JP6728021B2 - 電源回路 - Google Patents
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Description
図4に示すように、従来の電源回路900は、AC電圧を発生させるエネルギーハーベスタ90と、上記AC電圧を整流する整流回路としてのダイオードブリッジ回路91と、整流された電圧から直流電圧を生成し、負荷95に供給する電力調節回路92とを含む。
図5A〜5Cは、Vp>2Vdの場合における電源回路900の各ノードの電圧を示す図である。図5Aには、エネルギーハーベスタ90の一方の出力端子90Aの電圧が示され、図5Bには、ダイオードブリッジ回路91の一方の出力端子91Aの電圧が示され、図5Cには、電力調節回路92の出力電圧が示されている。
このように、Vp>2Vdの場合には、電源回路900は、負荷95を駆動するために必要な直流電圧Vsupplyを安定して生成することが可能となる。
図6A〜6Cは、Vp<2Vdの場合における電源回路900の各ノードの電圧を示す図である。図6Aには、エネルギーハーベスタ90の一方の出力端子90Aの電圧が示され、図6Bには、ダイオードブリッジ回路91の一方の出力端子91Aの電圧が示され、図6Cには、電力調節回路92の出力電圧が示されている。
同図に示される電源回路100は、例えば、ウエアラブル機器等のセンサノードの内部に設けられ、センサノード内のセンサ、データ処理装置、および無線通信のための通信回路等の内部システム(以下、「負荷15」と表記する。)に電力を供給する回路である。
オフセット電圧生成器13は、例えば、熱エネルギーから起電力を発生する熱電発電(TEG:thermoelectric generation)素子および太陽電池の少なくとも一方を含んで構成され、熱エネルギー等の環境エネルギーから直流電圧を生成し、出力端子13Aと出力端子13Bとの間からオフセット電圧Voffとして出力する。ここで、オフセット電圧Voffは、正の電圧であってもよいし、負の電圧であってもよい。
図1に示されるように、直流電圧生成回路12の2つの入力端子には、ダイオードブリッジ回路11の出力端子11A,11Cが夫々接続され、直流電圧生成回路12の出力端子には、負荷15が接続されている。
直流電圧生成回路12は、例えば,ダイオードブリッジ回路11から供給された脈流電圧を平滑化する平滑コンデンサと、平滑化された電圧から必要な負荷15を駆動するために必要な出力電圧VOUTを生成するDC/DCコンバータと、を含んで構成されている。
以下の説明では、エネルギーハーベスタ10によって生成されるAC電圧のピーク電圧の絶対値をVp、ダイオードブリッジ回路11を構成する各ダイオードの順電圧をVdとしたとき、エネルギーハーベスタ10がピーク・ツー・ピーク電圧2Vp(片側のピーク電圧の絶対値がVp)のAC電圧を出力し、Vp<2Vdであるとする。
図2A〜2Cは、Voff>0の場合における電源回路100の各ノードの電圧を示す図である。図2Aには、ダイオードブリッジ回路11の入力端子11Bの電圧V(11B)が示され、図2Bには、ダイオードブリッジ回路11の出力端子11Aの電圧V(11A)が示され、図2Cには、直流電圧生成回路12の出力電圧VOUTが示されている。
図3A〜3Cは、Voff<0の場合における電源回路100の各ノードの電圧を示す図である。図3Aには、ダイオードブリッジ回路11の入力端子11Bの電圧V(11B)が示され、図3Bには、ダイオードブリッジ回路11の出力端子11Aの電圧V(11A)が示され、図3Cには、直流電圧生成回路12の出力電圧VOUTが示されている。
Claims (2)
- 環境から収穫したエネルギーに基づいて交流電圧を生成するエネルギーハーベスタと、 前記エネルギーハーベスタによって生成された前記交流電圧に加えるオフセット電圧を生成するオフセット電圧生成器と、
前記オフセット電圧が加えられた前記交流電圧を整流して出力するダイオードブリッジ回路と、
前記ダイオードブリッジ回路によって整流された電圧から直流電圧を生成する直流電圧生成回路とを有し、
前記オフセット電圧生成器は、熱エネルギーから起電力を発生する熱電発電素子、および太陽電池の少なくとも一方を含む
電源回路。 - 請求項1に記載の電源回路において、
前記エネルギーハーベスタは、前記交流電圧を出力する一対の出力端子を有し、
前記ダイオードブリッジ回路は、一対の入力端子と一対の出力端子を有し、
前記オフセット電圧生成器は、前記オフセット電圧を出力する一対の出力端子を有し、
前記直流電圧生成回路は、一対の入力端子を有し、
前記エネルギーハーベスタの一方の出力端子は、前記ダイオードブリッジ回路の一方の入力端子に接続され、
前記オフセット電圧生成器の一方の出力端子が、前記エネルギーハーベスタの他方の出力端子に接続され、
前記オフセット電圧生成器の他方の出力端子が、前記ダイオードブリッジ回路の他方の入力端子に接続され、
前記ダイオードブリッジ回路の前記一対の出力端子は、前記直流電圧生成回路の前記一対の入力端子に接続されている
ことを特徴とする電源回路。
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JP2016214143A JP6728021B2 (ja) | 2016-11-01 | 2016-11-01 | 電源回路 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016214143A JP6728021B2 (ja) | 2016-11-01 | 2016-11-01 | 電源回路 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2018074823A JP2018074823A (ja) | 2018-05-10 |
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ID=62115962
Family Applications (1)
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JP2016214143A Active JP6728021B2 (ja) | 2016-11-01 | 2016-11-01 | 電源回路 |
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