JP6527106B2 - 電源回路 - Google Patents
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Description
また、本発明の電源回路の1構成例において、前記n個のコンパレータは、前記発電手段の出力電圧が電源電圧として供給されることを特徴とするものである。
また、本発明の電源回路の1構成例において、さらに、前記n個のコンパレータのうち、前記発電手段の出力電圧が上昇したときに出力が最初に第2のレベルになる1番目のコンパレータ以外の(n−1)個のコンパレータの出力端子に一端が接続され、他端がグラウンドに接続された(n−1)個の抵抗を備え、前記1番目のコンパレータは、前記発電手段の出力電圧が電源電圧として供給され、前記(n−1)個のコンパレータは、その電源端子が、前記発電手段の出力電圧が上昇したときに先に出力が第2のレベルになる隣接コンパレータの出力端子と接続され、この隣接コンパレータの第2のレベルへの出力反転に応じて電源がオンになることを特徴とするものである。
また、本発明の電源回路の1構成例において、前記n個のコンパレータの各々は、ヒステリシスコンパレータである。
また、本発明の電源回路の1構成例は、さらに、前記n個のコンパレータのための互いに異なるリファレンス電圧を生成するリファレンス電圧生成回路を備えることを特徴とするものである。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施の形態に係る電源回路の構成を示すブロック図である。電源回路は、エネルギーハーベスタ1と、電力調整回路2と、スイッチトキャパシタ3と、n個(nは2以上の整数)のコンパレータ4−1〜4−nと、リファレンス電圧生成回路5とを備えている。
スイッチ32−1〜32−nは、スイッチ31−1〜31−nと同調してオン/オフするスイッチであり、電圧φ1〜φnがHighレベルのときにオンし、電圧φ1〜φnがLowレベルのときにオフする。
Ctotal1=C1//C2=(C1C2)/(C1+C2) ・・・(1)
Ctotal2=C1+C2 ・・(2)
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。図6は本発明の第2の実施の形態に係る電源回路の構成を示すブロック図であり、図1と同一の構成には同一の符号を付してある。本実施の形態の電源回路は、エネルギーハーベスタ1と、電力調整回路2と、スイッチトキャパシタ3と、コンパレータ4−1〜4−nと、リファレンス電圧生成回路5と、(n−1)個の電源スイッチ7−2〜7−nと、(n−1)個の抵抗8−2〜8−nとを備えている。なお、図6では、スイッチトキャパシタ3の記載を簡略化し、またリファレンス電圧生成回路5の記載を省略している。
その他の構成は第1の実施の形態で説明したとおりである。
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。図7は本発明の第3の実施の形態に係る電源回路の構成を示すブロック図であり、図1、図6と同一の構成には同一の符号を付してある。本実施の形態の電源回路は、エネルギーハーベスタ1と、電力調整回路2と、スイッチトキャパシタ3と、コンパレータ4−1〜4−nと、リファレンス電圧生成回路5と、(n−1)個の抵抗8−2〜8−nとを備えている。図7では、スイッチトキャパシタ3の記載を簡略化し、またリファレンス電圧生成回路5の記載を省略している。
コンパレータ4−2〜4−nの出力端子Outに抵抗8−2〜8−nを設ける効果については第2の実施の形態で説明したとおりである。
次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。図8は本発明の第4の実施の形態に係る電源回路の構成を示すブロック図であり、図1、図6、図7と同一の構成には同一の符号を付してある。本実施の形態の電源回路は、エネルギーハーベスタ1と、電力調整回路2と、スイッチトキャパシタ3と、コンパレータ4−1〜4−nと、リファレンス電圧生成回路5と、m個(mは1以上(n−2)以下の整数)の電源スイッチ7−2と、(n−1)個の抵抗8−2〜8−nとを備えている。図8では、スイッチトキャパシタ3の記載を簡略化し、またリファレンス電圧生成回路5の記載を省略している。
Claims (8)
- 環境エネルギーを電気エネルギーに変換する発電手段と、
一端が前記発電手段の出力に接続され、他端がグラウンドに接続されたスイッチトキャパシタと、
互いに異なる閾値電圧が予め設定され、前記発電手段の出力電圧の上昇に応じて順番に第1のレベルから第2のレベルに出力が反転し、前記発電手段の出力電圧の下降に応じて前記の順番と逆の順で前記第2のレベルから前記第1のレベルに出力が反転するn個(nは2以上の整数)のコンパレータとを備え、
前記スイッチトキャパシタは、(n+1)個のキャパシタを含み、
これら(n+1)個のキャパシタのうち、2番目から(n+1)番目までのn個のキャパシタのそれぞれは、対応するコンパレータの第2のレベルへの出力反転に応じて1番目のキャパシタとの直列接続から並列接続に切り替わり、対応するコンパレータの第1のレベルへの出力反転に応じて前記1番目のキャパシタとの並列接続から直列接続に切り替わることを特徴とする電源回路。 - 請求項1記載の電源回路において、
前記スイッチトキャパシタは、
前記(n+1)個のキャパシタと、
これらキャパシタのうち隣接するi番目のキャパシタと(i+1)番目のキャパシタ(iは1〜nの整数)のそれぞれの第1の端子間に設けられたn個の第1のスイッチと、
前記i番目のキャパシタと(i+1)番目のキャパシタのそれぞれの第2の端子間に設けられたn個の第2のスイッチと、
前記i番目のキャパシタの第2の端子と前記(i+1)番目のキャパシタの第1の端子間に設けられたn個の第3のスイッチとから構成され、
前記1番目のキャパシタの第1の端子が前記発電手段の出力に接続され、前記(n+1)番目のキャパシタの第2の端子がグラウンドに接続され、
前記n個の第1、第2のスイッチは、対応するコンパレータの第2のレベルへの出力反転に応じてオンし、
前記n個の第3のスイッチは、対応するコンパレータの第1のレベルへの出力反転に応じてオンすることを特徴とする電源回路。 - 請求項1または2記載の電源回路において、
前記n個のコンパレータは、前記発電手段の出力電圧が電源電圧として供給されることを特徴とする電源回路。 - 請求項1または2記載の電源回路において、
さらに、前記n個のコンパレータのうち、前記発電手段の出力電圧が上昇したときに出力が最初に第2のレベルになる1番目のコンパレータ以外の(n−1)個のコンパレータの電源端子と前記発電手段の出力電圧との間に設けられた(n−1)個の電源スイッチと、
一端が前記(n−1)個のコンパレータの出力端子に接続され、他端がグラウンドに接続された(n−1)個の抵抗とを備え、
前記1番目のコンパレータは、前記発電手段の出力電圧が電源電圧として供給され、
前記(n−1)個の電源スイッチは、前記発電手段の出力電圧が上昇したときに、電源供給先のコンパレータよりも先に出力が第2のレベルになる隣接コンパレータの第2のレベルへの出力反転に応じてオンすることを特徴とする電源回路。 - 請求項1または2記載の電源回路において、
さらに、前記n個のコンパレータのうち、前記発電手段の出力電圧が上昇したときに出力が最初に第2のレベルになる1番目のコンパレータ以外の(n−1)個のコンパレータの出力端子に一端が接続され、他端がグラウンドに接続された(n−1)個の抵抗を備え、
前記1番目のコンパレータは、前記発電手段の出力電圧が電源電圧として供給され、
前記(n−1)個のコンパレータは、その電源端子が、前記発電手段の出力電圧が上昇したときに先に出力が第2のレベルになる隣接コンパレータの出力端子と接続され、この隣接コンパレータの第2のレベルへの出力反転に応じて電源がオンになることを特徴とする電源回路。 - 請求項1または2記載の電源回路において、
さらに、前記n個のコンパレータのうち、前記発電手段の出力電圧が上昇したときに出力が最初に第2のレベルになる1番目のコンパレータ以外のm個(mは1以上(n−2)以下の整数)のコンパレータの電源端子と前記発電手段の出力電圧との間に設けられたm個の電源スイッチと、
前記1番目のコンパレータ以外の(n−1)個のコンパレータの出力端子に一端が接続され、他端がグラウンドに接続された(n−1)個の抵抗とを備え、
前記1番目のコンパレータは、前記発電手段の出力電圧が電源電圧として供給され、
前記m個の電源スイッチは、前記発電手段の出力電圧が上昇したときに、電源供給先のコンパレータよりも先に出力が第2のレベルになる隣接コンパレータの第2のレベルへの出力反転に応じてオンし、
前記1番目のコンパレータおよび前記m個のコンパレータを除く(n−m−1)個のコンパレータは、その電源端子が、前記発電手段の出力電圧が上昇したときに先に出力が第2のレベルになる隣接コンパレータの出力端子と接続され、この隣接コンパレータの第2のレベルへの出力反転に応じて電源がオンになることを特徴とする電源回路。 - 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の電源回路において、
前記n個のコンパレータの各々は、ヒステリシスコンパレータであることを特徴とする電源回路。 - 請求項1乃至7のいずれか1項に記載の電源回路において、
さらに、前記n個のコンパレータのための互いに異なるリファレンス電圧を生成するリファレンス電圧生成回路を備えることを特徴とする電源回路。
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