JP6242281B2 - 電源回路、及び電源回路の制御方法 - Google Patents
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Description
以下、図面を参照して実施の形態1について説明する。
図1は、実施の形態1にかかる電源回路を示すブロック図である。図1に示すように、本実施の形態にかかる電源回路1は、電圧源11_1〜11_N(Nは2以上の整数)、スイッチ回路12、電圧制御回路13、電圧モニタ回路14、及び昇圧回路15を備える。電源回路1は負荷回路16に電力を供給する。
次に、実施の形態2について説明する。図11は、実施の形態2にかかる電源回路2を示すブロック図である。本実施の形態にかかる電源回路2は、実施の形態1にかかる電源回路1と比べて、切替回路31を備える点および電圧制御回路32の構成が異なる。これ以外は実施の形態1にかかる電源回路1と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
次に、実施の形態3について説明する。図15は、実施の形態3にかかる電源回路3を示すブロック図である。本実施の形態にかかる電源回路3は、実施の形態2にかかる電源回路2と比べて、入力電圧モニタ回路41を備える点および電圧制御回路42の構成が異なる。これ以外は実施の形態1、2にかかる電源回路1、2と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
次に、実施の形態4について説明する。実施の形態4では、実施の形態1乃至3で説明した電源回路1〜3を用いた電源システム、具体的には、実施の形態1乃至3で説明した電源回路1〜3を半導体チップに搭載したエネルギーハーベストシステムの構成例について説明する。
11_1〜11_N 電圧源
12 スイッチ回路
13 電圧制御回路
14 電圧モニタ回路
15 昇圧回路
16 負荷回路
17 制御回路
21 発振回路
22 AND回路
23 インバータ
25 基準電圧生成回路
27 発振回路
28 インバータ
31 切替回路
32 電圧制御回路
33 スイッチ回路
34 制御回路
36 発振回路
41 入力電圧モニタ回路
42 電圧制御回路
45 スイッチ回路
46 ADコンバータ
47 発振回路
51_1〜51_5 アンテナ
52_1〜52_5 RF−DC変換回路
53 電源回路
54 半導体チップ
55 負荷回路
61 熱電素子
62 太陽電池
71 半導体チップ
72 MCU
73 制御信号
81 半導体チップ
82 電源スイッチ回路
83 スイッチ制御回路
84 制御信号
Claims (13)
- 複数の電圧源と、
前記複数の電圧源が直列に接続されている状態と前記複数の電圧源が並列に接続されている状態とを切り替えるスイッチ回路と、
入力された電圧を昇圧する電圧制御回路と、を備え、
前記スイッチ回路は、前記複数の電圧源を直列に接続し、当該直列に接続されている複数の電圧源の出力を前記電圧制御回路の出力ノードに供給した後、前記複数の電圧源を並列に接続し、当該並列に接続されている複数の電圧源の出力を前記電圧制御回路に供給し、
前記電圧制御回路は、前記並列に接続されている複数の電圧源の電圧を昇圧する、
電源回路。 - 前記スイッチ回路は、
前記複数の電圧源を直列に接続し、当該直列に接続されている複数の電圧源の出力を用いて、前記電圧制御回路の出力ノードに接続されているキャパシタを充電し、
前記電圧制御回路の出力ノードの電圧が所定の電圧以上になった後、前記複数の電圧源を並列に接続し、当該並列に接続されている複数の電圧源の出力を前記電圧制御回路に供給する、
請求項1に記載の電源回路。 - 前記複数の電圧源のうちの少なくとも一つから供給された電圧を昇圧する昇圧回路を更に備え、
前記スイッチ回路は、前記昇圧回路で昇圧された電圧を電源として用いる、
請求項1に記載の電源回路。 - 前記電圧制御回路の出力ノードの電圧をモニタする電圧モニタ回路を更に備え、
前記スイッチ回路は、
前記出力ノードの電圧が所定の電圧よりも小さい場合、前記複数の電圧源を直列に接続し、
前記出力ノードの電圧が前記所定の電圧以上の場合、前記複数の電圧源を並列に接続する、
請求項1に記載の電源回路。 - 前記電圧制御回路は、前記出力ノードの電圧が前記所定の電圧以上になったタイミングに、前記スイッチ回路を介して供給された前記複数の電圧源の電圧の昇圧を開始する、請求項4に記載の電源回路。
- 前記スイッチ回路が前記複数の電圧源を並列に接続している場合、前記複数の電圧源の出力が前記電圧制御回路に同時に供給される、請求項1に記載の電源回路。
- 前記スイッチ回路が前記複数の電圧源を並列に接続している場合、前記複数の電圧源の出力を前記電圧制御回路に順番に供給する切替回路を更に備える、請求項1に記載の電源回路。
- 前記電圧制御回路は、前記電圧制御回路に接続される前記電圧源に応じて昇圧比を制御する、請求項7に記載の電源回路。
- 前記複数の電圧源の電圧をそれぞれモニタする入力電圧モニタ回路を更に備え、
前記電圧制御回路は、前記入力電圧モニタ回路のモニタ結果に応じて前記電圧源の電圧の昇圧比を制御する、請求項7に記載の電源回路。 - 前記電圧制御回路は、前記電圧源の電圧が低いほど、前記電圧制御回路における昇圧比を高くする、請求項9に記載の電源回路。
- 前記昇圧回路はチャージポンプ回路で構成されており、
前記電圧制御回路はスイッチングレギュレータで構成されており、
前記チャージポンプ回路が備える発振回路の周波数は、前記スイッチングレギュレータが備える発振回路の周波数よりも低い、
請求項3に記載の電源回路。 - 複数の電圧源と、
前記複数の電圧源が直列に接続されている状態と前記複数の電圧源が並列に接続されている状態とを切り替えるスイッチ回路と、
入力された電圧を昇圧する電圧制御回路と、を備える電源回路の制御方法であって、
前記複数の電圧源を直列に接続し、当該直列に接続されている複数の電圧源の出力を前記電圧制御回路の出力ノードに供給する第1のステップと、
前記第1のステップの後、前記複数の電圧源を並列に接続し、当該並列に接続されている複数の電圧源の出力を前記電圧制御回路に供給して昇圧する第2のステップと、を備える、
電源回路の制御方法。 - 前記第1のステップにおいて前記複数の電圧源を直列に接続し、当該直列に接続されている複数の電圧源の出力を用いて、前記電圧制御回路の出力ノードに接続されているキャパシタを充電し、
前記第1のステップにおいて前記電圧制御回路の出力ノードの電圧が所定の電圧以上になった後、前記第2のステップにおいて前記複数の電圧源を並列に接続し、当該並列に接続されている複数の電圧源の出力を前記電圧制御回路に供給する、
請求項12に記載の電源回路の制御方法。
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