JP2002031692A - 時計等の小型機器用充電装置 - Google Patents
時計等の小型機器用充電装置Info
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- JP2002031692A JP2002031692A JP2000215488A JP2000215488A JP2002031692A JP 2002031692 A JP2002031692 A JP 2002031692A JP 2000215488 A JP2000215488 A JP 2000215488A JP 2000215488 A JP2000215488 A JP 2000215488A JP 2002031692 A JP2002031692 A JP 2002031692A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 充電効率を向上させて高効率の充電ができる
時計等の小型機器用充電装置を提供する。 【解決手段】 ジェネレータ１で発電された交流起電力
を整流する整流部２の後段に、該整流部２の出力端をス
イッチ部３で周期的にオン・オフして整流後の電圧をチ
ョッパ制御するチョッパ制御用の波形合成回路１３を設
け、そのチョッパ制御により昇圧された電力を電源部５
に蓄電する。スイッチ部２の一方の電圧によりオン・オ
フするインバータ８のオン・オフの時間から、波形合成
回路１０により発電周波数を検出し、これから発電速
度、さらに加速度を波形合成回路１１・１２で検出し
て、加速度の大小によりショッパ制御を行うか行わない
かを判定する。
時計等の小型機器用充電装置を提供する。 【解決手段】 ジェネレータ１で発電された交流起電力
を整流する整流部２の後段に、該整流部２の出力端をス
イッチ部３で周期的にオン・オフして整流後の電圧をチ
ョッパ制御するチョッパ制御用の波形合成回路１３を設
け、そのチョッパ制御により昇圧された電力を電源部５
に蓄電する。スイッチ部２の一方の電圧によりオン・オ
フするインバータ８のオン・オフの時間から、波形合成
回路１０により発電周波数を検出し、これから発電速
度、さらに加速度を波形合成回路１１・１２で検出し
て、加速度の大小によりショッパ制御を行うか行わない
かを判定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、発電機能を有す
る時計において、ジェネレータで発電された交流起電力
を整流部で整流し、その整流後の電力を電源部で蓄電し
て時計部の電源として使用する時計等の小型機器用充電
装置に関する。
る時計において、ジェネレータで発電された交流起電力
を整流部で整流し、その整流後の電力を電源部で蓄電し
て時計部の電源として使用する時計等の小型機器用充電
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の充電装置において、発電された
起電力を昇圧して蓄電するため、チョッパ制御による昇
圧を行うものとして、たとえば特公昭６１−１５３８５
号公報および特開平１０−２８２２６４号公報に開示さ
れたものがある。
起電力を昇圧して蓄電するため、チョッパ制御による昇
圧を行うものとして、たとえば特公昭６１−１５３８５
号公報および特開平１０−２８２２６４号公報に開示さ
れたものがある。
【０００３】前者の場合は、ステップモータのコイルの
出力端の電圧をチョッパ制御により昇圧する。
出力端の電圧をチョッパ制御により昇圧する。
【０００４】後者の場合は、発電部の出力端を短絡する
スイッチ部をチョッパ制御して昇圧し、その昇圧した電
力を充電する。また、起電圧をコンパレータを用いて検
知してチョッパ動作を制御、つまり起電圧が一定以下の
ときはチョッパ制御を行い、一定電圧以上のときはチョ
ッパ制御を行わないようになっている。
スイッチ部をチョッパ制御して昇圧し、その昇圧した電
力を充電する。また、起電圧をコンパレータを用いて検
知してチョッパ動作を制御、つまり起電圧が一定以下の
ときはチョッパ制御を行い、一定電圧以上のときはチョ
ッパ制御を行わないようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来では、コ
イルの両端を短絡させてチョッパ制御しているため、充
電回路への入力に当たっては半波整流が一般的であり、
全波整流の場合には、後者の特開平１０−２８２２６４
号公報に開示されているような、出力同期回路を有する
複雑なチョッパ制御が必要であった。また、半波整流に
よる場合も、チョッパ制御用トランジスタやＦＥＴ等の
逆電流防止手段を講ずる必要があり、これがチョッパ制
御部の制約条件となっていた。
イルの両端を短絡させてチョッパ制御しているため、充
電回路への入力に当たっては半波整流が一般的であり、
全波整流の場合には、後者の特開平１０−２８２２６４
号公報に開示されているような、出力同期回路を有する
複雑なチョッパ制御が必要であった。また、半波整流に
よる場合も、チョッパ制御用トランジスタやＦＥＴ等の
逆電流防止手段を講ずる必要があり、これがチョッパ制
御部の制約条件となっていた。
【０００６】また、特開平１０−２８２２６４号公報に
おける発電電圧を検出してチョッパ動作を制御する方法
は、コンパレータによるものであり、数μＡの発電量を
問題とする時計用の発電システムには、実際上、利用す
るには困難であった。
おける発電電圧を検出してチョッパ動作を制御する方法
は、コンパレータによるものであり、数μＡの発電量を
問題とする時計用の発電システムには、実際上、利用す
るには困難であった。
【０００７】ところで、チョッパ制御は充電量を上げる
ために行うが、反面、チョッピングすることで蓄電の速
度を低下させることになる。
ために行うが、反面、チョッピングすることで蓄電の速
度を低下させることになる。
【０００８】そこで、この発明の第１目的は、蓄電の速
度低下を抑えながら、しかもジェネレータの発電状態の
変動に影響されずに、充電効率を向上させて高効率の充
電ができる、時計等の小型機器用充電装置を提供するこ
とにある。
度低下を抑えながら、しかもジェネレータの発電状態の
変動に影響されずに、充電効率を向上させて高効率の充
電ができる、時計等の小型機器用充電装置を提供するこ
とにある。
【０００９】第２の目的は、常に最適な充電が行える時
計等の小型機器用充電装置を提供することにある。
計等の小型機器用充電装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため、この発明は、ジェネレータで発電された交流起
電力を整流部で整流し、その整流後の電力を電源部で蓄
電して時計部の電源として使用する時計等の小型機器用
充電装置において、整流部の後段に、該整流部の出力端
をスイッチ部で周期的にオン・オフして整流後の電圧を
チョッパ制御するチョッパ制御手段と、発電周波数を検
出する発電周波数検出手段と、その発電周波数から加速
度を検出する加速度検出手段とを設け、チョッパ制御手
段のチョッパ制御により昇圧された電力を電源部に蓄電
するとともに、加速度検出手段が検出した加速度にした
がってチョッパ制御手段によるチョッパ制御を行うか行
わないかを判断することを特徴とする。すなわち、発電
周波数から加速度を見て、この先、高い速度になるかど
うかで、チョッピングをかけるか、かけないかを判断す
る。
るため、この発明は、ジェネレータで発電された交流起
電力を整流部で整流し、その整流後の電力を電源部で蓄
電して時計部の電源として使用する時計等の小型機器用
充電装置において、整流部の後段に、該整流部の出力端
をスイッチ部で周期的にオン・オフして整流後の電圧を
チョッパ制御するチョッパ制御手段と、発電周波数を検
出する発電周波数検出手段と、その発電周波数から加速
度を検出する加速度検出手段とを設け、チョッパ制御手
段のチョッパ制御により昇圧された電力を電源部に蓄電
するとともに、加速度検出手段が検出した加速度にした
がってチョッパ制御手段によるチョッパ制御を行うか行
わないかを判断することを特徴とする。すなわち、発電
周波数から加速度を見て、この先、高い速度になるかど
うかで、チョッピングをかけるか、かけないかを判断す
る。
【００１１】電周波数検出手段は、スイッチ部の一方の
電圧によりオン・オフするインバータのオン・オフの時
間から発電周波数を検出する。
電圧によりオン・オフするインバータのオン・オフの時
間から発電周波数を検出する。
【００１２】第２の目的を達成するため、発電周波数の
高低に応じて整流部を半波整流と全波整流とに切り換え
る整流切換手段を備える。
高低に応じて整流部を半波整流と全波整流とに切り換え
る整流切換手段を備える。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態を図
面にしたがって詳細に説明する。図１には、この発明に
よる時計用充電装置の構成をブロック図にして示す。
面にしたがって詳細に説明する。図１には、この発明に
よる時計用充電装置の構成をブロック図にして示す。
【００１４】この時計用充電装置は、ジェネレータ１
と、このジェネレータ１で発電された交流起電力を整流
する整流部２と、該整流部２の出力端を周期的にオン・
オフするスイッチ部３と、充電のためのコンデンサまた
は二次電池４を含む電源部５と、時計回路６を含む時計
部７と、スイッチ部３の一方の電圧によりオン・オフす
るインバータ８と、基準信号を発生する基準信号発生回
路９と、インバータ８のオン・オフの時間から発電周波
数を検出する発電周波数検出手段である第１の波形合成
回路１０と、その発電周波数を速度に変換する速度変換
手段である第２の波形合成回路１１と、その速度と発電
周波数とから加速度を検出する加速度検出手段である第
３の波形合成回路１２と、チョッパ制御するチョッパ制
御手段である第４の波形合成回路１３と、発電周波数の
高低に応じて整流部２を半波整流と全波整流とに切り換
える整流切換部１４とで構成されている。
と、このジェネレータ１で発電された交流起電力を整流
する整流部２と、該整流部２の出力端を周期的にオン・
オフするスイッチ部３と、充電のためのコンデンサまた
は二次電池４を含む電源部５と、時計回路６を含む時計
部７と、スイッチ部３の一方の電圧によりオン・オフす
るインバータ８と、基準信号を発生する基準信号発生回
路９と、インバータ８のオン・オフの時間から発電周波
数を検出する発電周波数検出手段である第１の波形合成
回路１０と、その発電周波数を速度に変換する速度変換
手段である第２の波形合成回路１１と、その速度と発電
周波数とから加速度を検出する加速度検出手段である第
３の波形合成回路１２と、チョッパ制御するチョッパ制
御手段である第４の波形合成回路１３と、発電周波数の
高低に応じて整流部２を半波整流と全波整流とに切り換
える整流切換部１４とで構成されている。
【００１５】次に、動作について説明する。ジェネレー
タ１で発電された交流起電力は整流部２で半波整流また
は全波整流される。その整流後の電圧は、スイッチ部２
で周期的にオン・オフしてチョッパ制御することによ
り、図３に示すように昇圧され、その昇圧された電圧が
電源部５に蓄電され、時計部７の電源として使用され
る。図２には、図１におけるおよびの点の電圧波形
を示す。
タ１で発電された交流起電力は整流部２で半波整流また
は全波整流される。その整流後の電圧は、スイッチ部２
で周期的にオン・オフしてチョッパ制御することによ
り、図３に示すように昇圧され、その昇圧された電圧が
電源部５に蓄電され、時計部７の電源として使用され
る。図２には、図１におけるおよびの点の電圧波形
を示す。
【００１６】一方、インバータ８によりジェネレータ１
の発電の有無を判定し、その判定信号を第１の波形合成
回路１０に入力する。この第１の波形合成回路１０は、
基準信号発生回路９からの基準信号と上記判定信号とに
より、発電周波数に応じた信号を第２の波形合成回路１
１へ出力する。図３に、測定レンジが５ｍsecの場合に
おける図１のおよびの点の波形を示す。
の発電の有無を判定し、その判定信号を第１の波形合成
回路１０に入力する。この第１の波形合成回路１０は、
基準信号発生回路９からの基準信号と上記判定信号とに
より、発電周波数に応じた信号を第２の波形合成回路１
１へ出力する。図３に、測定レンジが５ｍsecの場合に
おける図１のおよびの点の波形を示す。
【００１７】第２の波形合成回路１１は、第１の波形合
成回路１０からの発電周波数を発電速度に応じた信号に
変換して第３の波形合成回路１２へ出力する。図４に
は、測定レンジが２０ｍsecの場合における図１の、
およびの点の波形を示す。
成回路１０からの発電周波数を発電速度に応じた信号に
変換して第３の波形合成回路１２へ出力する。図４に
は、測定レンジが２０ｍsecの場合における図１の、
およびの点の波形を示す。
【００１８】第３の波形合成回路１２は、図５に示すよ
うに、第１の波形合成回路１０からの発電周波数に応じ
た信号と第２の波形合成回路１１からの速度に応じた
信号との周期の差から、加速度を検出し、加速度に応
じた信号を第４の波形合成回路１３へ出力する。
うに、第１の波形合成回路１０からの発電周波数に応じ
た信号と第２の波形合成回路１１からの速度に応じた
信号との周期の差から、加速度を検出し、加速度に応
じた信号を第４の波形合成回路１３へ出力する。
【００１９】第４の波形合成回路１３は、第３の波形合
成回路１２からの加速度に応じた信号により、加速度の
大小を判断してチョッパ制御のオン・オフを判定し、つ
まり加速度の大小によりショッパ制御を行うか行わない
かを判定する。そして、ショッパ制御を行うときには、
基準信号発生回路９からの基準信号に従ったチョッパ信
号を制御して、スイッチ部２にオン・オフ信号を出力す
る。図６には、図１のの点の波形を示す。また、図７
には、チョッピング無しの場合と、通常制御の場合と、
加速度制御の場合の電圧波形を示す。
成回路１２からの加速度に応じた信号により、加速度の
大小を判断してチョッパ制御のオン・オフを判定し、つ
まり加速度の大小によりショッパ制御を行うか行わない
かを判定する。そして、ショッパ制御を行うときには、
基準信号発生回路９からの基準信号に従ったチョッパ信
号を制御して、スイッチ部２にオン・オフ信号を出力す
る。図６には、図１のの点の波形を示す。また、図７
には、チョッピング無しの場合と、通常制御の場合と、
加速度制御の場合の電圧波形を示す。
【００２０】第４の波形合成回路１３は、同時に、チョ
ッパ制御信号に同期して、整流切換部１３を発電周波数
の高低に応じて制御する。すなわち、第２の波形合成回
路１１からの速度に応じた信号から、発電周波数が高
いときは整流部２を半波整流、低いときは全波整流とす
る。
ッパ制御信号に同期して、整流切換部１３を発電周波数
の高低に応じて制御する。すなわち、第２の波形合成回
路１１からの速度に応じた信号から、発電周波数が高
いときは整流部２を半波整流、低いときは全波整流とす
る。
【００２１】発電周波数に応じて整流方式を切り換える
と、発電周波数に応じた高効率の充電が行える。図８に
は、整流方式による発電周波数と充電エネルギーの関係
を示す。
と、発電周波数に応じた高効率の充電が行える。図８に
は、整流方式による発電周波数と充電エネルギーの関係
を示す。
【００２２】ところで、上述した例では、この発明によ
る充電装置を時計に適用した場合について説明した。し
かし、この発明は、時計に限らず、その他の小型機器用
充電装置にも適用することができる。
る充電装置を時計に適用した場合について説明した。し
かし、この発明は、時計に限らず、その他の小型機器用
充電装置にも適用することができる。
【００２３】
【発明の効果】この発明による効果を、請求項毎にあげ
ると、次のとおりである。
ると、次のとおりである。
【００２４】＜請求項１＞整流部の後段でチョッパ制御
するため、整流はダイオードの組み合わせのみで可能に
なる。スイッチ部における逆流防止が不要になる。その
ため、電源部に入力する充電電流を直接スイッチ部の端
子で測定でき、チョッパ制御のための制約条件がなくな
り、電圧検出が容易になる。
するため、整流はダイオードの組み合わせのみで可能に
なる。スイッチ部における逆流防止が不要になる。その
ため、電源部に入力する充電電流を直接スイッチ部の端
子で測定でき、チョッパ制御のための制約条件がなくな
り、電圧検出が容易になる。
【００２５】発電周波数から加速度を見て、この先、高
い速度になるかどうかで、チョッピングをかけるか、か
けないかを判断するので、蓄電の速度低下を抑えなが
ら、しかもジェネレータの発電状態の変動に影響されず
に、充電効率を向上させて高効率の充電ができる。全波
・半波と整流方式の制約がない。特に、全波整流は、簡
単な構成となり、実用が容易な全波チョッパ制御充電装
置を提供できる。
い速度になるかどうかで、チョッピングをかけるか、か
けないかを判断するので、蓄電の速度低下を抑えなが
ら、しかもジェネレータの発電状態の変動に影響されず
に、充電効率を向上させて高効率の充電ができる。全波
・半波と整流方式の制約がない。特に、全波整流は、簡
単な構成となり、実用が容易な全波チョッパ制御充電装
置を提供できる。
【００２６】＜請求項２＞スイッチ部の一方の電圧によ
りオン・オフするインバータのオン・オフの時間から発
電周波数を検出するため、発電周波数の検出を非常に簡
単な構成で行えることになり、全体のシステム構成が単
純になり、またコンパレータ等の消費電流の大きい回路
も不要になるので、制御部の低電力化が可能になる。
りオン・オフするインバータのオン・オフの時間から発
電周波数を検出するため、発電周波数の検出を非常に簡
単な構成で行えることになり、全体のシステム構成が単
純になり、またコンパレータ等の消費電流の大きい回路
も不要になるので、制御部の低電力化が可能になる。
【００２７】＜請求項３＞例えばロータ錘を用いて発電
する場合、発電周波数が高いときは、半波整流の方がロ
ータ錘の発電負荷が小さくなり、ロータ錘の動作速度が
速くなり発電効率がアップする。逆に、発電周波数が低
いときには、起電力が小さく、チョッパ制御が必要とな
る。さらに、微小電流を無駄なく充電できるようにする
ためには、全波整流が良い。したがって、発電周波数の
高低に応じて整流部を半波整流と全波整流とに切り換え
れば、常に最適な充電が行える。
する場合、発電周波数が高いときは、半波整流の方がロ
ータ錘の発電負荷が小さくなり、ロータ錘の動作速度が
速くなり発電効率がアップする。逆に、発電周波数が低
いときには、起電力が小さく、チョッパ制御が必要とな
る。さらに、微小電流を無駄なく充電できるようにする
ためには、全波整流が良い。したがって、発電周波数の
高低に応じて整流部を半波整流と全波整流とに切り換え
れば、常に最適な充電が行える。
【図１】この発明による時計用充電装置の構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】図１におけるおよびの点の電圧波形図であ
る。
る。
【図３】測定レンジが５ｍsecの場合における図１の
およびの点の波形図である。
およびの点の波形図である。
【図４】測定レンジが２０ｍsecの場合における図１の
、およびの点の波形図である。
、およびの点の波形図である。
【図５】図１における第１の波形合成回路からの発電周
波数に応じた信号と第２の波形合成回路からの速度に
応じた信号との周期の差から、加速度を検出すること
を示すタイミングチャートである。
波数に応じた信号と第２の波形合成回路からの速度に
応じた信号との周期の差から、加速度を検出すること
を示すタイミングチャートである。
【図６】図１のの点の波形図である。
【図７】チョッピング無しの場合と、通常制御の場合
と、加速度制御の場合の電圧波形図である。
と、加速度制御の場合の電圧波形図である。
【図８】整流方式による発電周波数と充電エネルギーの
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
１ ジェネレータ ２ 整流部 ３ スイッチ部 ４ コンデンサまたは二次電池 ５ 電源部 ６ 時計回路 ７ 時計部 ８ インバータ ９ 基準信号発生回路 １０ 第１の波形合成回路 １１ 第２の波形合成回路 １２ 第３の波形合成回路 １３ 第４の波形合成回路 １４ 整流切換部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 昌英 愛知県名古屋市中区錦二丁目２番13号 リ コーエレメックス株式会社内 (72)発明者 今井 俊之 愛知県名古屋市中区錦二丁目２番13号 リ コーエレメックス株式会社内 (72)発明者 石田 彰宏 愛知県名古屋市中区錦二丁目２番13号 リ コーエレメックス株式会社内 Ｆターム(参考） 2F002 AA00 AE01 2F084 AA00 BB01 BB09 CC03 GG02 GG04 JJ05 JJ07 5G003 AA07 BA01 CA11 GA01 GB04 5G060 AA04 BA02 BA06 CA04 CA08 CA12 DA01
Claims (3)
- 【請求項１】 ジェネレータで発電された交流起電力を
整流部で整流し、その整流後の電力を電源部で蓄電して
時計部の電源として使用する小型機器用充電装置におい
て、前記整流部の後段に、該整流部の出力端をスイッチ
部で周期的にオン・オフして整流後の電圧をチョッパ制
御するチョッパ制御手段と、発電周波数を検出する発電
周波数検出手段と、その発電周波数から加速度を検出す
る加速度検出手段とを設け、前記チョッパ制御手段のチ
ョッパ制御により昇圧された電力を前記電源部に蓄電す
るとともに、前記加速度検出手段が検出した加速度にし
たがって前記チョッパ制御手段によるチョッパ制御を行
うか行わないかを判断することを特徴とする、時計等の
小型機器用充電装置。 - 【請求項２】 前記発電周波数検出手段は、前記スイッ
チ部の一方の電圧によりオン・オフするインバータのオ
ン・オフの時間から発電周波数を検出することを特徴と
する、請求項１に記載の時計等の小型機器用充電装置。 - 【請求項３】 発電周波数の高低に応じて整流部を半波
整流と全波整流とに切り換える整流切換手段を備えたこ
とを特徴とする、請求項１、または２に記載の時計等の
小型機器用充電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000215488A JP4618749B2 (ja) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | 時計部を備える小型機器用充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000215488A JP4618749B2 (ja) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | 時計部を備える小型機器用充電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002031692A true JP2002031692A (ja) | 2002-01-31 |
| JP4618749B2 JP4618749B2 (ja) | 2011-01-26 |
Family
ID=18710901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000215488A Expired - Fee Related JP4618749B2 (ja) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | 時計部を備える小型機器用充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4618749B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018009916A (ja) * | 2016-07-15 | 2018-01-18 | セイコーエプソン株式会社 | 整流回路、駆動回路、物理量検出装置、電子機器及び移動体 |
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| JPH08101284A (ja) * | 1994-08-03 | 1996-04-16 | Seiko Instr Inc | 電子制御時計 |
| JPH10282264A (ja) * | 1997-02-07 | 1998-10-23 | Seiko Epson Corp | 発電装置、充電方法および計時装置 |
| JPH11101878A (ja) * | 1997-09-26 | 1999-04-13 | Seiko Epson Corp | 電子制御型機械式時計 |
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| WO1999027023A1 (en) * | 1997-11-25 | 1999-06-03 | Sun Chemical Corporation | Water-based gravure printing ink |
-
2000
- 2000-07-17 JP JP2000215488A patent/JP4618749B2/ja not_active Expired - Fee Related
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