネルFETN1'に出
力される一方、インバータ75、アンド回路76および
オア回路77を介してサブコンデンサC2を選択するN
チャンネルFETN2'に出力される。詳細は後述する
が、少なくとも信号φSLがハイレベル期間、すなわち、
非発電状態で次の発電を待機している状態では、アンド
回路73、76に供給される信号はハイレベルとなって
おり、また、オア回路74、77に各々供給される信号
はローレベルになっている。従って、次の発電を待機し
ている状態では、信号N1g'の論理レベルは発電端子選択
信号72sの論理レベルと一致し、信号N2g'の論理レベ
ルは発電端子選択信号72sの論理レベルを反転したも
のとなる。
The power generation terminal selection signal 72s is output as a signal N1g 'through an AND circuit 73 and an OR circuit 74 to the N-channel FET N1' for selecting the sub-capacitor C1, while the inverter 75, the AND circuit 76 and the OR circuit N to select the sub-capacitor C2 via 77
Output to the channel FET N2 '. As will be described in detail later, at least the signal φSL is in a high level period, that is,
In the state of waiting for the next power generation in the non-power generation state, the signals supplied to the AND circuits 73 and 76 are at the high level, and the signals supplied to the OR circuits 74 and 77 are at the low level. Has become. Therefore, in the state of waiting for the next power generation, the logic level of the signal N1g ′ matches the logic level of the power generation terminal selection signal 72s, and the logic level of the signal N2g ′ is the same as the logic level of the power generation terminal selection signal 72s. It will be.

【0051】例えば、発電終了直前に出力端子AG2側
が正極の起電圧が発生していたとすると、起電圧端子特
定信号71sは出力端子AG2を示すハイレベルとな
り、これが、レジスタ72によって記憶されるため、次
の発電を待機している状態において、発電端子選択信号
72sはハイレベルとなる。このため、待機状態では、
信号N1g'がハイレベルとなりNチャンネルFETN1'が
オン状態となって、サブコンデンサC1が選択される。
一方、信号N2g'がローレベルとなりNチャンネルFET
N2'がオフ状態となるので、サブコンデンサC2が非選
択となる。これにより、次の発電時に起電圧が発生する
出力端子AG1に接続されるサブコンデンサC1が待機
状態で選択されるとこになる。すなわち、サブコンデン
サ選択部7は、正極の起電圧が発生している出力端子を
特定する信号CN1、CN2に基づいて、発電終了直前におい
て起電圧が発生した出力端子を特定し、低電圧側の出力
端子(他方の出力端子)に接続されるサブコンデンサを
選択するように構成されている。
For example, if a positive electromotive voltage is generated on the output terminal AG2 side immediately before the end of power generation, the electromotive voltage terminal specifying signal 71s becomes a high level indicating the output terminal AG2, and this is stored in the register 72. In a state of waiting for the next power generation, the power generation terminal selection signal 72s becomes high level. Therefore, in the standby state,
The signal N1g 'becomes high level, the N-channel FET N1' is turned on, and the sub-capacitor C1 is selected.
On the other hand, the signal N2g 'becomes low level and the N-channel FET
Since N2 'is turned off, the sub-capacitor C2 is not selected. As a result, the sub-capacitor C1 connected to the output terminal AG1 where the electromotive voltage is generated at the time of the next power generation is selected in the standby state. That is, the sub-capacitor selection unit 7 specifies the output terminal on which the electromotive voltage has occurred immediately before the end of power generation based on the signals CN1 and CN2 specifying the output terminal on which the positive electromotive voltage has occurred, and It is configured to select a sub-capacitor connected to the output terminal (the other output terminal).

【0052】以上説明した第1の機能によって、発電が
終了した後、次に正極の起電圧が発生する側の出力端子
に接続されるサブコンデンサを予め選択しておくことが
できるので、次に、起電圧が発生すると、直ちにサブコ
ンデンサへの充電が行われることになる。この結果、交
流発電機AGが発電を開始した直後に発生する起電圧に
よって、サブコンデンサを用いた昇圧を開始することが
でき、発電検出部10における発電検出を早めることが
できる。
According to the first function described above, after the power generation is completed, the sub-capacitor connected to the output terminal on the side where the positive electromotive voltage is generated next can be selected in advance. When the electromotive voltage is generated, the sub capacitor is charged immediately. As a result, boosting using the sub-capacitor can be started by the electromotive voltage generated immediately after the AC generator AG starts power generation, and the power generation detection by the power generation detection unit 10 can be hastened.

【0053】次に、第2の機能に係る構成について説明
する。信号φN1は、図1に示すオア回路OR1の出力信号
である。その論理レベルは、信号CN1がローレベルの時
(出力端子AG2側が正極の起電圧が発生していない
時)に、クロック信号CLK1と一致する一方、信号CN1が
ハイレベルの時(出力端子AG2側が正極の起電圧が発
生している時)にハイレベルとなる。また、信号φN2
は、図1に示すオア回路OR2の出力信号である。その論
理レベルは、信号CN2がローレベルの時(出力端子AG
1側が正極の起電圧が発生していない時)に、クロック
信号CLK1と一致する一方、信号CN2がハイレベルの時
(出力端子AG1側が正極の起電圧が発生している時)
にハイレベルとなる。通常のチョッパ昇圧を行うのであ
れば、NチャンネルFETN1、N2のうち、正極の起電圧
が発生している側の出力端子に接続されるNチャンネル
FETをオン・オフさせるとともに、他方の出力端子に
接続されるNチャンネルFETをオン状態とすればよ
い。従って、信号φN1を用いてNチャンネルFETN1を
制御するとともに、信号φN2を用いてNチャンネルFE
TN2を制御すればよい。
Next, the configuration relating to the second function will be described. Signal φN1 is an output signal of OR circuit OR1 shown in FIG. The logic level matches the clock signal CLK1 when the signal CN1 is at a low level (when no positive electromotive voltage is generated at the output terminal AG2), while the logic level is at a high level (when the output terminal AG2 is at the output terminal AG2). It becomes high level when the electromotive voltage of the positive electrode is generated). Also, the signal φN2
Is an output signal of the OR circuit OR2 shown in FIG. The logic level is determined when the signal CN2 is low (output terminal AG
When the positive side electromotive voltage is not generated on the 1 side) and the signal CN2 is at the high level while the clock signal CLK1 matches (when the positive side electromotive voltage is generated on the output terminal AG1 side)
To a high level. If normal chopper boosting is performed, of the N-channel FETs N1 and N2, the N-channel FET connected to the output terminal on the side where the positive electromotive voltage is generated is turned on and off, and the other output terminal is connected to the other output terminal. The connected N-channel FET may be turned on. Therefore, while controlling the N-channel FET N1 using the signal φN1, the N-channel FE is controlled using the signal φN2.
What is necessary is just to control TN2.

【0054】ところで、この例では、サブコンデンサC
1、C2を用いて起電圧を昇圧しているので、信号φSL
がハイレベルからローレベルに遷移する時点では、選択
されたサブコンデンサに電荷が蓄電されている。このた
め、信号φSLがローレベルとなり、AG2検出部3およ
びAG1検出部4に給電が行われている期間中に、サブ
コンデンサC1、C2を低電位側ラインLLから切り離
して、NチャンネルFETN1、N2をチョッパ動作させる
と、発電が終了した時点で、選択されたサブコンデンサ
に電荷が残っていることになる。すると、当該サブコン
デンサが次に選択された時点でも電荷が残っているか
ら、交流発電機AGの出力端子間に起電圧が全く発生し
ていないにも拘わらず、当該サブコンデンサに接続され
る出力端子の電圧が高レベルとなる。このため、わずか
な起電圧で発電検出部10が誤って発電状態を検出して
しまう。
By the way, in this example, the sub capacitor C
1. Since the electromotive voltage is boosted using C2, the signal φSL
At the time when the signal changes from the high level to the low level, the electric charge is stored in the selected sub-capacitor. Therefore, while the signal φSL is at the low level and the power is supplied to the AG2 detection unit 3 and the AG1 detection unit 4, the sub-capacitors C1 and C2 are disconnected from the low-potential-side line LL, and the N-channel FETs N1 and N2 are disconnected. When chopper operation is performed, the electric charge remains in the selected sub-capacitor when the power generation ends. Then, since the electric charge remains even when the sub-capacitor is selected next time, the output connected to the sub-capacitor despite the fact that no electromotive voltage is generated between the output terminals of the AC generator AG. The terminal voltage goes high. For this reason, the power generation detection unit 10 erroneously detects the power generation state with a small electromotive voltage.

【0055】そこで、この例では、誤動作が起こらない
ようにサブコンデンサに蓄積された電荷を放電するよう
に2つのリセット工程を設けている。第1のリセット工
程は、チョッパ昇圧の開始直後に設けられている。第1
のリセット工程では、サブコンデンサC1、C2に充電
された電荷を放電するための放電期間において、選択さ
れたサブコンデンサに接続されるNチャンネルFETを
オン・オフさせるとともに、このNチャンネルFETと
並列に接続されるチョッパ駆動用のNチャンネルFET
を同期して動作させるようにしている。なお、第1のリ
セット工程では、チョッパ昇圧は行われない。
Therefore, in this example, two reset steps are provided so as to discharge the electric charge accumulated in the sub-capacitor so that malfunction does not occur. The first reset step is provided immediately after the start of chopper boosting. First
In the reset step, during a discharging period for discharging the electric charges charged in the sub-capacitors C1 and C2, the N-channel FET connected to the selected sub-capacitor is turned on / off, and in parallel with the N-channel FET. N-channel FET for driving the connected chopper
Are operated synchronously. Note that, in the first reset step, chopper boosting is not performed.

【0056】また、第2のリセット工程は、チョッパ昇
圧が行われる期間中に設けられている。第2のリセット
工程では、起電圧が発生している出力端子に接続された
チョッパ駆動用のNチャンネルFETをオン・オフさせ
るとともに、これに並列に接続されているサブコンデン
サ選択用のNチャンネルFETを同期して動作させるよ
うにしている。これらのリセット工程によって、サブコ
ンデンサに充電された電荷が確実に放電されることにな
る。
The second reset step is provided during a period in which chopper boosting is performed. In the second reset step, the chopper driving N-channel FET connected to the output terminal where the electromotive voltage is generated is turned on / off, and the sub-capacitor selecting N-channel FET is connected in parallel to this. Are operated synchronously. By these reset steps, the electric charge charged in the sub-capacitor is reliably discharged.

【0057】図7に示すタイマカウンタ78は、サブコ
ンデンサC1、C2に充電された電荷を放電するための
放電期間を計測するために用いられる。タイマカウンタ
78は、リセット端子の電圧がローレベルになるとカウ
ント値をリセットするとともに、カウント値が所定値に
なるとハイレベルとなるリップルキャリイ信号78sを
生成するように構成されている。また、図に示すように
タイマカウンタ78のクロック端子にはクロック信号CL
K1が供給され、そのリセット端子には、信号φSLがイン
バータ79を介して供給されている。従って、タイマカ
ウンタ78は、信号φSLがハイレベルからローレベルに
遷移すると(発電検出部10において発電状態が検出さ
れるに至ると)、クロック信号CLK1のカウントを開始す
る。そして、カウント値が所定値に至ると、リップルキ
ャリイ信号78sの論理レベルをハイレベルに変化させ
る。
The timer counter 78 shown in FIG. 7 is used for measuring a discharge period for discharging the electric charges charged in the sub-capacitors C1 and C2. The timer counter 78 is configured to reset the count value when the voltage of the reset terminal goes low, and to generate a ripple carry signal 78s that goes high when the count value reaches a predetermined value. As shown in the figure, the clock terminal of the timer counter 78 has a clock signal CL.
K1 is supplied, and a signal φSL is supplied to the reset terminal thereof through an inverter 79. Therefore, when the signal φSL changes from the high level to the low level (when the power generation state is detected by the power generation detection unit 10), the timer counter 78 starts counting the clock signal CLK1. When the count value reaches a predetermined value, the logic level of the ripple carry signal 78s is changed to a high level.

【0058】次に、第1ラッチ回路80は、リップルキ
ャリイ信号78sの立ち上がりに同期してハイレベルと
なり、信号φSLの立ち上がりに同期してローレベルとな
る信号80sとこれを反転した信号80s'を出力す
る。信号80s'は上述した放電期間においてハイレベ
ルとなる一方、信号80sは放電期間においてローレベ
ルとなる信号である。
Next, the first latch circuit 80 converts the signal 80 s which goes high in synchronization with the rise of the ripple carry signal 78 s and goes low in synchronization with the rise of the signal φSL, and a signal 80 s ′ obtained by inverting the signal 80 s ′. Output. The signal 80s' is at a high level during the above-described discharge period, while the signal 80s is a signal at a low level during the discharge period.

【0059】次に、アンド回路81は、信号φSLをイン
バータ79によって反転したものとクロック信号CLK1と
の論理積を信号81sとして出力し、さらに、アンド回
路82は、信号81sと信号80s'との論理積を信号
82sとして出力する。従って、信号82sは、放電期
間におけるクロック信号CLK1となる。
Next, the AND circuit 81 outputs the logical product of the signal φSL inverted by the inverter 79 and the clock signal CLK1 as the signal 81s. The logical product is output as a signal 82s. Therefore, the signal 82s becomes the clock signal CLK1 in the discharge period.

【0060】次に、アンド回路83は、信号80sと信
号φN1との論理積を信号83sとして出力し、さらに、
オア回路84は信号83sと信号82sの論理和を信号
N1gとしてNチャンネルFETN1のゲート端子に出力す
る。従って、信号N1gは、放電期間においてクロック信
号CLK1と一致し、非放電期間において信号φN1と一致す
る。また、アンド回路85は、信号80sと信号φN2と
の論理積を信号85sとして出力し、さらに、オア回路
86は信号85sと信号82sとの論理和を信号N2gと
してNチャンネルFETN2のゲート端子に出力する。従
って、信号N2gは、放電期間においてクロック信号CLK1
と一致し、非放電期間において信号φN2と一致する。
Next, the AND circuit 83 outputs the logical product of the signal 80s and the signal φN1 as a signal 83s.
The OR circuit 84 outputs the logical sum of the signal 83s and the signal 82s.
The signal is output to the gate terminal of the N-channel FET N1 as N1g. Therefore, the signal N1g matches the clock signal CLK1 during the discharge period, and matches the signal φN1 during the non-discharge period. The AND circuit 85 outputs the logical product of the signal 80s and the signal φN2 as a signal 85s, and the OR circuit 86 outputs the logical sum of the signal 85s and the signal 82s as a signal N2g to the gate terminal of the N-channel FET N2. I do. Therefore, the signal N2g is the clock signal CLK1 during the discharge period.
And the signal φN2 during the non-discharge period.

【0061】次に、アンド回路73は、信号82sと発
電端子選択信号72sとの論理積を信号73sとして出
力し、さらに、オア回路74は信号83sと信号73s
の論理和を信号N1g'としてNチャンネルFETN1'のゲ
ート端子に出力する。従って、仮に、発電端子選択信号
72sがハイレベルであるとすれば、信号N1g'は、放電
期間においてクロック信号CLK1と一致し、非放電期間に
おいて信号φN1と一致する。すなわち、サブコンデンサ
C1が選択されそこに電荷が蓄電されている状態であれ
ば、放電期間において、NチャンネルFETN1'がクロ
ック信号CLK1に従ってオン・オフされることになる。一
方、放電期間において、NチャンネルFETN1は、クロ
ック信号CLK1に従ってオン・オフする。従って、クロッ
ク信号CLK1がハイレベルになると、NチャンネルFET
N1とNチャンネルFETN1'が同時にオン状態となり、
サブコンデンサC1に充電された電荷が放電されること
になる(第1のリセット工程)。
Next, the AND circuit 73 outputs the logical product of the signal 82s and the power generation terminal selection signal 72s as the signal 73s, and the OR circuit 74 outputs the signal 83s and the signal 73s.
Is output to the gate terminal of the N-channel FET N1 'as a signal N1g'. Therefore, if the power generation terminal selection signal 72s is at a high level, the signal N1g ′ matches the clock signal CLK1 during the discharge period and matches the signal φN1 during the non-discharge period. That is, if the sub-capacitor C1 is selected and the electric charge is stored therein, the N-channel FET N1 'is turned on / off according to the clock signal CLK1 during the discharging period. On the other hand, during the discharge period, the N-channel FET N1 turns on and off according to the clock signal CLK1. Therefore, when the clock signal CLK1 goes high, the N-channel FET
N1 and N-channel FET N1 'are simultaneously turned on,
The electric charge charged in the sub-capacitor C1 is discharged (first reset step).

【0062】また、非放電期間(チョッパ動作期間)に
おいてもクロック信号CLK1のハイレベルになると、Nチ
ャンネルFETN1とNチャンネルFETN1'が同時にオ
ン状態となるから、サブコンデンサC1に充電された電
荷が放電されることになる(第2のリセット工程)。こ
のことは、サブコンデンサC2に対応する信号N2g'につ
いても同様であり、信号N2g、N2g'によってNチャンネ
ルFETN2、N2'を各々制御することにより、第1のリ
セット工程と第2のリセット工程が実行される。
Also, during the non-discharge period (chopper operation period), when the clock signal CLK1 becomes high level, the N-channel FET N1 and the N-channel FET N1 'are simultaneously turned on, so that the electric charge charged in the sub-capacitor C1 is discharged. (A second reset step). The same applies to the signal N2g 'corresponding to the sub-capacitor C2. By controlling the N-channel FETs N2 and N2' with the signals N2g and N2g ', respectively, the first reset step and the second reset step are performed. Be executed.

【0063】くわえて、非発電期間においては、信号N1
gは信号φN1と一致し、信号N2gは信号φN2と一致するの
で、起電圧をチョッパ昇圧するようにNチャンネルFE
TN1、N2を制御することができる。従って、サブコンデ
ンサ選択部7は、上述した第3の機能を実現できる。
In addition, during the non-power generation period, the signal N1
g coincides with the signal φN1, and the signal N2g coincides with the signal φN2.
TN1 and N2 can be controlled. Therefore, the sub-capacitor selection unit 7 can realize the third function described above.

【0064】次に、図1に示すノア回路NOR1は、信号φ
N1と信号φN2に基づいて、出力端子AG1、AG2の電
圧が基準電圧Vref1、Vref2を越えたか否か検出する。こ
こで、AG2検出部3およびAG1検出部4の基準電圧
Vref1、Vref2は、例えば、発電検出部10の基準電圧Vr
efと比較して小さな値に設定する。このように、基準電
圧Vrefと基準電圧Vref1、Vref2を設定したのは以下の理
由による。
Next, the NOR circuit NOR1 shown in FIG.
Based on N1 and the signal φN2, it is detected whether or not the voltages of the output terminals AG1 and AG2 have exceeded the reference voltages Vref1 and Vref2. Here, the reference voltages of the AG2 detection unit 3 and the AG1 detection unit 4
Vref1 and Vref2 are, for example, the reference voltage Vr of the power generation detection unit 10.
Set to a smaller value than ef. The reason for setting the reference voltage Vref and the reference voltages Vref1 and Vref2 is as follows.

【0065】まず、基準電圧Vrefは、発電状態であるか
否かを判定する基準となり、この判定によって発電状態
が検知されると、これを契機にチョッパ回路20の各部
分に電源が順次給電される。一方、交流発電機AGの出
力用コイルLには、電磁波等によってパルス状のノイズ
が誘起されることがある。このようなノイズによって、
発電状態を検知して、AG2検出部3およびAG1検出
部4に電源を給電するとそこで消費される電力が無駄に
なり、却って充電効率が低下してしまう。
First, the reference voltage Vref serves as a reference for determining whether or not the power generation state is established. When the power generation state is detected by this determination, the power is sequentially supplied to each part of the chopper circuit 20 in response to this. You. On the other hand, pulse-like noise may be induced in the output coil L of the AC generator AG by electromagnetic waves or the like. With such noise,
If the power generation state is detected and power is supplied to the AG2 detection unit 3 and the AG1 detection unit 4, the power consumed there is wasted, and the charging efficiency is rather reduced.

【0066】そこで、本実施形態においては、基準電圧
Vrefをノイズ等の影響を受けないように比較的高く設定
してある。また、そのように基準電圧Vrefを設定しても
交流発電機AGによる起電圧は、上述したようにサブコ
ンデンサC1、C2とダイオードd1、d2によって倍
昇圧されるので、起電圧の発生を早く検出することが可
能である。くわえて、たとえ出力用コイルLにパルス状
の電磁ノイズが混入したとしても、サブコンデンサC
1、C2によって積分されるから、発電検出の誤動作は
極めて少ない。これに対して、基準電圧Vref1、Vref2を
比較的低い電圧値に設定したのは、AG2検出部3およ
びAG2検出部4は、発電状態であることが検出された
後、電源が投入されるからである。すなわち、本実施形
態では発電状態の検出精度が極めて高いので、基準電圧
Vref1、Vref2を比較的低い電圧値に設定しても問題がな
いのである。
Therefore, in this embodiment, the reference voltage
Vref is set relatively high so as not to be affected by noise or the like. Even if the reference voltage Vref is set as described above, the electromotive voltage generated by the AC generator AG is doubled by the sub-capacitors C1 and C2 and the diodes d1 and d2 as described above. It is possible to In addition, even if pulse-like electromagnetic noise is mixed in the output coil L, the sub-capacitor C
1, since the integration is performed by C2, the malfunction of the power generation detection is extremely small. On the other hand, the reason why the reference voltages Vref1 and Vref2 are set to relatively low voltage values is that the AG2 detection unit 3 and the AG2 detection unit 4 are turned on after the power generation state is detected. It is. That is, in this embodiment, since the detection accuracy of the power generation state is extremely high, the reference voltage
There is no problem even if Vref1 and Vref2 are set to relatively low voltage values.

【0067】次に、図1に示すノア回路NOR2は、信号φ
Nとクロック信号CLKの負論理和を演算し、その出力信号
をオア回路OR1、OR2に供給している。このため、信号φ
Nがハイレベルの期間中は、クロック信号がオア回路OR
1、OR2に供給されず、チョッパ動作が行われない。この
意味において、ノア回路NOR2は、クロック禁止手段とし
て機能する。
Next, the NOR circuit NOR2 shown in FIG.
The logical OR of N and the clock signal CLK is calculated, and the output signal is supplied to the OR circuits OR1 and OR2. Therefore, the signal φ
While N is high level, the clock signal is OR circuit OR
1, No supply to OR2, no chopper operation. In this sense, the NOR circuit NOR2 functions as clock inhibiting means.

【0068】次に、SRラッチ回路6は、セット端子S
がローレベルになると、出力信号をローレベルにセット
し、リセット端子Rがローレベルになると、出力信号を
ハイレベルにセットするよう構成されており、例えば、
反転型のSRフリップフロップを用いることができる。
この例にあっては、セット端子Sに信号φNが供給され
ているので、信号φNがローレベルなると、すなわち、
出力端子AG1、AG2の電圧が基準電圧Vref1、Vref2
を越えると、SRラッチ回路6によってラッチされ、信
号φSがローレベルとなる。上述したように、Vdd検出
部1、2は、信号φSがローレベルになるとそれらに電
源が供給され動作するので、出力端子AG1、AG2の
電圧が基準電圧Vref1、Vref2を越えると、Vdd検出部
1、2を動作させることができる。
Next, the SR latch circuit 6
When the reset signal R goes low, the output signal is set high when the reset terminal R goes low.
An inverted SR flip-flop can be used.
In this example, since the signal φN is supplied to the set terminal S, when the signal φN becomes low level,
The voltages of the output terminals AG1 and AG2 are equal to the reference voltages Vref1 and Vref2.
Is exceeded, the signal is latched by the SR latch circuit 6, and the signal φS goes low. As described above, the Vdd detectors 1 and 2 are operated by being supplied with power when the signal φS is at a low level. 1 and 2 can be operated.

【0069】このように2段階の閾値を設けて、電源供
給を制御したのは、以下の理由による。この例のように
チョッパ式充電回路100では、小さな起電圧を昇圧す
ることが目的であり、グランドGNDの電圧をわずかに上
回る電圧を基準電圧として、交流発電機AGの発電状態
を検出し、その検出結果に基づいてAG2検出部3やA
G1検出部4、さらにはVdd検出部1、2への電源供
給を制御する必要がある。
The reason why the power supply is controlled by providing two levels of threshold values in this way is as follows. As in this example, the purpose of the chopper-type charging circuit 100 is to boost a small electromotive voltage, and a voltage slightly higher than the voltage of the ground GND is used as a reference voltage to detect the power generation state of the AC generator AG. Based on the detection result, the AG2 detection unit 3 or A
It is necessary to control power supply to the G1 detection unit 4 and further to the Vdd detection units 1 and 2.

【0070】しかし、基準電圧を小さな値に設定する
と、磁界等の外乱によって出力端子AG1、AG2間に
起電圧が誘起された場合や、腕時計の使用者がわずかに
腕を動かして昇圧しても充電できない小さな起電圧が生
じた場合には、出力端子AG1、AG2の電圧が、電源
電圧Vddを越えず、結局、充電電流を得ることができな
い。このような場合に、高速ではあるが消費電流の大き
いコンパレータCOM1、COM2に給電して電流を消費したの
では、充電効率が低下してしまう。そこで、本実施形態
にあっては、基準電圧Vrefおよび基準電圧Vref1、Vref2
を用いて、交流発電機AGの起電圧を監視し、必要に応
じて各コンパレータへの給電を制御して消費電流の削減
を図っている。
However, when the reference voltage is set to a small value, even if an electromotive voltage is induced between the output terminals AG1 and AG2 due to a disturbance such as a magnetic field, or if the user of the wristwatch slightly moves his arm to boost the voltage, If a small electromotive voltage that cannot be charged occurs, the voltages of the output terminals AG1 and AG2 do not exceed the power supply voltage Vdd, and eventually a charging current cannot be obtained. In such a case, if the current is consumed by supplying power to the comparators COM1 and COM2 which are fast but consume a large amount of current, the charging efficiency is reduced. Therefore, in the present embodiment, the reference voltage Vref and the reference voltages Vref1, Vref2
Is used to monitor the electromotive voltage of the AC generator AG, and control the power supply to each comparator as necessary to reduce current consumption.

【0071】また、上述した給電制御に伴い、コンパレ
ータCOM1〜COM6の消費電流を、以下のように設定してい
る。 COM1、COM2>COM3、COM4>COM5、COM6 コンパレータCOM5、COM6の消費電流を最も小さく設定し
たのは、これらは発電検出部10の内部に設けられてお
り、常時、交流発電機AGの起電圧を監視する必要があ
るからである。また、コンパレータCOM1、COM2の消費電
流を最も大きく設定したのは、これらによって、充電の
条件である出力端子AG1、AG2の電圧が電源Vddを
越えることを検知するからである。さらに、コンパレー
タCOM3、COM4の消費電流をコンパレータCOM1、COM2に比
較して小さく設定したのは、コンパレータCOM3、COM4は
充電の前提条件を検知するものであるから、コンパレー
タCOM1、COM2に比較して動作速度は遅くてもよいからで
ある。但し、コンパレータCOM3、COM4は、出力端子AG
1、AG2が電源Vddを越えるまでにNチャンネルFETN
1、N2を動作させる必要があるので、これを満たす程度
の応答速度を持たせる必要がある。
In accordance with the above-described power supply control, the current consumption of the comparators COM1 to COM6 is set as follows. COM1, COM2> COM3, COM4> COM5, COM6 The reason why the current consumption of the comparators COM5 and COM6 is set to be the smallest is that they are provided inside the power generation detection unit 10 and always detect the electromotive voltage of the AC generator AG. It is necessary to monitor. Further, the reason why the current consumption of the comparators COM1 and COM2 is set to be the largest is that it is detected that the voltages of the output terminals AG1 and AG2, which are the conditions for charging, exceed the power supply Vdd. Furthermore, the reason why the current consumption of the comparators COM3 and COM4 is set to be smaller than that of the comparators COM1 and COM2 is that the comparators COM3 and COM4 detect the preconditions for charging, and therefore operate in comparison with the comparators COM1 and COM2. This is because the speed may be low. However, the comparators COM3 and COM4 are connected to the output terminal AG.
1. N-channel FETN until AG2 exceeds power supply Vdd
1. Since it is necessary to operate N2, it is necessary to have a response speed that satisfies this.

【0072】このように消費電流を設定することによ
り、消費電流の小さいものから大きいものへ順に給電を
行うことができるので、消費電流をより削減して充電効
率を向上させることができる。具体的には、コンパレー
タCOM1〜COM4における全消費電流は約500nAであ
り、これに対して、コンパレータCOM5、COM6の消費電流
は約10nAである。従って、スタンバイ時の消費電流
を通常動作時の約1/50にすることができる。
By setting the current consumption as described above, power can be supplied in order from the one with the smallest current consumption to the one with the largest current consumption, so that the current consumption can be further reduced and the charging efficiency can be improved. Specifically, the total current consumption of the comparators COM1 to COM4 is about 500 nA, while the current consumption of the comparators COM5 and COM6 is about 10 nA. Therefore, the current consumption during standby can be reduced to about 1/50 of that during normal operation.

【0073】ところで、コンパレータの動作速度は消費
電流が少ないほど遅くなるので、上述したように消費電
流を設定すると、交流発電機AGが発電状態から非発電
状態に変化しても、すぐには非発電状態を検出できな
い。そして、さらに交流発電機AGが非発電状態から発
電状態に変化すると、コンパレータCOM5、COM6の遅延時
間が経過した後、状態変化が検知される。
By the way, the operating speed of the comparator becomes slower as the current consumption becomes smaller. Therefore, when the current consumption is set as described above, even if the AC generator AG changes from the power generation state to the non-power generation state, the operation speed is immediately changed to the non-power generation state. Power generation status cannot be detected. Then, when the AC generator AG further changes from the non-power generation state to the power generation state, a state change is detected after the delay time of the comparators COM5 and COM6 has elapsed.

【0074】従って、交流発電機AGが短い周期で発電
状態と非発電状態を繰り返すと、発電状態において交流
発電機AGの起電圧が電源電圧Vddを越えて、充電の条
件を満たしている期間があるにも拘わらず、当該期間の
一部でしか充電を行うことができないという不都合があ
る。
Therefore, if the AC generator AG repeats the power generation state and the non-power generation state in a short cycle, the period in which the electromotive voltage of the AC generator AG exceeds the power supply voltage Vdd and satisfies the charging condition in the power generation state. Despite this, there is an inconvenience that charging can be performed only in part of the period.

【0075】そこで、本実施形態にあっては、コンパレ
ータCOM3、COM4において出力端子AG1、AG2の電圧
が基準電圧Vref1、Vref2を下回ったことが検出されてか
ら、一定の時間は、給電を継続して行い、一定時間が経
過した後、給電を停止するように構成している。
Therefore, in the present embodiment, power supply is continued for a certain period of time after the comparators COM3 and COM4 detect that the voltages at the output terminals AG1 and AG2 have fallen below the reference voltages Vref1 and Vref2. The power supply is stopped after a certain time has elapsed.

【0076】具体的には、ノア回路NOR1の出力信号φN
がローレベルからハイレベルに変化することによって、
出力端子AG1、AG2の電圧が基準電圧Vref1、Vref2
を下回ったことが検出されると、信号φNがノア回路NOR
2、NOR3を介して信号φRとしてタイマカウンタ5のリセ
ット端子Rに供給される。ここで、タイマカウンタ5
は、クロック信号CLKをカウントしてカウント値が所定
値に達するとローレベルになるリップルキャリイ信号を
信号φR1として出力し、そのリセット端子Rがローレベ
ルになるとカウント値を0にリセットするように構成さ
れている。
Specifically, output signal φN of NOR circuit NOR1
Changes from low level to high level,
The voltages of the output terminals AG1 and AG2 are equal to the reference voltages Vref1 and Vref2.
Is detected, the signal φN is output to the NOR circuit NOR.
2. The signal φR is supplied to the reset terminal R of the timer counter 5 via the NOR3. Here, the timer counter 5
Is configured to count the clock signal CLK, output a ripple carry signal which becomes low when the count value reaches a predetermined value as a signal φR1, and reset the count value to 0 when its reset terminal R becomes low level. Have been.

【0077】従って、信号φNがローレベルからハイレ
ベルに変化すると、これに伴い信号φRがローレベルか
らハイレベルに変化してリセットが解除され、タイマカ
ウント5による時間計測が開始される。そして、信号φ
Nがハイレベルの状態、すなわち、非発電状態が所定時
間継続しカウント値が所定値に達すると、信号φR1がロ
ーレベルとなりラッチ手段6がリセットされる。上述し
たようにラッチ手段6はリセットされると出力信号φS
をハイレベルにするので、これにより、始めて信号φS
がハイレベルとなり、コンパレータCOM1、COM2の給電が
停止される。また、信号φSが発電検出部10に供給さ
れると、信号φSは反転回路12とノア回路13を介し
て信号φSLとして出力され、これによりコンパレータCO
M3、COM4の給電が停止される。
Therefore, when the signal φN changes from the low level to the high level, the signal φR changes from the low level to the high level, the reset is released, and the timer count 5 starts time measurement. And the signal φ
When the state in which N is at the high level, that is, the non-power generation state continues for a predetermined time and the count value reaches the predetermined value, the signal φR1 becomes low level and the latch means 6 is reset. As described above, when the latch means 6 is reset, the output signal φS
Is set to a high level, so that, for the first time, the signal φS
Becomes high level, and the power supply to the comparators COM1 and COM2 is stopped. When the signal φS is supplied to the power generation detection unit 10, the signal φS is output as the signal φSL via the inverting circuit 12 and the NOR circuit 13, and thereby the comparator CO
Power supply to M3 and COM4 is stopped.

【0078】一方、タイマカウンタ5による計測中に、
出力端子AG1、AG2の電圧が基準電圧Vref1、Vref2
を越えて信号φNがローレベルになると、タイマカウン
タ5は再びリセットされるので、ラッチ手段6はリセッ
トされず、信号φSはローレベルのまま維持される。す
なわち、タイマカウンタ5による時間計測はリトリガブ
ルで行われ、非発電状態が所定時間継続したときのみ、
コンパレータCOM1〜COM4の給電が停止されることにな
る。
On the other hand, during the measurement by the timer counter 5,
The voltages of the output terminals AG1 and AG2 are equal to the reference voltages Vref1 and Vref2.
, The signal φN goes low, the timer counter 5 is reset again, the latch means 6 is not reset, and the signal φS is maintained at low level. That is, the time measurement by the timer counter 5 is performed retriggerably, and only when the non-power generation state continues for a predetermined time,
The power supply to the comparators COM1 to COM4 is stopped.

【0079】<1−1−3:機械的構成>次に、交流発
電機AGとその周辺機構の構成を説明する。図8は交流
発電機AGとその周辺機構の構成を示す斜視図である。
図示のように、交流発電機AGは、ロータ14とステー
タ15を備えており、2極磁化されたディスク状のロー
タ14が回転するとステータ15の出力用コイルLに起
電力が発生し、交流出力が取り出せるようになってい
る。また、図において、13は腕時計本体ケース内で旋
回運動を行う回転錘であり、11は回転錘13の回転運
動を発電機AGに伝達する輪列機構である。回転錘13
は腕時計を装着した人の腕の振りに応じて回転し、これ
に伴って交流発電機AGから起電力が得られるようにな
っている。
<1-1-3: Mechanical Configuration> Next, the configuration of the AC generator AG and its peripheral mechanism will be described. FIG. 8 is a perspective view showing the configuration of the AC generator AG and its peripheral mechanism.
As shown in the figure, the AC generator AG includes a rotor 14 and a stator 15. When the rotor 14 in the form of a bipolar magnetized disk rotates, an electromotive force is generated in an output coil L of the stator 15, and an AC output is generated. Can be taken out. In the figure, reference numeral 13 denotes a rotating weight that performs a turning motion in the wristwatch main body case, and 11 denotes a wheel train mechanism that transmits the rotating motion of the rotating weight 13 to the generator AG. Rotating weight 13
Rotates in accordance with the swing of the arm of the person wearing the wristwatch, so that an electromotive force can be obtained from the AC generator AG.

【0080】交流発電機AGから出力された交流は、本
実施形態であるチョッパ式充電回路100で整流され、
処理装置9に供給される。処理装置9は、チョッパ式充
電回路100から放電される電力によって時計装置7を
駆動する。この時計装置7は、水晶発振器やカウンタ回
路等で構成されており、水晶発振器で生成されるマスタ
クロック信号をカウンタ回路で分周し、この分周結果に
基づいて時刻を計測している。この例にあっては、マス
タクロック信号あるいはこれを分周した信号を、クロッ
ク信号CLKとして、上述したチョッパ式充電回路100
に供給している。従って、クロック信号CLKを生成する
回路をチョッパ式充電回路100と時計装置7とで兼用
することができる。この結果、回路構成を簡易にすると
ともに、腕時計全体として消費電流を削減することがで
きる。
The AC output from the AC generator AG is rectified by the chopper type charging circuit 100 according to the present embodiment.
It is supplied to the processing device 9. The processing device 9 drives the timepiece device 7 with the electric power discharged from the chopper-type charging circuit 100. The timepiece device 7 includes a crystal oscillator, a counter circuit, and the like. The master clock signal generated by the crystal oscillator is frequency-divided by the counter circuit, and time is measured based on the frequency division result. In this example, the chopper type charging circuit 100 described above is used as a master clock signal or a signal obtained by dividing the master clock signal as a clock signal CLK.
To supply. Therefore, the circuit for generating the clock signal CLK can be shared by the chopper charging circuit 100 and the timepiece device 7. As a result, the circuit configuration can be simplified and the current consumption of the entire wristwatch can be reduced.

【0081】<1−2:第1実施形態の動作>次に、本
実施形態の動作を、図面を参照しつつ説明する。図9
は、本実施形態に係わるチョッパ式充電回路100のタ
イミングチャートである。なお、この例においては、非
発電状態においてサブコンデンサC2に接続されるNチ
ャンネルFETN2'がオン状態となっており、サブコン
デンサC1に接続されるNチャンネルFETN1'がオフ状
態となっているものとする。また、図17、18、19
及び20は、本実施形態に係わるチョッパ式充電回路1
00のフローチャートである。
<1-2: Operation of First Embodiment> Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG.
5 is a timing chart of the chopper-type charging circuit 100 according to the present embodiment. In this example, it is assumed that the N-channel FET N2 'connected to the sub-capacitor C2 is in the on state and the N-channel FET N1' connected to the sub-capacitor C1 is in the off state in the non-power generation state. I do. Also, FIGS.
And 20 are chopper type charging circuits 1 according to the present embodiment.
It is a flowchart of 00.

【0082】まず、時刻t10において、腕時計を装着
した腕を使用者が動かしたとすると、交流発電機AGが
発電を開始する。このとき、AG2側に図9(a)に示
すように起電圧V2が発生したとすると、これによりサ
ブコンデンサC2が充電される(SP1A〜SP3
A)。このため、出力端子AG2の電圧は、起電圧V2
が減少しても低下しない。
First, at time t10, assuming that the user moves the arm on which the wristwatch is worn, AC generator AG starts generating power. At this time, if an electromotive voltage V2 is generated on the AG2 side as shown in FIG. 9A, the sub-capacitor C2 is charged by this (SP1A to SP3).
A). Therefore, the voltage of the output terminal AG2 is equal to the electromotive voltage V2
It does not decrease even if decreases.

【0083】次に、時刻t11において、AG2側の起
電圧V2が“0”となり、逆にAG1側に起電圧V1が
発生すると、出力端子AG1の電圧は、図9(b)に示
すようにサブコンデンサC2に充電された電圧Vg2と
起電圧V1を加算したものとなる(SP1→SP2→S
P30→SP31)。このため、時刻t11の直後に出
力端子AG1の電圧は基準電圧Vrefを上回る。すると、
発電検出部10が発電状態を検知する(SP5)。但
し、発電検出部10のコンパレータCOM5、COM6には低消
費電力のものが用いられるので、図9(d)に示すよう
に信号φSLがハイレベルからローレベルに立ち下がるの
は、応答時間tdが経過した時刻t12となる。
Next, at time t11, when the electromotive voltage V2 on the AG2 side becomes "0" and the electromotive voltage V1 is generated on the AG1 side, the voltage at the output terminal AG1 becomes as shown in FIG. The sum of the voltage Vg2 charged in the sub-capacitor C2 and the electromotive voltage V1 (SP1 → SP2 → S
P30 → SP31). Therefore, immediately after time t11, the voltage of the output terminal AG1 exceeds the reference voltage Vref. Then
The power generation detection unit 10 detects a power generation state (SP5). However, since the low power consumption comparators COM5 and COM6 of the power generation detection unit 10 are used, the signal φSL falls from the high level to the low level as shown in FIG. The elapsed time t12 is reached.

【0084】時刻t12に至ると、信号φSLがローレベ
ルとなるので、AG2検出部3とAG1検出部4に電源
が給電され、出力端子AG2の電圧が基準電圧Vref1と
比較されるともに、出力端子AG1の電圧が基準電圧Vr
ef2と比較される(SP6)。ここで、基準電圧Vref1、
Vref2は、基準電圧Vrefよりも低く設定されているか
ら、AG2検出部3とAG1検出部4の各出力信号CN
1、CN2は、図9(e)、(f)に示すように、いずれも
ハイレベルとなる。
At time t12, the signal φSL goes low, so that power is supplied to the AG2 detection unit 3 and the AG1 detection unit 4, and the voltage of the output terminal AG2 is compared with the reference voltage Vref1 and the output terminal AG2 is output. AG1 voltage is the reference voltage Vr
It is compared with ef2 (SP6). Here, the reference voltage Vref1,
Since Vref2 is set lower than the reference voltage Vref, each output signal CN of the AG2 detection unit 3 and the AG1 detection unit 4
1, CN2 is at a high level as shown in FIGS. 9 (e) and 9 (f).

【0085】また、信号φSLがローレベルになると、図
7に示すサブコンデンサ部7のタイマカウンタ78がク
ロック信号CLK1(図9(c)参照)の立ち上がりエッジ
をカウントする(SP7〜SP11)。タイマカウンタ
78は、カウント値が“3”に至るとリップルキャリイ
信号78sをハイレベルにするものとすれば、リップル
キャリイ信号78sは、図9(g)に示すように時刻t
13に至るとハイレベルになる。すると、第1ラッチ回
路80の出力信号80sは、図9(j)に示すように、
リップルキャリイ信号78sに同期して立ち上がり、信
号φSLの立ち上がりに同期して立ち下がる。ここで、図
9(j)に示す符号tcは放電期間であり、この期間に
おいて、サブコンデンサ選択部7は、上述した第1のリ
セット工程を実行する。
When the signal φSL goes low, the timer counter 78 of the sub-capacitor unit 7 shown in FIG. 7 counts the rising edge of the clock signal CLK1 (see FIG. 9C) (SP7 to SP11). The timer counter 78 sets the ripple carry signal 78s to the high level when the count value reaches "3". If the ripple carry signal 78s is at the time t as shown in FIG.
When it reaches 13, it becomes high level. Then, the output signal 80s of the first latch circuit 80 becomes, as shown in FIG.
It rises in synchronization with the ripple carry signal 78s and falls in synchronization with the rise of the signal φSL. Here, the symbol tc shown in FIG. 9 (j) is a discharge period, during which the sub-capacitor selector 7 executes the above-described first reset step.

【0086】信号80s'は信号80sを反転したもの
であるから、放電期間tcにおいて、信号80s'はハ
イレベルとなる(SP12)。従って、アンド回路82
の出力信号82sは、当該期間tcにおいてクロック信
号CLK1と一致することになる。一方、アンド回路73、
76は、発電端子選択信号72sの論理レベルに応じ
て、出力信号82sを選択して出力する選択回路として
動作する。この例では、放電期間tcにおいて、発電端
子選択信号72sはローレベルとなっているので、当該
放電期間tcにおいて、信号76sはクロック信号CLK1
と一致する一方、信号73sはローレベルを維持する。
くわえて、放電期間tcにおいては、信号80sがロー
レベルとなるので、信号83s、85sがローレベルと
なる。この結果、当該期間において、信号N2g'はクロッ
ク信号CLK1と一致する一方、信号N1gはローレベルとな
る(SP13)。また、信号83s、85sがローレベ
ルとなることから、信号83sと信号82sの論理和で
ある信号N1g、および信号85sと信号82sの論理和
である信号N2gは、いずれもクロック信号CLK1と一致す
る。
Since the signal 80s 'is the inverse of the signal 80s, the signal 80s' goes high during the discharge period tc (SP12). Therefore, the AND circuit 82
Output signal 82s coincides with the clock signal CLK1 during the period tc. On the other hand, the AND circuit 73,
76 operates as a selection circuit that selects and outputs the output signal 82s according to the logic level of the power generation terminal selection signal 72s. In this example, since the power generation terminal selection signal 72s is at the low level during the discharge period tc, the signal 76s becomes the clock signal CLK1 during the discharge period tc.
While the signal 73s maintains the low level.
In addition, during the discharge period tc, the signal 80s is at a low level, so that the signals 83s and 85s are at a low level. As a result, during this period, the signal N2g ′ matches the clock signal CLK1, while the signal N1g goes low (SP13). Further, since the signals 83s and 85s are at the low level, the signal N1g, which is the logical sum of the signal 83s and the signal 82s, and the signal N2g, which is the logical sum of the signal 85s and the signal 82s, both match the clock signal CLK1. .

【0087】このように放電期間tcにおいては、信号
N2g'と信号N2gの論理レベルがクロック信号CLK1と一致
するので、クロック信号CLK1がハイレベルのとき、Nチ
ャンネルFETN2、N2'がオン状態となり、サブコンデ
ンサC2に充電された電荷が放電される。この例では、
期間ta、tbにおいて放電が行われる。これにより、
出力端子AG2の電位が、期間tbが終了した時点にお
いて、ほぼグランドGNDの電位と等しくなる。
As described above, during the discharge period tc, the signal
Since the logical level of N2g 'and the signal N2g match the clock signal CLK1, when the clock signal CLK1 is at the high level, the N-channel FETs N2 and N2' are turned on, and the electric charge charged in the sub-capacitor C2 is discharged. In this example,
Discharge is performed in the periods ta and tb. This allows
When the period tb ends, the potential of the output terminal AG2 becomes substantially equal to the potential of the ground GND.

【0088】こうしてサブコンデンサC2の電荷が放電
されると、チョッパ動作期間に移行する。時刻t13以
降では、AG1側が正極の起電圧が発生しており、逆に
出力端子AG2の電位は、ほぼグランドGNDの電位と等
しい。このため、AG2検出部3の出力信号CN1はロー
レベルとなるから、オア回路OR1の出力信号φN1はクロ
ック信号CLK1と一致する。信号N1g'は、信号80sがハ
イレベルの期間にあっては、アンド回路83およびオア
回路74によって、信号φN1と一致するように生成され
る(SP14)。一方、時刻t13以降において、信号
80sはハイレベルとなっているので、信号N1gは、図
9(k)に示すように時刻t13以降において、クロッ
ク信号CLK1と一致する。
When the electric charge of the sub-capacitor C2 is discharged, the operation shifts to the chopper operation period. After time t13, a positive electromotive voltage is generated on the AG1 side, and conversely, the potential of the output terminal AG2 is substantially equal to the potential of the ground GND. Therefore, the output signal CN1 of the AG2 detection unit 3 becomes low level, and the output signal φN1 of the OR circuit OR1 matches the clock signal CLK1. The signal N1g 'is generated by the AND circuit 83 and the OR circuit 74 so as to coincide with the signal φN1 when the signal 80s is at the high level (SP14). On the other hand, since the signal 80s is at the high level after the time t13, the signal N1g matches the clock signal CLK1 after the time t13 as shown in FIG. 9 (k).

【0089】この場合、信号N2gは、図9(l)に示す
ようにハイレベルとなるので、NチャンネルFETN1が
オン・オフを繰り返す一方、NチャンネルFETN2はオ
ン状態を維持する。これにより、交流発電機AGの起電
圧がチョッパ昇圧される。そして、出力端子AG1の電
圧が電源電圧Vddを上回ると、PチャンネルFETP1が
オン状態となる。このとき、AG1→P1→メインコン
デンサ30→GND→N2→AG2といった閉ループが
形成され、発電電流がメインコンデンサ30に蓄電され
る(SP15)。
In this case, since the signal N2g goes high as shown in FIG. 9 (l), the N-channel FET N1 keeps on and off while the N-channel FET N1 keeps on. Thereby, the electromotive voltage of AC generator AG is boosted by the chopper. When the voltage at the output terminal AG1 exceeds the power supply voltage Vdd, the P-channel FET P1 turns on. At this time, a closed loop of AG1 → P1 → main capacitor 30 → GND → N2 → AG2 is formed, and the generated current is stored in the main capacitor 30 (SP15).

【0090】さらに、時刻t13以降においては、信号
N2gと信号N2g'(図9(i)参照)が一致するととも
に、信号N1gと信号N1g'(図9(h)参照)が一致す
る。このため、各信号がハイレベルの期間において、サ
ブコンデンサC1、C2に電荷が蓄積されていたとして
も放電される。
Further, after time t13, the signal
The signal N2g matches the signal N2g '(see FIG. 9 (i)), and the signal N1g matches the signal N1g' (see FIG. 9 (h)). For this reason, during the period when each signal is at the high level, even if the electric charges are accumulated in the sub-capacitors C1 and C2, they are discharged.

【0091】次に、時刻t14において、出力端子AG
2側が正極の起電圧V2が再び発生すると、AG2検出
部3の出力信号CN1が立ち上がる。すると、第2ラッチ
回路70がハイレベルをラッチするため、図9(m)に
示すように起電圧端子特定信号71sがローレベルから
ハイレベルに立ち上がる(SP40→SP40A→SP
41A)。この後、上述した場合とは逆に、Nチャンネ
ルFETN2がオン・オフを繰り返す一方、Nチャンネル
FETN1'はオン状態を維持する。これにより、交流発
電機AGの起電圧がチョッパ昇圧される。そして、出力
端子AG2の電圧が電源電圧Vddを上回ると、Pチャン
ネルFETP2がオン状態となる。このとき、AG2→P
2→メインコンデンサ30→GND→N1→AG1とい
った閉ループが形成され、発電電流がメインコンデンサ
30に蓄電される(SP15)。
Next, at time t14, the output terminal AG
When the electromotive voltage V2 having a positive polarity on the second side is generated again, the output signal CN1 of the AG2 detection unit 3 rises. Then, since the second latch circuit 70 latches the high level, the electromotive voltage terminal specifying signal 71s rises from the low level to the high level as shown in FIG. 9 (m) (SP40 → SP40A → SP).
41A). Thereafter, contrary to the above-described case, the N-channel FET N2 repeatedly turns on and off, while the N-channel FET N1 'maintains the on state. Thereby, the electromotive voltage of AC generator AG is boosted by the chopper. When the voltage at the output terminal AG2 exceeds the power supply voltage Vdd, the P-channel FET P2 is turned on. At this time, AG2 → P
A closed loop of 2 → main capacitor 30 → GND → N1 → AG1 is formed, and the generated current is stored in the main capacitor 30 (SP15).

【0092】そして、起電圧V2が低下し、時刻t15
において出力端子AG2の電圧が基準電圧Vref1を下回
ると、信号CN1がローレベルとなる。タイマカウンタ5
は時刻t15においてリセットされるが、これ以降はリ
セットされないので、時刻t15から充電終了検出時間
TMが経過して時刻t16に至ると、信号φSLはハイレ
ベルとなる。すると、立ち上がりエッジ検出回路EDが
信号φSLの立ち上がりエッジを検出して、図9(n)に
示す発電終了信号EDsを生成する(SP21、SP2
2)。レジスタ72は発電終了信号EDsに同期して起電
圧端子特定信号71sを記憶するので、発電端子選択信
号72sは、図9(o)に示すように時刻t16におい
て、ハイレベルとなる(SP24、SP25)。これに
より、発電期間終了直前に発電があった出力端子AG2
が特定されるともに、時刻t16以降では、次の発電に
備えて、サブコンデンサC1に接続されるnチャンネル
FETN1'がオン状態となる(SP26)。
Then, the electromotive voltage V2 decreases, and at time t15
When the voltage at the output terminal AG2 falls below the reference voltage Vref1, the signal CN1 goes low. Timer counter 5
Is reset at time t15, but is not reset thereafter. When the charging end detection time TM elapses from time t15 and reaches time t16, the signal φSL goes high. Then, the rising edge detection circuit ED detects the rising edge of the signal φSL and generates the power generation end signal EDs shown in FIG. 9 (n) (SP21, SP2).
2). Since the register 72 stores the electromotive voltage terminal specifying signal 71s in synchronization with the power generation end signal EDs, the power generation terminal selection signal 72s becomes a high level at time t16 as shown in FIG. 9 (o) (SP24, SP25). ). Thus, the output terminal AG2 that has generated power immediately before the end of the power generation period
Is specified, and after time t16, the n-channel FET N1 'connected to the sub-capacitor C1 is turned on in preparation for the next power generation (SP26).

【0093】以上、説明したように第1実施形態のチョ
ッパ式充電回路100によれば、サブコンデンサC1、
C2を用いて交流発電機AGの起電圧を倍昇圧し、発電
検出部10は倍昇圧された起電圧に基づいて、発電状態
を検出するようにしたので、発電状態の検出に用いる閾
値電圧を比較的高く設定しても、発電状態を早期に検出
することができる。また、出力用コイルLにノイズが誘
起されたとしてもこれはサブコンデンサC1、C2によ
って積分されるから、ノイズによる誤動作を殆どなくす
ことができる。
As described above, according to the chopper-type charging circuit 100 of the first embodiment, the sub-capacitor C1,
Since the electromotive voltage of the alternator AG is doubled using C2, and the power generation detection unit 10 detects the power generation state based on the doubled electromotive voltage, the threshold voltage used for detecting the power generation state is set to the threshold voltage. Even if it is set relatively high, the power generation state can be detected early. Further, even if noise is induced in the output coil L, the noise is integrated by the sub-capacitors C1 and C2, so that malfunction due to noise can be almost eliminated.

【0094】また、チョッパ式充電回路100は、起電
圧を倍昇圧すると一方のサブコンデンサに電荷を蓄積す
るが、発電状態を検出した直後に、この電荷を放電する
にしている。このため、サブコンデンサに電荷が残り、
次の発電がなされた時に、発電検出部10が誤動作する
といったことがない。
The chopper type charging circuit 100 accumulates electric charge in one of the sub-capacitors when the electromotive voltage is doubled, but discharges the electric charge immediately after detecting the power generation state. For this reason, electric charge remains in the sub capacitor,
When the next power generation is performed, the power generation detecting unit 10 does not malfunction.

【0095】さらに、チョッパ式充電回路100では、
基準電圧Vrefを用いて交流発電機AGの発電状態を検出
し、発電状態が検出された場合にのみコンパレータCOM
3、COM4に給電するようにしたので、コンパレータCOM
3、COM4で消費される電流を削減することができる。ま
た、コンパレータCOM3、COM4によって交流発電機AGの
出力端子AG1、AG2の電圧が基準電圧Vref1、Vref2
を越えたことが検出された場合にのみコンパレータCOM
1、COM2に給電するようにしたので、コンパレータCOM
1、COM2で消費される電流を削減することができる。し
かも、各コンパレータの消費電流を「COM1、COM2>COM
3、COM4>COM5、COM6」の順に設定したので、消費電流
の少ない順に給電がなされるから、消費電流を一層低減
することができる。
Further, in the chopper type charging circuit 100,
The power generation state of the alternator AG is detected using the reference voltage Vref, and the comparator COM is output only when the power generation state is detected.
3.Because power is supplied to COM4, the comparator COM
3. The current consumed by COM4 can be reduced. Further, the voltages of the output terminals AG1, AG2 of the AC generator AG are changed to the reference voltages Vref1, Vref2 by the comparators COM3, COM4.
Comparator COM only when it is detected that
1, because COM2 is powered, the comparator COM
1. The current consumed by COM2 can be reduced. Moreover, the current consumption of each comparator is set to “COM1, COM2> COM
Since “3, COM4> COM5, COM6” are set in this order, power is supplied in ascending order of current consumption, so that current consumption can be further reduced.

【0096】くわえて、コンパレータの消費電流を削減
すると、応答速度が遅くなるため、一旦、非発電状態に
なった後、すぐに発電状態に移行すると充電できない事
態も起こり得る。しかし、この例にあってはタイマカウ
ンタ5によって、出力端子AG1、AG2の電圧が基準
電圧Vref1、Vref2を連続して下回る時間を計測し、この
時間が所定時間に達した場合に非発電状態とみなして給
電を停止するようにしたので、上述した問題が起こらな
い。従って、消費電流の少ないコンパレータを用いても
確実に非発電状態を検知して、給電を停止することがで
きるので、消費電流を大幅に削減することができる。ま
た、一旦、コンパレータCOM1、COM2に給電が開始される
と、少なくともタイマカウンタ5に設定された充電終了
検出時間TMが経過するまでは、継続してコンパレータ
COM1〜COM4に給電が行われるので、小さな起電圧に対し
ても良好な応答性をもって充電することが可能となる。
In addition, if the current consumption of the comparator is reduced, the response speed becomes slow. Therefore, once the power generation state is changed to the non-power generation state, the charging may not be performed. However, in this example, the timer counter 5 measures the time during which the voltages at the output terminals AG1 and AG2 continuously fall below the reference voltages Vref1 and Vref2. Since the power supply is deemed to be stopped, the above-described problem does not occur. Therefore, even if a comparator with low current consumption is used, the non-power generation state can be reliably detected and power supply can be stopped, so that current consumption can be significantly reduced. Further, once power supply to the comparators COM1 and COM2 is started, the comparators continue to be operated at least until the end-of-charge detection time TM set in the timer counter 5 has elapsed.
Since power is supplied to COM1 to COM4, it is possible to charge the battery with good responsiveness even to a small electromotive voltage.

【0097】<2.第2実施形態> <2−1:第2実施形態の構成>図10は、本実施形態
に係わる腕時計に使用されるチョッパ式充電回路の回路
図である。第2実施形態のチョッパ式充電回路100’
は、チョッパ回路20’が図1に示す第1実施形態のチ
ョッパ回路20と相違する点を除いて、同様に構成され
ている。詳細には、チョッパ回路20’において、Pチ
ャンネルFETP1、P2と並列にPチャンネルFETP
1'、P2'が設けられている点、およびサブコンデンサ選
択部7’においてPチャンネルFETP1'、P2'のオン・
オフを制御する信号Pg'を生成する点が相違する。
<2. 2. Second Embodiment <2-1: Configuration of Second Embodiment> FIG. 10 is a circuit diagram of a chopper-type charging circuit used in a wristwatch according to the present embodiment. Chopper type charging circuit 100 'of the second embodiment
Has the same configuration except that the chopper circuit 20 'is different from the chopper circuit 20 of the first embodiment shown in FIG. Specifically, in the chopper circuit 20 ', the P-channel FETs P1 and P2 are connected in parallel with the P-channel FETs P1 and P2.
1 ′, P2 ′, and the ON / OFF state of the P-channel FETs P1 ′, P2 ′ in the sub-capacitor selector 7 ′.
The difference is that a signal Pg ′ for controlling the turning off is generated.

【0098】上述した第1実施形態と同様に、このチョ
ッパ回路20’においてもサブコンデンサC1、C2と
ダイオードd1、d2を用いて、出力端子AG1、AG
2間に発生する起電圧を倍昇圧する。ただし、第1実施
形態のチョッパ回路20は、サブコンデンサC1、C2
に蓄電された電荷を放電していたが、このチョッパ回路
20’では、サブコンデンサC1、C2に蓄電された電
荷をメインコンデンサ30に転送し、充電効率をさらに
高めるようにしている。詳細には後述するが、チョッパ
回路20’は、電荷転送のために、信号Pg'を用いてP
チャンネルFETP1'、P2'を同時にオン・オフさせる。
そして、これと並行して、NチャンネルFETN1'、N2'
のうち電荷が蓄電されていないサブコンデンサ(例え
ば、C1)に接続されている一方のNチャンネルFET
(例えば、N1')をオフさせる一方、他方のNチャンネ
ルFET(例えば、N2')をPチャンネルFETP1'、P2'
と相補的にオン・オフさせることによって、サブコンデ
ンサ(例えば、C2)に蓄電された電圧をチョッパ昇圧し
ている。より具体的には、PチャンネルFETP1'、P2'
を同時にオン・オフさせる期間において、Pチャンネル
FETP1'、P2'がオンしている時には、他方のNチャン
ネルFETをオフさせる一方、PチャンネルFETP
1'、P2'がオフしている時には他方のNチャンネルFE
Tをオンさせている。
As in the first embodiment, in the chopper circuit 20 ', the output terminals AG1, AG2 are formed by using the sub-capacitors C1, C2 and the diodes d1, d2.
The electromotive voltage generated between the two is doubled. However, the chopper circuit 20 of the first embodiment includes sub-capacitors C1 and C2
However, in the chopper circuit 20 ′, the charge stored in the sub-capacitors C1 and C2 is transferred to the main capacitor 30 to further increase the charging efficiency. As will be described later in detail, the chopper circuit 20 ′ uses the signal Pg ′ to transfer P
The channel FETs P1 'and P2' are turned on and off simultaneously.
In parallel with this, N-channel FETs N1 'and N2'
One of the N-channel FETs connected to a sub-capacitor (eg, C1) having no charge stored therein
(E.g., N1 ') is turned off while the other N-channel FET (e.g., N2') is turned off by P-channel FETs P1 ', P2'.
The voltage stored in the sub-capacitor (for example, C2) is chopper-boosted by turning on and off in a complementary manner. More specifically, P-channel FETs P1 ', P2'
Are turned on and off at the same time, when the P-channel FETs P1 'and P2' are on, the other N-channel FET is turned off while the P-channel FET P
When 1 'and P2' are off, the other N channel FE
T is turned on.

【0099】図11は、信号Pg'を生成するサブコンデ
ンサ選択部7’の回路図である。このサブコンデンサ部
7’は、タイマカウンタ78の替わりに信号CN1と信号C
N2の論理積を算出するナンド回路87を用いた点、アン
ド回路82の出力信号を信号Pg'として出力する点、お
よび、オア回路84、85を削除してアンド回路83、
85の各出力信号を信号N1g、N2gとして出力する点、お
よびアンド回路81の替わりにナンド回路81'を用い
る点を除いて、図7に示す第1実施形態のサブコンデン
サ選択部7と同様に構成されている。
FIG. 11 is a circuit diagram of the sub-capacitor selector 7 'for generating the signal Pg'. This sub-capacitor unit 7 'is provided with a signal CN1 and a signal C instead of the timer counter 78.
A point using the NAND circuit 87 for calculating the logical product of N2, a point outputting the output signal of the AND circuit 82 as the signal Pg ′, and a deletion of the OR circuits 84 and 85 and the AND circuit 83
The sub-capacitor selection unit 7 of the first embodiment shown in FIG. 7 is different from the sub-capacitor selection unit 7 shown in FIG. It is configured.

【00100】<2−2:第2実施形態の動作>次に、
第2実施形態に係わるチョッパ式充電回路100’の動
作を説明する。図12は、本実施形態に係わるチョッパ
式充電回路100’のタイミングチャートである。な
お、この例においては、非発電状態(時刻t10以前)
においてサブコンデンサC2に接続されるNチャンネル
FETN2'がオン状態となっており、サブコンデンサC1
に接続されるNチャンネルFETN1'がオフ状態となっ
ているものとする。ここで、チョッパ式充電回路10
0’のフローチャートは、上述した図17〜図20に示
すフローチャートのうち、図18に示すSP9、SP1
0がSPA、SPB、SPCに置き換わる点を除いて同
様であるため、異なる処理(SPA〜SPC)を含むフ
ローチャートを図21及び図22に示し、SP15以降
のフローチャートは図19及び図20を共用する。
<2-2: Operation of the Second Embodiment>
The operation of the chopper-type charging circuit 100 'according to the second embodiment will be described. FIG. 12 is a timing chart of the chopper-type charging circuit 100 'according to the present embodiment. In this example, in the non-power generation state (before time t10)
, The N-channel FET N2 'connected to the sub-capacitor C2 is in the ON state, and the sub-capacitor C1
Is turned off. Here, the chopper type charging circuit 10
The flow chart of 0 ′ is the same as the flow charts shown in FIGS.
21 and 22 are the same except that 0 is replaced by SPA, SPB, and SPC. FIGS. 21 and 22 show flowcharts including different processes (SPA to SPC), and flowcharts after SP15 share FIGS. 19 and 20. .

【0101】まず、時刻t10において、腕時計を装着
した腕を使用者が動かしたとすると、交流発電機AGが
発電を開始する。このとき、AG2側に図12(a)に
示すように起電圧V2が発生したとすると、AG2→C
2→N2'→GND→d1→AG1の閉ループが形成され、こ
れによりサブコンデンサC2が充電される(SP1A〜
SP3A)。このため、出力端子AG2の電圧は、サブ
コンデンサC2の充電電圧によって起電圧V2が減少し
ても低下しない。
First, at time t10, assuming that the user moves the arm on which the wristwatch is worn, AC generator AG starts power generation. At this time, if an electromotive voltage V2 is generated on the AG2 side as shown in FIG.
A closed loop of 2 → N2 ′ → GND → d1 → AG1 is formed, thereby charging the sub-capacitor C2 (SP1A ~
SP3A). Therefore, the voltage of the output terminal AG2 does not decrease even if the electromotive voltage V2 decreases due to the charging voltage of the sub-capacitor C2.

【0102】次に、時刻t11において、AG2側の起
電圧V2が“0”となり、逆にAG1側に起電圧V1が
発生すると、出力端子AG1の電圧は、図12(b)に
示すようにサブコンデンサC2に充電された電圧Vg2
と起電圧V2を加算したものとなる(SP1→SP2→
SP30→SP31)。このため、時刻t11の直後に
出力端子AG1の電圧は基準電圧Vrefを上回る。する
と、発電検出部10が発電状態を検知する(SP5)。
但し、発電検出部10のコンパレータCOM5、COM6には低
消費電力のものが用いられるので、図12(d)に示す
ように信号φSLがハイレベルからローレベルに立ち下が
るのは、発電検出部10の応答時間tdが経過した時刻
t12となる。
Next, at time t11, when the electromotive voltage V2 on the AG2 side becomes "0" and the electromotive voltage V1 is generated on the AG1 side, the voltage at the output terminal AG1 becomes as shown in FIG. Voltage Vg2 charged in sub-capacitor C2
And the electromotive voltage V2 (SP1 → SP2 →
SP30 → SP31). Therefore, immediately after time t11, the voltage of the output terminal AG1 exceeds the reference voltage Vref. Then, the power generation detection unit 10 detects the power generation state (SP5).
However, since low power consumption is used for the comparators COM5 and COM6 of the power generation detection unit 10, the signal φSL falls from the high level to the low level as shown in FIG. Is the time t12 when the response time td has elapsed.

【0103】時刻t12に至ると、信号φSLがローレベ
ルとなるので、AG2検出部3とAG1検出部4に電源
が給電され、出力端子AG2の電圧と基準電圧Vref2が
比較されるともに、出力端子AG1の電圧と基準電圧Vr
ef1とが比較される(SP6)。ここで、基準電圧Vref
1、Vref2は、基準電圧Vrefよりも低く設定されているか
ら、AG2検出部3とAG1検出部4の各出力信号CN
1、CN2は、図12(e)、(f)に示すように、いずれ
もハイレベルとなる。
At time t12, the signal φSL goes low, so that power is supplied to the AG2 detection unit 3 and the AG1 detection unit 4, the voltage at the output terminal AG2 is compared with the reference voltage Vref2, and the output terminal AG2 is compared with the reference voltage Vref2. AG1 voltage and reference voltage Vr
ef1 is compared (SP6). Here, the reference voltage Vref
1. Since Vref2 is set lower than the reference voltage Vref, each output signal CN of the AG2 detection unit 3 and the AG1 detection unit 4
1 and CN2 are at a high level as shown in FIGS. 12 (e) and 12 (f).

【0104】図11に示すサブコンデンサ選択部7’の
ナンド回路87は、信号CN1と信号CN2の論理積を反転し
て出力信号87s(図12(j)参照)を生成する。従
って、信号87sは、出力端子AG1の電圧が基準電圧
Vref1を上回り、かつ、出力端子AG2の電圧が基準電
圧Vref2を上回る場合にローレベルとなる。出力用コイ
ルLには交流電圧が誘起されるので、仮に、サブコンデ
ンサC1、C2による昇圧がなされないとすれば、出力
端子AG1、AG2の各電圧が基準電圧Vref1、Vref2を
同時に上回ることはない。換言すれば、サブコンデンサ
C1、C2のいずれか一方に電荷が充電されているた
め、出力信号87sがローレベルとなるのである。
The NAND circuit 87 of the sub-capacitor selector 7 'shown in FIG. 11 inverts the logical product of the signal CN1 and the signal CN2 to generate an output signal 87s (see FIG. 12 (j)). Therefore, the signal 87s indicates that the voltage of the output terminal AG1 is equal to the reference voltage.
When the voltage exceeds Vref1 and the voltage of the output terminal AG2 exceeds the reference voltage Vref2, the level becomes low. Since an AC voltage is induced in the output coil L, if the voltage is not boosted by the sub-capacitors C1 and C2, the voltages at the output terminals AG1 and AG2 will not exceed the reference voltages Vref1 and Vref2 at the same time. . In other words, since one of the sub-capacitors C1 and C2 is charged, the output signal 87s becomes low level.

【0105】ここで、信号Pg'は、ナンド回路81'とア
ンド回路82とによって生成され、図12(g)に示す
ように、信号87sのローレベル期間中にクロック信号
CLK1を反転した信号となる。これにより、期間taおよ
び期間tbにおいて、PチャンネルFETP1'、P2'がオ
ンするので、出力端子AG1、AG2の電圧は当該期間
ta、tbにおいて電源電圧Vddと一致する。これらの
期間においては、AG1→P1'→Vdd→P2'→AG2の閉
ループが形成されるので、出力用コイルLにエネルギー
を蓄積することになる。
Here, the signal Pg 'is generated by the NAND circuit 81' and the AND circuit 82. As shown in FIG. 12 (g), the clock signal Pg 'is generated during the low level period of the signal 87s.
This is a signal obtained by inverting CLK1. As a result, the P-channel FETs P1 ′ and P2 ′ are turned on in the periods ta and tb, so that the voltages of the output terminals AG1 and AG2 match the power supply voltage Vdd in the periods ta and tb. In these periods, a closed loop of AG1 → P1 ′ → Vdd → P2 ′ → AG2 is formed, so that energy is stored in the output coil L.

【0106】また、信号N1g、N2gは、信号φN1、φN2を
信号80sによってゲートしたものである。信号80s
は図12(k)に示すように時刻t16以前は、ローレ
ベルとなるから、信号N1g、N2gは、図12(l)、
(m)に示すように時刻t16以前は、ローレベルとな
る。従って、信号87sがローレベル期間中は、Nチャ
ンネルFETN1、N2がオフしている。くわえて、信号N1
g'は、図12(h)に示すように時刻t12から時刻t
16の間においてローレベルとなる一方、信号N2g'は、
図12(i)に示すように期間taおよび期間tbにお
いてローレベルとなる一方、期間teおよび期間tfで
ハイレベルとなる。
The signals N1g and N2g are obtained by gating the signals φN1 and φN2 with the signal 80s. Signal 80s
Is at a low level before time t16 as shown in FIG. 12 (k), so that the signals N1g and N2g are
As shown in (m), before time t16, it is at the low level. Therefore, while the signal 87s is at the low level, the N-channel FETs N1 and N2 are off. In addition, signal N1
g ′ is, as shown in FIG.
16, while the signal N2g ′ is
As shown in FIG. 12 (i), the level becomes low in the periods ta and tb, and becomes high in the periods te and tf.

【0107】従って、期間teおよび期間tfにおいて
は、PチャンネルFETP1'、P2'がオフ状態、Nチャン
ネルFETN2'がオン状態となるので、期間taおよび
期間tbにおいて出力用コイルLに蓄積されていたエネ
ルギーが開放され、チョッパ昇圧が行われる(SPA、
SPB)。このとき、AG1→P1→メインコンデンサ
30→GND→N2'→C2→AG2の閉ループが形成される
と、サブコンデンサC2に蓄電された電荷がメインコン
デンサ30に転送される(SPC)。この例では、時刻
t13から時刻t14までの期間と時刻t15から時刻
t16までの期間において電荷の転送が実行される。こ
の電荷の転送に伴って、サブコンデンサC2の両端の電
圧が低下する。
Therefore, in the periods te and tf, the P-channel FETs P1 'and P2' are turned off and the N-channel FET N2 'is turned on. Energy is released and the chopper is boosted (SPA,
SPB). At this time, when a closed loop of AG1 → P1 → main capacitor 30 → GND → N2 ′ → C2 → AG2 is formed, the charge stored in the sub capacitor C2 is transferred to the main capacitor 30 (SPC). In this example, charge transfer is performed in a period from time t13 to time t14 and in a period from time t15 to time t16. Along with this charge transfer, the voltage across the sub-capacitor C2 decreases.

【0108】やがて、出力端子AG2の電圧が基準電圧
Vref1を下回ると(この例では、時刻t16)、信号CN1
が立ち下がり、これに同期して、信号80sがハイレベ
ルとなる。上述したように信号N1g、N2gは、信号φN1、
φN2を信号80sによってゲートしたものであるから、
時刻t16以降、信号N1g、N2gは信号φN1、φN2と各々
一致する。従って、時刻t16から時刻t17までの期
間においては、信号N1gによってNチャンネルFETN1
がオン・オフを繰り返す一方、信号N2gによってNチャ
ンネルFETN2がオン状態を維持する。これに対して、
信号N2g'はハイレベルを維持するのでNチャンネルFE
TN2'はオン状態となる一方、信号N1g'は信号N1gと一致
するのでNチャンネルFETN1'はNチャンネルFETN
1と同期してオン・オフを繰り返す(SPB)。換言す
れば、時刻t16からt17までの期間においては、信
号Ng1'と信号Ng1が同期するとともに、信号Ng2'と信号N
g2とが同期することになる。
Eventually, the voltage of the output terminal AG2 becomes the reference voltage
When the voltage falls below Vref1 (time t16 in this example), the signal CN1
Falls, and in synchronization with this, the signal 80 s goes high. As described above, the signals N1g and N2g are the signals φN1 and
Since φN2 is gated by signal 80s,
After time t16, the signals N1g and N2g match the signals φN1 and φN2, respectively. Accordingly, during the period from time t16 to time t17, the signal N1g causes the N-channel FET N1
Repeatedly turns on and off, while the signal N2g keeps the N-channel FET N2 on. On the contrary,
Since the signal N2g 'maintains the high level, the N-channel FE
While TN2 'is on, signal N1g' matches signal N1g, so that N-channel FET N1 'is N-channel FET N
On / off is repeated in synchronization with 1 (SPB). In other words, during the period from time t16 to time t17, the signal Ng1 ′ and the signal Ng1 are synchronized, and the signal Ng2 ′ and the signal Ng2 ′ are synchronized.
g2 will be synchronized.

【0109】まず、NチャンネルFETN1がオン・オフ
を繰り返す一方、NチャンネルFETN2がオン状態を維
持する。このため、NチャンネルFETN1、N2が同時に
オン状態となる期間においては、出力用コイルLにエネ
ルギーが蓄積され、NチャンネルFETN1がオフする期
間においてチョッパ昇圧が行われる。
First, the N-channel FET N1 repeats ON / OFF, while the N-channel FET N2 maintains the ON state. Therefore, during the period when the N-channel FETs N1 and N2 are simultaneously turned on, energy is accumulated in the output coil L, and the chopper is boosted during the period when the N-channel FET N1 is turned off.

【0110】ところで、時刻t16において、出力端子
AG2の電圧が基準電圧Vref2と一致したときには、サ
ブコンデンサC2には基準電圧Vref2に相当する電荷が
蓄電されているが、NチャンネルFETN2'はNチャン
ネルFETN2と同期してオン・オフを繰り返すので、同
時にオン状態となる期間において、C2→N2→GND→N2'
→C2の閉ループが形成され、電荷が放電されることに
なる。すなわち、交流発電機AGの起電圧をチョッパ昇
圧する際には、電荷が充電されているサブコンデンサを
含む閉ループをチョッパ周期に同期して形成することに
よって、サブコンデンサを放電している。これにより、
時刻t10から時刻t19までの連続した起電圧が終了
した後、次に出力用コイルLに交流電圧が発生するとき
には、サブコンデンサの電荷は“0”の状態となってい
るから、サブコンデンサによる昇圧動作を毎回同じ状態
から開始することができる。
At time t16, when the voltage at the output terminal AG2 matches the reference voltage Vref2, the sub-capacitor C2 stores the electric charge corresponding to the reference voltage Vref2, but the N-channel FET N2 'is the N-channel FET N2. On and off are repeated in synchronization with the clock, so during the period when they are simultaneously turned on, C2 → N2 → GND → N2 '
→ A closed loop of C2 is formed, and electric charges are discharged. That is, when the electromotive voltage of the AC generator AG is boosted by the chopper, the sub-capacitor is discharged by forming a closed loop including the charged sub-capacitor in synchronization with the chopper cycle. This allows
After the end of the continuous electromotive voltage from time t10 to time t19, the next time an AC voltage is generated in the output coil L, the charge of the sub-capacitor is "0". The operation can be started from the same state every time.

【0111】次に、時刻t17から時刻t18までの期
間においては、出力端子AG2側に、再び起電圧が発生
する。時刻t17では、出力端子AG2の電圧が基準電
圧Vref1を上回るので、信号CN1がローレベルからハイレ
ベルに立ち上がる。起電圧端子特定信号71sは信号CN
1の立ち上がりエッジでラッチする第2ラッチ回路70
によって生成されるので、起電圧端子特定信号71s
は、図12(n)に示すように時刻t17においてハイ
レベルとなる。
Next, during a period from time t17 to time t18, an electromotive voltage is generated again at the output terminal AG2. At time t17, since the voltage of the output terminal AG2 exceeds the reference voltage Vref1, the signal CN1 rises from a low level to a high level. The electromotive voltage terminal specifying signal 71s is the signal CN
Second latch circuit 70 that latches at the rising edge of 1
, The electromotive voltage terminal specifying signal 71s
Goes high at time t17 as shown in FIG.

【0112】また、この期間においては、信号N1gがハ
イレベルとなりNチャンネルFETN1がオン状態となる
から、出力端子AG1がNチャンネルFETN1を介して
低電位側ラインLLに接続される。また、この期間にお
いては、信号N2gがクロック信号CLK1と一致するので、
NチャンネルFETN2はオン・オフを繰り返すことにな
る(SPB)。NチャンネルFETN2、N1が同時にオン
状態になると、AG2→N2→GND→N1→AG1の閉ルー
プが形成され、出力用コイルLにエネルギーが蓄積され
る。一方、NチャンネルFETN1がオン状態でNチャン
ネルFETN2がオフ状態になると、出力用コイルLに蓄
積されたエネルギーが開放されるので、チョッパ昇圧が
なされる。これにより、出力端子AG2の電圧が電源電
圧Vddを上回ると、AG2→メインコンデンサ30→
GND→N1→AG1の閉ループが形成され、メインコンデ
ンサ30に充電電流が流れ込む(SPC)。
Also, during this period, the signal N1g goes high and the N-channel FET N1 is turned on, so that the output terminal AG1 is connected to the low potential side line LL via the N-channel FET N1. Also, during this period, since the signal N2g matches the clock signal CLK1,
The N-channel FET N2 is repeatedly turned on and off (SPB). When the N-channel FETs N2 and N1 are simultaneously turned on, a closed loop of AG2 → N2 → GND → N1 → AG1 is formed, and energy is accumulated in the output coil L. On the other hand, when the N-channel FET N2 is turned on while the N-channel FET N2 is turned off, the energy stored in the output coil L is released, so that the chopper is boosted. Thereby, when the voltage of the output terminal AG2 exceeds the power supply voltage Vdd, AG2 → the main capacitor 30 →
A closed loop of GND → N1 → AG1 is formed, and a charging current flows into the main capacitor 30 (SPC).

【0113】次に、時刻t18において、出力端子AG
2の電圧が基準電圧Vref1を下回ると信号CN1がローレベ
ルとなる。このとき、出力端子AG1の電圧は基準電圧
Vref2を下回っているので信号CN2もローレベルとなって
いる。これらの条件が満たされると、タイマカウンタ5
はクロック信号CLKの計測を開始する。そして、時刻t
18から充電終了検出時間TMが経過して時刻t19に
至ると、SRラッチ6がリセットされ、信号φSがハイ
レベルになる。信号φSLは、信号φSを発電検出部10
のインバータ12およびノア回路13を介して得られる
ものであるから、時刻t19において信号φSLはローレ
ベルからハイレベルに立ち上がる。すると、立ち上がり
エッジ検出回路EDは信号φSLの立ち上がりエッジを検
出して、図12(o)に示すように発電終了信号EDsの
論理レベルをローレベルに変化させる(SP21、SP
22)。すると、レジスタ72が発電終了信号EDsに同
期して記憶状態を更新する(SP23〜SP27)。こ
の例では、時刻t17以降において起電圧端子特定信号
71sがハイレベルとなっているので、レジスタ72の
記憶状態(信号72s)は、図12(p)に示すように
時刻t19において“H”に更新される。
Next, at time t18, the output terminal AG
When the voltage of No. 2 becomes lower than the reference voltage Vref1, the signal CN1 becomes low level. At this time, the voltage of the output terminal AG1 is the reference voltage
Since it is lower than Vref2, the signal CN2 is also at the low level. When these conditions are satisfied, the timer counter 5
Starts measuring the clock signal CLK. And time t
When the charge end detection time TM elapses from 18 and reaches time t19, the SR latch 6 is reset, and the signal φS goes high. The signal φSL changes the signal φS to the power generation detection unit 10.
At the time t19, the signal φSL rises from the low level to the high level. Then, the rising edge detection circuit ED detects the rising edge of the signal φSL and changes the logic level of the power generation end signal EDs to a low level as shown in FIG.
22). Then, the register 72 updates the storage state in synchronization with the power generation end signal EDs (SP23 to SP27). In this example, since the electromotive voltage terminal specifying signal 71s is at the high level after the time t17, the storage state (the signal 72s) of the register 72 becomes “H” at the time t19 as shown in FIG. Be updated.

【0114】すなわち、出力端子AG1、AG2のう
ち、連続した交流電圧の発生期間の終了直前にどちらの
出力端子に正極の起電圧が発生していたかが記憶され
る。そして、この記憶状態に基づいて、サブコンデンサ
の選択が行われる。この例では、終了直前には出力端子
AG2側が正極の起電圧が発生したので、低電圧側の出
力端子AG1に接続されるサブコンデンサC1の選択が
行われる(SP26)。具体的には、時刻t19におい
て信号N1g'がハイレベルとなり、NチャンネルFETN1
がオン状態となる。これにより、次の発電に備えて、サ
ブコンデンサの選択が行われることになる。
That is, which of the output terminals AG1 and AG2 has the positive electromotive voltage generated immediately before the end of the continuous AC voltage generation period is stored. Then, a sub-capacitor is selected based on the storage state. In this example, immediately before the termination, a positive electromotive voltage is generated on the output terminal AG2 side, so that the sub-capacitor C1 connected to the low-voltage output terminal AG1 is selected (SP26). Specifically, at time t19, the signal N1g 'becomes high level, and the N-channel FET N1
Is turned on. As a result, selection of the sub-capacitor is performed in preparation for the next power generation.

【0115】以上説明したように、第2実施形態のチョ
ッパ式充電回路100’によれば、第1実施形態と同様
に、サブコンデンサC1、C2を用いて交流発電機AG
の起電圧を倍昇圧し、発電検出部10は倍昇圧された起
電圧に基づいて、発電状態を検出するようにしたので、
発電状態の検出に用いる閾値電圧を比較的高く設定して
も、発電状態を早期に検出することができる。くわえ
て、起電圧を倍昇圧すると一方のサブコンデンサに電荷
を蓄積するが、発電状態を検出した直後に、チョッパ昇
圧して、一方のサブコンデンサ蓄積された電荷をメイン
コンデンサ30に転送するようにしたので、充電効率を
より一層高めることができる。
As described above, according to the chopper-type charging circuit 100 'of the second embodiment, similarly to the first embodiment, the AC generator AG uses the sub-capacitors C1 and C2.
The power generation detection unit 10 detects the power generation state based on the doubled boosted electromotive voltage.
Even if the threshold voltage used for detecting the power generation state is set relatively high, the power generation state can be detected early. In addition, when the electromotive voltage is doubled, charge is accumulated in one of the sub-capacitors. Immediately after detecting the power generation state, the chopper is boosted and the charge accumulated in the one sub-capacitor is transferred to the main capacitor 30. Therefore, the charging efficiency can be further improved.

【0116】このように本実施形態にあっては、制御系
統の消費電流を大幅に削減しつつ、充電開始時期を早め
ることができるので、充電効率の高いチョッパ式充電回
路100’を提供することができる。また、軽薄で小型
であることが要求される腕時計では、その内部に設ける
交流発電機AGは小型のものにせざるを得ない。このた
め、交流発電機AGで発生する起電圧は小さく、整流効
率はよくない。従って、上述したチョッパ式充電回路1
00’のように充電効率の良いものを腕時計に適用する
ことは極めて有用である。特に、上述したチョッパ式充
電回路100では、使用者が腕時計を腕に装着していな
い期間にあっては、最も消費電流の少ないコンパレータ
COM5、COM6にのみ給電して発電の状態を監視するように
したので、その間に消費される電流はごく少ない。この
ため、使用者が腕時計を長期間使用しなかった場合であ
っても、時計が止まってしまい使いたい時に時間がわか
らないといった事態を大幅に少なくすることができる。
As described above, according to the present embodiment, the chopper-type charging circuit 100 ′ having a high charging efficiency can be provided since the charging start timing can be advanced while the current consumption of the control system is significantly reduced. Can be. Further, in a wristwatch which is required to be light and small, the AC generator AG provided therein must be small. Therefore, the electromotive voltage generated in the AC generator AG is small, and the rectification efficiency is not good. Therefore, the above-mentioned chopper type charging circuit 1
It is extremely useful to apply a watch with good charging efficiency such as 00 'to a wristwatch. In particular, in the above-described chopper-type charging circuit 100, during the period when the user does not wear the wristwatch on the wrist, the comparator that consumes the least current is used.
Only COM5 and COM6 are powered to monitor the state of power generation, so the current consumed during that time is very small. For this reason, even when the user has not used the wristwatch for a long period of time, it is possible to greatly reduce the situation in which the watch stops and the time is not known when the user wants to use the watch.

【0117】<4.変形例>本発明は、上述した実施形
態に限定されるものではなく、例えば、以下に述べる各
種の変形が可能である。 (1)上述した各実施形態においては、チョッパ式充電
回路100、100’を用いた電子機器の一例として腕
時計を取り上げ説明したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、例えば、携帯型の血圧計、携帯電話機、
ページャ、万歩計等に適用することができる。要は電力
を消費する電子機器、特に携帯電子機器であればどのよ
うなものに適用してもよい。このような電子機器におい
ては、電池がなくてもそこに内蔵される電子回路や機構
系を継続して動作させることができるので、何時でも電
子機器を使用することができ、また、煩わしい電池の交
換を不要にできる。さらには、電池の廃棄に伴う問題が
生ずることもない。
<4. Modifications> The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, various modifications described below are possible. (1) In each of the above-described embodiments, a wristwatch is described as an example of the electronic device using the chopper-type charging circuits 100 and 100 ′. However, the present invention is not limited to this. Blood pressure monitors, mobile phones,
It can be applied to pagers, pedometers, etc. In short, the present invention may be applied to any electronic device that consumes power, particularly any portable electronic device. In such an electronic device, the electronic circuit and the mechanical system built therein can be continuously operated without a battery, so that the electronic device can be used at any time, and a troublesome battery can be used. No need for replacement. Further, there is no problem associated with the disposal of the battery.

【0118】なお、電池と上述したチョッパ式充電回路
100、100'と兼用してもよく、この場合は、電子
機器を長時間持ち歩かなかった場合に、電池からの電力
により即座に電子機器を動作させることができ、その
後、使用者が電子機器を持ち歩くことによって、発電さ
れた電力によって電子機器を動作させることができる。
Note that the battery may also be used as the above-mentioned chopper-type charging circuits 100 and 100 '. In this case, if the electronic device is not carried around for a long time, the electronic device is immediately operated by the power from the battery. After that, the user can carry the electronic device and operate the electronic device with the generated power.

【0119】(2)上述した各実施形態においては、ス
イッチ手段の一例として、PチャンネルFETP1、P2、
NチャンネルFETN1、N2を例示したが、Pチャンネル
FETP1、P2の替わりにPNP型のトランジスタ、Nチ
ャンネルFETN1、N2の替わりにNPN型のバイポーラ
トランジスタを使用してもよい。ただし、これらのバイ
ポーラトランジスタにあっては、エミッタ・コレクタ間
の飽和電圧が0.3V程度あるのが通常であるから、交
流発電機AGの起電圧が小さい場合には、上述した実施
形態のようにFETを使用することが望ましい。 (3)上述した各実施形態において、コンパレータCOM1
〜COM4、各論理回路をFETを使用して構成し、チョッ
パ式充電回路100、100’全体を1チップのICに
内蔵するようにしてもよい。
(2) In each of the above embodiments, as an example of the switch means, the P-channel FETs P1, P2,
Although the N-channel FETs N1 and N2 are illustrated, a PNP transistor may be used instead of the P-channel FETs P1 and P2, and an NPN bipolar transistor may be used instead of the N-channel FETs N1 and N2. However, in these bipolar transistors, the saturation voltage between the emitter and the collector is usually about 0.3 V. Therefore, when the electromotive voltage of the AC generator AG is small, as in the above-described embodiment, It is desirable to use an FET for the power supply. (3) In each of the above embodiments, the comparator COM1
To COM4, each logic circuit may be configured using an FET, and the entire chopper-type charging circuits 100 and 100 'may be built in a one-chip IC.

【0120】(4)上述した各実施形態においては、低
電位側ラインLL側のNチャンネルFETN1、N2をクロ
ック信号CLK1に同期してスイッチングを行うことにより
チョッパ動作させたが、コンパレータCOM1〜COM4や論理
回路等を上下反転するように構成して、電源Vdd側のP
チャンネルFETP1、P2をスイッチングするように構成
してもよい。この場合には、電源Vddと低電位側ライン
LLの関係が逆転するので、図2に示す抵抗R1、R2は電
源Vddに接続され、基準電圧Vrefは電源Vddに対して与え
られる。また、基準電圧Vref1、Vref2は電源Vddに対し
て与えられる。すなわち、スイッチングを行うFETが
接続されるラインに対して各基準電圧が与えられること
になる。要は、二つのライン間でチョッパ動作をさせる
に際し、交流発電機AGの出力端子AG1、AG2の電
圧を二つの閾値と比較し、その比較結果に応じてコンパ
レータに給電し、消費電流を削減するのであればどのよ
うなものであってもよい。
(4) In each of the embodiments described above, the chopper operation is performed by switching the N-channel FETs N1 and N2 on the low potential side line LL side in synchronization with the clock signal CLK1, but the comparators COM1 to COM4 and The logic circuit and the like are configured to be upside down, and the power supply Vdd side P
The channel FETs P1 and P2 may be configured to switch. In this case, since the relationship between the power supply Vdd and the low potential side line LL is reversed, the resistors R1 and R2 shown in FIG. 2 are connected to the power supply Vdd, and the reference voltage Vref is applied to the power supply Vdd. Further, the reference voltages Vref1 and Vref2 are given to the power supply Vdd. That is, each reference voltage is applied to the line to which the switching FET is connected. In short, when the chopper operation is performed between the two lines, the voltages of the output terminals AG1 and AG2 of the AC generator AG are compared with the two thresholds, and the power is supplied to the comparator according to the comparison result to reduce the current consumption. Any one may be used.

【0121】(5)上述した各実施形態においては、全
波整流を行うチョッパ回路を一例として説明したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、図15に示すブ
リッジ型の充電回路にも適用できることは勿論である。
この場合には、図1に示すダイオードd1、d2、サブ
コンデンサC1、C2、NチャンネルFETN1'、N2'、
発電検出部10を追加し、コンパレータCOM1〜COM4への
電源供給を制御するようにすればよい。
(5) In each of the above-described embodiments, the chopper circuit for performing full-wave rectification has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and may be applied to a bridge-type charging circuit shown in FIG. Of course, it can also be applied.
In this case, the diodes d1 and d2, the sub-capacitors C1 and C2, the N-channel FETs N1 'and N2' shown in FIG.
The power generation detection unit 10 may be added to control the power supply to the comparators COM1 to COM4.

【0122】(6)上述した各実施形態においては、発
電検出部10は、交流発電機AGの各出力端子AG1、
AG2の電圧を常時監視していたが、本発明はこれに限
定されるものではなく、所定周期毎に各出力端子AG
1、AG2の電圧を監視するようにしてもよい。さら
に、充電終了検出時間TMを適宜設定して各出力端子A
G1、AG2のうちいずれか一方の電圧に基づいて、発
電状態を監視するようにしてもよい。例えば、充電終了
検出時間TMを30msに設定し、一方の出力端子の電
圧に基づいて発電状態を監視した場合と両方の出力端子
に基づいて発電状態を監視した場合とで発電電力を比較
すると、両者はほぼ一致する。したがって、充電終了検
出時間TMを適宜設定することによって、一方の出力端
子の電圧に基づいて発電状態を検出することが可能とな
る。この場合には、コンパレータCOM5、COM6のうちいず
れか一方を削減できるので、スタンバイ時の消費電流を
さらに低減することができる。具体的には、スタンバイ
時の消費電流を略5.5nAにすることができるので、
通常動作時の約1/100に削減できる。また、従来の
ショットキーダイオードを使用した整流回路にあって
は、一素子当たり約20nAのリーク電流があるので、
これと比較しても消費電流を低減することができる。
(6) In each of the above-described embodiments, the power generation detection unit 10 has the output terminals AG1 and AG1 of the AC generator AG.
Although the voltage of AG2 is constantly monitored, the present invention is not limited to this.
1. The voltage of AG2 may be monitored. Further, the charge termination detection time TM is appropriately set, and each output terminal A
The power generation state may be monitored based on one of the voltages G1 and AG2. For example, when the charging end detection time TM is set to 30 ms, and the generated power is compared between the case where the power generation state is monitored based on the voltage of one output terminal and the case where the power generation state is monitored based on both output terminals, Both are almost the same. Therefore, by appropriately setting the charging end detection time TM, it is possible to detect the power generation state based on the voltage of one output terminal. In this case, one of the comparators COM5 and COM6 can be reduced, so that the current consumption during standby can be further reduced. Specifically, the current consumption during standby can be reduced to approximately 5.5 nA.
It can be reduced to about 1/100 of the normal operation. In a conventional rectifier circuit using a Schottky diode, since there is a leakage current of about 20 nA per element,
Compared with this, the current consumption can be reduced.

【0123】(7)上述した各実施形態に係わるチョッ
パ式充電回路は、ゼンマイ式発電機を備えた電子制御機
械時計に応用してもよい。図13は、電子制御機械時計
の機械構造を示す斜視図である。この腕時計において、
ゼンマイ110はリューズ(図示せず)に連結されてお
り、リューズを巻くことによって、ゼンマイ110に機
械エネルギーが蓄積されるようになっている。ゼンマイ
110と発電機130のロータ131の間には、増速輪
列120が設けられている。増速輪列120は、分針1
24が固定されている二番車121、三番車122、お
よび秒針125が固定されている四番車123等から構
成されている。そして、この増速輪列120によってゼ
ンマイ110の運動が発電機130のロータ131に伝
達され、発電が行われるようになっている。ここで、発
電機130は電磁ブレーキとしても作用し、増速輪列1
20に固定された指針を定速で回転させている。この意
味において、発電機130は調速機としても機能する。
(7) The chopper-type charging circuit according to each of the above-described embodiments may be applied to an electronically controlled mechanical timepiece having a mainspring-type generator. FIG. 13 is a perspective view showing the mechanical structure of the electronically controlled mechanical timepiece. In this watch,
The mainspring 110 is connected to a crown (not shown), and mechanical energy is accumulated in the mainspring 110 by winding the crown. A speed increasing gear train 120 is provided between the mainspring 110 and the rotor 131 of the generator 130. The speed increasing wheel train 120 is a minute hand 1
It is composed of a second wheel 121, a third wheel 122 to which 24 is fixed, a fourth wheel 123 to which the second hand 125 is fixed, and the like. Then, the movement of the mainspring 110 is transmitted to the rotor 131 of the generator 130 by the speed increasing train train 120, so that power generation is performed. Here, the generator 130 also acts as an electromagnetic brake,
The pointer fixed to 20 is rotated at a constant speed. In this sense, the generator 130 also functions as a governor.

【0124】次に、図14は、電子制御機械時計の電気
的構成を示すブロック図である。図において、チョッパ
回路200は、発電機130と整流回路140とによっ
て構成されている。発電機130の起電圧は、整流回路
140によって整流され、コンデンサ150に充電され
る。コンデンサ150は、チョッパ回路200、調速回
路170、および発振回路160に電力を給電してい
る。発振回路160は水晶振動子161を用いてクロッ
ク信号CLKを生成している。この調速回路170におい
て、検出回路102が発電機130の発電周波数を検出
すると、制御回路103は、この検出結果に基づいて、
ロータ131の回転周期がクロック信号CLKの周期と合
うように電磁ブレーキを調整してロータ131の回転速
度を一定にするように整流回路140を制御している。
この場合、整流回路140は、クロック信号CLKに基づ
いて生成された制御信号によって制御される。
FIG. 14 is a block diagram showing an electrical configuration of the electronically controlled mechanical timepiece. In the figure, the chopper circuit 200 includes a generator 130 and a rectifier circuit 140. The electromotive voltage of the generator 130 is rectified by the rectifier circuit 140 and the capacitor 150 is charged. The capacitor 150 supplies power to the chopper circuit 200, the speed control circuit 170, and the oscillation circuit 160. The oscillation circuit 160 generates the clock signal CLK using the crystal oscillator 161. In the speed control circuit 170, when the detection circuit 102 detects the power generation frequency of the generator 130, the control circuit 103
The rectifier circuit 140 is controlled so that the electromagnetic brake is adjusted so that the rotation cycle of the rotor 131 matches the cycle of the clock signal CLK and the rotation speed of the rotor 131 is constant.
In this case, the rectifier circuit 140 is controlled by a control signal generated based on the clock signal CLK.

【0125】ここで、発電機130の回転制御は、発電
機130のコイル両端を短絡可能なスイッチでオン・オ
フしてチョッパすることで行っている。このスイッチ
は、例えば、上述した実施形態におけるNチャンネルF
ETN1、N2が相当する。このチョッパによって、スイッ
チをオンした時には、発電機130にショートブレーキ
が掛かり、かつ発電機130のコイルに電気エネルギー
が蓄積される。一方、スイッチをオフすると、発電機1
30が動作し、コイルに蓄積されていた電気エネルギが
開放され起電圧が生じる。この時の起電圧には、スイッ
チをオフしていた時の電気エネルギーが加わるので、そ
の値を高めることができる。このため、発電機130を
チョッパで制御すると、ブレーキ時の発電電力の低下を
スイッチオフ時の起電圧の高まり分で補填でき、発電電
力を一定以上に保ちながら、制動トルクを増加でき、持
続時間の長い電子制御式機械時計を構成することができ
る。このような電子制御式機械時計において、上述した
実施形態で詳述したチョッパ回路の給電方法および給電
停止方法を適用してもよい。この場合には、充電効率を
更に向上させ、持続時間のより長い電子制御式機械時計
を提供することができる。
Here, the rotation of the generator 130 is controlled by turning on and off the both ends of the coil of the generator 130 with a switch capable of short-circuiting and choppering. This switch is, for example, the N-channel F in the above-described embodiment.
ETN1 and N2 are equivalent. When the switch is turned on by this chopper, a short brake is applied to the generator 130 and electric energy is accumulated in the coil of the generator 130. On the other hand, when the switch is turned off, the generator 1
30 operates to release the electric energy stored in the coil and generate an electromotive voltage. At this time, since the electric voltage at the time when the switch is turned off is added to the electromotive voltage, the value can be increased. For this reason, when the generator 130 is controlled by the chopper, the decrease in the generated power during braking can be compensated for by the increase in the electromotive voltage when the switch is turned off, and the braking torque can be increased while maintaining the generated power at or above a certain level. Electronically controlled mechanical timepieces can be configured. In such an electronically controlled mechanical timepiece, the power supply method and the power supply stop method of the chopper circuit described in the above embodiment may be applied. In this case, the charging efficiency can be further improved, and an electronically controlled mechanical timepiece having a longer duration can be provided.

【0126】(8)上述した各実施形態においては、交
流発電機の起電力を充電する場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、商用交流電源や電磁波などの交流
電圧を充電する場合にも広く適用することができる。ま
た、電力を入力する方法は、コイルを介して誘導起電力
を入力するなどの非接触で入力する方法を適用してもよ
い。この場合、チョッパ式充電回路は、出力用コイルL
に代えて、リアクタンス素子を備えればよい。外部機器
から電力を供給する際には、このリアクタンス素子に電
磁波を入力させ、リアクタンス素子の端子間に起電圧を
発生させればよい。 (9)上述したチョッパ式充電回路では、Nチャンネル
FETN2、N1を同時にオン状態にすることによって、閉
ループを形成して出力用コイルLにエネルギーを蓄積す
るようにしたが、本発明はこれに限定されるものではな
く、閉ループは発電コイルの両端を短絡して形成しても
よく、あるいは、ダイオードや抵抗等を介して閉ループ
を形成してもよいことは勿論である。
(8) In each of the embodiments described above, the case where the electromotive force of the AC generator is charged has been described. However, the present invention is not limited to this, and the case where an AC voltage such as a commercial AC power supply or an electromagnetic wave is charged. Can also be widely applied. Further, as a method of inputting power, a method of inputting contactlessly, such as inputting induced electromotive force via a coil, may be applied. In this case, the chopper type charging circuit includes the output coil L
Instead, a reactance element may be provided. When power is supplied from an external device, an electromagnetic wave may be input to the reactance element to generate an electromotive voltage between terminals of the reactance element. (9) In the above-described chopper-type charging circuit, the N-channel FETs N2 and N1 are simultaneously turned on to form a closed loop and store energy in the output coil L. However, the present invention is not limited to this. However, the closed loop may be formed by short-circuiting both ends of the power generation coil, or a closed loop may be formed via a diode, a resistor, or the like.

【0127】[0127]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、入
力端子間に発生する交流電圧を倍昇圧した電圧に基づい
て、所定の振幅以上の交流電圧が発生したか否かを検出
するようにしたので、ノイズの影響を受けることなく交
流電圧の検出を早期に行うことができる。
As described above, according to the present invention, it is detected whether or not an AC voltage having a predetermined amplitude or more is generated based on a voltage obtained by double-boosting an AC voltage generated between input terminals. As a result, the AC voltage can be detected early without being affected by noise.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 第1実施形態に係わる腕時計に使用されるチ
ョッパ式充電回路の回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a chopper-type charging circuit used in a wristwatch according to a first embodiment.

【図2】 同チョッパ式充電回路の発電検出部の回路図
である。
FIG. 2 is a circuit diagram of a power generation detection unit of the chopper type charging circuit.

【図3】 同チョッパ式充電回路において、Nチャンネ
ルFETN2'をオン状態とする一方、NチャンネルFE
TN1'をオフ状態にした場合におけるサブコンデンサC
1とその周辺構成の等価回路を示す回路図である。
FIG. 3 In the chopper type charging circuit, an N-channel FET N2 ′ is turned on while an N-channel FE is turned on.
Sub-capacitor C when TN1 'is turned off
FIG. 2 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of a peripheral device 1 and its peripheral configuration.

【図4】 図3の等価回路において、出力端子AG1と
出力端子AG2の電圧を各々示すタイミングチャートで
ある。
FIG. 4 is a timing chart showing respective voltages of an output terminal AG1 and an output terminal AG2 in the equivalent circuit of FIG. 3;

【図5】 同チョッパ式充電回路のVdd検出部の構成を
示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a Vdd detection unit of the chopper-type charging circuit.

【図6】 同チョッパ式充電回のAG2検出回路の構成
を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of an AG2 detection circuit of the chopper type charging cycle.

【図7】 同チョッパ式充電回路のサブコンデンサ選択
部の回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram of a sub-capacitor selection unit of the chopper-type charging circuit.

【図8】 同実施形態の交流発電機AGとその周辺機構
の構成を示す斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view showing a configuration of an AC generator AG of the same embodiment and a peripheral mechanism thereof.

【図9】 同チョッパ式充電回路の動作を示すタイミン
グチャートである。
FIG. 9 is a timing chart showing the operation of the chopper-type charging circuit.

【図10】 第2実施形態に係わるチョッパ式充電回路
の回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram of a chopper-type charging circuit according to a second embodiment.

【図11】 同チョッパ式充電回路のサブコンデンサ選
択部の回路図である。
FIG. 11 is a circuit diagram of a sub-capacitor selection unit of the chopper-type charging circuit.

【図12】 同チョッパ式充電回路の動作を示すタイミ
ングチャートである。
FIG. 12 is a timing chart showing the operation of the chopper-type charging circuit.

【図13】 変形例に係わる電子制御機械時計の機械構
造を示す斜視図である。
FIG. 13 is a perspective view showing a mechanical structure of an electronically controlled mechanical timepiece according to a modification.

【図14】 変形例に係わる電子制御機械時計の電気的
構成を示すブロック図である。
FIG. 14 is a block diagram showing an electrical configuration of an electronically controlled mechanical timepiece according to a modification.

【図15】 従来の充電回路の構成を示す回路図であ
る。
FIG. 15 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional charging circuit.

【図16】 従来の充電回路の起電圧VGと閾値電圧V
Dの関係を示した波形図である。
FIG. 16 shows an electromotive voltage VG and a threshold voltage V of a conventional charging circuit.
FIG. 9 is a waveform diagram showing the relationship of D.

【図17】 第1実施形態に係わるチョッパ式充電回路
の動作を示すフローチャートである。
FIG. 17 is a flowchart illustrating an operation of the chopper-type charging circuit according to the first embodiment.

【図18】 図17の続きのフローチャートである。FIG. 18 is a flowchart continued from FIG. 17;

【図19】 図17の続きのフローチャートである。FIG. 19 is a flowchart continued from FIG. 17;

【図20】 図17の続きのフローチャートである。FIG. 20 is a continuation of the flowchart in FIG. 17;

【図21】 第2実施形態に係わるチョッパ式充電回路
の動作を示すフローチャートである。
FIG. 21 is a flowchart showing an operation of the chopper-type charging circuit according to the second embodiment.

【図22】 図21の続きのフローチャートである。FIG. 22 is a flowchart continued from FIG. 21.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

7、7’……サブコンデンサ選択部(制御部) 10……発電検出部(検出手段、検出部) 20……チョッパ回路 30……大容量コンデンサ 100……チョッパ式充電回路点 AG……交流発電機 AG1、AG2……出力端子(第1入力端子、第2入力
端子) L……出力用コイル(インダクタンス素子) C1、C2……サブコンデンサ(第1容量素子、第2容
量素子) d1、d2……ダイオード(第1ダイオード、第2ダイ
オード) LL……低電位側ライン(ライン、第2ライン) LH……高電位側ライン(第1ライン) N1、N2……NチャンネルFET N1'、N2'……NチャンネルFET P1、P2……PチャンネルFET
7, 7 ': sub-capacitor selection unit (control unit) 10: power generation detection unit (detection means, detection unit) 20: chopper circuit 30: large-capacity capacitor 100: chopper-type charging circuit point AG: alternating current Generators AG1, AG2 ... output terminals (first input terminal, second input terminal) L ... output coils (inductance elements) C1, C2 ... sub-capacitors (first capacitance element, second capacitance element) d1, d2: Diode (first diode, second diode) LL: Low potential side line (line, second line) LH: High potential side line (first line) N1, N2: N-channel FET N1 ' N2 '... N-channel FET P1, P2 ... P-channel FET

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F084 AA00 BB01 BB09 CC03 GG02 GG04 JJ05 JJ07 5H006 AA04 BB00 CA02 CA12 CA13 CB01 CB07 CC02 DA04 DB01 DC05 HA08 5H410 BB04 CC03 DD02 EA11 EA35 EA38 EB01 EB15 EB25 EB40 FF03 FF22  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference) 2F084 AA00 BB01 BB09 CC03 GG02 GG04 JJ05 JJ07 5H006 AA04 BB00 CA02 CA12 CA13 CB01 CB07 CC02 DA04 DB01 DC05 HA08 5H410 BB04 CC03 DD02 EA11 EA35 EA38 EB25 EB15 EB15 EB15 EB15 EB15 EB15 EB15 EB15

Claims (23)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1入力端子と第2入力端子との間に接
続されるインダクタンス素子に予め定められた振幅以上
の交流電圧が誘起されたか否かを検出する交流電圧検出
回路において、 前記第1入力端子に接続される第1容量素子と、 前記第2入力端子に接続される第2容量素子と、 前記インダクタンス素子に交流電圧の誘起が開始される
と、前記第1または第2入力端子のうち一方の入力端子
に接続される容量素子を含む充電経路を形成する一方、
他方の入力端子に接続される容量素子を含む充電経路を
遮断する充電手段と、 前記第1入力端子および前記第2入力端子の各電圧を基
準電圧と比較し、比較結果に応じて前記インダクタンス
素子に交流電圧が誘起されたことを検出する検出手段と
を備えたことを特徴とする交流電圧検出回路。
1. An AC voltage detection circuit for detecting whether an AC voltage having a predetermined amplitude or more is induced in an inductance element connected between a first input terminal and a second input terminal. A first capacitive element connected to one input terminal; a second capacitive element connected to the second input terminal; and when the induction of an AC voltage is started in the inductance element, the first or second input terminal. While forming a charging path including a capacitive element connected to one of the input terminals,
Charging means for interrupting a charging path including a capacitive element connected to the other input terminal; comparing each voltage of the first input terminal and the second input terminal with a reference voltage; And a detecting means for detecting that an AC voltage is induced in the AC voltage detecting circuit.
【請求項2】 第1入力端子と第2入力端子との間に接
続されるインダクタンス素子に予め定められた振幅以上
の交流電圧が誘起されたか否かを検出する交流電圧検出
回路において、 前記第1入力端子とライン間に接続される第1ダイオー
ドと、 前記第1入力端子と前記ライン間に接続される第1容量
素子および第1スイッチング素子と、 前記第2入力端子と前記ライン間に接続される第2ダイ
オードと、 前記第2入力端子と前記ライン間に接続される第2容量
素子および第2スイッチング素子と、 前記インダクタンス素子に連続した交流電圧が誘起され
ている期間は、前記第1または第2スイッチング素子の
うちいずれか一方をオンし、他方をオフするように制御
するとともに、前記第1および第2入力端子のうち当該
期間終了直前に端子電圧が低い方の入力端子と前記ライ
ン間に接続されるスイッチング素子を当該期間終了後に
オンするように制御する制御部と、 前記第1入力端子および前記第2入力端子の各電圧を基
準電圧と比較し、比較結果に応じて前記インダクタンス
素子に予め定められた振幅以上の交流電圧が誘起された
ことを検出する検出部とを備えたことを特徴とする交流
電圧検出回路。
2. An AC voltage detection circuit for detecting whether or not an AC voltage having a predetermined amplitude or more is induced in an inductance element connected between a first input terminal and a second input terminal. A first diode connected between one input terminal and the line, a first capacitance element and a first switching element connected between the first input terminal and the line, and a connection between the second input terminal and the line A second diode, a second capacitance element and a second switching element connected between the second input terminal and the line, and a period in which a continuous AC voltage is induced in the inductance element. Alternatively, control is performed such that one of the second switching elements is turned on and the other is turned off, and one of the first and second input terminals is turned off immediately before the end of the period. A control unit configured to control a switching element connected between the input terminal having a lower voltage and the line to be turned on after the end of the period; And a detecting unit for detecting that an AC voltage having a predetermined amplitude or more is induced in the inductance element according to the comparison result.
【請求項3】 前記第1または第2容量素子のうち、前
記検出部によって交流電圧が誘起されたことが検出され
た時点において充電されている素子の電荷を放電する放
電部を備えたことを特徴とする請求項2に記載の交流電
圧検出回路。
3. A discharge unit that discharges a charge of an element that is charged when the detection unit detects that an AC voltage is induced by the detection unit in the first or second capacitance element. The AC voltage detection circuit according to claim 2, wherein
【請求項4】 前記放電部は、前記第1入力端子と前記
ライン間に接続される第3スイッチング素子と、前記第
2入力端子と前記ライン間に接続される第4スイッチン
グ素子とを備え、前記検出部によって予め定められた振
幅以上の交流電圧が誘起されたことが検出された時点に
おいて、前記第1または第2スイッチング素子のうちオ
ンとなっている素子に対応する前記第3または第4スイ
ッチング素子をオンさせることを特徴とする請求項3に
記載の交流電圧検出回路。
4. The discharge unit includes a third switching element connected between the first input terminal and the line, and a fourth switching element connected between the second input terminal and the line. When the detecting section detects that an AC voltage having a predetermined amplitude or more is induced, the third or fourth switching element corresponding to the ON element of the first or second switching element is detected. The AC voltage detection circuit according to claim 3, wherein the switching element is turned on.
【請求項5】 第1入力端子と第2入力端子との間に接
続されるインダクタンス素子に誘起される交流電圧を整
流して、第1ラインと第2ライン間に接続される容量素
子に充電する充電回路において、 前記第1ラインと前記第1入力端子間に接続される第1
スイッチング素子と、 前記第1ラインと前記第2入力端子間に接続される第2
スイッチング素子と、 前記第2ラインと前記第1入力端子間に並列に接続され
る第3スイッチング素子および第1ダイオードと、 前記第2ラインと前記第2入力端子間に並列に接続され
る第4スイッチング素子および第2ダイオードと、 前記第2ラインと前記第1入力端子間に直列に接続され
る第5スイッチング素子および第1補助容量素子と、 前記第2ラインと前記第2入力端子間に直列に接続され
る第6スイッチング素子および第2補助容量素子と、 前記第1および第2ラインの各電位と、前記第1および
第2入力端子の各電位とに基づいて、前記第1乃至第4
スイッチング素子のオン・オフを制御する第1制御部
と、 前記第1および第2入力端子と前記第2ライン間の各電
圧を基準電圧と比較し、比較結果に応じて前記インダク
タンス素子に予め定められた振幅以上の交流電圧が誘起
されたことを検出すると、前記第1制御部に電源を給電
する給電部と、 前記インダクタンス素子に連続した交流電圧が誘起され
ている期間の終了直前に端子電圧が低い方の入力端子に
対応する前記第5または第6スイッチング素子を当該期
間終了後にオンさせる第2制御部とを備えたことを特徴
とする充電回路。
5. An AC voltage induced in an inductance element connected between a first input terminal and a second input terminal is rectified to charge a capacitance element connected between the first line and the second line. A first charging circuit connected between the first line and the first input terminal.
A switching element; a second element connected between the first line and the second input terminal;
A switching element, a third switching element and a first diode connected in parallel between the second line and the first input terminal, and a fourth element connected in parallel between the second line and the second input terminal. A switching element and a second diode; a fifth switching element and a first auxiliary capacitance element connected in series between the second line and the first input terminal; and a series between the second line and the second input terminal. A sixth switching element and a second auxiliary capacitance element connected to the first and second input terminals;
A first control unit for controlling on / off of a switching element; comparing each voltage between the first and second input terminals and the second line with a reference voltage; and determining in advance the inductance element according to a comparison result. Detecting that an AC voltage having an amplitude greater than or equal to the predetermined amplitude is induced, a power supply unit for supplying power to the first control unit, and a terminal voltage immediately before the end of a period during which a continuous AC voltage is induced in the inductance element. A second control unit that turns on the fifth or sixth switching element corresponding to the input terminal having a lower voltage after the end of the period.
【請求項6】 前記第1または第2容量素子のうち、前
記給電部によって予め定められた振幅以上の交流電圧が
誘起されたことが検出された時点において充電されてい
る素子の電荷を放電する放電部を備えたことを特徴とす
る請求項5に記載の充電回路。
6. Discharging the charge of the charged element of the first or second capacitive element when it is detected that an AC voltage having a predetermined amplitude or more is induced by the power supply unit. The charging circuit according to claim 5, further comprising a discharging unit.
【請求項7】 前記放電部は、前記給電部によって予め
定められた振幅以上の交流電圧が誘起されたことが検出
された時点において前記第5または第6スイッチング素
子のうちオンとなっている素子に対応する前記第3また
は第4スイッチング素子をオンさせることを特徴とする
請求項6に記載の充電回路。
7. The fifth switching element or the sixth switching element which is turned on at the time when it is detected that an AC voltage having a predetermined amplitude or more is induced by the power supply unit. The charging circuit according to claim 6, wherein the third or fourth switching element corresponding to (c) is turned on.
【請求項8】 第1入力端子と第2入力端子との間に接
続されるインダクタンス素子に誘起される交流電圧をク
ロック信号に同期してチョッパ昇圧し、第1ラインと第
2ライン間に接続される容量素子に充電するチョッパ充
電回路において、 前記第1ラインと前記第1入力端子間に接続される第1
スイッチング素子と、 前記第1ラインの電位と前記第1入力端子の電位を比較
し、比較結果に基づいて前記第1スイッチング素子のオ
ン・オフを制御する第1制御部と、 前記第1ラインと前記第2入力端子間に接続される第2
スイッチング素子と、 前記第1ラインの電位と前記第2入力端子の電位を比較
し、比較結果に基づいて前記第2スイッチング素子のオ
ン・オフを制御する第2制御部と、 前記第2ラインと前記第1入力端子間に並列に接続され
る第3スイッチング素子および第1ダイオードと、 前記第2ラインの電位と前記第1入力端子の電位を比較
し、比較結果に基づいて、前記第3スイッチング素子を
前記クロック信号に同期してオン・オフさせる第3制御
部と、 前記第2ラインと前記第2入力端子間に並列に接続され
る第4スイッチング素子および第2ダイオードと、 前記第2ラインの電位と前記第2入力端子の電位を比較
し、比較結果に基づいて、前記第4スイッチング素子を
前記クロック信号に同期してオン・オフさせる第4制御
部と、 前記第2ラインと前記第1入力端子間に直列に接続され
る第5スイッチング素子および第1補助容量素子と、 前記第2ラインと前記第2入力端子間に直列に接続され
る第6スイッチング素子および第2補助容量素子と、 前記第1および第2入力端子と前記第2ライン間の各電
圧を基準電圧と比較し、比較結果に応じて前記インダク
タンス素子に予め定められた振幅以上の交流電圧が誘起
されたことを検出する検出部と、 前記検出部によって、予め定められた振幅以上の交流電
圧が誘起されたことが検出された後、前記第1乃至4制
御部に電源を給電する給電部と、 前記インダクタンス素子に連続した交流電圧が誘起され
ている期間の終了直前に端子電圧が低い方の入力端子に
対応する前記第5または第6スイッチング素子を当該期
間終了後にオンさせる補助容量素子選択部とを備えたこ
とを特徴とするチョッパ充電回路。
8. An AC voltage induced in an inductance element connected between a first input terminal and a second input terminal is chopper-boosted in synchronization with a clock signal, and is connected between the first line and the second line. A chopper charging circuit for charging a capacitive element to be connected, wherein a first line connected between the first line and the first input terminal is provided.
A switching element, a first control unit configured to compare a potential of the first line with a potential of the first input terminal, and control on / off of the first switching element based on a comparison result; A second terminal connected between the second input terminals;
A switching element, a second control unit configured to compare a potential of the first line with a potential of the second input terminal, and control on / off of the second switching element based on a comparison result; A third switching element and a first diode connected in parallel between the first input terminals, a potential of the second line and a potential of the first input terminal, and a third switching element based on a comparison result. A third control unit for turning on / off an element in synchronization with the clock signal; a fourth switching element and a second diode connected in parallel between the second line and the second input terminal; and the second line And a fourth control unit that turns on and off the fourth switching element in synchronization with the clock signal based on the comparison result. A fifth switching element and a first auxiliary capacitance element connected in series between a line and the first input terminal; a sixth switching element and a second connection element connected in series between the second line and the second input terminal; An auxiliary capacitance element, comparing each voltage between the first and second input terminals and the second line with a reference voltage, and inducing an AC voltage having a predetermined amplitude or more to the inductance element according to the comparison result. A power supply unit for supplying power to the first to fourth control units after the detection unit detects that an AC voltage having a predetermined amplitude or more is induced, Immediately before the end of the period in which the continuous AC voltage is induced in the inductance element, the fifth or sixth switching element corresponding to the input terminal having the lower terminal voltage is turned on after the end of the period. Chopper charging circuit, characterized in that an auxiliary capacitor element selection unit for.
【請求項9】 前記第1または第2補助容量素子のう
ち、前記検出部によって予め定められた振幅以上の交流
電圧が誘起されたことが検出された時点において充電さ
れている素子の電荷を放電する放電部を備えたことを特
徴とする請求項8に記載のチョッパ充電回路。
9. Discharging an electric charge of an element of the first or second auxiliary capacitance element that is charged at the time when the detection unit detects that an AC voltage having a predetermined amplitude or more is induced. The chopper charging circuit according to claim 8, further comprising a discharging unit that performs charging.
【請求項10】 前記放電部は、前記検出部によって予
め定められた振幅以上の交流電圧が誘起されたことが検
出された時点において前記第5または第6スイッチング
素子のうちオンとなっている素子を、当該素子に対応す
る前記第3または第4スイッチング素子のオン・オフに
同期してオン・オフさせることを特徴とする請求項9に
記載のチョッパ充電回路。
10. The fifth or sixth switching element which is turned on at the time when the detecting section detects that an AC voltage having a predetermined amplitude or more is induced by the detecting section. 10. The chopper charging circuit according to claim 9, wherein the chopper charging circuit is turned on / off in synchronization with turning on / off of the third or fourth switching element corresponding to the element.
【請求項11】 前記検出部によって予め定められた振
幅以上の交流電圧が誘起されたことが検出された時点に
おいて前記第1または第2補助容量素子に蓄電されてい
る電荷を前記容量素子に転送する転送手段を備えたこと
を特徴とする請求項8に記載のチョッパ充電回路。
11. The electric charge stored in the first or second auxiliary capacitance element is transferred to the capacitance element when the detection unit detects that an AC voltage having a predetermined amplitude or more is induced. 9. The chopper charging circuit according to claim 8, further comprising a transfer unit that performs the transfer.
【請求項12】 前記転送手段は、前記第1ラインと前
記第1入力端子間に接続される第7スイッチング素子
と、前記第1ラインと前記第2入力端子間に接続される
第8スイッチング素子とを備え、前記検出部によって予
め定められた振幅以上の交流電圧が誘起されたことが検
出されてから一定期間において、前記第7および第8ス
イッチング素子を同時にオン・オフさせ、前記第1また
は第2容量素子のうち電荷が蓄電されていないものに対
応する前記第5または第6スイッチング素子のうち一方
をオフさせるとともに、他方のスイッチング素子を前記
第7および第8スイッチング素子と相補的にオン・オフ
させることを特徴とする請求項11に記載のチョッパ充
電回路。
12. The transfer means includes a seventh switching element connected between the first line and the first input terminal, and an eighth switching element connected between the first line and the second input terminal. The seventh and the eighth switching elements are simultaneously turned on and off for a certain period after the detection unit detects that an AC voltage having a predetermined amplitude or more is induced, and One of the fifth or sixth switching element corresponding to the second capacitor element having no charge stored therein is turned off, and the other switching element is turned on complementarily with the seventh and eighth switching elements. The chopper charging circuit according to claim 11, wherein the chopper charging circuit is turned off.
【請求項13】 前記給電部は、前記第3および前記第
4制御部に給電した後、前記第1および前記第2制御部
への給電を開始することを特徴とする請求項8に記載の
チョッパ充電回路。
13. The power supply unit according to claim 8, wherein the power supply unit starts supplying power to the first and second control units after supplying power to the third and fourth control units. Chopper charging circuit.
【請求項14】 前記給電部は、前記第3および前記第
4制御部に給電した後、前記第3または前記第4制御部
によって前記第3または第4スイッチング素子のオン・
オフ制御が開始されたことを検出すると、前記第1およ
び前記第2制御部への給電を開始することを特徴とする
請求項13に記載のチョッパ充電回路。
14. The power supply unit, after supplying power to the third and fourth control units, turns on / off the third or fourth switching element by the third or fourth control unit.
14. The chopper charging circuit according to claim 13, wherein upon detecting that the off control has been started, power supply to the first and second control units is started.
【請求項15】 前記第1ラインは電源ラインであり、
前記第2ラインはグランドであることを特徴とする請求
項8に記載のチョッパ充電回路。
15. The first line is a power line,
9. The chopper charging circuit according to claim 8, wherein the second line is a ground.
【請求項16】 前記第1ラインはグランドであり、前
記第2ラインは電源ラインであることを特徴とする請求
項8に記載のチョッパ充電回路。
16. The chopper charging circuit according to claim 8, wherein the first line is a ground, and the second line is a power supply line.
【請求項17】 前記検出部の消費電流を前記第3およ
び第4制御部の消費電流よりも低く、前記第3および第
4制御部の消費電流を前記第1および第2制御部の消費
電流よりも低く設定したことを特徴とする請求項8に記
載のチョッパ充電回路。
17. The current consumption of the detection unit is lower than the current consumption of the third and fourth control units, and the current consumption of the third and fourth control units is reduced by the current consumption of the first and second control units. 9. The chopper charging circuit according to claim 8, wherein the setting is made lower than the above.
【請求項18】 請求項8記載のチョッパ充電回路を内
蔵するとともに、前記チョッパ充電回路から給電される
電力によって、動作することを特徴とする電子機器。
18. An electronic device comprising the chopper charging circuit according to claim 8 and being operated by electric power supplied from the chopper charging circuit.
【請求項19】 請求項8記載のチョッパ充電回路と、 前記チョッパ充電回路から給電され、時刻を計測する時
計回路とを備えることを特徴とする計時装置。
19. A timing device comprising: the chopper charging circuit according to claim 8; and a clock circuit that is supplied with power from the chopper charging circuit and measures time.
【請求項20】 第1容量素子が接続される第1入力端
子と第2容量素子が接続される第2入力端子との間に介
挿されるインダクタンス素子に予め定められた振幅以上
の交流電圧が誘起されたか否かを検出する交流電圧検出
方法において、 前記インダクタンス素子に交流電圧の誘起が開始される
と、前記第1または第2入力端子のうち一方の入力端子
に接続される容量素子を含む充電経路を形成する一方、
他方の入力端子に接続される容量素子を含む充電経路を
遮断し、 前記第1入力端子および前記第2入力端子の各電圧を基
準電圧と比較し、 比較結果に応じて前記インダクタンス素子に交流電圧が
誘起されたことを検出することを特徴とする交流電圧検
出方法。
20. An AC voltage having a predetermined amplitude or more is applied to an inductance element inserted between a first input terminal to which the first capacitance element is connected and a second input terminal to which the second capacitance element is connected. In the AC voltage detection method for detecting whether or not the induction is performed, when the induction of the AC voltage is started in the inductance element, the method includes a capacitance element connected to one of the first or second input terminals. While forming a charging path,
A charging path including a capacitive element connected to the other input terminal is cut off, each voltage of the first input terminal and the second input terminal is compared with a reference voltage, and an AC voltage is applied to the inductance element according to a comparison result. AC voltage detection method characterized by detecting that a voltage is induced.
【請求項21】 第1入力端子とライン間に接続される
第1ダイオードと、第1入力端子と前記ライン間に接続
される第1容量素子および第1スイッチング素子と、第
2入力端子と前記ライン間に接続される第2ダイオード
と、第2入力端子と前記ライン間に接続される第2容量
素子および第2スイッチング素子とを備えた検出回路を
用いて、前記第1入力端子と前記第2入力端子との間に
接続されるインダクタンス素子に予め定められた振幅以
上の交流電圧が誘起されたか否かを検出する交流電圧検
出方法であって、 前記インダクタンス素子に連続した交流電圧が誘起され
ている期間は、前記第1または第2スイッチング素子の
うちいずれか一方をオン、他方をオフさせ、 前記第1および第2入力端子のうち当該期間終了直前に
端子電圧が低い方の入力端子と前記ライン間に接続され
るスイッチング素子を当該期間終了後にオンさせ、 前記第1入力端子および前記第2入力端子の各電圧を基
準電圧と比較し、 比較結果に応じて前記インダクタンス素子に予め定めら
れた振幅以上の交流電圧が誘起されたことを検出するこ
とを特徴とする交流電圧検出方法。
21. A first diode connected between a first input terminal and a line, a first capacitance element and a first switching element connected between the first input terminal and the line, a second input terminal, A second diode connected between lines, and a detection circuit including a second input terminal and a second capacitive element and a second switching element connected between the lines; An AC voltage detection method for detecting whether or not an AC voltage having a predetermined amplitude or more is induced in an inductance element connected between two input terminals, wherein a continuous AC voltage is induced in the inductance element. During one period, one of the first and second switching elements is turned on and the other is turned off, and the terminal voltage of the first and second input terminals is shortly before the end of the period. A switching element connected between one of the input terminals and the line is turned on after the end of the period, and each voltage of the first input terminal and the second input terminal is compared with a reference voltage. An AC voltage detecting method for detecting that an AC voltage having a predetermined amplitude or more is induced in an inductance element.
【請求項22】 第1ラインと第1入力端子間に接続さ
れる第1スイッチング素子と、前記第1ラインと第2入
力端子間に接続される第2スイッチング素子と、前記第
2ラインと前記第1入力端子間に並列に接続される第3
スイッチング素子および第1ダイオードと、前記第2ラ
インと前記第2入力端子間に並列に接続される第4スイ
ッチング素子および第2ダイオードと、前記第2ライン
と前記第1入力端子間に直列に接続される第5スイッチ
ング素子および第1補助容量素子と、前記第2ラインと
前記第2入力端子間に直列に接続される第6スイッチン
グ素子および第2補助容量素子とを備えた充電回路を用
いて、前記第1入力端子と前記第2入力端子との間に接
続されるインダクタンス素子に誘起される交流電圧を整
流して、前記第1ラインと前記第2ライン間に接続され
る容量素子を充電する充電方法であって、 前記第1および第2入力端子と前記第2ライン間の各電
圧を基準電圧と比較し、 比較結果に応じて前記インダクタンス素子に予め定めら
れた振幅以上の交流電圧が誘起されたことを検出し、 この検出後に、前記第1および第2ラインの各電位と、
前記第1および第2入力端子の各電位とに基づいて、前
記第1乃至第4スイッチング素子のオン・オフを制御
し、 前記インダクタンス素子に連続した交流電圧が誘起され
ている期間の終了直前に端子電圧が低い方の入力端子に
対応する前記第5または第6スイッチング素子を当該期
間終了後にオンさせることを特徴とする充電方法。
22. A first switching element connected between a first line and a first input terminal; a second switching element connected between the first line and a second input terminal; A third terminal connected in parallel between the first input terminals;
A switching element and a first diode; a fourth switching element and a second diode connected in parallel between the second line and the second input terminal; and a serial connection between the second line and the first input terminal. A charging circuit including a fifth switching element and a first auxiliary capacitance element, and a sixth switching element and a second auxiliary capacitance element connected in series between the second line and the second input terminal. Rectifying an AC voltage induced in an inductance element connected between the first input terminal and the second input terminal to charge a capacitance element connected between the first line and the second line. A charging method for comparing each voltage between the first and second input terminals and the second line with a reference voltage, and determining a predetermined voltage for the inductance element according to a comparison result. Detects that the width or of the AC voltage is induced, after the detection, and the potentials of the first and second lines,
On / off of the first to fourth switching elements is controlled based on each potential of the first and second input terminals, and immediately before the end of a period in which a continuous AC voltage is induced in the inductance element. A charging method, wherein the fifth or sixth switching element corresponding to the input terminal having a lower terminal voltage is turned on after the end of the period.
【請求項23】 第1ラインと第1入力端子間に接続さ
れる第1スイッチング素子と、前記第1ラインの電位と
前記第1入力端子の電位を比較し、比較結果に基づいて
前記第1スイッチング素子のオン・オフを制御する第1
制御部と、前記第1ラインと第2入力端子間に接続され
る第2スイッチング素子と、前記第1ラインの電位と前
記第2入力端子の電位を比較し、比較結果に基づいて前
記第2スイッチング素子のオン・オフを制御する第2制
御部と、前記第2ラインと前記第1入力端子間に並列に
接続される第3スイッチング素子および第1ダイオード
と、前記第2ラインの電位と前記第1入力端子の電位を
比較し、比較結果に基づいて、前記第3スイッチング素
子を前記クロック信号に同期してオン・オフさせる第3
制御部と、前記第2ラインと前記第2入力端子間に並列
に接続される第4スイッチング素子および第2ダイオー
ドと、前記第2ラインの電位と前記第2入力端子の電位
を比較し、比較結果に基づいて、前記第4スイッチング
素子を前記クロック信号に同期してオン・オフさせる第
4制御部と、前記第2ラインと前記第1入力端子間に直
列に接続される第5スイッチング素子および第1補助容
量素子と、前記第2ラインと前記第2入力端子間に直列
に接続される第6スイッチング素子および第2補助容量
素子とを備えたチョッパ充電回路を用いて、前記第1入
力端子と前記第2入力端子との間に接続されるインダク
タンス素子に誘起される交流電圧を前記クロック信号に
同期してチョッパ昇圧し、前記第1ラインと前記第2ラ
イン間に接続される容量素子を充電するチョッパ充電方
法であって、 前記第1および第2入力端子と前記第2ライン間の各電
圧を基準電圧と比較し、 比較結果に応じて前記インダクタンス素子に予め定めら
れた振幅以上の交流電圧が誘起されたことを検出し、 前記検出部によって、予め定められた振幅以上の交流電
圧が誘起されたことが検出された後、前記第1乃至4制
御部に電源を給電し、 前記インダクタンス素子に連続した交流電圧が誘起され
ている期間の終了直前に端子電圧が低い方の入力端子に
対応する前記第5または第6スイッチング素子を当該期
間終了後にオンさせることを特徴とするチョッパ充電方
法。
23. A first switching element connected between a first line and a first input terminal, a potential of the first line and a potential of the first input terminal are compared, and the first switching element is connected based on a comparison result. First to control ON / OFF of the switching element
A control unit, a second switching element connected between the first line and the second input terminal, and comparing the potential of the first line with the potential of the second input terminal; A second control unit that controls on / off of a switching element; a third switching element and a first diode connected in parallel between the second line and the first input terminal; a potential of the second line; Comparing the potential of the first input terminal and turning on / off the third switching element in synchronization with the clock signal based on the comparison result;
A control unit, a fourth switching element and a second diode connected in parallel between the second line and the second input terminal, and comparing the potential of the second line with the potential of the second input terminal; A fourth control unit for turning on / off the fourth switching element in synchronization with the clock signal based on the result; a fifth switching element connected in series between the second line and the first input terminal; The first input terminal using a chopper charging circuit including a first auxiliary capacitance element, a sixth switching element connected in series between the second line and the second input terminal, and a second auxiliary capacitance element; An AC voltage induced in an inductance element connected between the first line and the second input terminal is chopper-boosted in synchronization with the clock signal, and is connected between the first line and the second line. A chopper charging method for charging a capacitance element, comprising: comparing each voltage between the first and second input terminals and the second line with a reference voltage; and determining a predetermined amplitude for the inductance element according to a comparison result. After detecting that the AC voltage is induced, the detecting unit detects that an AC voltage having a predetermined amplitude or more is induced, and then supplies power to the first to fourth control units. Immediately before the end of a period in which a continuous AC voltage is induced in the inductance element, the fifth or sixth switching element corresponding to the input terminal having the lower terminal voltage is turned on after the end of the period. Chopper charging method.
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