JP3000633B2 - 電子機器 - Google Patents

電子機器

Info

Publication number
JP3000633B2
JP3000633B2 JP2189690A JP18969090A JP3000633B2 JP 3000633 B2 JP3000633 B2 JP 3000633B2 JP 2189690 A JP2189690 A JP 2189690A JP 18969090 A JP18969090 A JP 18969090A JP 3000633 B2 JP3000633 B2 JP 3000633B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
booster circuit
capacitor
vsc
vth
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2189690A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0476489A (ja
Inventor
求 早川
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.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson 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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=16245556&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP3000633(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2189690A priority Critical patent/JP3000633B2/ja
Priority to KR1019910010281A priority patent/KR960005689B1/ko
Priority to CN91104950A priority patent/CN1033539C/zh
Priority to EP91306503A priority patent/EP0467667B2/en
Priority to DE69113347T priority patent/DE69113347T3/de
Priority to US07/732,392 priority patent/US5130960A/en
Publication of JPH0476489A publication Critical patent/JPH0476489A/ja
Priority to HK98106292A priority patent/HK1007219A1/xx
Publication of JP3000633B2 publication Critical patent/JP3000633B2/ja
Application granted granted Critical
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/06Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider
    • H02M3/07Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider using capacitors charged and discharged alternately by semiconductor devices with control electrode, e.g. charge pumps
    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04CELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C10/00Arrangements of electric power supplies in time pieces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
  • Electromechanical Clocks (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は発電装置を有する電子機器の電源部の制御回
路に関する。
[従来の技術] 従来の発電装置付き電子機器は、特開昭60−203887に
書かれている様に発電エネルギを蓄電する高容量コンデ
ンサ(以後キャパシタと称す。)等の2次電源の電圧を
昇圧して電子機器の駆動源としていた。そのことによ
り、電子機器の作動時間を広げることができるからであ
る。また、昇圧回路の制御信号にはキャパシタの電圧を
1次電圧、昇圧回路の出力電圧を2次電圧とした時には
2次電圧レベルの制御信号を用いていた。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら従来の昇圧制御方式では、昇圧回路内に
用いているスイッチングトランジスタに依存して以下の
問題点を有する。
スイッチングトランジスタにMOSFETを用いた場合トラ
ンジスタに流れる電流は次の式で表される。
飽和領域の場合 Id=β(VGS−VTH)2/2 ・・式1 非飽和領域の場合 Id=β{(VGS−VTH)VDS−2VDS}/2 ・・式2 詳細は実施例にて述べるが、キャパシタ電圧がある領
域の電圧になったときまたは昇圧電圧が低いときは、前
式におけるVGSがVTHより低くなりトランジスタがオン
する事ができずに昇圧機能の停止を招いてしまうことが
あった。これは、昇圧電圧を充電したコンデンサを主電
源として動作する電子機器にとっては致命的な問題とな
る。すなわち電子機器の動作が停止してしまうからであ
る。
そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、
その目的とするところはキャパシタ電圧がある領域の電
圧になったときまたは昇圧電圧が低いときでも確実な昇
圧回路の動作を提供して電子機器の作動停止を防ぐもの
である。
[課題を解決するための手段] 本発明の電子機器は、発電装置と、前記発電装置より
得られる電気エネルギを蓄える2次電源と、前記2次電
源の電圧を昇圧する第1の昇圧回路と、前記第1の昇圧
回路の出力に接続されてかつ前記第1の昇圧回路の出力
電圧に充電されるコンデンサを有し、前記コンデンサを
駆動源とする電子機器において、前記コンデンサの電圧
を昇圧する第2の昇圧回路と、前記第1の昇圧回路の制
御信号を前記第2の昇圧回路の出力電圧レベルに変換す
る電圧変換回路を有したことを特徴とする。
[実施例] 本発明をより詳細に記述するために、以下図面に従っ
てこれを説明する。第1図は本発明の電子機器の全体回
路図である。なお本実施例においては発電装置付き電子
腕時計を例にとり説明する。1は発電コイルで特開昭61
−093978に詳述されているような発電装置により交流電
圧が誘起する。2は整流ダイオードで交流誘起電圧を半
波整流して高容量キャパシタ3に充電する。リミッタ4
はキャパシタ3の過充電防止用スイッチング素子で、キ
ャパシタ3の電圧VSC(以後、キャパシタ3の電圧値を
VSCと定義する。)が所定の電圧値に達したときにオン
状態となり発電コイル1に発生した電力をバイパスさせ
るためにある。5は第1昇圧回路でVSCを昇圧して補助
コンデンサ6に充電をする。制御回路7は補助コンデン
サ6の電圧VSS1(以後、補助コンデンサの電圧値をV
SS1と定義する。)により動作する。ここで、VSS1が
本電子腕時計の主電源となる。8は本電子腕時計の時間
基準源となる水晶発振器で32768Hzで発振する。9は公
知のスッテピングモータ用のコイルで時間表示用の指針
に連動されていて、時間を表示する。10は第2昇圧回路
で公知の技術であるコンデンサによるチャージアップ方
式を用いて主電源であるVSS1を更に昇圧してVSS2な
る電圧を作っている。レベルシフタ11は公知の電圧検出
回路で制御回路7より出力されるVSS1系の電圧レベル
を持った制御信号PをVSS2系の制御信号に変換するた
めにあり、変換された制御信号Pは第1昇圧回路5に入
力される。制御回路7より出力される制御信号NはVSS
1系の電圧レベルのまま第1昇圧回路5に入力される。
即スタート用抵抗12は時計の起動時に発電電流より得ら
れる電圧降下を利用して発振に起動をかけるためにあ
る。また、トランジスタ13は起動時以外はオン状態にな
り即スタート用抵抗12の抵抗分が充電経路の中に付加さ
れないようにするためにある。電圧検出回路14は所定の
検出レベルとキャパシタ3の電圧値VSCとを比較して、
トランジスタ13及びにリミッタ4のオン/オフを制御す
るためにある。検出レベルにはVONとVLIMの2値があ
り,VSC<VONの時は時計の起動時とみなしてトランジス
タ13をオフにして即スタート用抵抗12が有効に作用する
ようにし、VSC>VONの時は昇圧状態とみなしてトラン
ジスタ13をオンにする。また,VLIMはキャパシタ3の耐
圧に近い値に設定されていてVSC>VLIMになるとリミ
ッタ4をオンにしてキャパシタ4を過充電から保護して
いる。
第2図に、第1昇圧回路5の内部回路構成を示す。コ
ンデンサ15は補助コンデンサ3の電荷をチャージアップ
するためにあり、そのためにMOSFET16〜19を配しコンデ
ンサ間の接続状態を2種類設けて、所定のクロックにて
状態切り替えを行うことによりチャージアップ昇圧を行
う。2種類の接続状態の概念図を第3図に示す。これは
公知の昇圧方式でキャパシタ電圧VSCの2倍の電圧が補
助コンデンサ電圧VSS1に出力される。第4図は第2図
におけるMOSFET16〜19のオン/オフ制御を行う制御信号
P−1、P−2、N−1、N−2のタイムチャート図で
ある。サイクル1ではP−1、N−1がアクティブにな
りMOSFET16,18がオン状態となり、サイクル2では、P
−2、N−2がアクティブになり、MOSFET17、19がオン
状態となる。この制御により前述の2種類の状態切り替
えが可能となる。
ここで、従来の電子腕時計では、制御信号P−1、P
−2をVSS2系の電圧レベルに変換しないでVSS1系の
電圧レベルのまま入力していた。その場合以下のような
問題を有していた。第5図は横軸にキャパシタ3の電圧
値VSC、縦軸にMOSFET18のオン抵抗をとったものであ
る。MOSFET18はPチャンネルとNチャンネルが相補的に
用いられており、VSCが高い領域ではNチャンネル側が
導通状態となり、VSCが低い領域ではPチャンネル側が
導通状態となる。具体的にはNチャンネル側においては
ゲート電位がVDDレベル(第4図におけるN−1信号の
サイクル1)となり、ソース電位はVSCとなるため、V
GS(ゲート、ソース間の電位差)はVSCとなる。このと
きVGSすなわちVSCがNチャンネルMOSFETのVTHより高
ければ式1よりIdが流れ導通状態となる。曲線1はNチ
ャンネルMOSFET単体のオン抵抗を示しており、VSC>V
THの領域において導通状態となることをしめしている。
またPチャンネル側においてはゲート電位はP−1の電
位すなわちVSS1レベル(第4図におけるP−1信号の
サイクル1)となり、ソース電位がVSCレベルとなるた
め、VGSはVSS1−VSCとなる。従ってやはり式1より
VGSすなわちVSS1−VSCがPチャンネルMOSFETのVTH
より高ければ導通状態となる。曲線2はPチャンネルMO
SFET単体のオン抵抗を示しており、VSS1−VSC>VTH
すなわちVSC>VSS1−VTHの領域において導通状態と
なる。曲線3はPチャンネルMOSFET単体の抵抗値とNチ
ャンネルMOSFET単体の抵抗値との合成抵抗値をしめして
いて、VSCの全領域において抵抗値が無限大になること
なく昇圧回路が動作することを示している。
しかし、このようなスイッチング素子構成においては
2つの問題点が生じ、1つはIdがVTHに依存していると
いうことである。すなわちIC製造プロセスにおいてイオ
ン打ち込み量ばらつき等によりVTHが高めにシフトした
場合式1よりIdがほとんど流れなくなることがありうる
ということである。その場合、昇圧回路が動作不可能に
なり、昇圧した電圧を主電源として動作するシステムに
とって致命的な問題となる。第6図は第5図の場合に比
べてVTHが高い場合を示し、領域1においてはIdが流れ
なくなり抵抗値が無限大になってしまう例を示してい
る。領域1においてはVTHが高いことにより、Nチャン
ネルMOSFETの(VSC−VTH)は負の値になり、またPチ
ャンネルMOSFETの(VSS1−VSC−VTH)も負の値にな
り、どちらのトランジスタでもカバーする事ができない
場合を示している。さらに、2つめの問題としてはVSS
1系の電圧で全システムが動作しているため、モータパ
ルスの出力等によりVSS1の電圧が一時的に落ち込んだ
ときにも前述の(VSS1−VSC−VTH)が正の値から負
の値に転じて領域1が広がり昇圧不可能になる場合があ
った。
本発明では、この様な問題を回避するためにPチャン
ネルMOSFETのゲート信号となるP−1、P−2の電圧レ
ベルをVSS2系のレベルに変換している。この場合はP
チャンネルMOSFETのVSGはVSS2−VSCとなる。VSS2
レベルは第1図における第2昇圧回路10によってVSS1
に対して2倍の電圧になっているため式1におけるVSS
2−VSC−VTHも正の値を確保することが可能となる。
第7図はこの様子を示しており、点線で示した曲線1は
従来のようにVSS1レベルでMOSFETをスイッチングした
場合で、VSS1−VTHの線を境界として抵抗値が無限大
になっていた。対して曲線2はVSS2レベルでスイッチ
ングした場合で、境界線がVSS2−VTHになり高電圧側
にシフトしたことによりNチャンネルMOSFETの抵抗値
(曲線3)との合成抵抗が無限大になることは無い。
今まで述べてきた内容はMOSFET17についても同様に言
えて、PチャンネルMOSFETのゲート制御信号P−2をV
SS2レベルに変換した場合、VGSはVSS2−VTHとな
り、またNチャンネルMOSFETのVSGはVTHとなり、前述
のMOSFET18の場合と同様に本発明の効果が言える。
この様に、昇圧回路のスイッチングMOSFETのゲート制
御信号をあらかじめ昇圧しておくことにより、本電子腕
時計の様な昇圧回路によって昇圧した電圧によって動作
するタイプのシステムにおいては、キャパシタの全電圧
範囲に対して動作が保証されるので大きな効果を発揮す
る。
[発明の効果] 以上述べたように本発明によれば、発電装置と、前記
発電装置より得られる電気エネルギを蓄える2次電源
と、前記2次電源の電圧を昇圧する第1の昇圧回路と、
前記第1の昇圧回路の出力に接続されてかつ前記第1の
昇圧回路の出力電圧に充電されるコンデンサを有し、前
記コンデンサを駆動源とする電子機器において、前記コ
ンデンサの電圧を昇圧する第2の昇圧回路と、前記第1
の昇圧回路の制御信号を前記第2の昇圧回路の出力電圧
レベルに変換する電圧変換回路を有したことにより、キ
ャパシタの全電圧範囲において昇圧回路の動作を可能と
する事ができ、昇圧電圧を主電源とする電子機器におい
て致命的ともなる作動停止の問題を回避することができ
る。また、昇圧回路を構成するPチャンネルMOSFETの動
作限界電圧がVSS1−VTHからVSS2−VTHとシフトす
る事により、VTHの製造ばらつき条件が緩くなり歩留ま
りの向上、IC製造コストの低減が図れる。また、昇圧電
圧の一時的な落ち込みにも余裕がとれるため、昇圧電圧
VSS1を充電する補助コンデンサ6の容量設定にも余裕
が生じ低コスト化、省スペース化等へのメリットが生じ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図。 第2図は第1昇圧回路5の内部回路図 第3図は第2図における昇圧回路の動作概念図。 第4図は第2図における昇圧回路のタイムチャート図。 第5図は第1昇圧回路5を構成しているスイッチングト
ランジスタのオン抵抗特性図。 第6図は第1昇圧回路5を構成しているスイッチングト
ランジスタVTHが高レベルになったときのオン抵抗特性
図。 第7図は第1昇圧回路5を構成しているスイッチングト
ランジスタの本発明におけるオン抵抗特性図。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】発電装置と、前記発電装置より得られる電
    気エネルギを蓄える2次電源と、前記2次電源の電圧を
    昇圧する第1の昇圧回路と、前記第1の昇圧回路の出力
    に接続されてかつ前記第1の昇圧回路の出力電圧に充電
    されるコンデンサを有し、前記コンデンサを駆動源とす
    る電子機器において、前記コンデンサの電圧を昇圧する
    第2の昇圧回路と、前記第1の昇圧回路の制御信号を前
    記第2の昇圧回路の出力電圧レベルに変換する電圧変換
    回路を有したことを特徴とする電子機器。
JP2189690A 1990-07-18 1990-07-18 電子機器 Expired - Fee Related JP3000633B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2189690A JP3000633B2 (ja) 1990-07-18 1990-07-18 電子機器
KR1019910010281A KR960005689B1 (ko) 1990-07-18 1991-06-21 전자기기
DE69113347T DE69113347T3 (de) 1990-07-18 1991-07-17 Leistungsversorgungsschaltung für elektronische Geräte.
EP91306503A EP0467667B2 (en) 1990-07-18 1991-07-17 Power supply circuit for electronic equipment
CN91104950A CN1033539C (zh) 1990-07-18 1991-07-17 电子设备的电源电路
US07/732,392 US5130960A (en) 1990-07-18 1991-07-18 Power supplies for electronic device
HK98106292A HK1007219A1 (en) 1990-07-18 1998-06-24 Power supply circuit for electronic equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2189690A JP3000633B2 (ja) 1990-07-18 1990-07-18 電子機器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0476489A JPH0476489A (ja) 1992-03-11
JP3000633B2 true JP3000633B2 (ja) 2000-01-17

Family

ID=16245556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2189690A Expired - Fee Related JP3000633B2 (ja) 1990-07-18 1990-07-18 電子機器

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5130960A (ja)
EP (1) EP0467667B2 (ja)
JP (1) JP3000633B2 (ja)
KR (1) KR960005689B1 (ja)
CN (1) CN1033539C (ja)
DE (1) DE69113347T3 (ja)
HK (1) HK1007219A1 (ja)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR9505848A (pt) * 1994-02-23 1996-02-13 Citizen Watch Co Ltd Sistema excitador a CA
JP3174245B2 (ja) 1994-08-03 2001-06-11 セイコーインスツルメンツ株式会社 電子制御時計
JPH0996686A (ja) * 1995-09-29 1997-04-08 Citizen Watch Co Ltd 電子時計とその充電方法
DK0848842T3 (da) * 1996-06-26 1999-11-08 Konrad Schafroth Urværk
JP3624665B2 (ja) * 1997-02-07 2005-03-02 セイコーエプソン株式会社 発電装置、充電方法および計時装置
WO2000041041A1 (fr) * 1999-01-06 2000-07-13 Seiko Epson Corporation Appareil electronique et procede de commande de l'appareil electronique
KR20030083374A (ko) * 2002-04-22 2003-10-30 유지고하라 직류전류의 불변동분할을 가능하도록한 에너지 절약장치
CN100535801C (zh) * 2002-09-19 2009-09-02 西铁城控股株式会社 电子时钟
JP4192989B2 (ja) * 2004-02-26 2008-12-10 セイコーエプソン株式会社 駆動制御装置、電子機器、電子機器の駆動制御方法、電子機器の駆動制御プログラム、記録媒体
US20060114750A1 (en) * 2004-11-29 2006-06-01 Seiko Epson Corporation Electronic apparatus, method for detecting positions of time display members in electronic apparatus, and program for detecting positions of time display members in electronic apparatus
JP4753826B2 (ja) * 2006-09-28 2011-08-24 パナソニック株式会社 多出力電源装置
CN101873938B (zh) * 2007-11-26 2012-05-30 三菱铅笔株式会社 自动铅笔
JP2010233380A (ja) * 2009-03-27 2010-10-14 Seiko Epson Corp 電源供給回路及び電子デバイス
US11205382B2 (en) 2018-11-22 2021-12-21 Novatek Microelectronics Corp. Sensing circuit for OLED driver and OLED driver using the same
CN111471002B (zh) 2020-04-22 2022-08-09 潜江永安药业股份有限公司 一种制备高纯度牛磺酸和盐的方法和系统

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0310916B2 (ja) * 1974-10-31 1991-02-14 Citizen Watch Co Ltd
US4060974A (en) * 1975-07-02 1977-12-06 Citizen Watch Company Limited Method and apparatus for driving electrochromic display device
WO1980001972A1 (en) * 1979-03-13 1980-09-18 Ncr Co Write/restore/erase signal generator for volatile/non-volatile memory system
US4286263A (en) * 1979-08-16 1981-08-25 Lindberg Allan W Illuminated changeable-display sign
JPS5731333A (en) * 1980-07-31 1982-02-19 Suwa Seikosha Kk Power source circuit system
CH651177GA3 (ja) * 1983-09-21 1985-09-13
US4653931A (en) * 1983-11-21 1987-03-31 Shiojiri Kogyo Kabushiki Kaisha Self-charging electronic timepiece
JPH0792506B2 (ja) * 1984-11-21 1995-10-09 セイコーエプソン株式会社 電子時計
JPH0752230B2 (ja) * 1984-03-29 1995-06-05 セイコーエプソン株式会社 電子時計
JPH0738029B2 (ja) * 1984-10-15 1995-04-26 セイコーエプソン株式会社 小型発電装置
JP2622540B2 (ja) * 1985-04-10 1997-06-18 セイコーエプソン株式会社 電子時計
WO1989006834A1 (en) * 1988-01-25 1989-07-27 Seiko Epson Corporation Electronic wrist watch with power generator

Also Published As

Publication number Publication date
DE69113347T2 (de) 1996-02-29
CN1058659A (zh) 1992-02-12
KR920003612A (ko) 1992-02-29
EP0467667B1 (en) 1995-09-27
HK1007219A1 (en) 1999-04-01
JPH0476489A (ja) 1992-03-11
US5130960A (en) 1992-07-14
KR960005689B1 (ko) 1996-04-30
EP0467667B2 (en) 2001-07-25
DE69113347D1 (de) 1995-11-02
DE69113347T3 (de) 2001-10-25
EP0467667A2 (en) 1992-01-22
CN1033539C (zh) 1996-12-11
EP0467667A3 (en) 1992-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3000633B2 (ja) 電子機器
JP2639325B2 (ja) 定電圧発生回路
US4653931A (en) Self-charging electronic timepiece
JP3147395B2 (ja) 集積回路及び電子機器
US5233508A (en) Dc/dc voltage converting device
KR940006915B1 (ko) 발전 장치 부착 전자 팔목시계
US6366485B1 (en) Power source device, power supplying method, portable electronic equipment, and electronic timepiece
JPS646618B2 (ja)
US20160379581A1 (en) Switching power supply circuit, liquid crystal driving device, and liquid crystal display device
JPS58121521A (ja) 電子式タイマ装置
US9306464B2 (en) Synchronous rectifier control circuits of power converters
EP0590666B1 (en) Switching boosting circuit
JP3148070B2 (ja) 電圧変換回路
US11005483B2 (en) Charge pump with load driven clock frequency management
JP2773476B2 (ja) 負荷制御電源装置
EP0996211B1 (en) Electronic portable appliance
JP3166275B2 (ja) アナログ電子時計
JPH0766700A (ja) パワーmosfetの制御装置
JPH0430207B2 (ja)
JP4965069B2 (ja) 半導体集積回路
JP3433716B2 (ja) アナログ電子時計
JP2005018677A (ja) 電源回路
JP3575305B2 (ja) 電力供給装置、その制御方法、携帯型電子機器および電子時計
KR100236645B1 (ko) 마이콤을 이용한 정전압 회로
JP3872198B2 (ja) 電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees