JP2009055769A - 蓄電回路 - Google Patents

蓄電回路 Download PDF

Info

Publication number
JP2009055769A
JP2009055769A JP2007222830A JP2007222830A JP2009055769A JP 2009055769 A JP2009055769 A JP 2009055769A JP 2007222830 A JP2007222830 A JP 2007222830A JP 2007222830 A JP2007222830 A JP 2007222830A JP 2009055769 A JP2009055769 A JP 2009055769A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
terminal
alternating current
current generator
charge storage
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007222830A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4516587B2 (ja
Inventor
Mamoru Ugajin
守 宇賀神
Kenji Suzuki
賢司 鈴木
Norio Sato
昇男 佐藤
Kazuyoshi Ono
一善 小野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2007222830A priority Critical patent/JP4516587B2/ja
Publication of JP2009055769A publication Critical patent/JP2009055769A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4516587B2 publication Critical patent/JP4516587B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

【課題】 リーク電流を低減することにより出力電流が微小な交流電流発生器からの電荷を効率よく蓄電する。
【解決手段】 スイッチ手段の制御により電荷蓄積容量の蓄積電圧が所要電圧を超えるまで交流電流発生器が出力する電荷を蓄積し、電荷蓄積容量の蓄積電圧が所要電圧を超えたときに電荷蓄積容量に蓄積された電荷による電力供給を行う構成である蓄電回路において、整流回路は、nMOSのソース端子とpMOSのソース端子を直結し、nMOSのゲート端子とpMOSのドレイン端子を直結し、nMOSのドレイン端子とpMOSのゲート端子を直結し、nMOSのドレイン端子とpMOSのドレイン端子を入出力端子とした第1の複合ダイオードを用いて構成し、pMOSのドレイン端子を交流電流発生器の出力端子に接続し、nMOSのドレイン端子を電荷蓄積容量に接続して正の電荷を蓄積する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、発電電流の小さい交流発電器からの電荷を効率よく蓄電する蓄電回路に関する。
ユビキタス情報社会の実現に向けて、センサを備えた多数の情報発信端末により構成されるセンサネットワークの研究開発が進んでいる。これらの情報発信端末はメンテナンスフリーであることが求められており、その課題の一つにバッテリーフリー化、すなわち情報発信端末自身が発電器をもち、電池を不要とする構成が必要になっている。
一方、情報発信端末は小型化に伴って発電器も極小化する必要があり、そのような発電器として振動や熱などの生活空間エネルギーを電気エネルギーに変換するもの(例えばマイクロ振動型発電器、MEMS発電器など)が注目されている(非特許文献1)。
図8は、非特許文献1に記載の電源回路の構成例を示す。図において、電源回路は、交流電流発生器81の両端子に、ショットキーダイオードのブリッジ接続による整流回路82、容量83を介して出力端子84が接続された構成である。整流回路82は、交流電流発生器81から出力される交流電流を整流し、容量83で平滑化して出力端子84に取り出された電力が負荷回路85に供給される。
ここで、交流電流発生器81は、微小な生活空間エネルギーを電気エネルギーに変換するために、その出力は電圧型ではなく電流型になっている。例えば、MEMS技術等により製作されるエレクトレットの振動を電流に変換する交流電流発生器81は、その大きさが数十μmから数mmで、大きさにより1nA程度から数μA程度の交流電流を発生する。
Y.B.Jeon, et al.,"MEMS power generator with transverse mode thin film PZT", ELSEVIER, Sensors and Actuators A 122 (2005) pp.16-22
ところで、図8に示す電源回路を用いる場合、交流電流発生器81の出力電流が例えば数μA程度あれば負荷回路85を駆動することができるが、出力電流がnA級になると負荷回路85を駆動できなくなる。その場合には、交流電流発生器81の微小な出力電流から電荷を蓄電する蓄電回路が必要になる。一般的な蓄電回路としては、容量83と負荷回路85との間にスイッチを設け、容量83が所要電圧になるまでスイッチをオフとし、所要電圧になったときにスイッチをオンにして容量83に蓄積した電荷を負荷回路85に供給する構成が考えられる。
しかし、このような蓄電回路の場合、交流電流発生器81の出力電流がショットキーダイオードの逆バイアス時のリーク電流(10nA程度)を大きく上回れば問題ないが、出力電流がnA級になるとリーク電流の影響が現れ、容量83に蓄積された電荷が逆バイアス時にリーク電流として消失してしまい、電荷が貯まらない問題がある。
なお、本発明の適用を想定している情報発信端末は、例えば1時間ごとに数十ミリ秒だけ動作して所要の情報を送信するような間欠動作を行うものである。この場合、交流電流発生器の出力電流が微小であっても、待機時間中に動作に必要十分な電力を蓄電できる蓄電回路があれば対応可能になるが、上記のように蓄電中のリーク電流対策が必要になる。
本発明は、以上の交流電流発生器の出力電流とリーク電流に関する問題点を考慮し、リーク電流を低減することにより出力電流が微小な交流電流発生器からの電荷を効率よく蓄電することができる蓄電回路を提供することを目的とする。
第1の発明は、交流電流を発生する交流電流発生器と、交流電流発生器から出力される交流電流を整流する整流回路と、整流回路の出力端に接続され、交流電流発生器が出力する正の電荷を蓄積する電荷蓄積容量と、電荷蓄積容量に接続され、その蓄積電圧が所要電圧を超えたときにオンとし、所要電圧以下のときにオフに制御するスイッチ手段とを備え、スイッチ手段の制御により電荷蓄積容量の蓄積電圧が所要電圧を超えるまで交流電流発生器が出力する電荷を蓄積し、電荷蓄積容量の蓄積電圧が所要電圧を超えたときに電荷蓄積容量に蓄積された電荷による電力供給を行う構成である蓄電回路において、整流回路は、nMOSトランジスタのソース端子とpMOSトランジスタのソース端子を直結し、nMOSトランジスタのゲート端子とpMOSトランジスタのドレイン端子を直結し、nMOSトランジスタのドレイン端子とpMOSトランジスタのゲート端子を直結し、nMOSトランジスタのドレイン端子とpMOSトランジスタのドレイン端子を入出力端子とした第1の複合ダイオードを用いて構成し、pMOSトランジスタのドレイン端子を交流電流発生器の出力端子に接続し、nMOSトランジスタのドレイン端子を電荷蓄積容量に接続して正の電荷を蓄積する構成である。
第1の発明の蓄電回路において、第1の複合ダイオードと同じ構成の第2の複合ダイオードを備え、交流電流発生器の出力端子に、第2の複合ダイオードのnMOSトランジスタのドレイン端子を接続し、pMOSトランジスタのドレイン端子を接地電位に接続した構成としてもよい。
第2の発明は、交流電流を発生する交流電流発生器と、交流電流発生器から出力される交流電流を整流する整流回路と、整流回路の出力端に接続され、交流電流発生器が出力する負の電荷を蓄積する電荷蓄積容量と、電荷蓄積容量に接続され、その蓄積電圧が所要電圧を超えたときにオンとし、所要電圧以下のときにオフに制御するスイッチ手段とを備え、スイッチ手段の制御により電荷蓄積容量の蓄積電圧が所要電圧を超えるまで交流電流発生器が出力する電荷を蓄積し、電荷蓄積容量の蓄積電圧が所要電圧を超えたときに電荷蓄積容量に蓄積された電荷による電力供給を行う構成である蓄電回路において、整流回路は、nMOSトランジスタのソース端子とpMOSトランジスタのソース端子を直結し、nMOSトランジスタのゲート端子とpMOSトランジスタのドレイン端子を直結し、nMOSトランジスタのドレイン端子とpMOSトランジスタのゲート端子を直結し、nMOSトランジスタのドレイン端子とpMOSトランジスタのドレイン端子を入出力端子とした第1の複合ダイオードを用いて構成し、nMOSトランジスタのドレイン端子を交流電流発生器の出力端子に接続し、pMOSトランジスタのドレイン端子を電荷蓄積容量に接続して負の電荷を蓄積する構成である。
第2の発明の蓄電回路において、第1の複合ダイオードと同じ構成の第2の複合ダイオードを備え、交流電流発生器の出力端子に、第2の複合ダイオードのpMOSトランジスタのドレイン端子を接続し、nMOSトランジスタのドレイン端子を接地電位に接続した構成としてもよい。
第3の発明は、交流電流を発生する交流電流発生器と、交流電流発生器から出力される交流電流を整流する整流回路と、整流回路の出力端に接続され、交流電流発生器が出力する正および負の電荷をそれぞれ蓄積する第1および第2の電荷蓄積容量と、第1および第2の電荷蓄積容量に接続され、その蓄積電圧の差が所要電圧を超えたときにオンとし、所要電圧以下のときにオフに制御するスイッチ手段とを備え、スイッチ手段の制御により第1および第2の電荷蓄積容量の蓄積電圧の差が所要電圧を超えるまで交流電流発生器が出力する電荷を蓄積し、第1および第2の電荷蓄積容量の蓄積電圧の差が所要電圧を超えたときに電荷蓄積容量に蓄積された電荷による電力供給を行う構成である蓄電回路において、整流回路は、nMOSトランジスタのソース端子とpMOSトランジスタのソース端子を直結し、nMOSトランジスタのゲート端子とpMOSトランジスタのドレイン端子を直結し、nMOSトランジスタのドレイン端子とpMOSトランジスタのゲート端子を直結し、nMOSトランジスタのドレイン端子とpMOSトランジスタのドレイン端子を入出力端子とした第1および第2の複合ダイオードを用いて構成し、第1の複合ダイオードのpMOSトランジスタのドレイン端子を交流電流発生器の出力端子に接続し、nMOSトランジスタのドレイン端子を第1の電荷蓄積容量に接続して正の電荷を蓄積し、第2の複合ダイオードのnMOSトランジスタのドレイン端子を交流電流発生器の出力端子に接続し、pMOSトランジスタのドレイン端子を第2の電荷蓄積容量に接続して負の電荷を蓄積する構成である。
第3の発明の蓄電回路において、交流電流発生器および整流回路を複数備え、第1の電荷蓄積容量に、複数の整流回路を構成する複数の第1の複合ダイオードを並列に接続し、第2の電荷蓄積容量に、複数の整流回路を構成する複数の第2の複合ダイオードを並列に接続した構成としてもよい。
また、複数の交流電流発生器に代えて、1つの交流電流発生器から位相が異なる複数の交流電流を取り出し、それぞれ整流回路を介して第1および第2の電荷蓄積容量に接続する構成としてもよい。
本発明は、交流電流発生器から出力される交流電流の整流回路として、pMOSトランジスタとnMOSトランジスタを縦積みにした複合ダイオードを用いることにより、逆バイアス時のリーク電流を極めて小さくすることができる。また、スイッチ手段によって蓄電モードと放電モードを切り替えることにより、微小な発電量の交流電流発生器を用いても電荷を効率より蓄電し、微小な発電量から負荷回路を駆動可能な所要の電力を生成することができる。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の蓄電回路の第1の実施形態の第1の構成例を示す。
図において、交流電流発生器10の出力は、nMOSトランジスタとpMOSトランジスタから構成される複合ダイオード11を介して電荷蓄積容量12に接続されるとともに、抵抗13を介して接地電位に接続される。電荷蓄積容量12の他端は接地電位に接続される。また、複合ダイオード11と電荷蓄積容量12の接続部にはスイッチ14を介して出力端子15が接続されるとともに、電荷蓄積容量12の電圧を検知してスイッチ14のオンオフを制御する電圧検知回路16が接続される。また、出力端子15には、以上の蓄電回路から供給される電力により駆動される負荷回路17が接続される。
ここで、交流電流発生器10は、微小な生活空間エネルギーを電気エネルギーに変換するために、例えばMEMS技術等により製作されるエレクトレットの振動を電流に変換する構成であり、例えば1〜数十nA程度の交流電流を発生する。
複合ダイオード11は、交流電流発生器10側からpMOSトランジスタ、nMOSトランジスタの順に配置し、nMOSトランジスタのソース端子とpMOSトランジスタのソース端子を直結し、nMOSトランジスタのゲート端子とpMOSトランジスタのドレイン端子を直結し、nMOSトランジスタのドレイン端子とpMOSトランジスタのゲート端子を直結した構成である。nMOSトランジスタのドレイン端子とpMOSトランジスタのドレイン端子がダイオードの入出力端子に相当し、pMOSトランジスタ側が高電位のときに順バイアスである。この複合ダイオード11の特長は、ダイオードを逆バイアスにしたときに、ダイオードを構成するnMOSトランジスタのゲート/ソース間電圧およびpMOSトランジスタのゲート/ソース間電圧が共に逆バイアスされるため、リーク電流がショットキーダイオードの逆バイアス時に比べて非常に小さいことである。
交流電流発生器10から正の電荷が供給される場合、交流電流発生器10の出力電位が正になる。このため、複合ダイオード11のpMOSトランジスタ側が高電位になり、複合ダイオード11が順バイアスになって電流が流れ、電荷蓄積容量12に電荷が蓄積される。また、交流電流発生器10から負の電荷が供給される場合、交流電流発生器10の出力電位が負になる。このため、複合ダイオード11のpMOSトランジスタ側が低電位になり、複合ダイオード11が逆バイアスになって電流が流れず、抵抗13および接地電位側に電流が流れる。このとき、逆バイアスの複合ダイオード11のリーク電流は非常に小さいので、交流電流発生器10の出力電位が正のときに蓄積される電荷が負のときに消失する電荷に比べて桁違いに大きく、電荷蓄積容量12に徐々に電荷が蓄積される。
このような動作により、スイッチ14がオフであれば電荷蓄積容量12に徐々に電荷が蓄積され、蓄積された電圧を電圧検知回路16が検知し、所要電圧に達するとスイッチ14をオフからオンに制御し、電荷蓄積容量12からスイッチ14、出力端子15を介して負荷回路17に正電荷による電力が供給される。このとき、交流電流発生器10から電荷の供給は続いているが、電荷蓄積容量12から負荷回路17に供給される電荷に比べて無視される量である。電荷蓄積容量12の電圧が低下すると、電圧検知回路16が検知してスイッチ14をオンからオフに制御し、再び交流電流発生器10から複合ダイオード11を介して電荷蓄積容量12に徐々に電荷が蓄積される。なお、電圧検知回路16は、負荷回路17よりも低電力で動作するものとする。
図2は、本発明の蓄電回路の第1の実施形態の第2の構成例を示す。
本構成例の特徴は、第1の構成例において交流電流発生器10の出力と接地電位との間に接続された抵抗13に代えて、nMOSトランジスタとpMOSトランジスタから構成される複合ダイオード18を用いたところにある。複合ダイオード18は、複合ダイオード11と同様の構成であるが、交流電流発生器10側からnMOSトランジスタ、pMOSトランジスタの順に配置され、複合ダイオード11と逆向きになる。
ここで、交流電流発生器10の出力電位が正のとき、複合ダイオード11のpMOSトランジスタ側が高電位になり、複合ダイオード11が順バイアスになって電流が流れるとともに、複合ダイオード18のnMOSトランジスタ側が高電位になり、複合ダイオード18が逆バイアスになって電流は流れない。また、交流電流発生器10の出力電位が負のとき、複合ダイオード11のpMOSトランジスタ側が低電位になり、複合ダイオード11が逆バイアスになって電流が流れないとともに、複合ダイオード18のnMOSトランジスタ側が低電位になり、複合ダイオード18が順バイアスになって電流が流れる。
第1および第2の構成例において、交流電流発生器10から出力される交流電流が複合ダイオード11を介して整流され、電荷蓄積容量12に蓄積される動作原理は共通である。第1の構成例では、交流電流発生器10の出力電位が正のときは抵抗13の抵抗値が高く、負のときは抵抗値が低い方がよいので、最適な抵抗値が存在し、その値は電流量に依存することになる。したがって、蓄電効率を向上させるためには交流電流発生器10の出力電流量に応じて抵抗値を調整する必要がある。一方、第2の構成例では、複合ダイオード11と相補的な動作をする複合ダイオード18が用いられるので、交流電流発生器10の出力電流量に依存することなく、電荷を電荷蓄積容量12に効率よく蓄積することができる利点がある。
(第2の実施形態)
図3は、本発明の蓄電回路の第2の実施形態の第1の構成例を示す。
本実施形態の特徴は、第1の実施形態の第1の構成例における複合ダイオード11の向きを交流電流発生器10に対して逆にしたところにある。
すなわち、交流電流発生器10の出力電位が正のとき、複合ダイオード11のnMOSトランジスタ側が高電位になり、逆バイアスになって電流が流れず、抵抗13および接地電位側に電流が流れる。また、交流電流発生器10の出力電位が負のとき、複合ダイオード11のnMOSトランジスタ側が低電位になり、複合ダイオード11が順バイアスになって電流が流れ、電荷蓄積容量12に負の電荷が蓄積される。このような動作により、スイッチ14がオフであれば電荷蓄積容量12に徐々に負の電荷が蓄積され、蓄積された電圧を電圧検知回路16が検知し、所要電圧に達するとスイッチ14をオフからオンに制御し、電荷蓄積容量12からスイッチ14、出力端子15を介して負荷回路17に負電荷による電力が供給される。電荷蓄積容量12の電圧が低下すると、電圧検知回路16が検知してスイッチ14をオンからオフに制御し、再び交流電流発生器10から複合ダイオード11を介して電荷蓄積容量12に徐々に負の電荷が蓄積される。
図4は、本発明の蓄電回路の第2の実施形態の第2の構成例を示す。
本構成例の特徴は、第1の実施形態の第2の構成例における複合ダイオード11および複合ダイオード18の向きを交流電流発生器10に対して逆にしたところにある。本構成例の動作は、第2の実施形態の第1の構成例と同様に負の電荷が電荷蓄積容量12に蓄積され、スイッチ14を介して負荷回路17に負電荷による電力が供給される。
(第3の実施形態)
図5は、本発明の蓄電回路の第3の実施形態を示す。
図において、交流電流発生器10の出力は、nMOSトランジスタとpMOSトランジスタから構成される複合ダイオード11を介して電荷蓄積容量12に接続されるとともに、nMOSトランジスタとpMOSトランジスタから構成される複合ダイオード18を介して電荷蓄積容量19に接続される。電荷蓄積容量12,19の他端は接地電位に接続される。複合ダイオード11と電荷蓄積容量12の接続部にはスイッチ14を介して出力端子15−1が接続され、また複合ダイオード18と電荷蓄積容量18の接続部には出力端子15−2が接続される。複合ダイオード11と電荷蓄積容量12の接続部および複合ダイオード18と電荷蓄積容量19の接続部には、電荷蓄積容量12,19の電圧差を検知してスイッチ14のオンオフを制御する電圧検知回路16が接続される。出力端子15−1,15−2には、以上の蓄電回路から供給される電力により駆動される負荷回路17が接続される。
複合ダイオード11は、第1の実施形態と同様に、交流電流発生器10側からpMOSトランジスタ、nMOSトランジスタの順に配置した構成である。複合ダイオード18は、第2の実施形態と同様に、交流電流発生器10側からnMOSトランジスタ、pMOSトランジスタの順に配置した構成である。すなわち、複合ダイオード11,18は、交流電流発生器10に対して互いに逆向きに接続され、交流電流発生器10の出力電位の正、負に応じて、電荷蓄積容量12に正の電荷および電荷蓄積容量19に負の電荷がそれぞれ蓄積される。
電圧検知回路16は、電荷蓄積容量12,19にそれぞれ蓄積された電圧の差を検知し、所要電圧に達するとスイッチ14をオフからオンに制御し、電荷蓄積容量12からスイッチ14、出力端子15−1、負荷回路17、出力端子15−2、電荷蓄積容量18を接続して負荷回路17に電力を供給する。電荷蓄積容量12,19の差電圧が低下すると、電圧検知回路16が検知してスイッチ14をオンからオフに制御し、再び交流電流発生器10から複合ダイオード11,18を介してそれぞれ電荷蓄積容量12,19に徐々に電荷が蓄積される。このように、本実施形態の構成では、正、負の電荷の両方を蓄積できるので、蓄電効率を向上させることができる。
(第4の実施形態)
図6は、本発明の蓄電回路の第4の実施形態の第1の構成例を示す。
本構成例の特徴は、第3の実施形態に示す蓄電回路を複数(ここでは2個)備える構成において、電荷蓄積容量12,19、スイッチ14、電圧検知回路16を共通化するところにある。すなわち、電荷蓄積容量12,19、スイッチ14、電圧検知回路16に対して、複数の交流電流発生器10−1,10−2、複合ダイオード11−1と18−1、複合ダイオード11−2と18−2をそれぞれ並列に接続する構成である。
これにより、複数の交流電流発生器10−1,10−2からの電荷を同時に電荷蓄積容量12,19に蓄積できるので、短時間に蓄電することが可能になる。なお、複数の交流電流発生器10−1,10−2として、例えばそれぞれ異なる方向の振動に最適化した振動発電器を配置することにより、さらに蓄電効率を向上させることができる。
図7は、本発明の蓄電回路の第4の実施形態の第2の構成例を示す。
本構成例の特徴は、第4の実施形態の第1の構成例における複数の交流電流発生器10−1,10−2に代えて、1つの交流電流発生器10から位相の異なる複数の交流電流を取り出し、複数組設けられた複合ダイオード11−1と18−1、複合ダイオード11−2と18−2の各組の接続部に接続するところにある。
本構成例は、図8に示すダイオードブリッジ回路のダイオードを複合ダイオード11,18に置き換えた構成に類似するが、交流電流発生器10が例えば1〜数十nA程度の交流電流を発生するものであっても、複合ダイオード11,18の逆バイアス特性とスイッチ14の制御によって電荷蓄積容量12,19に効率的に蓄電し、負荷回路17に駆動電力を供給することができる。
本発明の蓄電回路の第1の実施形態の第1の構成例を示す図。 本発明の蓄電回路の第1の実施形態の第2の構成例を示す図。 本発明の蓄電回路の第2の実施形態の第1の構成例を示す図。 本発明の蓄電回路の第2の実施形態の第2の構成例を示す図。 本発明の蓄電回路の第3の実施形態を示す図。 本発明の蓄電回路の第4の実施形態の第1の構成例を示す図。 本発明の蓄電回路の第4の実施形態の第2の構成例を示す図。 非特許文献1に記載の電源回路の構成例を示す図。
符号の説明
10 交流電流発生器
11,18 複合ダイオード
12,19 電荷蓄積容量
13 抵抗
14 スイッチ
15 出力端子
16 電圧検知回路
17 負荷回路

Claims (7)

  1. 交流電流を発生する交流電流発生器と、
    前記交流電流発生器から出力される交流電流を整流する整流回路と、
    前記整流回路の出力端に接続され、前記交流電流発生器が出力する正の電荷を蓄積する電荷蓄積容量と、
    前記電荷蓄積容量に接続され、その蓄積電圧が所要電圧を超えたときにオンとし、所要電圧以下のときにオフに制御するスイッチ手段と
    を備え、前記スイッチ手段の制御により前記電荷蓄積容量の蓄積電圧が所要電圧を超えるまで前記交流電流発生器が出力する電荷を蓄積し、前記電荷蓄積容量の蓄積電圧が所要電圧を超えたときに前記電荷蓄積容量に蓄積された電荷による電力供給を行う構成である蓄電回路において、
    前記整流回路は、nMOSトランジスタのソース端子とpMOSトランジスタのソース端子を直結し、nMOSトランジスタのゲート端子とpMOSトランジスタのドレイン端子を直結し、nMOSトランジスタのドレイン端子とpMOSトランジスタのゲート端子を直結し、nMOSトランジスタのドレイン端子とpMOSトランジスタのドレイン端子を入出力端子とした第1の複合ダイオードを用いて構成し、pMOSトランジスタのドレイン端子を前記交流電流発生器の出力端子に接続し、nMOSトランジスタのドレイン端子を前記電荷蓄積容量に接続して正の電荷を蓄積する構成である
    ことを特徴とする蓄電回路。
  2. 請求項1に記載の蓄電回路において、
    前記第1の複合ダイオードと同じ構成の第2の複合ダイオードを備え、
    前記交流電流発生器の出力端子に、前記第2の複合ダイオードのnMOSトランジスタのドレイン端子を接続し、pMOSトランジスタのドレイン端子を接地電位に接続した構成である
    ことを特徴とする蓄電回路。
  3. 交流電流を発生する交流電流発生器と、
    前記交流電流発生器から出力される交流電流を整流する整流回路と、
    前記整流回路の出力端に接続され、前記交流電流発生器が出力する負の電荷を蓄積する電荷蓄積容量と、
    前記電荷蓄積容量に接続され、その蓄積電圧が所要電圧を超えたときにオンとし、所要電圧以下のときにオフに制御するスイッチ手段と
    を備え、前記スイッチ手段の制御により前記電荷蓄積容量の蓄積電圧が所要電圧を超えるまで前記交流電流発生器が出力する電荷を蓄積し、前記電荷蓄積容量の蓄積電圧が所要電圧を超えたときに前記電荷蓄積容量に蓄積された電荷による電力供給を行う構成である蓄電回路において、
    前記整流回路は、nMOSトランジスタのソース端子とpMOSトランジスタのソース端子を直結し、nMOSトランジスタのゲート端子とpMOSトランジスタのドレイン端子を直結し、nMOSトランジスタのドレイン端子とpMOSトランジスタのゲート端子を直結し、nMOSトランジスタのドレイン端子とpMOSトランジスタのドレイン端子を入出力端子とした第1の複合ダイオードを用いて構成し、nMOSトランジスタのドレイン端子を前記交流電流発生器の出力端子に接続し、pMOSトランジスタのドレイン端子を前記電荷蓄積容量に接続して負の電荷を蓄積する構成である
    ことを特徴とする蓄電回路。
  4. 請求項3に記載の蓄電回路において、
    前記第1の複合ダイオードと同じ構成の第2の複合ダイオードを備え、
    前記交流電流発生器の出力端子に、前記第2の複合ダイオードのpMOSトランジスタのドレイン端子を接続し、nMOSトランジスタのドレイン端子を接地電位に接続した構成である
    ことを特徴とする蓄電回路。
  5. 交流電流を発生する交流電流発生器と、
    前記交流電流発生器から出力される交流電流を整流する整流回路と、
    前記整流回路の出力端に接続され、前記交流電流発生器が出力する正および負の電荷をそれぞれ蓄積する第1および第2の電荷蓄積容量と、
    前記第1および第2の電荷蓄積容量に接続され、その蓄積電圧の差が所要電圧を超えたときにオンとし、所要電圧以下のときにオフに制御するスイッチ手段と
    を備え、前記スイッチ手段の制御により前記第1および第2の電荷蓄積容量の蓄積電圧の差が所要電圧を超えるまで前記交流電流発生器が出力する電荷を蓄積し、前記第1および第2の電荷蓄積容量の蓄積電圧の差が所要電圧を超えたときに前記電荷蓄積容量に蓄積された電荷による電力供給を行う構成である蓄電回路において、
    前記整流回路は、nMOSトランジスタのソース端子とpMOSトランジスタのソース端子を直結し、nMOSトランジスタのゲート端子とpMOSトランジスタのドレイン端子を直結し、nMOSトランジスタのドレイン端子とpMOSトランジスタのゲート端子を直結し、nMOSトランジスタのドレイン端子とpMOSトランジスタのドレイン端子を入出力端子とした第1および第2の複合ダイオードを用いて構成し、前記第1の複合ダイオードのpMOSトランジスタのドレイン端子を前記交流電流発生器の出力端子に接続し、nMOSトランジスタのドレイン端子を前記第1の電荷蓄積容量に接続して正の電荷を蓄積し、前記第2の複合ダイオードのnMOSトランジスタのドレイン端子を前記交流電流発生器の出力端子に接続し、pMOSトランジスタのドレイン端子を前記第2の電荷蓄積容量に接続して負の電荷を蓄積する構成である
    ことを特徴とする蓄電回路。
  6. 請求項5に記載の蓄電回路において、
    前記交流電流発生器および前記整流回路を複数備え、
    前記第1の電荷蓄積容量に、前記複数の整流回路を構成する複数の第1の複合ダイオードを並列に接続し、前記第2の電荷蓄積容量に、前記複数の整流回路を構成する複数の第2の複合ダイオードを並列に接続した構成である
    ことを特徴とする蓄電回路。
  7. 請求項6に記載の蓄電回路において、
    前記複数の交流電流発生器に代えて、1つの交流電流発生器から位相が異なる複数の交流電流を取り出し、それぞれ前記整流回路を介して前記第1および第2の電荷蓄積容量に接続する構成である
    ことを特徴とする蓄電回路。
JP2007222830A 2007-08-29 2007-08-29 蓄電回路 Expired - Fee Related JP4516587B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007222830A JP4516587B2 (ja) 2007-08-29 2007-08-29 蓄電回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007222830A JP4516587B2 (ja) 2007-08-29 2007-08-29 蓄電回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009055769A true JP2009055769A (ja) 2009-03-12
JP4516587B2 JP4516587B2 (ja) 2010-08-04

Family

ID=40506327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007222830A Expired - Fee Related JP4516587B2 (ja) 2007-08-29 2007-08-29 蓄電回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4516587B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010287459A (ja) * 2009-06-12 2010-12-24 Suntec Inc Led照明用モジュール及びこれを用いた照明装置
JP2011160612A (ja) * 2010-02-03 2011-08-18 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 発電センサ素子およびセンサノード

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09148853A (ja) * 1995-11-17 1997-06-06 Fujitsu Ltd 電流出力回路
JPH11233730A (ja) * 1998-02-17 1999-08-27 Nippon Steel Corp 整流回路及びバイアス供給回路付きmosfet
JP2004208142A (ja) * 2002-12-26 2004-07-22 Sony Corp チャージポンプ及びそれを用いたpll回路
JP2006115579A (ja) * 2004-10-13 2006-04-27 Renesas Technology Corp 半導体集積回路装置、非接触電子装置並びに携帯情報端末
JP2006254118A (ja) * 2005-03-10 2006-09-21 Handotai Rikougaku Kenkyu Center:Kk 電流ミラー回路
JP2008042870A (ja) * 2006-07-14 2008-02-21 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> リーク電流低減回路
JP2008148229A (ja) * 2006-12-13 2008-06-26 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 論理回路

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09148853A (ja) * 1995-11-17 1997-06-06 Fujitsu Ltd 電流出力回路
JPH11233730A (ja) * 1998-02-17 1999-08-27 Nippon Steel Corp 整流回路及びバイアス供給回路付きmosfet
JP2004208142A (ja) * 2002-12-26 2004-07-22 Sony Corp チャージポンプ及びそれを用いたpll回路
JP2006115579A (ja) * 2004-10-13 2006-04-27 Renesas Technology Corp 半導体集積回路装置、非接触電子装置並びに携帯情報端末
JP2006254118A (ja) * 2005-03-10 2006-09-21 Handotai Rikougaku Kenkyu Center:Kk 電流ミラー回路
JP2008042870A (ja) * 2006-07-14 2008-02-21 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> リーク電流低減回路
JP2008148229A (ja) * 2006-12-13 2008-06-26 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 論理回路

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010287459A (ja) * 2009-06-12 2010-12-24 Suntec Inc Led照明用モジュール及びこれを用いた照明装置
JP2011160612A (ja) * 2010-02-03 2011-08-18 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 発電センサ素子およびセンサノード

Also Published As

Publication number Publication date
JP4516587B2 (ja) 2010-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110289757B (zh) 具有经调节的输出的单个电感dc-dc变换器以及能量收集系统
CN101313446B (zh) 蓄电池充电电路、蓄电池充电电路中的电源切换方法、及电源单元
US9252687B2 (en) Power generation unit, secondary cell, and electronic apparatus
JP5979369B2 (ja) 発電装置、電子機器、移動手段、電池、及び、発電装置の制御方法
JP2015015848A (ja) 自立電源システム
JP2012105518A (ja) 発電装置
JP2006302147A (ja) 昇圧装置
WO2020031600A1 (ja) 誘電エラストマー発電システム
JP2012152009A (ja) 発電装置、2次電池及び電子機器
WO2018074144A1 (ja) 電源回路
US20140062389A1 (en) Power generator, secondary cell, electronic apparatus, and transporter
Ram et al. Ultra-low power solar energy harvester for IoT edge node devices
CN101027833A (zh) 用于压电马达的驱动电路
JP4516587B2 (ja) 蓄電回路
JP5589729B2 (ja) 圧電素子発電回路
Nechibvute et al. Piezoelectric energy harvesting using synchronized switching techniques
JP5979353B2 (ja) 発電装置、電子機器、移動手段及び電池
WO2018163854A1 (ja) 誘電エラストマー発電システム
JP2008061491A (ja) 半導体スイッチング素子駆動用電源回路
KR101753753B1 (ko) 압전 소자를 사용하는 에너지 하비스터
EP2178196A2 (en) Power supply control circuit, power supply and body implant
JP5278568B2 (ja) 半導体スイッチング素子駆動用電源回路
KR101784486B1 (ko) 정류 회로 및 이를 포함하는 압전 에너지 하베스터
Alameh et al. A 0.13 μm CMOS power conditioning circuit for piezoelectric vibration energy harvesters
JP5367621B2 (ja) 蓄電回路

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090715

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100408

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100427

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100514

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130521

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140521

Year of fee payment: 4

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees