JPH09171086A - Electronic wrist watch with generator - Google Patents

Electronic wrist watch with generator

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JPH09171086A
JPH09171086A JP9000101A JP10197A JPH09171086A JP H09171086 A JPH09171086 A JP H09171086A JP 9000101 A JP9000101 A JP 9000101A JP 10197 A JP10197 A JP 10197A JP H09171086 A JPH09171086 A JP H09171086A
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boosting
diode
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To attain sufficient power generation performance even with half wave rectifying by connecting in series an over charge prevention circuit to a switching element and rectifying element and connecting in parallel to a coil, constituting a generator device. SOLUTION: An over charge prevention circuit is connected in series to a generation coil 1 and consists of a limiter (switching element) 4 for over charge prevention and a rectifying diode 2. Alternating current induction voltage is generated with a generator coil 1 and rectified in half wave with a rectifying diode 2, and rectified power is charged in a high capacity capacitor 3. When the voltage of the capacitor 3 in the limiter 4 for over charge prevention reached a set voltage, the switch becomes on-state and the power generated in the generation coil is bypassed. The set voltage of the limiter is set within the range of rated voltage of the capacitor 3. The reduction of generation efficiency due to reverse current is prevented with a reverse current prevention diode 5. As the results, notwithstanding the half wave rectifying, sufficient performance of generation and storage can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、電磁誘導により
コイルに交流起電力を発生させうる交流発電装置を有
し、発電電力を2次電源に充電して、2次電源の出力に
より時計回路を作動する腕時計の具体的回路構成に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention has an AC power generator capable of generating an AC electromotive force in a coil by electromagnetic induction, charges a secondary power source with the generated power, and outputs a secondary circuit to a timepiece circuit. The present invention relates to a specific circuit configuration of an operating wristwatch.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から電池を用いた腕時計にあって
は、電池寿命を長くすることか大きな課題であった。し
かし小型な腕時計に用いられる電池の大きさには自ずと
限界があった。これらを解決するための1つの手段とし
て実現されているのが、米国特許4653931号に示
されるように太陽電池を文字板上等表示面に設け、太陽
電池によって二次電池あるは充電用コンデンサを充電
し、該二次電池あるいはコンデンサの出力によって時計
回路を駆動する電子腕時計である。しかしこの構成では
黒色もしくは青色の太陽電池か文字板上に配置されるた
めデザイン的な限定を与えることになり、デザインを売
りものとする電子時計として好ましいものではなかっ
た。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a wristwatch using a battery, extending the battery life has been a major problem. However, the size of batteries used in small wristwatches was naturally limited. As one means for solving these problems, a solar cell is provided on a dial plate or other display surface as shown in US Pat. No. 4,653,931, and a secondary battery or a charging capacitor is provided by the solar cell. It is an electronic wrist watch that is charged and drives a clock circuit by the output of the secondary battery or the capacitor. However, in this structure, the black or blue solar cell or the dial is placed on the dial, which limits the design and is not preferable as an electronic timepiece whose design is for sale.

【0003】更に他の手段として時計内に交流発電機を
設け、その発電電力によって時計回路を駆動する方式も
あった。しかし交流起電力の場合、整流回路が必要とな
る。その整流回路は4ケのダイオードを用いたダイオー
ドブリッジによる全波整流が一番効率が良いとされてい
たが、小さな腕時計内スべースにダイオード4ケを入れ
るのは困難であった。また、発電機が稼動していない時
にも時刻を狂わせないで、時計回路を動かし続けるため
には、発電電力を2次電池、もしくはキャパシターに充
電して、その出力によって常時、時計回路を駆動してい
る必要がある。しかし時計回路の動作電圧範囲には限界
があり、2次電源(以後、2次電池、もしくはキャパシ
ターの総称として使用する。)の電圧が、回路の動作電
圧範囲下限以上に充電されないと、時計は動かなかっ
た。また、2次電源の充電時間を早めるために、2次電
源容量を小さくすると、上記問題はある程度解決される
のだが、そうした場合、逆に、発電機の稼動していない
時の、電圧降下時間が早まるという問題も生じてしま
う。
As another means, there is also a system in which an AC generator is provided in the timepiece and the timepiece circuit is driven by the generated power. However, in the case of AC electromotive force, a rectifier circuit is required. It was said that full-wave rectification by a diode bridge using four diodes was the most efficient rectifier circuit, but it was difficult to put four diodes in the small wristwatch base. Also, in order to keep the clock circuit running even when the generator is not operating and keep the clock circuit running, the generated power is charged to the secondary battery or capacitor, and the clock circuit is constantly driven by the output. Need to be. However, there is a limit to the operating voltage range of the clock circuit, and if the voltage of the secondary power supply (hereinafter, used as a general term for secondary batteries or capacitors) is not charged above the operating voltage range lower limit of the circuit, the clock will Did not move. In addition, if the capacity of the secondary power supply is reduced in order to shorten the charging time of the secondary power supply, the above problem can be solved to some extent. There is also the problem of being accelerated.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、デザ
イン的に美観を損なわれることのない交流発電機を使用
した充電式腕時計の、上記回路的問題点を解決するもの
で、整流回路は最低限の構成として、2次電源の全電圧
範囲において、動作する発電装置付電子腕時計を提供す
る。
Therefore, the present invention solves the above-mentioned circuit problems of a rechargeable wrist watch using an AC generator that does not impair the aesthetics of the design. As a limited configuration, an electronic wristwatch with a power generator that operates in the entire voltage range of a secondary power supply is provided.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】即ち本発明はロータ、ス
テータ、コイル、及び前記ロータを回転せしめる機構よ
り構成された機械エネルギーを電気エネルギーに変換す
る発電装置、前記発電装置のコイルに誘起した交流起電
力を整流する整流回路、前記整流回路により整流された
電力を蓄える充電可能な2次電源、前記2次電源の過充
電を防止する過充電回路からなる発電装置付電子腕時計
において、前記過充電防止回路はスイッチング素子と整
流素子とが直列接続された構成より成り、かつ前記過充
電防止回路は前記発電装置を構成しているコイルに並列
接続されている発電装置付電子腕時計。
That is, according to the present invention, a generator for converting mechanical energy to electric energy, which comprises a rotor, a stator, a coil, and a mechanism for rotating the rotor, and an alternating current induced in the coil of the generator. In the electronic wristwatch with a power generator, which comprises a rectifier circuit for rectifying an electromotive force, a rechargeable secondary power source for storing power rectified by the rectifier circuit, and an overcharge circuit for preventing overcharge of the secondary power source, the overcharge is provided. An electronic wristwatch with a power generator, wherein the prevention circuit has a configuration in which a switching element and a rectifying element are connected in series, and the overcharge prevention circuit is connected in parallel to a coil that constitutes the power generation apparatus.

【0006】又、本発明は前記整流回路が前記コイルと
前記2次電源の間に直列に接続されたダイオードAより
構成され、前記過充電防止回路が前記コイルに並列に接
続されスイッチング素子と第2のダイオードBより構成
され、前記ダイオードAと前記ダイオードBのカソード
側はそれぞれ前記発電装置を構成しているコイルの一方
の端末Aに接続され、前記ダイオードBのアノード側に
接続される前記スイッチング素子の他端側と前記ダイオ
ードAのアノード側に接続される前記2次電源の他端側
はそれぞれ前記コイルの他方の端末Bに接続されたこと
を特徴とする発電装置付電子腕時計になる。
In the present invention, the rectifier circuit is composed of a diode A connected in series between the coil and the secondary power source, the overcharge prevention circuit is connected in parallel to the coil, and a switching element and a switching element are provided. The switching circuit is composed of two diodes B, and the cathode sides of the diode A and the diode B are connected to one terminal A of one of the coils constituting the power generator and the anode side of the diode B. The other end side of the secondary power source connected to the other end side of the element and the anode side of the diode A is connected to the other terminal B of the coil, respectively, to be an electronic wristwatch with a power generator.

【0007】更に本発明は少なくとも前記2次電源の電
圧を昇圧する昇圧回路、昇圧された電圧が充電される補
助コンデンサー、前記ダイオードAのアノード側に接続
される前記2次電源の他端側と前記コイルの他方の端未
Bとの間に直列挿入された負荷抵抗とを有し、前記2次
電源の電圧が低レベルであり、前記昇圧回路の動作が停
止しているとき、かつ前記2次電源に前記発電装置の充
電電流が流れたときに、前記負荷抵抗に発生した電圧と
前記2次電源の電圧の和を前記補助コンデンサーに充電
する充電制御回路を設けた発電装置付電子腕時計にな
る。
Further, according to the present invention, at least a booster circuit for boosting the voltage of the secondary power source, an auxiliary capacitor for charging the boosted voltage, and the other end side of the secondary power source connected to the anode side of the diode A are provided. A load resistance serially inserted between the other end of the coil and the other end of the coil, the voltage of the secondary power supply is at a low level, and the operation of the booster circuit is stopped; An electronic wristwatch with a power generator provided with a charge control circuit for charging the auxiliary capacitor with the sum of the voltage generated in the load resistance and the voltage of the secondary power source when the charging current of the power generator flows to the secondary power source. Become.

【0008】更に本発明は、前記2次電源の電圧と所定
の電圧VONとを比較検出する第1電圧検出回路を有し、
前記第1電圧検出回路3の検出結果により前記負荷抵抗
の抵抗値を可変することのできる抵抗値可変回路を設け
た発電装置付電子腕時計になる。
The present invention further includes a first voltage detection circuit for comparing and detecting the voltage of the secondary power source and a predetermined voltage VON,
The electronic wristwatch with a power generator is provided with a resistance variable circuit that can vary the resistance value of the load resistor according to the detection result of the first voltage detection circuit 3.

【0009】更に本発明は前記抵抗値可変回路は前記負
荷抵抗に並列接続されたショ一ト用スイッチング素子
で、前記第1電圧検出回路により前記2次電源の電圧が
VONより低いことが検出されたときは、前記ショート用
スイッチング素子をオフ状態にし、かつ前記昇圧回路の
動作を停止させ、前記2次電源の電圧がVONより高いと
きは、前記スイッチング素子をオン状態にし、かつ前記
昇圧回路の動作をさせる制御を行う回路手段をもつ、発
電装置付電子腕時計になる。
Further, according to the present invention, the resistance variable circuit is a short switching element connected in parallel with the load resistor, and the first voltage detection circuit detects that the voltage of the secondary power supply is lower than VON. When the voltage of the secondary power source is higher than VON, the switching element is turned on and the switching element for short circuit is turned off. The electronic wristwatch with a power generator has circuit means for controlling the operation.

【0010】更に本発明は前記昇圧回路は昇圧倍率を切
換えることの可能な多段昇圧回路で、前記補助コンデン
サーの電圧と所定の電圧とを比較検出する第2電圧検出
回路を有し、前記第2電圧検出回路の検出結果によって
昇圧倍率の切換制御を行う回路手段をもつ、発電装置付
電子腕時計になる。
Further, according to the present invention, the booster circuit is a multistage booster circuit capable of switching boosting ratios, and has a second voltage detection circuit for comparing and detecting the voltage of the auxiliary capacitor and a predetermined voltage. The electronic wristwatch with a power generator has circuit means for controlling the switching of the boosting ratio according to the detection result of the voltage detection circuit.

【0011】更に本発明は前記第1電圧検出回路及び第
2電圧検出回路2の作動は所定の周期をもって間欠的に
行われ、かつそれぞれの作動は同時に行われることがな
く、常に第2電圧検出回路の作動直後に第1電圧検出回
路3の作動が行われる様な順番にしてある発電装置付電
子腕時計になる。
Further, according to the present invention, the operations of the first voltage detection circuit and the second voltage detection circuit 2 are intermittently performed with a predetermined cycle, and the respective operations are not performed simultaneously, and the second voltage detection is always performed. The electronic wrist watch with a power generator is arranged in such a sequence that the first voltage detection circuit 3 is operated immediately after the operation of the circuit.

【0012】更に本発明は前記第1電圧検出回路及び第
2電圧検出回路の作動は所定の周期をもって間欠的に行
われ、かつそれぞれの作動は同時に行われることがな
く、第1電圧検出回路の作動と次の第2電圧検出回路の
作動との時間差を、ある所定の時間以上に設定した発電
装置付電子腕時計になる。
Further, according to the present invention, the operations of the first voltage detection circuit and the second voltage detection circuit are intermittently performed with a predetermined cycle, and the respective operations are not performed simultaneously, and the first voltage detection circuit An electronic wristwatch with a power generator in which the time difference between the operation and the next operation of the second voltage detection circuit is set to a predetermined time or more.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】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。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In order to describe the present invention in more detail, it will be described below with reference to the drawings.

【0014】図1は本発明の発電電子腕時計の全体回路
図である。1は発電コイルで発電機による交流誘起電圧
がコイル両端に発生することになる。2は整流ダイオー
ドで交流誘起電圧を半波整流していて、整流した電力を
高容量キャパシター3に充電している。4はキャパシタ
ー3の過充電防止用のリミッターTr で、キャパシター
3の電圧VSC(以後、キャパシター3の電圧値をVSCと
定義する。)が所定の電圧VLim に達した時にオン状態
となり発電コイル1に発生する電力をバイパスさせるた
めにある。リミッター設定電圧VLim は、回路系で必要
とする電圧の最大値以上であり、キャパシター3の定格
電圧以内の範囲に入るように設定されている。5は逆流
防止ダイオードで、後述するが、逆電流による電磁ブレ
ーキ増大のための発電効率の減少を防止している。7は
多段昇圧回路で、昇圧コンデンサー8,9、キャパシタ
ー3、補助コンデンサー10の接続状態を切り換えるこ
とにより、キャパシター3の電荷を補助コンデンサー1
0に転送することにより昇圧を実現している。また、多
段昇圧回路7は3倍、2倍、1.5倍、1倍の4種類の
昇圧倍率を切換可能で、昇圧された電圧は補助コンデン
サー10に充電される。この補助コンデンサー10の電
圧VSS(以後、補助コンデンサー10の電圧値をVSSと
定義する。)により回路は動作する。この様な多段昇圧
回路7を採用することにより、回路系の動作電圧値を最
適化している。11は補助コンデンサ一10の電圧を検
出するVSS検出回路で、リファレンス電圧には、 Vup<Vdown なる関係を持つ、VupVdownの2値があり、VSSがVdo
wnを越えたなら、昇圧倍率を下げ、VSSがVupを下まわ
ったなら、昇圧倍率を上げる様に、多段昇圧回路7に検
出結果を出力している。12は時計回路であり、327
68HZ の原振を持つ水晶振動子13を駆動する発振回
路、分周回路、モータ一用コイル14を駆動するモータ
ー駆動回路を含んでいて、電圧VSSで動作している。モ
ーター用コイル14は指針回転用のステッピングモータ
ーを駆動するためのものである。15のショート用Tr
と、16の直列抵抗とで即スタート回路を構成してお
り、VSCが所定の電圧VONより低い時は、即タート動作
となる様になっているが、詳細は後述する。VSCが前述
のVLim ,VONになったことを検出するのは、VSC検出
図路6である。前述のVup,Vdownとの上下関係は、 VON<Vup<Vdown<VLim の様になっている。以上、回路の概略説明を行ってきた
が、以後は、各部の詳細な動作説明とその効果を記述す
る。
FIG. 1 is an overall circuit diagram of a power generating electronic wrist watch according to the present invention. Reference numeral 1 denotes a power generating coil, which generates an AC induced voltage generated by the generator at both ends of the coil. Reference numeral 2 denotes a rectifier diode for half-wave rectification of the AC induced voltage, and charges the rectified power to the high-capacity capacitor 3. Reference numeral 4 is a limiter Tr for preventing overcharging of the capacitor 3, which is turned on when the voltage VSC of the capacitor 3 (hereinafter, the voltage value of the capacitor 3 is defined as VSC) reaches a predetermined voltage VLim. It is for bypassing the generated power. The limiter setting voltage VLim is equal to or higher than the maximum value of the voltage required by the circuit system, and is set to fall within the rated voltage of the capacitor 3. Reference numeral 5 denotes a backflow prevention diode, which prevents a decrease in power generation efficiency due to an increase in the electromagnetic brake due to a reverse current, as will be described later. Reference numeral 7 denotes a multi-stage booster circuit, which switches the connection states of the booster capacitors 8 and 9, the capacitor 3, and the auxiliary capacitor 10 to charge the capacitor 3 with electric charge.
Boosting is realized by transferring to 0. Further, the multistage booster circuit 7 can switch four types of boosting ratios of 3 times, 2 times, 1.5 times, and 1 time, and the boosted voltage is charged in the auxiliary capacitor 10. The circuit operates by the voltage VSS of the auxiliary capacitor 10 (hereinafter, the voltage value of the auxiliary capacitor 10 is defined as VSS). By employing such a multi-stage booster circuit 7, the operating voltage value of the circuit system is optimized. Reference numeral 11 is a VSS detection circuit for detecting the voltage of the auxiliary capacitor 110. The reference voltage has two values of VupVdown, which has a relationship of Vup <Vdown, and VSS is Vdo.
When wn is exceeded, the boosting ratio is reduced, and when VSS is below Vup, the boosting ratio is increased, and the detection result is output to the multistage boosting circuit 7. 12 is a clock circuit, 327
It includes an oscillating circuit for driving the crystal oscillator 13 having an original vibration of 68 Hz, a frequency dividing circuit, and a motor driving circuit for driving the motor-use coil 14, and operates at the voltage VSS. The motor coil 14 is for driving a stepping motor for rotating a pointer. 15 short Tr
, And 16 series resistors form an immediate start circuit, and when VSC is lower than a predetermined voltage VON, an immediate start operation is performed, which will be described later in detail. It is the VSC detection circuit 6 that detects that VSC has reached the aforementioned VLim and VON. The above-mentioned vertical relationship with Vup and Vdown is VON <Vup <Vdown <VLim. The outline of the circuit has been described above, but thereafter, detailed operation of each unit and its effect will be described.

【0015】まず、本実施例にて使用する交流発電機の
原理を図2を用いて説明する。
First, the principle of the AC generator used in this embodiment will be described with reference to FIG.

【0016】15は回転トルクを生じせしめる手段であ
り回転中心と重心とが偏心した回転錘より成る。この回
転手段15の回転運動を増速輪列16により増速し、発
電機構としてのローター17を回転せしめる。ローター
17は永久磁石17aを含み、ローター17をかこむ様
にステーター18が配置されている。コイル1は磁心1
9aに巻かれており磁心19aとステーター18とはネ
ジ20により固着されている。このローター17が回転
する事によりコイル1には
Reference numeral 15 is a means for generating a rotational torque, which is composed of a rotary weight having an eccentric center of rotation and a center of gravity. The rotational movement of the rotating means 15 is accelerated by the speed increasing train wheel 16 to rotate the rotor 17 as a power generation mechanism. The rotor 17 includes a permanent magnet 17 a, and a stator 18 is arranged so as to enclose the rotor 17. Coil 1 is magnetic core 1
It is wound around 9a, and the magnetic core 19a and the stator 18 are fixed by screws 20. By rotating this rotor 17, the coil 1

【0017】R2 + (WL)2 N:コイルの巻数 φ:磁心22aを通る磁束数 t:時間 R:コイルの抵抗 W:ローター17の回転速度 L:コイルのインダクタンス この起電力はほぼsinカーブを持つ交流である。又ロ
ーター17とそれをかこむステーター18の穴とが同心
円でありほぼ全周にわたりローター磁石をかこんでい
る。これによりローターのある場所に止まっていようと
する力(引力トルク)を最小にする事ができる。
R2 + (WL) 2 N: Number of turns of coil φ: Number of magnetic flux passing through magnetic core 22a t: Time R: Resistance of coil W: Rotational speed of rotor 17 L: Inductance of coil This electromotive force is almost sin curve. It is an exchange that you have. Further, the rotor 17 and the hole of the stator 18 that encloses the rotor 17 are concentric circles, and the rotor magnet is enclosed over almost the entire circumference. As a result, the force (gravitational torque) that tends to stop at the place where the rotor is located can be minimized.

【0018】この様な交流発電機によって得られた交流
電圧を整流して、キャパシター3に充電する訳だが、本
発明では、よりダイオード構成の簡単な半波整流方式を
用いている。図2の発電機と半波整流方式を組み合わせ
たことによって、全波整流方式と同等の発電効率を得て
いる。以下にその理由を記す。
The AC voltage obtained by such an AC generator is rectified and the capacitor 3 is charged, but in the present invention, a simple half-wave rectification system having a diode configuration is used. By combining the generator of FIG. 2 and the half-wave rectification method, the same power generation efficiency as the full-wave rectification method is obtained. The reason is described below.

【0019】図3Aは半波整流回路であり、図3Bは従
来の全波整流回路である。1が発電コイル、3がキャパ
シター、2、2a〜dが、整流ダイオードである。図3
Aの半波整流回路は充電ループ内において、ダイオード
が1個しか介在しないのに対して、図3Bの全波整流回
路は充電ループ内において、ダイオードが2個介在す
る。したがって、ダイオードによる電圧ドロップ分は全
波整流方式の方が2倍となる。また、それぞれの方式の
電流波形を比較すると、図4の様になる。24が基準線
であり、25が従来の整流回路での発生電流、26は本
発明での発生電流、27は従来の整流回路での電圧ドロ
ップによるロス分であり、28は本発明による整流回路
での電圧ドロップによるロス分である。蓄電手段に蓄え
られる電荷量は従来は25と27とに包まれた面積分で
あり本発明によるものは26と28とに包まれた面積分
である。この面積比較ではほとんど差はなく蓄電性能は
同等である。従来の全波整流に比べ半波整流にしても蓄
電性能に差のない理由を次に述べる。半波整流でカット
されている期間(図4では29に示す)はコイル1に電
流が流れず、したがってローター17に加わるブレーキ
トルクが小さい為回転錘の動きが速くなる。すなわち2
9の期間のエネルギーは回転錘の運動エネルギーとして
蓄えられ発電時に開放される。したがって25に比べ2
6のピーク値も大になっているのである。又整流ロスも
ダイオード2コが1コになり半分となる事も有利に働い
ている。この結果半波整流にしたにもかかわらずこの発
電及び蓄電性能は全波整流に比べ悪くならないのであ
る。
FIG. 3A shows a half-wave rectifier circuit, and FIG. 3B shows a conventional full-wave rectifier circuit. 1 is a generator coil, 3 is a capacitor, and 2 and 2a-d are rectifier diodes. FIG.
The half-wave rectifier circuit of A has only one diode in the charge loop, while the full-wave rectifier circuit of FIG. 3B has two diodes in the charge loop. Therefore, the voltage drop by the diode is doubled in the full-wave rectification method. Further, comparing the current waveforms of the respective methods, it becomes as shown in FIG. Reference numeral 24 is a reference line, 25 is a generated current in the conventional rectifier circuit, 26 is a generated current in the present invention, 27 is a loss due to a voltage drop in the conventional rectifier circuit, and 28 is a rectifier circuit according to the present invention. It is the loss due to the voltage drop at. The amount of electric charge stored in the power storage means is conventionally the area covered by 25 and 27, and that according to the present invention is the area covered by 26 and 28. In this area comparison, there is almost no difference, and the power storage performance is the same. The reason why there is no difference in the power storage performance even when the half-wave rectification is performed as compared with the conventional full-wave rectification will be described below. No current flows through the coil 1 during the period of being cut by half-wave rectification (indicated by 29 in FIG. 4), and therefore the brake torque applied to the rotor 17 is small, so that the rotary weight moves faster. That is, 2
The energy in the period of 9 is stored as the kinetic energy of the rotary weight and is released during power generation. Therefore 2 compared to 25
The peak value of 6 is also large. In addition, the rectification loss is advantageously reduced to two diodes and one half. As a result, despite the use of half-wave rectification, the power generation and storage performance is not worse than that of full-wave rectification.

【0020】次にリミッター回路の構成を図5に示す。
図5Aが本発明によるリミッター回路であり、図5Bは
従来より用いられているー般的なリミッター回路であ
る。4はリミッター作動時に電流をバイパスさせるため
のリミッタ一Tr で、PchMOSFETより成る。これ
は、時計用ICは低消費B電力を必要条件としており、
そのため、CーMOSプロセスを用いていることによ
る。すなわち、リミッターTr はIC内に構成されてい
て、MOSFETとなる訳だが、IC外に外付の素子を
設けるより、スべース効率、コスト面で有利となる。従
来のリミッターTr4をキャパシター3と並列に接続する
方式では、リミッターTr4がオンした時に点線30の経
路でキャパシター3の電荷が放電してしまう。リミッタ
ーの目的はキャパシター3の過充電を防止するためのも
のであり、従来例においては、キャパシター3の余分な
電荷を放出するのだから、これで良いように思われる
が、リミッターTr4がオンになりっ放しだと、必要以上
に電荷を放電してしまう。それを、避けるには常時キャ
パシター3の電圧値をモニターして、VLim 以下にVSC
がなったら、ただちにリミッターTr4をオフにする必要
がある。しかし、常時電圧検出回路を作動させると、基
準電圧作成回路、コンパレーター回路により、大きく消
費電流が増大してしまう。また、従来例の欠点として更
に、リミッターTr4がオンした時は、直接キャパシター
3の高電圧がかかり、リミッターTr4には大電流が流れ
ることになる。Tr4の破壊を防ぐには、極めて大きなT
r サイズとしなければならず、ICサイズの増大につな
がり、コスト面で不利となる。以上の問題を解決するた
めに、本発明によるリミッター回路は、逆流防止ダイオ
ード5を付加して、図5Aの構成とした。これによると
リミッターTr4がオンしても、整流ダイオード2のた
め、キャパシター3の電荷が放電することか無い。その
ため、VSCがVLim になった後も、VSCの変動は、時計
体の電荷消費分だけとなるため、ゆるやかな減少カーブ
となり、常時、VSC検出回路6を作動させる必要か無
い。すなわちVSC検出回路6はサンプリング的に間欠駆
動するのみで良く、消費電流の増大分を最小限に押える
ことができる。また、Tr4に大電流が流れることがな
く、必要以上にTr サイズを大きくする必要もない。こ
こで、点線31は、リミッターによるバイパス電流の向
きであり、VSCがVLim に達したなら、以後、発電によ
る供給電流をカットしてやれば良いのである。52は、
リミッターTr のサプストレート、ドレイン間にできる
寄生ダイオードであり、仮に逆流防止ダイオード5が無
いとすると、リミッターTr4がオフの時でも、発電時に
は点線31と逆向きの電流が流れてしまう。そうする
と、整流回路の項でも述べたが発電機のプレーキトルク
が増大して、発電効率が落ちてしまう。それを防止する
ためのダイオードであり、この逆流防止ダイオード5を
付加して、リミッタ一Tr4の結線位置を変えただけで、
電圧検出回路の間欠作動による低消費電力化、リミッタ
ーTr4の小サイズ化、発電性能の確保等の効果を達成し
ている。
Next, the structure of the limiter circuit is shown in FIG.
FIG. 5A shows a limiter circuit according to the present invention, and FIG. 5B shows a commonly used limiter circuit. Reference numeral 4 is a limiter Tr for bypassing the current when the limiter is activated, which is composed of a Pch MOSFET. This is because the clock IC requires low B power consumption,
Therefore, it is because the C-MOS process is used. That is, although the limiter Tr is configured inside the IC and becomes a MOSFET, it is more advantageous in terms of space efficiency and cost than providing an external element outside the IC. In the conventional method of connecting the limiter Tr4 in parallel with the capacitor 3, when the limiter Tr4 is turned on, the electric charge of the capacitor 3 is discharged through the path of the dotted line 30. The purpose of the limiter is to prevent overcharging of the capacitor 3. In the conventional example, it seems that this is fine because it discharges the extra charge of the capacitor 3, but the limiter Tr4 is turned on. If left unattended, the electric charge will be discharged more than necessary. To avoid this, always monitor the voltage value of the capacitor 3 and set VSC below VLim.
If it becomes, it is necessary to turn off the limiter Tr4 immediately. However, if the voltage detection circuit is constantly operated, the reference voltage generation circuit and the comparator circuit greatly increase the current consumption. Further, as a drawback of the conventional example, when the limiter Tr4 is turned on, a high voltage is directly applied to the capacitor 3 and a large current flows through the limiter Tr4. To prevent the destruction of Tr4, an extremely large T
The size must be r, which leads to an increase in IC size, which is a cost disadvantage. In order to solve the above problems, the limiter circuit according to the present invention has a structure shown in FIG. 5A by adding a backflow prevention diode 5. According to this, even if the limiter Tr4 is turned on, the charge of the capacitor 3 is never discharged because of the rectifying diode 2. Therefore, even after VSC becomes VLim, the fluctuation of VSC is only the charge consumption of the timepiece body, resulting in a gradual decrease curve, and it is not always necessary to operate the VSC detection circuit 6. That is, the VSC detection circuit 6 need only be driven intermittently in a sampling manner, and the increase in current consumption can be suppressed to a minimum. Further, a large current does not flow through Tr4, and there is no need to increase the Tr size more than necessary. Here, the dotted line 31 is the direction of the bypass current by the limiter, and when VSC reaches VLim, the supply current by power generation may be cut off thereafter. 52 is
It is a parasitic diode formed between the suppressor and the drain of the limiter Tr. If the backflow prevention diode 5 is not provided, even when the limiter Tr4 is off, a current flows in the direction opposite to the dotted line 31 during power generation. Then, as described in the section of the rectifier circuit, the brake torque of the generator increases, and the power generation efficiency decreases. It is a diode to prevent it, and only by adding this backflow prevention diode 5 and changing the connection position of the limiter Tr4,
It achieves the effects of low power consumption by intermittent operation of the voltage detection circuit, downsizing of the limiter Tr4, and securing of power generation performance.

【0021】また、本発明によるリミッター回路の構成
はスイッチング素子にバイポーラTr を用いた場合も有
効となる。図6にスイッチング素子にバイポーラTr を
用い、逆流防止回路が無いときのリミッター回路を示
す。図6AはバイポーラTr にPNP型、図6Bはバイ
ポーラTr にNPN型を用いたものである。まず図6A
においては、PNP型Tr 44がオフの時でも、そのコ
レクタ・べース間に形成されるダイオード44bとスイ
ッチング制御回路45を通して、逆方向電流46(点
線)が流れてしまう。ここでスイッチング制御回路45
はPNP型Tr 44をオフに制御するために、PNP型
Tr 44のべースを高電位側のレべル(PNP型Tr 4
4のエミッタと同電位)にしている。したがって、スイ
ッチング制御回路45に点線46の電流を流すことを可
能とする何らかの電流経路が存在していることになる。
この様にして図6Aには逆方向電流46が流れてしま
い、また図6Bも同様にして、NPN型Tr 47のべー
ス・コレクタ間に形成されるダイオード47aとスイッ
チング制御回路48とを電流経路として逆方向電流49
(点線)が流れてしまう。そこで、本発明の別の実施例
である図7によれば、バイポーラTr 44もしくは47
と直列に逆流防止ダイオード5を構成することにより、
逆流電流をカットして発電性能を低下させることなくリ
ミッター回路を構成することが可能となる。
The configuration of the limiter circuit according to the present invention is also effective when a bipolar Tr is used as a switching element. FIG. 6 shows a limiter circuit when a bipolar Tr is used as a switching element and there is no backflow prevention circuit. 6A shows a PNP type bipolar bipolar transistor, and FIG. 6B shows an NPN type bipolar bipolar transistor. First, FIG. 6A
In the above, even when the PNP type Tr 44 is off, the reverse current 46 (dotted line) flows through the diode 44b formed between the collector and the base and the switching control circuit 45. Here, the switching control circuit 45
In order to control the PNP-type Tr 44 to be off, the base of the PNP-type Tr 44 is set to the high potential side (PNP-type Tr 4
The same potential as the emitter of 4). Therefore, there is some current path that enables the current of the dotted line 46 to flow in the switching control circuit 45.
In this way, the reverse current 46 flows in FIG. 6A, and similarly in FIG. 6B, the diode 47a formed between the base and collector of the NPN type Tr 47 and the switching control circuit 48 are supplied with current. Reverse current 49 as a path
(Dotted line) flows. Therefore, according to FIG. 7 which is another embodiment of the present invention, the bipolar Tr 44 or 47
By configuring the backflow prevention diode 5 in series with
It becomes possible to configure a limiter circuit without cutting backflow current and lowering power generation performance.

【0022】また、本発明のリミッター回路構成は、ダ
イオードブリッジを用いた全波整流回路にも有劾であ
り、その実施例は図8に示している。発電コイル1に発
生した誘起電圧が、図8のごとくコイル1の下側の電位
が高い時は、正常時は点線50の電流経路をとる。ここ
で仮に逆流防止ダイオード5が無かったとすると、リミ
ッターTr 4がオフでも寄生ダイオード52を通って、
点線51の電流経路をとってしまい、全波整流の片側し
かキャパシター3には充電されず、充電性能は半減して
しまう。従って本発明の逆流防止ダイオード5を付加す
ることは、全波整流回路にも有効となる訳である。
The limiter circuit configuration of the present invention is also applicable to a full-wave rectification circuit using a diode bridge, an example of which is shown in FIG. When the induced voltage generated in the magneto coil 1 has a high potential below the coil 1 as shown in FIG. 8, the current path of the dotted line 50 is normally taken. If there is no backflow prevention diode 5 here, even if the limiter Tr 4 is off, it passes through the parasitic diode 52,
The current path of the dotted line 51 is taken, and the capacitor 3 is charged only on one side of full-wave rectification, and the charging performance is halved. Therefore, the addition of the backflow prevention diode 5 of the present invention is effective for a full-wave rectifier circuit.

【0023】次に図9を用いて、多段昇圧の具体例を示
す。横軸は時間をとってあり、縦軸はキャパシター3の
電圧VSC(点線)と、補助コンデンサー10の電圧VSS
(実線)とをそれぞれ示している。また、前述のVON,
Vup,Vdown,VLim はそれぞれ、以下の様に設定して
ある。
Next, with reference to FIG. 9, a concrete example of the multistage boosting will be shown. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the voltage VSC (dotted line) of the capacitor 3 and the voltage VSS of the auxiliary capacitor 10.
(Solid line) and are respectively shown. In addition, the above-mentioned VON,
Vup, Vdown, and VLim are set as follows.

【0024】VON=0.4V Vup=1.2V Vdowm=2.0V VLim =2.3V ここでt0 〜t6 までの区間は主に発電機 が稼動して
いる状態で充電期間となり、t6 以後は発電されていな
い状態を想定しており放電期間となる。なお、図9にお
いては充電期間も放電期間も同様な時間スケールで書い
ているが、実際は充電期間は数分のオーダーであり、放
電期間は数日のオーダーとなる。t0 〜t1 及びt10以
降は即スタート状態であり後述する。VSCが増加してい
きVSCが0.4Vを越えたt1 から3倍昇圧状態とな
り、VSSにはVSC×3の電圧が充電される。さらに充電
されるとt2 においてVSSは2.0Vに達する。そこ
で、昇圧倍率は1段落ちて2倍昇圧となる。以後、さら
に充電が進むと、t3 ,t4 においてそれぞれVSSが
2.0Vに達し、VSSが2.0Vになったことにより昇
圧倍率を1段下げていくことになる。すなわち、t1 〜
t2 は3倍昇圧、t2 〜t3 は2倍昇圧、t3 〜t4 は
1.5倍昇圧、t4 〜t7 は1倍昇圧となる。なお、1
倍昇圧時は、VSC=VSSとなって電圧上昇していくこと
になるが、この時はVSSが2.0Vに達しても、昇圧倍
率は変化させない。さらに電圧が上昇してVSC=VSS=
2.3Vとなるt5 〜t6 においては、リミッターTr4
をオンとして、2.3V以上に電圧上昇しない様にして
いる。次にt6 以降の放電期間においては、1.2Vが
昇圧倍率の切換点となる。すなわち、電圧が下降してい
き、VSS=1.2Vになると昇圧倍率を1段上げて1.
5倍昇圧とする。以後、VSSが1.2Vを割るごとに昇
圧倍率は1段上がっていくことになる。よって、t7 〜
t8 は1.5倍昇圧、t8 〜t9 は2倍昇圧、t9 〜
t10は3倍昇圧となる。この様な昇圧システムを採用す
ることにより、時計の駆動電源であるVSSは、VSC≧
0、4Vの条件においては、常に1.2V以上を確保で
き、時計の動作時間を長くすることに成功した。なお、
Vup(1.2V)は回路、指針用ステッピングモーター
の動作最低電圧に設定してあり仮に昇圧が無くVSCを駆
動電圧とするシステムであったなら、VSC=1.2V以
上、すなわちt11 〜t7 までの期間しか時計は動か
ず、充電期間においては、時計の動き出すまでの時間が
長く、放電期間においては、時計の止まるまでの時間が
短くなってしまい、使用者にとって好ましくない時計と
なってしまう。なおVON(0.4V)は3倍昇圧に起動
がかかる電圧Bであるため、VON×3≧Vupなる条件に
設定するのは、明白である。また、VLin (2.3V)
は、本実施例に使用したキャパシター3の耐圧が2.4
Vであったことより、余裕をとり、2.3Vに設定して
ある。
VON = 0.4V Vup = 1.2V Vdowm = 2.0V VLim = 2.3V In the section from t0 to t6, the charging period is mainly in the state where the generator is operating, and after t6. Assuming that no power is being generated, the discharge period starts. In FIG. 9, the charging period and the discharging period are written on the same time scale, but in reality, the charging period is on the order of several minutes, and the discharging period is on the order of several days. Immediately after t0 to t1 and t10, the start state is set and will be described later. From time t1 when VSC exceeds 0.4V, VSC is increased to triple boosting state, and VSS is charged with a voltage of VSC × 3. When it is further charged, VSS reaches 2.0V at t2. Thus, the boosting factor is reduced by one step, resulting in double boosting. After that, when charging is further advanced, VSS reaches 2.0V at t3 and t4, respectively, and VSS becomes 2.0V, so that the boosting ratio is lowered by one step. That is, t1 ~
t2 is triple boosting, t2 to t3 is double boosting, t3 to t4 is 1.5 boosting, and t4 to t7 is 1 boosting. In addition, 1
At the time of double boosting, VSC = VSS and the voltage rises, but at this time, even if VSS reaches 2.0V, the boosting ratio is not changed. The voltage further rises and VSC = VSS =
At t5 to t6 when 2.3V is reached, the limiter Tr4 is set.
Is turned on so that the voltage does not rise above 2.3V. Next, in the discharge period after t6, 1.2 V becomes the switching point of the boosting ratio. That is, when the voltage drops and VSS = 1.2V, the boosting ratio is increased by one step to 1.
5 times boosting. After that, every time VSS drops below 1.2V, the boosting ratio increases by one step. Therefore, from t7
t8 is 1.5 times booster, t8 to t9 is 2 times booster, t9
t10 is triple boosting. By adopting such a boosting system, VSS, which is the driving power source of the timepiece, is VSC ≧
Under the conditions of 0 and 4 V, 1.2 V or more can be always secured, and the operation time of the timepiece has been successfully lengthened. In addition,
Vup (1.2V) is set to the minimum operating voltage of the circuit and pointer stepping motor, and if there is no step-up and the system uses VSC as the drive voltage, VSC = 1.2V or more, that is, from t11 to t7. The timepiece moves only during the period (1), the time until the timepiece starts to move during the charging period, and the time until the timepiece stops during the discharging period become short, which is not desirable for the user. Since VON (0.4V) is the voltage B that is activated for triple boosting, it is obvious to set the condition of VON × 3 ≧ Vup. Also, VLin (2.3V)
Indicates that the withstand voltage of the capacitor 3 used in this embodiment is 2.4.
Since it was V, a margin is set and it is set to 2.3V.

【0025】ここで、昇圧倍率の切換はVSSとVup,V
downの比較によって行っているが、これには以下の効果
かある。本発明において昇圧倍率の切換に寄与する検出
電圧は3コあり、即スタート←→3倍昇圧のVON、それ
と上述のVup,Vdowmであるが、昇圧倍率の切換をVSC
の電圧検出により行うシステムとすると、4コの検出電
圧が必要となる。すなわち即スタート←→3倍昇圧、3
倍昇圧←→2倍昇圧、2倍昇圧←→1.5倍昇圧、1.
5倍昇圧←→1倍昇圧の4ケ所の切換点に検出電圧を設
定しなけばなならない。常にVSCを昇圧したVSSがVup
(1.2V)以上を確保するためには、以下の様に検出
電圧を設ける必要がある。
Here, the switching of the boosting ratio is performed by switching between VSS and Vup, V.
This is done by comparing down, but this has the following effects. In the present invention, there are three detection voltages that contribute to the switching of the boosting ratio, immediate start ← → VON of triple boosting, and Vup and Vdowm described above.
In the case of the system that detects the voltage of 4 above, four detection voltages are required. In other words, start immediately ← → boost 3 times, 3
Double boost ← → Double boost, Double boost ← → 1.5 boost, 1.
The detection voltage must be set at the four switching points of 5 times boost ← → 1 times boost. VSS which always boosted VSC is Vup
In order to secure (1.2 V) or more, it is necessary to provide the detection voltage as follows.

【0026】 即スタート←→3倍昇圧 ・・・0.4V 3倍昇圧 ←→2倍昇圧 ・・・0.6V 2倍昇圧 ←→1.5倍昇圧・・・0.8V 1.5倍昇圧←→1倍昇圧 ・・・1.2V この様に、本発明においては、検出電圧を1コ減らすこ
とができ、ICのチップ面積を減らすことができる。さ
らに、時計体の動作最低電圧が設計上もしくは工程上の
理由によって変更があった時も、本発明では、VON
(0.4V),Vup(0.2V)の2コの検出電圧値の
変更で済むが、VSC検出により昇圧切換を行うシステム
では4コの検出電圧を変更する必要がある。すなわち、
ICより検出電圧の調整端子を出して検出電圧の調整を
行おうとすると、たくさんの調整端子を必要とするが、
本発明によると調整端子の数を少なくすることができ、
ICのチップ面積の増大を防ぐことができる。更に本発
明は4値の多段昇圧回路であるが、昇圧コンデンサー
8.9を2コに対して3コに増やすと8値の昇圧倍率を
設定できる。すなわち、1倍、11/3倍、2倍、2.5
倍、3倍、4倍の8値であり、VSC検出による昇圧倍率
切換システムは、上記の全てに検出電圧を設ける必要が
あるが、本発明においては、検出電圧はそのままで良
い。この様に本発明によると簡単に昇圧回路のシステム
upができることになる。
Immediate start ← → triple boost ・ ・ ・ 0.4V triple boost ← → double boost ・ ・ ・ 0.6V double boost ← → 1.5 boost ・ ・ ・ 0.8V 1.5 times Step-up ← → 1 time step-up ... 1.2V As described above, in the present invention, the detection voltage can be reduced by one unit and the chip area of the IC can be reduced. Furthermore, even when the minimum operating voltage of the watch body is changed due to design or process reasons, the present invention allows VON
(0.4V), Vup (0.2V) two detection voltage values can be changed, but in a system in which boost switching is performed by VSC detection, it is necessary to change four detection voltages. That is,
If you try to adjust the detection voltage by outputting the adjustment terminal for the detection voltage from the IC, many adjustment terminals are required.
According to the present invention, the number of adjusting terminals can be reduced,
It is possible to prevent an increase in the chip area of the IC. Further, although the present invention is a four-valued multistage booster circuit, an eight-valued boosting ratio can be set by increasing the booster capacitor 8.9 from two to three. That is, 1x, 11 / 3x, 2x, 2.5
There are eight values of three times, three times, and four times, and the boosting ratio switching system by VSC detection needs to be provided with the detection voltage for all of the above, but in the present invention, the detection voltage may be the same. As described above, according to the present invention, the system up of the booster circuit can be easily performed.

【0027】次に多段昇圧回路7の具体的構成を図10
に示す。TrI〜Tr7はコンデンサーつなぎかえ用のFE
Tであり、このFETのオン/オフをlKHZ の昇圧ク
ロックで制御している。32の破線ブロックは公知のア
ップダウンカウンターであり、その2bit出力である
SA ,SB の組合わせにより、4値の昇圧倍率を保持し
ている。図11にSA ,SB と昇圧倍率の関係を示して
ある。アップダウンカウンター32に入力されるMup
は、VSS系出回路11より出カされる信号で、VSSがV
up(1.2V)を下った時に出力されるクロックパルス
となり「0」がアクティプである。同様に、MdownはV
SSがVdown(2.0V)を越えた時に出力されるクロフ
クパルスである。この様に、VSS検出回路11の出力に
よって、昇圧倍率の切換を行っている。以後、ロジック
信号の説明には「0」,「1」の表現を使用し、「0」
とは補助コンデンサー10の−側(VSS側)であり、
「1」とは補助コンデンサー10の+側(VDD側)のこ
とを示す。33は昇圧基準信号作成回路で、分周期より
出力される標準信号φ1K,φ2KMより、昇圧基準信
号となるCLl,CL2を出力している。34はスイッ
チング制御回路で、上記CL1,CL2を出力してい
る。34はスイッチング制御回路で、上記CL1,CL
2とSA ,SB よりデコードされた信号を出力し、Tr1
一Tr7のスイッチングを制御している。以上の回路動作
を各昇圧倍率ごとにタイミングチャートで示したのが、
図12であり、各昇圧倍率ごとにコンデンサー接続等価
図て示したのが図13である。図12においては、Trn
が1になった時にTrnがオンすることを意味している。
図12(A)は1倍昇圧時のスイッチング制御信号であ
り、Tr1,3,4,5,7が常時オンしている。この時コンデン
サー答価回路は図13(A)のごとくなり、3,8,
9,10の全てのコンデンサーが並列に接続され、キャ
パシター3の電圧VSCと補助コンデンサー10の電圧V
SSが等しくなる。図12(B)には、1.5倍昇圧時の
スイッチング制御信号を示し、(イ)の区間ではTr1,
3,6がオンし、(ロ)の区間ではTr2,4,5,7がオンす
る。図13(B)が1.5倍昇圧時のコンデンサー等価
回路で(イ)の区間では、昇圧コンデンサー8,9にそ
れぞれ0.5×VSCが充電され、(ロ)の区間ではVSC
と0.5×VSCの和である1.5×VSCが補助コンデン
サー10に充電される。同様に、図12及び図13の
(C)は、2倍昇圧時で、(イ)の区間ではTr1,3,5,7
がオンし、(ロ)の区間ではTr2,4,5,7がオンし、その
結果補助コンデンサ一10には2×VSCが充電される。
また(D)は、3倍昇圧時で、(イ)の区間はTrI,3,
5,7がオンし、(ロ)の区間はTr2,4,6がオンし、その
結果補助コンデンサー10には3×VSCが充電される。
Next, a concrete configuration of the multistage booster circuit 7 is shown in FIG.
Shown in TrI to Tr7 are FEs for switching capacitors
It is T, and the on / off of this FET is controlled by the boosting clock of 1KHz. The broken line block 32 is a known up / down counter, and holds a four-value boosting ratio by combining SA and SB, which are 2-bit outputs. FIG. 11 shows the relationship between SA and SB and the boosting ratio. Mup input to the up / down counter 32
Is a signal output from the VSS system output circuit 11, where VSS is V
The clock pulse is output when it goes down (1.2 V), and "0" is active. Similarly, Mdown is V
This is a black-and-white pulse output when SS exceeds Vdown (2.0V). In this way, the boosting ratio is switched by the output of the VSS detection circuit 11. Hereinafter, the expression “0” or “1” is used to describe the logic signal, and “0” or “1” is used.
Is the minus side (VSS side) of the auxiliary capacitor 10,
"1" indicates the + side (VDD side) of the auxiliary capacitor 10. Reference numeral 33 is a boosting reference signal generating circuit, which outputs CLl and CL2, which are boosting reference signals, from the standard signals φ1K and φ2KM output from the frequency division. A switching control circuit 34 outputs the above CL1 and CL2. Reference numeral 34 is a switching control circuit, which is the CL1, CL
2 and outputs the signal decoded by SA and SB, and Tr1
It controls the switching of Tr7. The timing chart shows the above circuit operation for each boost ratio.
It is FIG. 12, and FIG. 13 is an equivalent diagram of the capacitor connection for each boosting ratio. In FIG. 12, Trn
It means that Trn turns on when becomes 1.
FIG. 12A shows a switching control signal at the time of boosting by a factor of 1, and Tr1, 3, 4, 5, and 7 are always on. At this time, the capacitor answering circuit becomes as shown in FIG.
All capacitors 9 and 10 are connected in parallel, the voltage VSC of the capacitor 3 and the voltage V of the auxiliary capacitor 10
SS becomes equal. FIG. 12B shows a switching control signal at the time of boosting 1.5 times. In the section (a), Tr1,
3,6 turn on, and Tr2,4,5,7 turn on in the section (b). FIG. 13B shows a capacitor equivalent circuit at the time of boosting 1.5 times. In the section (a), the boost capacitors 8 and 9 are charged with 0.5 × VSC, respectively, and in the section (b), VSC.
And 0.5 × VSC, which is 1.5 × VSC, is charged in the auxiliary capacitor 10. Similarly, (C) of FIG. 12 and FIG. 13 is at the time of double boosting, and Tr1, 3, 5, 7,
Is turned on, and Tr2,4,5,7 are turned on in the section (b), and as a result, the auxiliary capacitor 110 is charged with 2 × VSC.
In addition, (D) is at the time of triple boosting, and the section (a) is TrI, 3,
5,7 are turned on, Tr2,4,6 are turned on in the section (b), and as a result, the auxiliary capacitor 10 is charged with 3 × VSC.

【0028】図10における信号“OFF”は、VSC≦
VON(0.4V)なる条件、すなわち即スタート状態の
時は1となり、その時は昇圧基準信号作成信号33の出
力を止めて、Tr1〜7の全てがオフになる様にして、昇
圧を行わない。また、アップダウンカウンター32の出
力SA ,SB を共に1に初期設定しておき、即スタート
解除時は3倍昇圧からスタートする様にしている。
The signal "OFF" in FIG. 10 is VSC≤
VON (0.4 V) condition, that is, 1 in the immediate start state, at that time, the output of the boosting reference signal creation signal 33 is stopped and all of Tr1 to 7 are turned off, so that boosting is not performed. . Further, the outputs SA and SB of the up / down counter 32 are both initially set to 1, and when the immediate start is released, the boosting is started from triple boosting.

【0029】図14はVSS検出回路の具体例である。S
PI.2 ,SP2.0 はサンプリング信号であり「1」のと
き回路が作動し、「0」のとき電流を消費しないように
回路状態を固定する。破線内35は公知の定電圧回路で
あり、その出力電圧をVREGと表わしている。36はVS
S検出用の抵抗であり、37は基準電圧作成用の抵抗で
ある。それぞれ中間タップは、 れている。38はトランスミッションゲートであり、V
SSの1.2Vを検出するときと、2.0Vを検出すると
きとで検出電圧を切り換えている。39はコンパレータ
でこれによって、VSSと検出電圧の上下関係を比較して
いる。40はマスターラッチでR1.2 の立ち上がりによ
りコンパレータ39出力をラッチしている。同様に41
もマスターラッチでR2.0 によって、コンパレータ39
出力をラッチしている。42は公知の微分回路であり、
マスターラッチ40,41の内容が変化した時に、Mup
もしくはMdownのクロックパルスを出力し、図10にお
けるアップダウンカウンター32の内容を変えている。
φ8,φ64,φ128は分周器より出力される基準信
号であり、φ8は次のサンプリング時のために、マスタ
ーラッチ40,41及び微分回路42を初期化するため
にある。図15に、タイミングチャートを示し、以上の
動作を説明する。前半はVSS>2.0Vのときのチャー
トで、後半はVSS<1.2Vのときのチャートである。
R2.0 ,SP2.0,RI.2 ,SP1.2 は後述のサンプリ
ング信号生成回路より2秒に1回出力される。VSS>
2.0VのときはMdownを出力して昇圧倍率を1段下
げ、VSS<1.2VのときはMupを出力して昇圧倍率を
1段上げる様に出力する。
FIG. 14 shows a concrete example of the VSS detection circuit. S
PI.2 and SP2.0 are sampling signals. When "1", the circuit operates, and when "0", the circuit state is fixed so that current is not consumed. A part 35 indicated by a broken line is a known constant voltage circuit, and its output voltage is represented by VREG. 36 is VS
Reference numeral 37 is a resistance for detecting S, and 37 is a resistance for creating a reference voltage. Each middle tap is Have been. 38 is a transmission gate, V
The detection voltage is switched when detecting 1.2V of SS and when detecting 2.0V. Reference numeral 39 denotes a comparator, which compares the vertical relationship between VSS and the detected voltage. A master latch 40 latches the output of the comparator 39 at the rising edge of R1.2. Similarly 41
Is also a master latch by R2.0, comparator 39
Output is latched. 42 is a known differentiating circuit,
When the contents of the master latches 40 and 41 change, Mup
Alternatively, the clock pulse of Mdown is output to change the contents of the up / down counter 32 in FIG.
φ8, φ64, and φ128 are reference signals output from the frequency divider, and φ8 is for initializing the master latches 40 and 41 and the differentiating circuit 42 for the next sampling. FIG. 15 shows a timing chart, and the above operation will be described. The first half is a chart when VSS> 2.0V, and the second half is a chart when VSS <1.2V.
R2.0, SP2.0, RI.2, SP1.2 are output once every 2 seconds from the sampling signal generation circuit described later. VSS>
When it is 2.0V, Mdown is output to decrease the boosting ratio by one step, and when VSS <1.2V, Mup is output and the boosting ratio is increased by one step.

【0030】次に即スタート回路の説明をする。その目
的はVSCが0.4V以下から0.4V以上になる遷移点
において、スムーズかつ確実に昇圧動作に移行できるた
めにある。上記遷移点において昇圧はスタートする必要
があるが、昇圧がスタートするためには、発振回路が発
振していて、回路が動作している必要がある。しかし、
遷移点での電圧は0.4Vと低く、遷移点にいたるまで
は当然昇圧もされてないことから、回路は動作しようが
ない。また、遷移点を回路動作可能電圧に設定したので
あれば、昇圧システムを導入した意味が無くなる。以上
の問題点を解決するために、即スタート回路は、遷移点
において、昇圧回路とは別の方式でVSS電圧を高電圧に
することを可能とした。その具体的回路構成は図16に
示す。VSC検出回路6によって、VSC<VON(0.4
V)であることが検出されたなら、“off”信号は1
となりショート用Tr15 はオフとなる。またoff信号
により図10における昇圧回路の初期設定を行うととも
に、TrI〜Tr7を全てオフにする。この状態で発電機が
稼動すると、充電電流iがキャパシター3に流れること
になるが、その時、直列抵抗16にはその抵抗値×i=
vの電圧降下分が生ずる。すなわちiが流れている時に
限って、v+VSCの電圧が補助コンデンサー10の両端
にかかる。また即スタート時にTr3,Tr4はオフである
が、その寄生ダイオード43により、先のv+VSCの電
圧を補助コンデンサー10に充電することが可能とな
る。また補助コンデンサー10は平滑コンデンサーの役
割もはたし、以後、補助コンデンサー10にv+VSCが
充電されたなら、回路動作は可能となる。直列抵抗16
の抵抗値は、その抵抗値×i=vがVON(0.2V)以
上になるように設定すれば良い。また“off”信号は
発振が停止していて、回路が作動していない時も「1」
になる様に回路上設定されており、即スタート回路の起
動に関しては問題が無い。さらにVSCがVONを越えて昇
圧動作に入った場合は、ショート用Tr15 をオンにし
て、発電コイル1、整流ダイオード2、キャパシター3
より構成される充電経路内に余分なインピーダンス分が
つかないようにして、充電効率を高めている。またVSC
が上昇していき遷移点を越えるということは、当然発電
機も稼動して充電電流が流れていることになるので、即
スタートの動作すなわち遷移点においてVSSを高電圧化
することが可能となる。したがって、本発明により遷移
点においては回路系が動作しており、スムーズかつ確実
に昇圧動作に移行することか可能となった。また、本発
明の即スタート回路は発電機が稼動している時は、確実
に時計が動作するため、キャパシター電圧が0.4V以
下でも、簡単に時計動作をモニターできる。すなわち、
工場出荷時の動作チェック、店頭での販売PRに大いに
効果を発揮する。
Next, the immediate start circuit will be described. The purpose is to smoothly and surely shift to the boosting operation at the transition point where VSC changes from 0.4 V or less to 0.4 V or more. At the transition point, boosting needs to start, but in order for boosting to start, the oscillation circuit must be oscillating and the circuit must be operating. But,
The voltage at the transition point is as low as 0.4 V, and since the voltage has not been boosted up to the transition point, the circuit cannot operate. Further, if the transition point is set to a circuit operable voltage, there is no point in introducing a booster system. In order to solve the above problems, the immediate start circuit makes it possible to increase the VSS voltage to a high voltage at the transition point by a method different from that of the booster circuit. The specific circuit configuration is shown in FIG. By the VSC detection circuit 6, VSC <VON (0.4
V) is detected, the "off" signal is 1
Next, Tr15 for short circuit is turned off. Further, the boost signal in FIG. 10 is initialized by the off signal, and all TrI to Tr7 are turned off. When the generator operates in this state, the charging current i will flow into the capacitor 3, but at that time, the resistance value of the series resistor 16 × i =
A voltage drop of v occurs. That is, the voltage of v + VSC is applied to both ends of the auxiliary capacitor 10 only when i is flowing. Although Tr3 and Tr4 are off at the time of immediate start, the parasitic diode 43 can charge the auxiliary capacitor 10 with the voltage of v + VSC. Further, the auxiliary capacitor 10 also functions as a smoothing capacitor, and thereafter, if v + VSC is charged in the auxiliary capacitor 10, circuit operation becomes possible. Series resistance 16
The resistance value may be set so that the resistance value xi = v becomes VON (0.2V) or more. The "off" signal is "1" even when the oscillation is stopped and the circuit is not operating.
It is set on the circuit so that there is no problem in starting the immediate start circuit. Further, when VSC exceeds VON and starts boosting operation, the short-circuiting Tr15 is turned on, and the generator coil 1, the rectifying diode 2, the capacitor 3
The charging efficiency is improved by avoiding excess impedance in the charging path composed of the two. Also VSC
The fact that the voltage rises and exceeds the transition point means that the generator is also operating and the charging current is flowing, so it is possible to increase the VSS voltage at the immediate start operation, that is, the transition point. . Therefore, according to the present invention, the circuit system is operating at the transition point, and it is possible to smoothly and surely shift to the boosting operation. Further, the instant start circuit of the present invention ensures that the timepiece operates when the generator is operating, so that the timepiece operation can be easily monitored even when the capacitor voltage is 0.4 V or less. That is,
It is very effective for checking the operation at the time of factory shipment and PR for sales at the store.

【0031】図17は、本発明において4種類の電圧検
出を行うための、サンプリング信号生成回路である。4
種類の電圧検出とは、VSS検出回路11におけるVup,
Vdown検出とVSC検出回路6におけるVON,VLim 検出
のことを言う。φ256M,φ1/2,φ64,φ128
M,φ16,φ32はそれぞれ分周器より出力される基
準信号で、これらをデコードすることにより、各サンプ
リングパルスを生成している。R2.0 ,R1.2 ,RLIM
,R0.4 は各コンパレータのラッチ取り込み信号で、
SP2.0 ,SPI.2 ,SPLIM ,SP0.4 は各検出回路
を動作させるための信号である。図18に、その生成過
程を示すタイムチャートを示す。ここで、サンプリング
パルスの順番、特にVSSがVdown(2.0V)に達した
ときに、昇圧倍率を1段下げるための検出サンプリング
信号SP2.0 と、VSCがVON(0.4V)に達したとき
に、昇圧動作に入るための検出サンプリング信号SP0.
4 を本実施例の様な順番に設定したことにより、大きな
効果が得られる。図19(A)には本発明のサンプリン
グパルス順番の動作を示し、図19(B)はサンプリン
グパルス順番を逆にした場合の動作を示す。まず、図1
9(B)において、SP0.4aが出力されるまでは、VSC
はVON(0.4V)より低く即スタート状態であったこ
とと想定する。そして、SP0.4aの出力時には、VSC≧
VONになっていて、即スタートが解除されて3倍昇圧状
態に移行したとする。この時VSSは即スタート状態の電
圧から1.2V(0.4V×3)に降下する訳だが、瞬
間的に降下することなしに、ある時定数をもって降下す
る。この時、即スタート時には十分VSS電圧が高レベル
(VSS>2.0V)にあった時は、以下の問題が発生す
る。すなわちP1においてVSSは1.2Vに降下開始
し、P2においてたて続けにSP2.0aが出力された時
に、まだVSS>2,0Vの状態にあったなら、本来即ス
タート解除時は3倍昇圧状態であったにもかかわらず、
2倍昇圧状態になってしまう。すると、VSSは、0.4
V×2=0.8Vまで低下し、回路動作電圧下限を下ま
わり、回路は停止してしまう。したがって、VSCが0.
6Vに充電されるまでは、正常な昇圧動作に移行でき
ず、時計充電時の止まっている状態から動き始めまでの
時間が長びいてしまい、使い勝手の悪い物となってしま
う。前述にてVSC=0.6Vとしたのは、仮に即スター
ト解除時に2倍昇圧になってしまっても、VSS=2×
0.6V=1.2Vとなり、回路動作は確保できるから
である。そこで、図19(A)における本実施例におい
ては、以下の様にして上記問題点を解決している。それ
によると、SP2.0 とSP0.4 の順番を19図(B)と
は逆にして、SP00.4 が出力されているから、次のS
P2.0 出力時までの期間を長くとっている。本発明によ
れば、その期間は2−0.047=1.953secであ
り、図19(B)においては、0.047sec となる。
まず、SP2.0aが出力された時はまだ即スタート状態で
あり昇圧倍率切換とは関係なく、次に、SP0.4aが出力
されると、即スタート解除し3倍昇圧状態に移行して、
P1におけるVSSは1.2Vに向かって降下し始める。
ここでSP0.4aからSP2.0bまでの期間が1.953se
c と十分に長いため、SP2.0bか出力される P2点に
おいてのVSSは、2.0Vより下まわっていることにな
る。すなわち、SP2.0b出力時は、検出が行われず、昇
圧倍率は3倍の状態を保持できることになる。具体的に
はSP0.4 から次のSP2.0 までの期間は以下の様に設
定すれば良い。すなわち、 より求まるT(sec )より長い期間を設定すれば良い。
ここでそれぞれの記号には以下の意味がある。
FIG. 17 shows a sampling signal generation circuit for carrying out four types of voltage detection in the present invention. Four
The types of voltage detection are Vup in the VSS detection circuit 11,
It means Vdown detection and VON, VLim detection in the VSC detection circuit 6. φ256M, φ1 / 2, φ64, φ128
M, φ16, and φ32 are reference signals output from the frequency divider, respectively, and by decoding these, each sampling pulse is generated. R2.0, R1.2, RLIM
, R0.4 are the latch capture signals of each comparator,
SP2.0, SPI.2, SPLIM and SP0.4 are signals for operating each detection circuit. FIG. 18 shows a time chart showing the generation process. Here, when the sampling pulse order, especially VSS reaches Vdown (2.0V), the detected sampling signal SP2.0 for lowering the boosting ratio by one step and VSC reach VON (0.4V). Sometimes, the detection sampling signal SP0.
A large effect can be obtained by setting 4 in the order as in this embodiment. 19A shows the operation of the sampling pulse order of the present invention, and FIG. 19B shows the operation when the sampling pulse order is reversed. First, FIG.
In 9 (B), until V0.4a is output, VSC
Is lower than VON (0.4V) and it is assumed that the vehicle was in a start state immediately. Then, when SP0.4a is output, VSC ≧
It is assumed that VON is turned on, the immediate start is released, and the state shifts to the triple boosting state. At this time, VSS drops from the voltage in the immediate start state to 1.2 V (0.4 V × 3), but it does not drop instantaneously but drops with a certain time constant. At this time, if the VSS voltage is at a high level (VSS> 2.0V) at the time of immediate start, the following problems occur. That is, VSS starts to drop to 1.2V at P1, and if SP2.0a is output continuously at P2, and if VSS> 2,0V is still present, it is originally triple boosted when the start is released. Despite being there
The voltage will be doubled. Then VSS is 0.4
The voltage drops to V × 2 = 0.8V, falls below the lower limit of the circuit operating voltage, and the circuit stops. Therefore, VSC is 0.
Until the battery is charged to 6V, the normal boosting operation cannot be performed, and the time from the stopped state to the start of movement at the time of charging the watch is long, which is inconvenient. In the above description, VSC = 0.6V means that VSS = 2 × even if the voltage doubles when the start is canceled immediately.
This is because 0.6V = 1.2V and the circuit operation can be secured. Therefore, in the present embodiment shown in FIG. 19 (A), the above problem is solved as follows. According to this, the order of SP2.0 and SP0.4 is reversed from that of FIG. 19 (B), and SP00.4 is output.
It takes a long time until P2.0 is output. According to the present invention, the period is 2-0.047 = 1.953 sec, which is 0.047 sec in FIG. 19 (B).
First, when SP2.0a is output, it is still in an immediate start state, regardless of boost ratio switching. Then, when SP0.4a is output, it immediately cancels start and shifts to the triple boost state.
VSS at P1 begins to drop towards 1.2V.
Here, the period from SP0.4a to SP2.0b is 1.953se.
Since it is sufficiently long as c, VSS at SP2b output point P2 is below 2.0V. That is, when SP2.0b is output, detection is not performed and the boosting ratio can be kept at 3 times. Specifically, the period from SP0.4 to the next SP2.0 may be set as follows. That is, It suffices to set a period that is longer than T (sec) that is obtained more.
Here, each symbol has the following meaning.

【0032】i:交流発電機より得られる最大電流値 r:直列抵抗16とキャパシター3の内部抵抗の和 VON:0.4V N:昇圧倍率(本実施例ではN=3) C=補助コンデンサー10の容量値 R:多段昇圧回路7内のスイッチングTr の等価抵抗値 Vdown:2.0V 上式は、即スタート解除時にはVSSがi×r+VONまで
充電されており、その電圧より時定数CRをもってVON
×N(0.2V)まで降下することを意味しており、即
スタート解除時からT(sec )後のVSS電圧がVdown
(2.0V)より低いことを条件とした式である。
I: Maximum current value obtained from AC generator r: Sum of series resistance 16 and internal resistance of capacitor 3 VON: 0.4V N: Boosting ratio (N = 3 in this embodiment) C = Auxiliary capacitor 10 Value R: Equivalent resistance value of switching Tr in multi-stage booster circuit Vdown: 2.0V In the above equation, VSS is charged up to i × r + VON at the time of immediate start release, and VON has a time constant CR from that voltage.
It means that the voltage drops to × N (0.2V), and the VSS voltage after T (sec) from the instant when the start is released is Vdown.
It is an expression on condition that it is lower than (2.0 V).

【0033】このように、本発明によると、サンプリン
グパルスSP2.0 とSP0.4 の出力タイミングを調整し
ただけで、確実に即スタート状態から昇圧動作に移行で
きるようになった。ロジック的には、図14のサンプリ
ング信号生成回路のデコード条件を調整するだけであ
り、何ら追加はない。このことにより、昇圧回路を導入
した目的であるところの、キャパシタ電圧VSCが0.4
V以上れば、発電機が稼動していなくても、時計動作が
可能となる点を保証できることになった。
As described above, according to the present invention, only by adjusting the output timings of the sampling pulses SP2.0 and SP0.4, it is possible to reliably shift from the immediate start state to the boosting operation. In terms of logic, only the decoding condition of the sampling signal generation circuit of FIG. 14 is adjusted, and nothing is added. As a result, the capacitor voltage VSC, which is the purpose of introducing the booster circuit, is 0.4
If V or more, it is possible to guarantee that the clock can be operated even if the generator is not operating.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によると、半
波整流でも十分な発電性能が得られ、ダイオードの数を
ダイオードブリッジ式の4コから1コと大巾な削減がで
き、スべース効率、コスト面で効果を奏する。
As described above, according to the present invention, sufficient power generation performance can be obtained even with half-wave rectification, and the number of diodes can be greatly reduced from 4 to 1 of the diode bridge type. It is effective in terms of efficiency and cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の発電電子腕時計の全体回路図。FIG. 1 is an overall circuit diagram of a power generation electronic wrist watch of the present invention.

【図2】交流発電機の原理図。FIG. 2 is a principle diagram of an AC generator.

【図3】(A)は半波整流回路図、(B)は全波整流回
路図。
3A is a half-wave rectifier circuit diagram, and FIG. 3B is a full-wave rectifier circuit diagram.

【図4】発電電流を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a generated current.

【図5】(A)は本発明のリミッター回路と整流回路を
示す回路図、(B)は従来のリミッター回路と整流回路
を示す回路図。
5A is a circuit diagram showing a limiter circuit and a rectifying circuit of the present invention, and FIG. 5B is a circuit diagram showing a conventional limiter circuit and a rectifying circuit.

【図6】(A)はPNP型Tr を用いた従来のリミッタ
ー回路、(B)はNPN型Tr を用いた従来のリミッタ
ー回路。
FIG. 6A is a conventional limiter circuit using a PNP type Tr, and FIG. 6B is a conventional limiter circuit using an NPN type Tr.

【図7】(A)はPNP型Tr を用いた本発明のリミッ
ター回路、(B)はNPN型Tr を用いた本発明のリミ
ッター回路。
FIG. 7A is a limiter circuit of the present invention using PNP type Tr, and FIG. 7B is a limiter circuit of the present invention using NPN type Tr.

【図8】全波整流回路においての本発朋のリッミッター
図路。
FIG. 8 is a limiter circuit diagram of the main engine in a full-wave rectifier circuit.

【図9】昇圧動作概念図。FIG. 9 is a conceptual diagram of boosting operation.

【図10】多段昇圧回路の詳細回路図。FIG. 10 is a detailed circuit diagram of a multistage booster circuit.

【図11】昇圧倍率の回路記憶方法を表す図。FIG. 11 is a diagram showing a circuit storing method of a boosting ratio.

【図12】多段昇圧回路のタイムチャート。FIG. 12 is a time chart of a multistage booster circuit.

【図13】多段昇圧回路のコンデンサ接続等価回路図。FIG. 13 is a capacitor connection equivalent circuit diagram of a multistage booster circuit.

【図14】補助コンデンサー電圧検出回路の詳細回路
図。
FIG. 14 is a detailed circuit diagram of an auxiliary capacitor voltage detection circuit.

【図15】図14における回路図のタイムチャート。15 is a time chart of the circuit diagram in FIG.

【図16】即スタート回路の詳細回路図。FIG. 16 is a detailed circuit diagram of an immediate start circuit.

【図17】電圧検出用のサンプリング信号生成回路図。FIG. 17 is a circuit diagram of a sampling signal generation circuit for voltage detection.

【図18】サンプリング信号生成回路のタイムチャー
ト。
FIG. 18 is a time chart of a sampling signal generation circuit.

【図19】即スタート解除時の補助コンデンサー電圧の
推移を示した概念図。
FIG. 19 is a conceptual diagram showing the transition of the auxiliary capacitor voltage when the immediate start is released.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・発電コイル 2・・・整流ダイオード 3・・・高容量キャパシター 4・・・リミッター 5・・・逆流防止ダイオード 6・・・VSC検出回路 7・・・多段昇圧回路 8,9・・・昇圧コンデンサー 10・・・補助コンデンサー 11・・・VSS検出回路 12・・・時計回路 13・・・水晶振動子 14・・・モーター用コイル 17・・・ローター 18・・・ステーター 1 ... Generator coil 2 ... Rectifier diode 3 ... High-capacity capacitor 4 ... Limiter 5 ... Reverse current prevention diode 6 ... VSC detection circuit 7 ... Multistage booster circuit 8, 9 ...・ Boosting capacitor 10 ・ ・ ・ Auxiliary capacitor 11 ・ ・ ・ VSS detection circuit 12 ・ ・ ・ Clock circuit 13 ・ ・ ・ Crystal oscillator 14 ・ ・ ・ Motor coil 17 ・ ・ ・ Rotor 18 ・ ・ ・ Stator

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【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成9年2月5日[Submission date] February 5, 1997

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【書類名】 明細書[Document Name] Statement

【発明の名称】 発電装置付電子腕時計[Title of Invention] Electronic wrist watch with power generator

【特許請求の範囲】[Claims]

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、電磁誘導により
コイルに交流起電力を発生させうる交流発電装置を有
し、発電電力を2次電源に充電して、2次電源の出力に
より時計回路を作動する腕時計の具体的回路構成に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention has an AC power generator capable of generating an AC electromotive force in a coil by electromagnetic induction, charges a secondary power source with the generated power, and outputs a secondary circuit to a timepiece circuit. The present invention relates to a specific circuit configuration of an operating wristwatch.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から電池を用いた腕時計にあって
は、電池寿命を長くすることが大きな課題であった。し
かし小型な腕時計に用いられる電池の大きさには自ずと
限界があった。これらを解決するための1つの手段とし
て実現されているのが、米国特許4653931号に示
されるように太陽電池を文字板上等表示面に設け、太陽
電池によって二次電池あるは充電用コンデンサを充電
し、該二次電池あるいはコンデンサの出力によって時計
回路を駆動する電子腕時計である。しかしこの構成では
黒色もしくは青色の太陽電池が文字板上に配置されるた
めデザイン的な限定を与えることになり、デザインを売
りものとする電子時計として好ましいものではなかっ
た。
In the Conventional from using a battery watch, and a child long battery life was big problem. However, the size of batteries used in small wristwatches was naturally limited. As one means for solving these problems, a solar cell is provided on a dial plate or other display surface as shown in US Pat. No. 4,653,931, and a secondary battery or a charging capacitor is provided by the solar cell. It is an electronic wrist watch that is charged and drives a clock circuit by the output of the secondary battery or the capacitor. However, in this arrangement would be to provide a design specific limitation for solar cells of the black or blue is disposed on the dial, were not preferred as an electronic timepiece shall sell design.

【0003】更に他の手段として時計内に交流発電機を
設け、その発電電力によって時計回路を駆動する方式も
あった。しかし交流起電力の場合、整流回路が必要とな
る。その整流回路は4ケのダイオードを用いたダイオー
ドブリッジによる全波整流が一番効率が良いとされてい
たが、小さな腕時計内スぺースにダイオード4ケを入れ
るのは困難であった。また、発電機が稼動していない時
にも時刻を狂わせないで、時計回路を動かし続けるため
には、発電電力を2次電池、もしくはキャパシターに充
電して、その出力によって常時、時計回路を駆動してい
る必要がある。しかし時計回路の動作電圧範囲には限界
があり、2次電源(以後、2次電池、もしくはキャパシ
ターの総称として使用する。)の電圧が、回路の動作電
圧範囲下限以上に充電されないと、時計は動かなかっ
た。また、2次電源の充電時間を早めるために、2次電
源容量を小さくすると、上記問題はある程度解決される
のだが、そうした場合、逆に、発電機の稼動していない
時の、電圧降下時間が早まるという問題も生じてしま
う。
As another means, there is also a system in which an AC generator is provided in the timepiece and the timepiece circuit is driven by the generated power. However, in the case of AC electromotive force, a rectifier circuit is required. Its rectifier circuit had been four Ke diode full-wave rectifier is most efficient by a diode bridge with a good, it is difficult to put a diode 4 Ke in a small watch the scan pace. Also, in order to keep the clock circuit running even when the generator is not operating and keep the clock circuit running, the generated power is charged to the secondary battery or capacitor, and the clock circuit is constantly driven by the output. Need to be. However, there is a limit to the operating voltage range of the clock circuit, and if the voltage of the secondary power supply (hereinafter, used as a general term for secondary batteries or capacitors) is not charged above the operating voltage range lower limit of the circuit, the clock will Did not move. In addition, if the capacity of the secondary power supply is reduced in order to shorten the charging time of the secondary power supply, the above problem can be solved to some extent. There is also the problem of being accelerated.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、デザ
イン的に美観を損なわれることのない交流発電機を使用
した充電式腕時計の、上記回路的問題点を解決するもの
で、整流回路は最低限の構成として、2次電源の全電圧
範囲において、動作する発電装置付電子腕時計を提供す
る。
Therefore, the present invention solves the above-mentioned circuit problems of a rechargeable wrist watch using an AC generator that does not impair the aesthetics of the design. As a limited configuration, an electronic wristwatch with a power generator that operates in the entire voltage range of a secondary power supply is provided.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】即ち本発明はロータ、ス
テータ、コイル、及び前記ロータを回転せしめる機構よ
り構成された機械エネルギーを電気エネルギーに変換す
る発電装置、前記発電装置のコイルに誘起した交流起電
力を整流する整流回路、前記整流回路により整流された
電力を蓄える充電可能な2次電源、前記2次電源の過充
電を防止する過充電回路からなる発電装置付電子腕時計
において、前記過充電防止回路はスイッチング素子と整
流素子とが直列接続された構成より成り、かつ前記過充
電防止回路は前記発電装置を構成しているコイルに並列
接続されている発電装置付電子腕時計。
That is, according to the present invention, a generator for converting mechanical energy to electric energy, which comprises a rotor, a stator, a coil, and a mechanism for rotating the rotor, and an alternating current induced in the coil of the generator. In the electronic wristwatch with a power generator, which comprises a rectifier circuit for rectifying an electromotive force, a rechargeable secondary power source for storing power rectified by the rectifier circuit, and an overcharge circuit for preventing overcharge of the secondary power source, the overcharge is provided. An electronic wristwatch with a power generator, wherein the prevention circuit has a configuration in which a switching element and a rectifying element are connected in series, and the overcharge prevention circuit is connected in parallel to a coil that constitutes the power generation apparatus.

【0006】又、本発明は前記整流回路が前記コイルと
前記2次電源の間に直列に接続されたダイオードAより
構成され、前記過充電防止回路が前記コイルに並列に接
続されスイッチング素子と第2のダイオードBより構成
され、前記ダイオードAと前記ダイオードBのカソード
側はそれぞれ前記発電装置を構成しているコイルの一方
の端末Aに接続され、前記ダイオードBのアノード側に
接続される前記スイッチング素子の他端側と前記ダイオ
ードAのアノード側に接続される前記2次電源の他端側
はそれぞれ前記コイルの他方の端末Bに接続されたこと
を特徴とする発電装置付電子腕時計になる。
In the present invention, the rectifier circuit is composed of a diode A connected in series between the coil and the secondary power source, the overcharge prevention circuit is connected in parallel to the coil, and a switching element and a switching element are provided. The switching circuit is composed of two diodes B, and the cathode sides of the diode A and the diode B are connected to one terminal A of one of the coils constituting the power generator and the anode side of the diode B. The other end side of the secondary power source connected to the other end side of the element and the anode side of the diode A is connected to the other terminal B of the coil, respectively, to be an electronic wristwatch with a power generator.

【0007】更に本発明は少なくとも前記2次電源の電
圧を昇圧する昇圧回路、昇圧された電圧が充電される補
助コンデンサー、前記ダイオードAのアノード側に接続
される前記2次電源の他端側と前記コイルの他方の端未
Bとの間に直列挿入された負荷抵抗とを有し、前記2次
電源の電圧が低レベルであり、前記昇圧回路の動作が停
止しているとき、かつ前記2次電源に前記発電装置の充
電電流が流れたときに、前記負荷抵抗に発生した電圧と
前記2次電源の電圧の和を前記補助コンデンサーに充電
する充電制御回路を設けた発電装置付電子腕時計にな
る。
Further, according to the present invention, at least a booster circuit for boosting the voltage of the secondary power source, an auxiliary capacitor for charging the boosted voltage, and the other end side of the secondary power source connected to the anode side of the diode A are provided. A load resistance serially inserted between the other end of the coil and the other end of the coil, the voltage of the secondary power supply is at a low level, and the operation of the booster circuit is stopped; An electronic wristwatch with a power generator provided with a charge control circuit for charging the auxiliary capacitor with the sum of the voltage generated in the load resistance and the voltage of the secondary power source when the charging current of the power generator flows to the secondary power source. Become.

【0008】更に本発明は、前記2次電源の電圧と所定
の電圧VONとを比較検出する第1電圧検出回路を有し、
前記第1電圧検出回路3の検出結果により前記負荷抵抗
の抵抗値を可変することのできる抵抗値可変回路を設け
た発電装置付電子腕時計になる。
The present invention further includes a first voltage detection circuit for comparing and detecting the voltage of the secondary power source and a predetermined voltage VON,
The electronic wristwatch with a power generator is provided with a resistance variable circuit that can vary the resistance value of the load resistor according to the detection result of the first voltage detection circuit 3.

【0009】更に本発明は前記抵抗値可変回路は前記負
荷抵抗に並列接続されたショ一ト用スイッチング素子
で、前記第1電圧検出回路により前記2次電源の電圧が
VONより低いことが検出されたときは、前記ショート用
スイッチング素子をオフ状態にし、かつ前記昇圧回路の
動作を停止させ、前記2次電源の電圧がVONより高いと
きは、前記スイッチング素子をオン状態にし、かつ前記
昇圧回路の動作をさせる制御を行う回路手段をもつ、発
電装置付電子腕時計になる。
Further, according to the present invention, the resistance variable circuit is a short switching element connected in parallel with the load resistor, and the first voltage detection circuit detects that the voltage of the secondary power supply is lower than VON. When the voltage of the secondary power source is higher than VON, the switching element is turned on and the switching element for short circuit is turned off. The electronic wristwatch with a power generator has circuit means for controlling the operation.

【0010】更に本発明は前記昇圧回路は昇圧倍率を切
換えることの可能な多段昇圧回路で、前記補助コンデン
サーの電圧と所定の電圧とを比較検出する第2電圧検出
回路を有し、前記第2電圧検出回路の検出結果によって
昇圧倍率の切換制御を行う回路手段をもつ、発電装置付
電子腕時計になる。
Further, according to the present invention, the booster circuit is a multistage booster circuit capable of switching boosting ratios, and has a second voltage detection circuit for comparing and detecting the voltage of the auxiliary capacitor and a predetermined voltage. The electronic wristwatch with a power generator has circuit means for controlling the switching of the boosting ratio according to the detection result of the voltage detection circuit.

【0011】更に本発明は前記第1電圧検出回路及び第
2電圧検出回路2の作動は所定の周期をもって間欠的に
行われ、かつそれぞれの作動は同時に行われることがな
く、常に第2電圧検出回路の作動直後に第1電圧検出回
路3の作動が行われる様な順番にしてある発電装置付電
子腕時計になる。
Further, according to the present invention, the operations of the first voltage detection circuit and the second voltage detection circuit 2 are intermittently performed with a predetermined cycle, and the respective operations are not performed simultaneously, and the second voltage detection is always performed. The electronic wrist watch with a power generator is arranged in such a sequence that the first voltage detection circuit 3 is operated immediately after the operation of the circuit.

【0012】更に本発明は前記第1電圧検出回路及び第
2電圧検出回路の作動は所定の周期をもって間欠的に行
われ、かつそれぞれの作動は同時に行われることがな
く、第1電圧検出回路の作動と次の第2電圧検出回路の
作動との時間差を、ある所定の時間以上に設定した発電
装置付電子腕時計になる。
Further, according to the present invention, the operations of the first voltage detection circuit and the second voltage detection circuit are intermittently performed with a predetermined cycle, and the respective operations are not performed simultaneously, and the first voltage detection circuit An electronic wristwatch with a power generator in which the time difference between the operation and the next operation of the second voltage detection circuit is set to a predetermined time or more.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】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。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In order to describe the present invention in more detail, it will be described below with reference to the drawings.

【0014】図1は本発明の発電装置付電子腕時計の全
体回路図である。1は発電コイルで発電機による交流誘
起電圧がコイル両端に発生することになる。2は整流ダ
イオードで交流誘起電圧を半波整流していて、整流した
電力を高容量キャパシター3に充電している。4はキャ
パシター3の過充電防止用のリミッターTr で、キャパ
シター3の電圧VSC(以後、キャパシター3の電圧値を
VSCと定義する。)が所定の電圧VLim に達した時にオ
ン状態となり発電コイル1に発生する電力をバイパスさ
せるためにある。リミッター設定電圧VLim は、回路系
で必要とする電圧の最大値以上であり、キャパシター3
の定格電圧以内の範囲に入るように設定されている。5
は逆流防止ダイオードで、後述するが、逆電流による電
磁ブレーキ増大のための発電効率の減少を防止してい
る。7は多段昇圧回路で、昇圧コンデンサー8,9、キ
ャパシター3、補助コンデンサー10の接続状態を切り
換えることにより、キャパシター3の電荷を補助コンデ
ンサー10に転送することにより昇圧を実現している。
また、多段昇圧回路7は3倍、2倍、1.5倍、1倍の
4種類の昇圧倍率を切換可能で、昇圧された電圧は補助
コンデンサー10に充電される。この補助コンデンサー
10の電圧VSS(以後、補助コンデンサー10の電圧値
をVSSと定義する。)により回路は動作する。この様な
多段昇圧回路7を採用することにより、回路系の動作電
圧値を最適化している。11は補助コンデンサ一10の
電圧を検出するVSS検出回路で、リファレンス電圧に
は、 Vup<Vdown なる関係を持つ、VupとVdownの2値があり、VSSがV
downを越えたなら、昇圧倍率を下げ、VSSがVupを下ま
わったなら、昇圧倍率を上げる様に、多段昇圧回路7に
検出結果を出力している。12は時計回路であり、32
768HZ の原振を持つ水晶振動子13を駆動する発振
回路、分周回路、モータ一用コイル14を駆動するモー
ター駆動回路を含んでいて、電圧VSSで動作している。
モーター用コイル14は指針回転用のステッピングモー
ターを駆動するためのものである。15のショート用T
r と、16の直列抵抗とで即スタート回路を構成してお
り、VSCが所定の電圧VONより低い時は、即タート動作
となる様になっているが、詳細は後述する。VSCが前述
のVLim ,VONになったことを検出するのは、VSC検出
図路6である。前述のVup,Vdownとの上下関係は、 VON<Vup<Vdown<VLim の様になっている。以上、回路の概略説明を行ってきた
が、以後は、各部の詳細な動作説明とその効果を記述す
る。
[0014] Figure 1 is an overall circuit diagram of the generator with electronic wristwatch of the present invention. Reference numeral 1 denotes a power generating coil, which generates an AC induced voltage generated by the generator at both ends of the coil. Reference numeral 2 denotes a rectifier diode for half-wave rectification of the AC induced voltage, and charges the rectified power to the high-capacity capacitor 3. Reference numeral 4 is a limiter Tr for preventing overcharging of the capacitor 3, which is turned on when the voltage VSC of the capacitor 3 (hereinafter, the voltage value of the capacitor 3 is defined as VSC) reaches a predetermined voltage VLim. It is for bypassing the generated power. The limiter setting voltage VLim is greater than or equal to the maximum value of the voltage required by the circuit system, and the capacitor 3
It is set to fall within the rated voltage of. 5
Is a backflow prevention diode, which prevents a decrease in power generation efficiency due to an increase in an electromagnetic brake due to a reverse current, which will be described later. Reference numeral 7 denotes a multi-stage booster circuit, which switches the connection states of the booster capacitors 8 and 9, the capacitor 3, and the auxiliary capacitor 10 to transfer the charge of the capacitor 3 to the auxiliary capacitor 10 to realize boosting.
Further, the multistage booster circuit 7 can switch four types of boosting ratios of 3 times, 2 times, 1.5 times, and 1 time, and the boosted voltage is charged in the auxiliary capacitor 10. The circuit operates by the voltage VSS of the auxiliary capacitor 10 (hereinafter, the voltage value of the auxiliary capacitor 10 is defined as VSS). By employing such a multi-stage booster circuit 7, the operating voltage value of the circuit system is optimized. 11 is a VSS detection circuit for detecting the voltage of the auxiliary capacitor one 10, the reference voltage, with Vup <Vdown the relationship, there are two values Vu p and V down, VSS is V
The detection result is output to the multi-stage booster circuit 7 such that if the voltage exceeds down, the boosting ratio is reduced, and if VSS is lower than Vup, the boosting ratio is increased. 12 is a clock circuit, 32
It includes an oscillating circuit for driving the crystal oscillator 13 having an original vibration of 768 Hz, a frequency dividing circuit, and a motor driving circuit for driving the motor coil 14 and operates at the voltage VSS.
The motor coil 14 is for driving a stepping motor for rotating a pointer. 15 short T
An immediate start circuit is configured by r and 16 series resistors, and when VSC is lower than a predetermined voltage VON, an immediate start operation is performed, which will be described later in detail. It is the VSC detection circuit 6 that detects that VSC has reached the aforementioned VLim and VON. The above-mentioned vertical relationship with Vup and Vdown is VON <Vup <Vdown <VLim. The outline of the circuit has been described above, but thereafter, detailed operation of each unit and its effect will be described.

【0015】まず、本実施例にて使用する交流発電機の
原理を図2を用いて説明する。
First, the principle of the AC generator used in this embodiment will be described with reference to FIG.

【0016】15は回転トルクを生じせしめる手段であ
り回転中心と重心とが偏心した回転錘より成る。この回
転手段15の回転運動を増速輪列16により増速し、発
電機構としてのローター17を回転せしめる。ローター
17は永久磁石17aを含み、ローター17をかこむ様
にステーター18が配置されている。コイル1は磁心1
9aに巻かれており磁心19aとステーター18とはネ
ジ20により固着されている。このローター17が回転
する事によりコイル1にはe=N(dφ/dt) と表
わされる起電力が生じi= e/(R2 + (W
L)2 ) と表わされる電流が生じる。
Reference numeral 15 is a means for generating a rotational torque, which is composed of a rotary weight having an eccentric center of rotation and a center of gravity. The rotational movement of the rotating means 15 is accelerated by the speed increasing train wheel 16 to rotate the rotor 17 as a power generation mechanism. The rotor 17 includes a permanent magnet 17 a, and a stator 18 is arranged so as to enclose the rotor 17. Coil 1 is magnetic core 1
It is wound around 9a, and the magnetic core 19a and the stator 18 are fixed by screws 20. When the rotor 17 rotates, an electromotive force represented by e = N (dφ / dt) is generated in the coil 1 i = e / (R 2 + (W
An electric current of L) 2 ) is generated.

【0017】N:コイルの巻数 φ:磁心22aを通る磁束数 t:時間 R:コイルの抵抗 W:ローター17の回転速度 L:コイルのインダクタンス この起電力はほぼsinカーブを持つ交流である。又ロ
ーター17とそれをかこむステーター18の穴とが同心
円でありほぼ全周にわたりローター磁石をかこんでい
る。これによりローターのある場所に止まっていようと
する力(引力トルク)を最小にする事ができる。
N: Number of turns of coil φ: Number of magnetic flux passing through magnetic core 22a t: Time R: Resistance of coil W: Rotational speed of rotor 17 L: Inductance of coil This electromotive force is an AC having a sin curve. Further, the rotor 17 and the hole of the stator 18 that encloses the rotor 17 are concentric circles, and the rotor magnet is enclosed over almost the entire circumference. As a result, the force (gravitational torque) that tends to stop at the place where the rotor is located can be minimized.

【0018】この様な交流発電機によって得られた交流
電圧を整流して、キャパシター3に充電する訳だが、本
発明では、よりダイオード構成の簡単な半波整流方式を
用いている。図2の発電機と半波整流方式を組み合わせ
たことによって、全波整流方式と同等の発電効率を得て
いる。以下にその理由を記す。
The AC voltage obtained by such an AC generator is rectified and the capacitor 3 is charged, but in the present invention, a simple half-wave rectification system having a diode configuration is used. By combining the generator of FIG. 2 and the half-wave rectification method, the same power generation efficiency as the full-wave rectification method is obtained. The reason is described below.

【0019】図3Aは半波整流回路であり、図3Bは従
来の全波整流回路である。1が発電コイル、3がキャパ
シター、2、2a〜dが、整流ダイオードである。図3
Aの半波整流回路は充電ループ内において、ダイオード
が1個しか介在しないのに対して、図3Bの全波整流回
路は充電ループ内において、ダイオードが2個介在す
る。したがって、ダイオードによる電圧ドロップ分は全
波整流方式の方が2倍となる。また、それぞれの方式の
電流波形を比較すると、図4の様になる。24が基準線
であり、25が従来の整流回路での発生電流、26は本
発明での発生電流、27は従来の整流回路での電圧ドロ
ップによるロス分であり、28は本発明による整流回路
での電圧ドロップによるロス分である。蓄電手段に蓄え
られる電荷量は従来は25と27とに包まれた面積分で
あり本発明によるものは26と28とに包まれた面積分
である。この面積比較ではほとんど差はなく蓄電性能は
同等である。従来の全波整流に比べ半波整流にしても蓄
電性能に差のない理由を次に述べる。半波整流でカット
されている期間(図4では29に示す)はコイル1に電
流が流れず、したがってローター17に加わるブレーキ
トルクが小さい為回転錘の動きが速くなる。すなわち2
9の期間のエネルギーは回転錘の運動エネルギーとして
蓄えられ発電時に開放される。したがって25に比べ2
6のピーク値も大になっているのである。又整流ロスも
ダイオード2コが1コになり半分となる事も有利に働い
ている。この結果半波整流にしたにもかかわらずこの発
電及び蓄電性能は全波整流に比べ悪くならないのであ
る。
FIG. 3A shows a half-wave rectifier circuit, and FIG. 3B shows a conventional full-wave rectifier circuit. 1 is a generator coil, 3 is a capacitor, and 2 and 2a-d are rectifier diodes. FIG.
The half-wave rectifier circuit of A has only one diode in the charge loop, while the full-wave rectifier circuit of FIG. 3B has two diodes in the charge loop. Therefore, the voltage drop by the diode is doubled in the full-wave rectification method. Further, comparing the current waveforms of the respective methods, it becomes as shown in FIG. Reference numeral 24 is a reference line, 25 is a generated current in the conventional rectifier circuit, 26 is a generated current in the present invention, 27 is a loss due to a voltage drop in the conventional rectifier circuit, and 28 is a rectifier circuit according to the present invention. It is the loss due to the voltage drop at. The amount of electric charge stored in the power storage means is conventionally the area covered by 25 and 27, and that according to the present invention is the area covered by 26 and 28. In this area comparison, there is almost no difference, and the power storage performance is the same. The reason why there is no difference in the power storage performance even when the half-wave rectification is performed as compared with the conventional full-wave rectification will be described below. No current flows through the coil 1 during the period of being cut by half-wave rectification (indicated by 29 in FIG. 4), and therefore the brake torque applied to the rotor 17 is small, so that the rotary weight moves faster. That is, 2
The energy in the period of 9 is stored as the kinetic energy of the rotary weight and is released during power generation. Therefore 2 compared to 25
The peak value of 6 is also large. In addition, the rectification loss is advantageously reduced to two diodes and one half. As a result, despite the use of half-wave rectification, the power generation and storage performance is not worse than that of full-wave rectification.

【0020】次にリミッター回路の構成を図5に示す。
図5Aが本発明によるリミッター回路であり、図5Bは
従来より用いられているー般的なリミッター回路であ
る。4はリミッター作動時に電流をバイパスさせるため
のリミッタ一Tr で、PchMOSFETより成る。これ
は、時計用ICは低消費B電力を必要条件としており、
そのため、CーMOSプロセスを用いていることによ
る。すなわち、リミッターTr はIC内に構成されてい
て、MOSFETとなる訳だが、IC外に外付の素子を
設けるより、スべース効率、コスト面で有利となる。従
来のリミッターTr4をキャパシター3と並列に接続する
方式では、リミッターTr4がオンした時に点線30の経
路でキャパシター3の電荷が放電してしまう。リミッタ
ーの目的はキャパシター3の過充電を防止するためのも
のであり、従来例においては、キャパシター3の余分な
電荷を放出するのだから、これで良いように思われる
が、リミッターTr4がオンになりっ放しだと、必要以上
に電荷を放電してしまう。それを、避けるには常時キャ
パシター3の電圧値をモニターして、VLim 以下にVSC
がなったら、ただちにリミッターTr4をオフにする必要
がある。しかし、常時電圧検出回路を作動させると、基
準電圧作成回路、コンパレーター回路により、大きく消
費電流が増大してしまう。また、従来例の欠点として更
に、リミッターTr4がオンした時は、直接キャパシター
3の高電圧がかかり、リミッターTr4には大電流が流れ
ることになる。Tr4の破壊を防ぐには、極めて大きなT
r サイズとしなければならず、ICサイズの増大につな
がり、コスト面で不利となる。以上の問題を解決するた
めに、本発明によるリミッター回路は、逆流防止ダイオ
ード5を付加して、図5Aの構成とした。これによると
リミッターTr4がオンしても、整流ダイオード2のた
め、キャパシター3の電荷が放電することが無い。その
ため、VSCがVLim になった後も、VSCの変動は、時計
体の電荷消費分だけとなるため、ゆるやかな減少カーブ
となり、常時、VSC検出回路6を作動させる必要か無
い。すなわちVSC検出回路6はサンプリング的に間欠駆
動するのみで良く、消費電流の増大分を最小限に押える
ことができる。また、Tr4に大電流が流れることがな
く、必要以上にTr サイズを大きくする必要もない。こ
こで、点線31は、リミッターによるバイパス電流の向
きであり、VSCがVLim に達したなら、以後、発電によ
る供給電流をカットしてやれば良いのである。52は、
リミッターTr のサプストレート、ドレイン間にできる
寄生ダイオードであり、仮に逆流防止ダイオード5が無
いとすると、リミッターTr4がオフの時でも、発電時に
は点線31と逆向きの電流が流れてしまう。そうする
と、整流回路の項でも述べたが発電機のプレーキトルク
が増大して、発電効率が落ちてしまう。それを防止する
ためのダイオードであり、この逆流防止ダイオード5を
付加して、リミッタ一Tr4の結線位置を変えただけで、
電圧検出回路の間欠作動による低消費電力化、リミッタ
ーTr4の小サイズ化、発電性能の確保等の効果を達成し
ている。
Next, the structure of the limiter circuit is shown in FIG.
FIG. 5A shows a limiter circuit according to the present invention, and FIG. 5B shows a commonly used limiter circuit. Reference numeral 4 is a limiter Tr for bypassing the current when the limiter is activated, which is composed of a Pch MOSFET. This is because the clock IC requires low B power consumption,
Therefore, it is because the C-MOS process is used. That is, although the limiter Tr is configured inside the IC and becomes a MOSFET, it is more advantageous in terms of space efficiency and cost than providing an external element outside the IC. In the conventional method of connecting the limiter Tr4 in parallel with the capacitor 3, when the limiter Tr4 is turned on, the electric charge of the capacitor 3 is discharged through the path of the dotted line 30. The purpose of the limiter is to prevent overcharging of the capacitor 3. In the conventional example, it seems that this is fine because it discharges the extra charge of the capacitor 3, but the limiter Tr4 is turned on. If left unattended, the electric charge will be discharged more than necessary. To avoid this, always monitor the voltage value of the capacitor 3 and set VSC below VLim.
If it becomes, it is necessary to turn off the limiter Tr4 immediately. However, if the voltage detection circuit is constantly operated, the reference voltage generation circuit and the comparator circuit greatly increase the current consumption. Further, as a drawback of the conventional example, when the limiter Tr4 is turned on, a high voltage is directly applied to the capacitor 3 and a large current flows through the limiter Tr4. To prevent the destruction of Tr4, an extremely large T
The size must be r, which leads to an increase in IC size, which is a cost disadvantage. In order to solve the above problems, the limiter circuit according to the present invention has a structure shown in FIG. 5A by adding a backflow prevention diode 5. According to this even limiter Tr4 is turned on, because of the rectifying diode 2, charge-discharge child Togamu physician of the capacitor 3. Therefore, even after VSC becomes VLim, the fluctuation of VSC is only the charge consumption of the timepiece body, resulting in a gradual decrease curve, and it is not always necessary to operate the VSC detection circuit 6. That is, the VSC detection circuit 6 need only be driven intermittently in a sampling manner, and the increase in current consumption can be suppressed to a minimum. Further, a large current does not flow through Tr4, and there is no need to increase the Tr size more than necessary. Here, the dotted line 31 is the direction of the bypass current by the limiter, and when VSC reaches VLim, the supply current by power generation may be cut off thereafter. 52 is
It is a parasitic diode formed between the suppressor and the drain of the limiter Tr. If the backflow prevention diode 5 is not provided, even when the limiter Tr4 is off, a current flows in the direction opposite to the dotted line 31 during power generation. Then, as described in the section of the rectifier circuit, the brake torque of the generator increases, and the power generation efficiency decreases. It is a diode to prevent it, and only by adding this backflow prevention diode 5 and changing the connection position of the limiter Tr4,
It achieves the effects of low power consumption by intermittent operation of the voltage detection circuit, downsizing of the limiter Tr4, and securing of power generation performance.

【0021】また、本発明によるリミッター回路の構成
はスイッチング素子にバイポーラTr を用いた場合も有
効となる。図6にスイッチング素子にバイポーラTr を
用い、逆流防止回路が無いときのリミッター回路を示
す。図6AはバイポーラTr にPNP型、図6Bはバイ
ポーラTr にNPN型を用いたものである。まず図6A
においては、PNP型Tr 44がオフの時でも、そのコ
レクタ・べース間に形成されるダイオード44bとスイ
ッチング制御回路45を通して、逆方向電流46(点
線)が流れてしまう。ここでスイッチング制御回路45
はPNP型Tr 44をオフに制御するために、PNP型
Tr 44のべースを高電位側のレべル(PNP型Tr 4
4のエミッタと同電位)にしている。したがって、スイ
ッチング制御回路45に点線46の電流を流すことを可
能とする何らかの電流経路が存在していることになる。
この様にして図6Aには逆方向電流46が流れてしま
い、また図6Bも同様にして、NPN型Tr 47のべー
ス・コレクタ間に形成されるダイオード47aとスイッ
チング制御回路48とを電流経路として逆方向電流49
(点線)が流れてしまう。そこで、本発明の別の実施例
である図7によれば、バイポーラTr 44もしくは47
と直列に逆流防止ダイオード5を構成することにより、
逆流電流をカットして発電性能を低下させることなくリ
ミッター回路を構成することが可能となる。
The configuration of the limiter circuit according to the present invention is also effective when a bipolar Tr is used as a switching element. FIG. 6 shows a limiter circuit when a bipolar Tr is used as a switching element and there is no backflow prevention circuit. 6A shows a PNP type bipolar bipolar transistor, and FIG. 6B shows an NPN type bipolar bipolar transistor. First, FIG. 6A
In the above, even when the PNP type Tr 44 is off, the reverse current 46 (dotted line) flows through the diode 44b formed between the collector and the base and the switching control circuit 45. Here, the switching control circuit 45
In order to control the PNP-type Tr 44 to be off, the base of the PNP-type Tr 44 is set to the high potential side (PNP-type Tr 4
The same potential as the emitter of 4). Therefore, there is some current path that enables the current of the dotted line 46 to flow in the switching control circuit 45.
In this way, the reverse current 46 flows in FIG. 6A, and similarly in FIG. 6B, the diode 47a formed between the base and collector of the NPN type Tr 47 and the switching control circuit 48 are supplied with current. Reverse current 49 as a path
(Dotted line) flows. Therefore, according to FIG. 7 which is another embodiment of the present invention, the bipolar Tr 44 or 47
By configuring the backflow prevention diode 5 in series with
It becomes possible to configure a limiter circuit without cutting backflow current and lowering power generation performance.

【0022】また、本発明のリミッター回路構成は、ダ
イオードブリッジを用いた全波整流回路にも有劾であ
り、その実施例は図8に示している。発電コイル1に発
生した誘起電圧が、図8のごとくコイル1の下側の電位
が高い時は、正常時は点線50の電流経路をとる。ここ
で仮に逆流防止ダイオード5が無かったとすると、リミ
ッターTr 4がオフでも寄生ダイオード52を通って、
点線51の電流経路をとってしまい、全波整流の片側し
かキャパシター3には充電されず、充電性能は半減して
しまう。従って本発明の逆流防止ダイオード5を付加す
ることは、全波整流回路にも有効となる訳である。
The limiter circuit configuration of the present invention is also applicable to a full-wave rectification circuit using a diode bridge, an example of which is shown in FIG. When the induced voltage generated in the magneto coil 1 has a high potential below the coil 1 as shown in FIG. 8, the current path of the dotted line 50 is normally taken. If there is no backflow prevention diode 5 here, even if the limiter Tr 4 is off, it passes through the parasitic diode 52,
The current path of the dotted line 51 is taken, and the capacitor 3 is charged only on one side of full-wave rectification, and the charging performance is halved. Therefore, the addition of the backflow prevention diode 5 of the present invention is effective for a full-wave rectifier circuit.

【0023】次に図9を用いて、多段昇圧の具体例を示
す。横軸は時間をとってあり、縦軸はキャパシター3の
電圧VSC(点線)と、補助コンデンサー10の電圧VSS
(実線)とをそれぞれ示している。また、前述のVON,
Vup,Vdown,VLim はそれぞれ、以下の様に設定して
ある。
Next, with reference to FIG. 9, a concrete example of the multistage boosting will be shown. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the voltage VSC (dotted line) of the capacitor 3 and the voltage VSS of the auxiliary capacitor 10.
(Solid line) and are respectively shown. In addition, the above-mentioned VON,
Vup, Vdown, and VLim are set as follows.

【0024】VON=0.4V Vup=1.2V Vdowm=2.0V VLim =2.3V ここでt0 〜t6 までの区間は主に発電機 が稼動して
いる状態で充電期間となり、t6 以後は発電されていな
い状態を想定しており放電期間となる。なお、図9にお
いては充電期間も放電期間も同様な時間スケールで書い
ているが、実際は充電期間は数分のオーダーであり、放
電期間は数日のオーダーとなる。t0 〜t1 及びt10以
降は即スタート状態であり後述する。VSCが増加してい
きVSCが0.4Vを越えたt1 から3倍昇圧状態とな
り、VSSにはVSC×3の電圧が充電される。さらに充電
されるとt2 においてVSSは2.0Vに達する。そこ
で、昇圧倍率は1段落ちて2倍昇圧となる。以後、さら
に充電が進むと、t3 ,t4 においてそれぞれVSSが
2.0Vに達し、VSSが2.0Vになったことにより昇
圧倍率を1段下げていくことになる。すなわち、t1 〜
t2 は3倍昇圧、t2 〜t3 は2倍昇圧、t3 〜t4 は
1.5倍昇圧、t4 〜t7 は1倍昇圧となる。なお、1
倍昇圧時は、VSC=VSSとなって電圧上昇していくこと
になるが、この時はVSSが2.0Vに達しても、昇圧倍
率は変化させない。さらに電圧が上昇してVSC=VSS=
2.3Vとなるt5 〜t6 においては、リミッターTr4
をオンとして、2.3V以上に電圧上昇しない様にして
いる。次にt6 以降の放電期間においては、1.2Vが
昇圧倍率の切換点となる。すなわち、電圧が下降してい
き、VSS=1.2Vになると昇圧倍率を1段上げて1.
5倍昇圧とする。以後、VSSが1.2Vを割るごとに昇
圧倍率は1段上がっていくことになる。よって、t7 〜
t8 は1.5倍昇圧、t8 〜t9 は2倍昇圧、t9 〜
t10は3倍昇圧となる。この様な昇圧システムを採用す
ることにより、時計の駆動電源であるVSSは、VSC≧
0.4Vの条件においては、常に1.2V以上を確保で
き、時計の動作時間を長くすることに成功した。なお、
Vup(1.2V)は回路、指針用ステッピングモーター
の動作最低電圧に設定してあり仮に昇圧が無くVSCを駆
動電圧とするシステムであったなら、VSC=1.2V以
上、すなわちt11 〜t7 までの期間しか時計は動か
ず、充電期間においては、時計の動き出すまでの時間が
長く、放電期間においては、時計の止まるまでの時間が
短くなってしまい、使用者にとって好ましくない時計と
なってしまう。なおVON(0.4V)は3倍昇圧に起動
がかかる電圧Bであるため、VON×3≧Vupなる条件に
設定するのは、明白である。また、VLin (2.3V)
は、本実施例に使用したキャパシター3の耐圧が2.4
Vであったことより、余裕をとり、2.3Vに設定して
ある。
VON = 0.4V Vup = 1.2V Vdowm = 2.0V VLim = 2.3V In the section from t0 to t6, the charging period is mainly in the state where the generator is operating, and after t6. Assuming that no power is being generated, the discharge period starts. In FIG. 9, the charging period and the discharging period are written on the same time scale, but in reality, the charging period is on the order of several minutes, and the discharging period is on the order of several days. Immediately after t0 to t1 and t10, the start state is set and will be described later. From time t1 when VSC exceeds 0.4V, VSC is increased to triple boosting state, and VSS is charged with a voltage of VSC × 3. When it is further charged, VSS reaches 2.0V at t2. Thus, the boosting factor is reduced by one step, resulting in double boosting. After that, when charging is further advanced, VSS reaches 2.0V at t3 and t4, respectively, and VSS becomes 2.0V, so that the boosting ratio is lowered by one step. That is, t1 ~
t2 is triple boosting, t2 to t3 is double boosting, t3 to t4 is 1.5 boosting, and t4 to t7 is 1 boosting. In addition, 1
At the time of double boosting, VSC = VSS and the voltage rises, but at this time, even if VSS reaches 2.0V, the boosting ratio is not changed. The voltage further rises and VSC = VSS =
At t5 to t6 when 2.3V is reached, the limiter Tr4 is set.
Is turned on so that the voltage does not rise above 2.3V. Next, in the discharge period after t6, 1.2 V becomes the switching point of the boosting ratio. That is, when the voltage drops and VSS = 1.2V, the boosting ratio is increased by one step to 1.
5 times boosting. After that, every time VSS drops below 1.2V, the boosting ratio increases by one step. Therefore, from t7
t8 is 1.5 times booster, t8 to t9 is 2 times booster, t9
t10 is triple boosting. By adopting such a boosting system, VSS, which is the driving power source of the timepiece, is VSC ≧
Under the condition of 0.4V, 1.2V or more can be always secured, and the operation time of the timepiece was successfully lengthened. In addition,
Vup (1.2V) is set to the minimum operating voltage of the circuit and pointer stepping motor, and if there is no step-up and the system uses VSC as the drive voltage, VSC = 1.2V or more, that is, from t11 to t7. The timepiece moves only during the period (1), the time until the timepiece starts to move during the charging period, and the time until the timepiece stops during the discharging period become short, which is not desirable for the user. Since VON (0.4V) is the voltage B that is activated for triple boosting, it is obvious to set the condition of VON × 3 ≧ Vup. Also, VLin (2.3V)
Indicates that the withstand voltage of the capacitor 3 used in this embodiment is 2.4.
Since it was V, a margin is set and it is set to 2.3V.

【0025】ここで、昇圧倍率の切換はVSSとVup,V
downの比較によって行っているが、これには以下の効果
かある。本発明において昇圧倍率の切換に寄与する検出
電圧は3コあり、即スタート←→3倍昇圧のVON、それ
と上述のVup,Vdowmであるが、昇圧倍率の切換をVSC
の電圧検出により行うシステムとすると、4コの検出電
圧が必要となる。すなわち即スタート←→3倍昇圧、3
倍昇圧←→2倍昇圧、2倍昇圧←→1.5倍昇圧、1.
5倍昇圧←→1倍昇圧の4ケ所の切換点に検出電圧を設
定しなけばなならない。常にVSCを昇圧したVSSがVup
(1.2V)以上を確保するためには、以下の様に検出
電圧を設ける必要がある。
Here, the switching of the boosting ratio is performed by switching between VSS and Vup, V.
This is done by comparing down, but this has the following effects. In the present invention, there are three detection voltages that contribute to the switching of the boosting ratio, immediate start ← → VON of triple boosting, and Vup and Vdowm described above.
In the case of the system that detects the voltage of 4 above, four detection voltages are required. In other words, start immediately ← → boost 3 times, 3
Double boost ← → Double boost, Double boost ← → 1.5 boost, 1.
The detection voltage must be set at the four switching points of 5 times boost ← → 1 times boost. VSS which always boosted VSC is Vup
In order to secure (1.2 V) or more, it is necessary to provide the detection voltage as follows.

【0026】 即スタート←→3倍昇圧 ・・・0.4V 3倍昇圧 ←→2倍昇圧 ・・・0.6V 2倍昇圧 ←→1.5倍昇圧・・・0.8V 1.5倍昇圧←→1倍昇圧 ・・・1.2V この様に、本発明においては、検出電圧を1コ減らすこ
とができ、ICのチップ面積を減らすことができる。さ
らに、時計体の動作最低電圧が設計上もしくは工程上の
理由によって変更があった時も、本発明では、VON
(0.4V),Vup(0.2V)の2コの検出電圧値の
変更で済むが、VSC検出により昇圧切換を行うシステム
では4コの検出電圧を変更する必要がある。すなわち、
ICより検出電圧の調整端子を出して検出電圧の調整を
行おうとすると、たくさんの調整端子を必要とするが、
本発明によると調整端子の数を少なくすることができ、
ICのチップ面積の増大を防ぐことができる。更に本発
明は4値の多段昇圧回路であるが、昇圧コンデンサー
8.9を2コに対して3コに増やすと8値の昇圧倍率を
設定できる。すなわち、1倍、13倍、1.5倍、1
23 倍、2倍、2.5倍、3倍、4倍の8値であり、
VSC検出による昇圧倍率切換システムは、上記の全てに
検出電圧を設ける必要があるが、本発明においては、検
出電圧はそのままで良い。この様に本発明によると簡単
に昇圧回路のシステムupができることになる。
Immediate start ← → triple boost ・ ・ ・ 0.4V triple boost ← → double boost ・ ・ ・ 0.6V double boost ← → 1.5 boost ・ ・ ・ 0.8V 1.5 times Step-up ← → 1 time step-up ... 1.2V As described above, in the present invention, the detection voltage can be reduced by one unit and the chip area of the IC can be reduced. Furthermore, even when the minimum operating voltage of the watch body is changed due to design or process reasons, the present invention allows VON
(0.4V), Vup (0.2V) two detection voltage values can be changed, but in a system in which boost switching is performed by VSC detection, it is necessary to change four detection voltages. That is,
If you try to adjust the detection voltage by outputting the adjustment terminal for the detection voltage from the IC, many adjustment terminals are required.
According to the present invention, the number of adjusting terminals can be reduced,
It is possible to prevent an increase in the chip area of the IC. Further, although the present invention is a four-valued multistage booster circuit, an eight-valued boosting ratio can be set by increasing the booster capacitor 8.9 from two to three. That is, 1 times, 1 1/3-fold, 1.5-fold, 1
2/3-fold, 2-fold, 2.5-fold, 3-fold, an 8 value of 4 times,
In the step-up magnification switching system by VSC detection, it is necessary to provide the detection voltage in all of the above, but in the present invention, the detection voltage may remain unchanged. As described above, according to the present invention, the system up of the booster circuit can be easily performed.

【0027】次に多段昇圧回路7の具体的構成を図10
に示す。TrI〜Tr7はコンデンサーつなぎかえ用のFE
Tであり、このFETのオン/オフをlKHZ の昇圧ク
ロックで制御している。32の破線ブロックは公知のア
ップダウンカウンターであり、その2bit出力である
SA ,SB の組合わせにより、4値の昇圧倍率を保持し
ている。図11にSA ,SB と昇圧倍率の関係を示して
ある。アップダウンカウンター32に入力されるMup
は、VSS系出回路11より出カされる信号で、VSSがV
up(1.2V)を下った時に出力されるクロックパルス
となり「0」がアクティプである。同様に、MdownはV
SSがVdown(2.0V)を越えた時に出力されるクロフ
クパルスである。この様に、VSS検出回路11の出力に
よって、昇圧倍率の切換を行っている。以後、ロジック
信号の説明には「0」,「1」の表現を使用し、「0」
とは補助コンデンサー10の−側(VSS側)であり、
「1」とは補助コンデンサー10の+側(VDD側)のこ
とを示す。33は昇圧基準信号作成回路で、分周期より
出力される標準信号φ1K,φ2KMより、昇圧基準信
号となるCLl,CL2を出力している。34はスイッ
チング制御回路で、上記CL1,CL2を出力してい
る。34はスイッチング制御回路で、上記CL1,CL
2とSA ,SB よりデコードされた信号を出力し、Tr1
一Tr7のスイッチングを制御している。以上の回路動作
を各昇圧倍率ごとにタイミングチャートで示したのが、
図12であり、各昇圧倍率ごとにコンデンサー接続等価
図て示したのが図13である。図12においては、Trn
が1になった時にTrnがオンすることを意味している。
図12(A)は1倍昇圧時のスイッチング制御信号であ
り、Tr1,3,4,5,7が常時オンしている。この時コンデン
サー答価回路は図13(A)のごとくなり、3,8,
9,10の全てのコンデンサーが並列に接続され、キャ
パシター3の電圧VSCと補助コンデンサー10の電圧V
SSが等しくなる。図12(B)には、1.5倍昇圧時の
スイッチング制御信号を示し、(イ)の区間ではTr1,
3,6がオンし、(ロ)の区間ではTr2,4,5,7がオンす
る。図13(B)が1.5倍昇圧時のコンデンサー等価
回路で(イ)の区間では、昇圧コンデンサー8,9にそ
れぞれ0.5×VSCが充電され、(ロ)の区間ではVSC
と0.5×VSCの和である1.5×VSCが補助コンデン
サー10に充電される。同様に、図12及び図13の
(C)は、2倍昇圧時で、(イ)の区間ではTr1,3,5,7
がオンし、(ロ)の区間ではTr2,4,5,7がオンし、その
結果補助コンデンサ一10には2×VSCが充電される。
また(D)は、3倍昇圧時で、(イ)の区間はTrI,3,
5,7がオンし、(ロ)の区間はTr2,4,6がオンし、その
結果補助コンデンサー10には3×VSCが充電される。
Next, a concrete configuration of the multistage booster circuit 7 is shown in FIG.
Shown in TrI to Tr7 are FEs for switching capacitors
It is T, and the on / off of this FET is controlled by the boosting clock of 1KHz. The broken line block 32 is a known up / down counter, and holds a four-value boosting ratio by combining SA and SB, which are 2-bit outputs. FIG. 11 shows the relationship between SA and SB and the boosting ratio. Mup input to the up / down counter 32
Is a signal output from the VSS system output circuit 11, where VSS is V
The clock pulse is output when it goes down (1.2 V), and "0" is active. Similarly, Mdown is V
This is a black-and-white pulse output when SS exceeds Vdown (2.0V). In this way, the boosting ratio is switched by the output of the VSS detection circuit 11. Hereinafter, the expression “0” or “1” is used to describe the logic signal, and “0” or “1” is used.
Is the minus side (VSS side) of the auxiliary capacitor 10,
"1" indicates the + side (VDD side) of the auxiliary capacitor 10. Reference numeral 33 is a boosting reference signal generating circuit, which outputs CLl and CL2, which are boosting reference signals, from the standard signals φ1K and φ2KM output from the frequency division. A switching control circuit 34 outputs the above CL1 and CL2. Reference numeral 34 is a switching control circuit, which is the CL1, CL
2 and outputs the signal decoded by SA and SB, and Tr1
It controls the switching of Tr7. The timing chart shows the above circuit operation for each boost ratio.
It is FIG. 12, and FIG. 13 is an equivalent diagram of the capacitor connection for each boosting ratio. In FIG. 12, Trn
It means that Trn turns on when becomes 1.
FIG. 12A shows a switching control signal at the time of boosting by a factor of 1, and Tr1, 3, 4, 5, and 7 are always on. At this time, the capacitor answering circuit becomes as shown in FIG.
All capacitors 9 and 10 are connected in parallel, the voltage VSC of the capacitor 3 and the voltage V of the auxiliary capacitor 10
SS becomes equal. FIG. 12B shows a switching control signal at the time of boosting 1.5 times. In the section (a), Tr1,
3,6 turn on, and Tr2,4,5,7 turn on in the section (b). FIG. 13B shows a capacitor equivalent circuit at the time of boosting 1.5 times. In the section (a), the boost capacitors 8 and 9 are charged with 0.5 × VSC, respectively, and in the section (b), VSC.
And 0.5 × VSC, which is 1.5 × VSC, is charged in the auxiliary capacitor 10. Similarly, (C) of FIG. 12 and FIG. 13 is at the time of double boosting, and Tr1, 3, 5, 7,
Is turned on, and Tr2,4,5,7 are turned on in the section (b), and as a result, the auxiliary capacitor 110 is charged with 2 × VSC.
In addition, (D) is at the time of triple boosting, and the section (a) is TrI, 3,
5,7 are turned on, Tr2,4,6 are turned on in the section (b), and as a result, the auxiliary capacitor 10 is charged with 3 × VSC.

【0028】図10における信号“OFF”は、VSC≦
VON(0.4V)なる条件、すなわち即スタート状態の
時は1となり、その時は昇圧基準信号作成信号33の出
力を止めて、Tr1〜7の全てがオフになる様にして、昇
圧を行わない。また、アップダウンカウンター32の出
力SA ,SB を共に1に初期設定しておき、即スタート
解除時は3倍昇圧からスタートする様にしている。
The signal "OFF" in FIG. 10 is VSC≤
VON (0.4 V) condition, that is, 1 in the immediate start state, at that time, the output of the boosting reference signal creation signal 33 is stopped and all of Tr1 to 7 are turned off, so that boosting is not performed. . Further, the outputs SA and SB of the up / down counter 32 are both initially set to 1, and when the immediate start is released, the boosting is started from triple boosting.

【0029】図14はVSS検出回路の具体例である。S
P1.2,SP2.0 はサンプリング信号であり「1」のと
き回路が作動し、「0」のとき電流を消費しないように
回路状態を固定する。破線内35は公知の定電圧回路で
あり、その出力電圧をVREGと表わしている。36はVS
S検出用の抵抗であり、37は基準電圧作成用の抵抗で
ある。それぞれ中間タップは、 VSS=1.2Vの時は、VM =VREG ー(r1/r1+r2十r3) VSS=2.0Vの時、VM =VREG( r1+r2/ r1十r2+r3) となる様に設定されている。38はトランスミッション
ゲートであり、VSSの1.2Vを検出するときと、2.
0Vを検出するときとで検出電圧を切り換えている。3
9はコンパレータでこれによって、VSSと検出電圧の上
下関係を比較している。40はマスターラッチでR1.2
の立ち上がりによりコンパレータ39出力をラッチして
いる。同様に41もマスターラッチでR2.0 によって、
コンパレータ39出力をラッチしている。42は公知の
微分回路であり、マスターラッチ40,41の内容が変
化した時に、MupもしくはMdownのクロックパルスを出
力し、図10におけるアップダウンカウンター32の内
容を変えている。φ8,φ64,φ128は分周器より
出力される基準信号であり、φ8は次のサンプリング時
のために、マスターラッチ40,41及び微分回路42
を初期化するためにある。図15に、タイミングチャー
トを示し、以上の動作を説明する。前半はVSS>2.0
Vのときのチャートで、後半はVSS<1.2Vのときの
チャートである。R2.0 ,SP2.0,R1.2 ,SP1.2
は後述のサンプリング信号生成回路より2秒に1回出力
される。VSS>2.0VのときはMdownを出力して昇圧
倍率を1段下げ、VSS<1.2VのときはMupを出力し
て昇圧倍率を1段上げる様に出力する。
FIG. 14 shows a concrete example of the VSS detection circuit. S
P1.2 and SP2.0 are sampling signals and fix the circuit state so that the circuit operates when it is "1" and the current is not consumed when it is "0". A part 35 indicated by a broken line is a known constant voltage circuit, and its output voltage is represented by VREG. 36 is VS
Reference numeral 37 is a resistance for detecting S, and 37 is a resistance for creating a reference voltage. Intermediate tap respectively, when VSS = 1.2V, when the VM = VREG chromatography (r1 / r1 + r2 tens r3) VSS = 2.0V, VM = VREG (r1 + r2 / r1 tens r2 + r3) become set as There is. Reference numeral 38 is a transmission gate, which detects when 1.2 V of VSS and 2.
The detection voltage is switched between when 0V is detected. 3
Reference numeral 9 denotes a comparator, which compares the vertical relationship between VSS and the detected voltage. 40 is a master latch R1.2
The output of the comparator 39 is latched by the rising edge of. Similarly, 41 is also a master latch by R2.0,
The output of the comparator 39 is latched. Reference numeral 42 is a known differentiating circuit, which outputs a clock pulse of Mup or Mdown when the contents of the master latches 40 and 41 change, and changes the contents of the up / down counter 32 in FIG. φ8, φ64, and φ128 are reference signals output from the frequency divider, and φ8 is the master latches 40 and 41 and the differentiation circuit 42 for the next sampling.
To initialize. FIG. 15 shows a timing chart, and the above operation will be described. VSS> 2.0 in the first half
The chart is for V, and the latter half is for VSS <1.2V. R2.0, SP2.0, R1.2, SP1.2
Is output from the sampling signal generation circuit described later once every two seconds. When VSS> 2.0V, Mdown is output to decrease the boosting ratio by one step, and when VSS <1.2V, Mup is output and the boosting ratio is increased by one step.

【0030】次に即スタート回路の説明をする。その目
的はVSCが0.4V以下から0.4V以上になる遷移点
において、スムーズかつ確実に昇圧動作に移行できるた
めにある。上記遷移点において昇圧はスタートする必要
があるが、昇圧がスタートするためには、発振回路が発
振していて、回路が動作している必要がある。しかし、
遷移点での電圧は0.4Vと低く、遷移点にいたるまで
は当然昇圧もされてないことから、回路は動作しようが
ない。また、遷移点を回路動作可能電圧に設定したので
あれば、昇圧システムを導入した意味が無くなる。以上
の問題点を解決するために、即スタート回路は、遷移点
において、昇圧回路とは別の方式でVSS電圧を高電圧に
することを可能とした。その具体的回路構成は図16に
示す。VSC検出回路6によって、VSC<VON(0.4
V)であることが検出されたなら、“off”信号は1
となりショート用Tr15 はオフとなる。またoff信号
により図10における昇圧回路の初期設定を行うととも
に、Tr1〜Tr7を全てオフにする。この状態で発電機が
稼動すると、充電電流iがキャパシター3に流れること
になるが、その時、直列抵抗16にはその抵抗値×i=
vの電圧降下分が生ずる。すなわちiが流れている時に
限って、v+VSCの電圧が補助コンデンサー10の両端
にかかる。また即スタート時にTr3,Tr4はオフである
が、その寄生ダイオード43により、先のv+VSCの電
圧を補助コンデンサー10に充電することが可能とな
る。また補助コンデンサー10は平滑コンデンサーの役
割もはたし、以後、補助コンデンサー10にv+VSCが
充電されたなら、回路動作は可能となる。直列抵抗16
の抵抗値は、その抵抗値×i=vがVON(0.2V)以
上になるように設定すれば良い。また“off”信号は
発振が停止していて、回路が作動していない時も「1」
になる様に回路上設定されており、即スタート回路の起
動に関しては問題が無い。さらにVSCがVONを越えて昇
圧動作に入った場合は、ショート用Tr15 をオンにし
て、発電コイル1、整流ダイオード2、キャパシター3
より構成される充電経路内に余分なインピーダンス分が
つかないようにして、充電効率を高めている。またVSC
が上昇していき遷移点を越えるということは、当然発電
機も稼動して充電電流が流れていることになるので、即
スタートの動作すなわち遷移点においてVSSを高電圧化
することが可能となる。したがって、本発明により遷移
点においては回路系が動作しており、スムーズかつ確実
に昇圧動作に移行することか可能となった。また、本発
明の即スタート回路は発電機が稼動している時は、確実
に時計が動作するため、キャパシター電圧が0.4V以
下でも、簡単に時計動作をモニターできる。すなわち、
工場出荷時の動作チェック、店頭での販売PRに大いに
効果を発揮する。
Next, the immediate start circuit will be described. The purpose is to smoothly and surely shift to the boosting operation at the transition point where VSC changes from 0.4 V or less to 0.4 V or more. At the transition point, boosting needs to start, but in order for boosting to start, the oscillation circuit must be oscillating and the circuit must be operating. But,
The voltage at the transition point is as low as 0.4 V, and since the voltage has not been boosted up to the transition point, the circuit cannot operate. Further, if the transition point is set to a circuit operable voltage, there is no point in introducing a booster system. In order to solve the above problems, the immediate start circuit makes it possible to increase the VSS voltage to a high voltage at the transition point by a method different from that of the booster circuit. The specific circuit configuration is shown in FIG. By the VSC detection circuit 6, VSC <VON (0.4
V) is detected, the "off" signal is 1
Next, Tr15 for short circuit is turned off. Further, the boost signal in FIG. 10 is initialized by the off signal, and all of Tr1 to Tr7 are turned off. When the generator operates in this state, the charging current i will flow into the capacitor 3, but at that time, the resistance value of the series resistor 16 × i =
A voltage drop of v occurs. That is, the voltage of v + VSC is applied to both ends of the auxiliary capacitor 10 only when i is flowing. Although Tr3 and Tr4 are off at the time of immediate start, the parasitic diode 43 can charge the auxiliary capacitor 10 with the voltage of v + VSC. Further, the auxiliary capacitor 10 also functions as a smoothing capacitor, and thereafter, if v + VSC is charged in the auxiliary capacitor 10, circuit operation becomes possible. Series resistance 16
The resistance value may be set so that the resistance value xi = v becomes VON (0.2V) or more. The "off" signal is "1" even when the oscillation is stopped and the circuit is not operating.
It is set on the circuit so that there is no problem in starting the immediate start circuit. Further, when VSC exceeds VON and starts boosting operation, the short-circuiting Tr15 is turned on, and the generator coil 1, the rectifying diode 2, the capacitor 3
The charging efficiency is improved by avoiding excess impedance in the charging path composed of the two. Also VSC
The fact that the voltage rises and exceeds the transition point means that the generator is also operating and the charging current is flowing, so it is possible to increase the VSS voltage at the immediate start operation, that is, the transition point. . Therefore, according to the present invention, the circuit system is operating at the transition point, and it is possible to smoothly and surely shift to the boosting operation. Further, the instant start circuit of the present invention ensures that the timepiece operates when the generator is operating, so that the timepiece operation can be easily monitored even when the capacitor voltage is 0.4 V or less. That is,
It is very effective for checking the operation at the time of factory shipment and PR for sales at the store.

【0031】図17は、本発明において4種類の電圧検
出を行うための、サンプリング信号生成回路である。4
種類の電圧検出とは、VSS検出回路11におけるVup,
Vdown検出とVSC検出回路6におけるVON,VLim 検出
のことを言う。φ256M,φ1/2,φ64,φ128
M,φ16,φ32はそれぞれ分周器より出力される基
準信号で、これらをデコードすることにより、各サンプ
リングパルスを生成している。R2.0 ,R1.2 ,RLIM
,R0.4 は各コンパレータのラッチ取り込み信号で、
SP2.0 ,SPI.2 ,SPLIM ,SP0.4 は各検出回路
を動作させるための信号である。図18に、その生成過
程を示すタイムチャートを示す。ここで、サンプリング
パルスの順番、特にVSSがVdown(2.0V)に達した
ときに、昇圧倍率を1段下げるための検出サンプリング
信号SP2.0 と、VSCがVON(0.4V)に達したとき
に、昇圧動作に入るための検出サンプリング信号SP0.
4 を本実施例の様な順番に設定したことにより、大きな
効果が得られる。図19(A)には本発明のサンプリン
グパルス順番の動作を示し、図19(B)はサンプリン
グパルス順番を逆にした場合の動作を示す。まず、図1
9(B)において、SP0.4aが出力されるまでは、VSC
はVON(0.4V)より低く即スタート状態であったこ
とと想定する。そして、SP0.4aの出力時には、VSC≧
VONになっていて、即スタートが解除されて3倍昇圧状
態に移行したとする。この時VSSは即スタート状態の電
圧から1.2V(0.4V×3)に降下する訳だが、瞬
間的に降下することなしに、ある時定数をもって降下す
る。この時、即スタート時には十分VSS電圧が高レベル
(VSS>2.0V)にあった時は、以下の問題が発生す
る。すなわちP1においてVSSは1.2Vに降下開始
し、P2においてたて続けにSP2.0aが出力された時
に、まだVSS>2,0Vの状態にあったなら、本来即ス
タート解除時は3倍昇圧状態であったにもかかわらず、
2倍昇圧状態になってしまう。すると、VSSは、0.4
V×2=0.8Vまで低下し、回路動作電圧下限を下ま
わり、回路は停止してしまう。したがって、VSCが0.
6Vに充電されるまでは、正常な昇圧動作に移行でき
ず、時計充電時の止まっている状態から動き始めまでの
時間が長びいてしまい、使い勝手の悪い物となってしま
う。前述にてVSC=0.6Vとしたのは、仮に即スター
ト解除時に2倍昇圧になってしまっても、VSS=2×
0.6V=1.2Vとなり、回路動作は確保できるから
である。そこで、図19(A)における本実施例におい
ては、以下の様にして上記問題点を解決している。それ
によると、SP2.0 とSP0.4 の順番を19図(B)と
は逆にして、SP00.4 が出力されているから、次のS
P2.0 出力時までの期間を長くとっている。本発明によ
れば、その期間は2−0.047=1.953secであ
り、図19(B)においては、0.047sec となる。
まず、SP2.0aが出力された時はまだ即スタート状態で
あり昇圧倍率切換とは関係なく、次に、SP0.4aが出力
されると、即スタート解除し3倍昇圧状態に移行して、
P1におけるVSSは1.2Vに向かって降下し始める。
ここでSP0.4aからSP2.0bまでの期間が1.953se
c と十分に長いため、SP2.0bか出力される P2点に
おいてのVSSは、2.0Vより下まわっていることにな
る。すなわち、SP2.0b出力時は、検出が行われず、昇
圧倍率は3倍の状態を保持できることになる。具体的に
はSP0.4 から次のSP2.0 までの期間は以下の様に設
定すれば良い。すなわち、 {(i×r+VON)−VON×N}e×P(−T/CR)
+VON×N<Vdown より求まるT(sec )より長い期間を設定すれば良い。
ここでそれぞれの記号には以下の意味がある。
FIG. 17 shows a sampling signal generation circuit for carrying out four types of voltage detection in the present invention. Four
The types of voltage detection are Vup in the VSS detection circuit 11,
It means Vdown detection and VON, VLim detection in the VSC detection circuit 6. φ256M, φ1 / 2, φ64, φ128
M, φ16, and φ32 are reference signals output from the frequency divider, respectively, and by decoding these, each sampling pulse is generated. R2.0, R1.2, RLIM
, R0.4 are the latch capture signals of each comparator,
SP2.0, SPI.2, SPLIM and SP0.4 are signals for operating each detection circuit. FIG. 18 shows a time chart showing the generation process. Here, when the sampling pulse order, especially VSS reaches Vdown (2.0V), the detected sampling signal SP2.0 for lowering the boosting ratio by one step and VSC reach VON (0.4V). Sometimes, the detection sampling signal SP0.
A large effect can be obtained by setting 4 in the order as in this embodiment. 19A shows the operation of the sampling pulse order of the present invention, and FIG. 19B shows the operation when the sampling pulse order is reversed. First, FIG.
In 9 (B), until V0.4a is output, VSC
Is lower than VON (0.4V) and it is assumed that the vehicle was in a start state immediately. Then, when SP0.4a is output, VSC ≧
It is assumed that VON is turned on, the immediate start is released, and the state shifts to the triple boosting state. At this time, VSS drops from the voltage in the immediate start state to 1.2 V (0.4 V × 3), but it does not drop instantaneously but drops with a certain time constant. At this time, if the VSS voltage is at a high level (VSS> 2.0V) at the time of immediate start, the following problems occur. That is, VSS starts to drop to 1.2V at P1, and if SP2.0a is output continuously at P2, and if VSS> 2,0V is still present, it is originally triple boosted when the start is released. Despite being there
The voltage will be doubled. Then VSS is 0.4
The voltage drops to V × 2 = 0.8V, falls below the lower limit of the circuit operating voltage, and the circuit stops. Therefore, VSC is 0.
Until the battery is charged to 6V, the normal boosting operation cannot be performed, and the time from the stopped state to the start of movement at the time of charging the watch is long, which is inconvenient. In the above description, VSC = 0.6V means that VSS = 2 × even if the voltage doubles when the start is canceled immediately.
This is because 0.6V = 1.2V and the circuit operation can be secured. Therefore, in the present embodiment shown in FIG. 19 (A), the above problem is solved as follows. According to this, the order of SP2.0 and SP0.4 is reversed from that of FIG. 19 (B), and SP00.4 is output.
It takes a long time until P2.0 is output. According to the present invention, the period is 2-0.047 = 1.953 sec, which is 0.047 sec in FIG. 19 (B).
First, when SP2.0a is output, it is still in an immediate start state, regardless of boost ratio switching. Then, when SP0.4a is output, it immediately cancels start and shifts to the triple boost state.
VSS at P1 begins to drop towards 1.2V.
Here, the period from SP0.4a to SP2.0b is 1.953se.
Since it is sufficiently long as c, VSS at SP2b output point P2 is below 2.0V. That is, when SP2.0b is output, detection is not performed and the boosting ratio can be kept at 3 times. Specifically, the period from SP0.4 to the next SP2.0 may be set as follows. That is, {(i × r + VON) −VON × N} e × P (−T / CR)
A period longer than T (sec) obtained by + VON × N <Vdown may be set.
Here, each symbol has the following meaning.

【0032】i:交流発電機より得られる最大電流値 r:直列抵抗16とキャパシター3の内部抵抗の和 VON:0.4V N:昇圧倍率(本実施例ではN=3) C=補助コンデンサー10の容量値 R:多段昇圧回路7内のスイッチングTr の等価抵抗値 Vdown:2.0V 上式は、即スタート解除時にはVSSがi×r+VONまで
充電されており、その電圧より時定数CRをもってVON
×N(0.2V)まで降下することを意味しており、即
スタート解除時からT(sec )後のVSS電圧がVdown
(2.0V)より低いことを条件とした式である。
I: Maximum current value obtained from AC generator r: Sum of series resistance 16 and internal resistance of capacitor 3 VON: 0.4V N: Boosting ratio (N = 3 in this embodiment) C = Auxiliary capacitor 10 Value R: Equivalent resistance value of switching Tr in multi-stage booster circuit Vdown: 2.0V In the above equation, VSS is charged up to i × r + VON at the time of immediate start release, and VON has a time constant CR from that voltage.
It means that the voltage drops to × N (0.2V), and the VSS voltage after T (sec) from the instant when the start is released is Vdown.
It is an expression on condition that it is lower than (2.0 V).

【0033】このように、本発明によると、サンプリン
グパルスSP2.0 とSP0.4 の出力タイミングを調整し
ただけで、確実に即スタート状態から昇圧動作に移行で
きるようになった。ロジック的には、図14のサンプリ
ング信号生成回路のデコード条件を調整するだけであ
り、何ら追加はない。このことにより、昇圧回路を導入
した目的であるところの、キャパシタ電圧VSCが0.4
V以上れば、発電機が稼動していなくても、時計動作が
可能となる点を保証できることになった。
As described above, according to the present invention, only by adjusting the output timings of the sampling pulses SP2.0 and SP0.4, it is possible to reliably shift from the immediate start state to the boosting operation. In terms of logic, only the decoding condition of the sampling signal generation circuit of FIG. 14 is adjusted, and nothing is added. As a result, the capacitor voltage VSC, which is the purpose of introducing the booster circuit, is 0.4
If V or more, it is possible to guarantee that the clock can be operated even if the generator is not operating.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によると、半
波整流でも十分な発電性能が得られ、ダイオードの数を
ダイオードブリッジ式の4コから1コと大巾な削減がで
き、スべース効率、コスト面で効果を奏する。
As described above, according to the present invention, sufficient power generation performance can be obtained even with half-wave rectification, and the number of diodes can be greatly reduced from 4 to 1 of the diode bridge type. It is effective in terms of efficiency and cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の発電電子腕時計の全体回路図。FIG. 1 is an overall circuit diagram of a power generation electronic wrist watch of the present invention.

【図2】交流発電機の原理図。FIG. 2 is a principle diagram of an AC generator.

【図3】(A)は半波整流回路図、(B)は全波整流回
路図。
3A is a half-wave rectifier circuit diagram, and FIG. 3B is a full-wave rectifier circuit diagram.

【図4】発電電流を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a generated current.

【図5】(A)は本発明のリミッター回路と整流回路を
示す回路図、(B)は従来のリミッター回路と整流回路
を示す回路図。
5A is a circuit diagram showing a limiter circuit and a rectifying circuit of the present invention, and FIG. 5B is a circuit diagram showing a conventional limiter circuit and a rectifying circuit.

【図6】(A)はPNP型Tr を用いた従来のリミッタ
ー回路、(B)はNPN型Tr を用いた従来のリミッタ
ー回路。
FIG. 6A is a conventional limiter circuit using a PNP type Tr, and FIG. 6B is a conventional limiter circuit using an NPN type Tr.

【図7】(A)はPNP型Tr を用いた本発明のリミッ
ター回路、(B)はNPN型Tr を用いた本発明のリミ
ッター回路。
FIG. 7A is a limiter circuit of the present invention using PNP type Tr, and FIG. 7B is a limiter circuit of the present invention using NPN type Tr.

【図8】全波整流回路においての本発朋のリッミッター
図路。
FIG. 8 is a limiter circuit diagram of the main engine in a full-wave rectifier circuit.

【図9】昇圧動作概念図。FIG. 9 is a conceptual diagram of boosting operation.

【図10】多段昇圧回路の詳細回路図。FIG. 10 is a detailed circuit diagram of a multistage booster circuit.

【図11】昇圧倍率の回路記憶方法を表す図。FIG. 11 is a diagram showing a circuit storing method of a boosting ratio.

【図12】多段昇圧回路のタイムチャート。FIG. 12 is a time chart of a multistage booster circuit.

【図13】多段昇圧回路のコンデンサ接続等価回路図。FIG. 13 is a capacitor connection equivalent circuit diagram of a multistage booster circuit.

【図14】補助コンデンサー電圧検出回路の詳細回路
図。
FIG. 14 is a detailed circuit diagram of an auxiliary capacitor voltage detection circuit.

【図15】図14における回路図のタイムチャート。15 is a time chart of the circuit diagram in FIG.

【図16】即スタート回路の詳細回路図。FIG. 16 is a detailed circuit diagram of an immediate start circuit.

【図17】電圧検出用のサンプリング信号生成回路図。FIG. 17 is a circuit diagram of a sampling signal generation circuit for voltage detection.

【図18】サンプリング信号生成回路のタイムチャー
ト。
FIG. 18 is a time chart of a sampling signal generation circuit.

【図19】即スタート解除時の補助コンデンサー電圧の
推移を示した概念図。
FIG. 19 is a conceptual diagram showing the transition of the auxiliary capacitor voltage when the immediate start is released.

【符号の説明】 1・・・発電コイル 2・・・整流ダイオード 3・・・高容量キャパシター 4・・・リミッター 5・・・逆流防止ダイオード 6・・・VSC検出回路 7・・・多段昇圧回路 8,9・・・昇圧コンデンサー 10・・・補助コンデンサー 11・・・VSS検出回路 12・・・時計回路 13・・・水晶振動子 14・・・モーター用コイル 17・・・ローター 18・・・ステーター[Explanation of Codes] 1 ... Generator coil 2 ... Rectifier diode 3 ... High-capacity capacitor 4 ... Limiter 5 ... Backflow prevention diode 6 ... VSC detection circuit 7 ... Multistage booster circuit 8, 9 ... Boost capacitor 10 ... Auxiliary capacitor 11 ... VSS detection circuit 12 ... Clock circuit 13 ... Crystal oscillator 14 ... Motor coil 17 ... Rotor 18 ... Stator

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】少なくともロータ、ステータ、コイル、及
び前記ロータを回転せしめる機構より構成された機械エ
ネルギーを電気エネルギーに変換する発電装置、前記発
電装置のコイルに誘起した交流起電力を整流する整流回
路、前記整流回路により整流された電力を蓄える充電可
能な2次電源、前記2次電源の過充電を防止する過充電
防止回路からなる発電装置付電子腕時計において、前記
過充電防止回路はスイッチング素子と整流素子とが直列
接続された構成より成り、かつ前記過充電防止回路は前
記発電装置を構成しているコイルに並列接続されている
ことを特徴とする発電装置付電子腕時計。
1. A power generator for converting mechanical energy into electric energy, which is composed of at least a rotor, a stator, a coil, and a mechanism for rotating the rotor, and a rectifying circuit for rectifying an AC electromotive force induced in a coil of the power generator. In an electronic wristwatch with a power generator comprising a rechargeable secondary power source that stores the power rectified by the rectifier circuit and an overcharge prevention circuit that prevents overcharge of the secondary power source, the overcharge prevention circuit is a switching element. An electronic wristwatch with a power generator, wherein the rectifier element is connected in series, and the overcharge prevention circuit is connected in parallel to a coil forming the power generator.
【請求項2】 前記整流回路は前記コイルと前記2次電
源の間に直列に接続された第1のダイオードAより構成
され、前記過充電防止回路は前記コイルに並列に接続さ
れたスイッチング素子と第2のダイオードBより構成さ
れ、前記ダイオードAと前記ダイオードBのカソード側
はそれぞれ前記発電装置を構成しているコイルの一方の
端末Aに接続され、前記ダイオードBのアノード側に接
続される前記スイッチング素子の他端側と前記ダイオー
ドAのアノード側に接続される前記2次電源の他端側は
それぞれ前記コイルの他方の端末Bに接続されたことを
特徴とする請求項1記載の発電装置付電子腕時計。
2. The rectifier circuit includes a first diode A connected in series between the coil and the secondary power source, and the overcharge prevention circuit includes a switching element connected in parallel to the coil. The second diode B is connected, and the cathode sides of the diode A and the diode B are respectively connected to one terminal A of the coil constituting the power generator and the anode side of the diode B. The power generator according to claim 1, wherein the other end side of the switching element and the other end side of the secondary power source connected to the anode side of the diode A are connected to the other terminal B of the coil, respectively. Electronic wrist watch.
【請求項3】 少なくとも前記2次電源の電圧を昇圧す
る昇圧回路、昇圧された電圧が充電される補助コンデン
サー、前記ダイオードAのアノード側に接続される前記
2次電源の他端側と前記コイルの他方の端末Bとの間に
直列挿入された負荷抵抗とを有し、前記2次電源の電圧
が低レべルであり、前記昇圧回路の動作が停止している
とき、かつ前記2次電源に前記発電装置の充電電流が流
れたときに、前記負荷抵抗に発生した電圧と前記2次電
源の電圧の和を前記補助コンデンサーに充電する充電制
御回路を設けたことを特徴とする請求項1記載の発電装
置付電子腕時計。
3. A booster circuit for boosting at least the voltage of the secondary power source, an auxiliary capacitor for charging the boosted voltage, the other end side of the secondary power source connected to the anode side of the diode A, and the coil. And a load resistance inserted in series with the other terminal B of the secondary power supply, the voltage of the secondary power supply is at a low level, and the operation of the booster circuit is stopped, and 7. A charge control circuit for charging the auxiliary capacitor with the sum of the voltage generated in the load resistance and the voltage of the secondary power source when the charging current of the power generator flows to the power source. An electronic wrist watch with a power generator according to 1.
【請求項4】 前記2次電源の電圧と所定の電圧VONと
を比較検出する第1電圧検出回路を有し、前記第1電圧
検出回路の検出結果により前記負荷抵抗の抵抗値を可変
することのできる抵抗値可変回路を設けたことを特徴と
する請求項3記載の発電装置付電子腕時計。
4. A first voltage detection circuit for comparing and detecting a voltage of the secondary power supply and a predetermined voltage VON, and varying a resistance value of the load resistor according to a detection result of the first voltage detection circuit. An electronic wristwatch with a power generator according to claim 3, further comprising a variable resistance circuit capable of achieving the above.
【請求項5】 前記抵抗値可変回路は前記負荷抵抗に並
列接続されたショート用スイッチング素子で、前記第1
電圧検出回路により前記2次電源の電圧がVONより低い
ことが検出されたときは、前記ショート用スイッチング
素子をオフ状態にし、かつ前記昇圧回路の動作を停止さ
せ、前記2次電源の電圧がVONより高いときは、前記ス
イッチング素子をオン状態にし、かつ前記昇圧回路の動
作をさせる制御を行う回路手段をもつことを特徴とする
請求項3記載の発電装置付電子腕時計。
5. The variable resistance circuit is a switching element for short circuit connected in parallel to the load resistor,
When the voltage detection circuit detects that the voltage of the secondary power supply is lower than VON, the switching element for short circuit is turned off and the operation of the booster circuit is stopped, and the voltage of the secondary power supply is VON. 4. The electronic wrist watch with a power generator according to claim 3, further comprising circuit means for controlling the switching element to be turned on and operating the booster circuit when it is higher.
【請求項6】 前記昇圧回路は昇圧倍率を切換えること
の可能な多段昇圧回路で、前記補助コンデンサーの電圧
と所定の電圧とを比較検出する第2電圧検出回路を有
し、前記第2電圧検出回路の検出結果によって昇圧倍率
の切換制御を行う回路手段をもつことを特徴とする請求
項3記載の発電装置付電子腕時計。
6. The booster circuit is a multistage booster circuit capable of switching boosting ratios, and has a second voltage detection circuit for comparing and detecting a voltage of the auxiliary capacitor and a predetermined voltage, and the second voltage detection circuit. 4. The electronic wristwatch with a power generator according to claim 3, further comprising circuit means for controlling switching of the boosting ratio according to the detection result of the circuit.
【請求項7】 前記第1電圧検出回路及び第2電圧検出
回路の作動は所定の周期をもって間欠的に行われ、かつ
それぞれの作動は同時に行われることがなく、常に第2
電圧検出回路の作動直後に第1電圧検出回路の作動が行
われる様な順番にしてあることを特徴とする請求項6記
載の発電装置付電子腕時計。
7. The operations of the first voltage detection circuit and the second voltage detection circuit are intermittently performed at a predetermined cycle, and the respective operations are not simultaneously performed, and are always the second voltage detection circuit.
7. The electronic wristwatch with a power generator according to claim 6, wherein the order is such that the operation of the first voltage detection circuit is performed immediately after the operation of the voltage detection circuit.
【請求項8】 前記第1電圧検出回路及び第2電圧検出
回路の作動は所定の周期をもって間欠的に行われ、かつ
それぞれの作動は同時に行われることがなく、第1電圧
検出回路の作動と次の第2電圧検出回路の作動との時間
差を、ある所定のの時間以上に設定したことを特徴とす
る請求項6記載の発電電子腕時計。
8. The operations of the first voltage detection circuit and the second voltage detection circuit are performed intermittently at a predetermined cycle, and the respective operations are not performed simultaneously, and the operation of the first voltage detection circuit is performed. 7. The power-generating electronic wristwatch according to claim 6, wherein a time difference from the next operation of the second voltage detection circuit is set to be a predetermined time or more.
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