JPH1073675A - 可逆コンバータによって調整される継続的電力供給回路 - Google Patents

可逆コンバータによって調整される継続的電力供給回路

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JPH1073675A
JPH1073675A JP9191182A JP19118297A JPH1073675A JP H1073675 A JPH1073675 A JP H1073675A JP 9191182 A JP9191182 A JP 9191182A JP 19118297 A JP19118297 A JP 19118297A JP H1073675 A JPH1073675 A JP H1073675A
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Pierre Andre Farine
ピエール・アンドレ・ファリーン
Rudolf Dinger
ルドルフ・ディンガー
Eric Saurer
エリック・ザウラー
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期給電寿命を可能にする継続的給電回路を
提供すること。 【解決手段】 太陽電池などから充電され、ムーブメン
トを駆動するためのコンデンサからなる電源のほかに二
次電源となる他のコンデンサと備え、電源と二次電源と
の間にｄｃ／ｄｃコンバータを接続した。そのコンバー
タは、電池が充分に働いているときには、その電圧より
高い電圧に二次電源を充電し、一方電池の電圧が低下し
たときには二次電源から電圧を低下させて電源を充電す
るようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般に継続的給電回
路の分野に関し、特に時計用の継続的給電回路に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ある種の時計は実際に、例えば動きを調
整するために電気的な動作および電子回路の双方または
一方に必要な電気的エネルギを供給する太陽電池、また
はその他の断続的電源を備えている。残念なことには、
時計に光線が照射していない時には光電池はもはや電気
を供給しない。電子回路の動作、すなわち機能の中断を
避けるため、太陽電池がエネルギを発生している時に太
陽電池によって供給されるエネルギを蓄積するため、太
陽電池と回路／ムーブメントとの間に接続されたコンデ
ンサのようなエネルギ蓄積装置を備えることが必要であ
る。その後、このエネルギ蓄積装置は回路／ムーブメン
トへの直接的な電力供給源として利用される。
【０００３】しかし、幾つかの回路／ムーブメントを起
動するために必要な供給電圧は極めて低い場合が多い。
このことは特に腕時計の分野での低電力回路の場合に当
てはまる。このようなエネルギ蓄積装置を使用して蓄積
できるエネルギＥの量を、エネルギ蓄積装置が供給する
供給電圧Ｕの関数であるものとすると（例えばコンデン
サの場合、この関数は公式Ｅ＝（１／２）ＣＵ2 によっ
て算出され、但しＣはコンデンサの容量である）、蓄積
されるこのエネルギ量には限界がある。その結果、回路
／ムーブメントの機能は、太陽電池への照射終了後の短
期間だけしか保証されない。
【０００４】このような不便さを克服するため、給電回
路に二次電源、すなわち予備電源を追加することが可能
であろう。この予備電源はバッテリによって、またはニ
ッケル−カドミウム（Ｎｉ−Ｃｄ）バッテリのような電
気化学的蓄積装置によっても得られ、エネルギ蓄積源に
よって蓄積されたエネルギが尽きた場合の供給源として
使用することもできよう。しかし、これらの部品は大型
で、寿命が短いという不便さが伴う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はこのよ
うな不便さを少なくとも部分的に解消する継続的な給電
回路を提供することにある。本発明の別の目的は、最小
限のスペースしかとらない継続的な給電回路を提供する
ことにある。本発明の目的はまた、長期給電寿命を可能
にする継続的給電回路を提供することにある。本発明の
別の目的は、簡単で、製造に少数の部品しか必要としな
い継続的な給電回路を提供することにもある。最後に、
本発明の目的は腕時計の用途に好適な小型給電装置を提
供することにある。このように本発明の目的は、電子回
路に供給するエネルギを蓄積するように構成された電力
供給源と、その供給源にエネルギを供給する目的の断続
的な電源とを備えた、特に時計用の継続的給電回路を提
供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段と作用】本発明の給電回路
の特徴は、断続的電源が前記電源にエネルギを供給しな
い場合に前記電源にエネルギを供給するように構成され
た二次エネルギ蓄積手段と、一方では前記電源に結合さ
れ、他方では二次エネルギ蓄積手段に結合されたｄｃ／
ｄｃ可逆コンバータとを備え、該コンバータが、コンバ
ータが断続的電源から発生するエネルギを順方向に二次
エネルギ蓄積手段へと伝達する第１の構成と、前記コン
バータが二次エネルギ蓄積手段に蓄積されたエネルギを
逆方向に前記電源へと放出する第２の構造との間で前記
コンバータの構造を修正するように制御するスイッチ手
段から構成されていることを特徴としている。このよう
なコンバータによって、実際に二次エネルギ蓄積手段を
高圧で再充電することが可能になる。電源が故障した場
合、可逆コンバータがこのエネルギを給電回路へと放出
する。好適には、エネルギは充電電圧Ｕに関して低い値
を有する定常の供給電圧ＶＤＤで放出される。このよう
な配置によって電力消費量が少ない電子回路、またはモ
ータに給電することができ、ひいては時計の寿命が更に
延びる。本発明は可逆ｄｃ／ｄｃコンバータによって好
適に実施され、このコンバータは連続電圧を他の連続電
圧へと変換し、かつ第１の構成では電圧増加器となり、
第２の構成では分圧器となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明のその他の特徴と利点は、
本発明の説明と、付随する、限定的ではない例としての
み示された図面を参照することによって明らかになる。
概略的な、限定的ではない例として示された第１図の実
施形態では、継続的給電回路１は通常は供給端子ＶＤＤ
とＧＮＤとに連続電圧を供給する。基準電圧は従来通り
アースに接続された端子ＧＮＤとする。
【０００８】継続的給電回路１は断続的電源Ｇを備えて
いる。断続的電源Ｇは、電流発生器または光電池のよう
な電圧発生器、または例えば機械的な動作によって駆動
される交流発生器等でよい。この電源Ｇは供給端子ＶＤ
ＤとＧＮＤとの間に接続されたレギュレータ２に接続さ
れている。レギュレータ２は出力電圧ＶＤＤを等化す
る。
【０００９】これらの回路は専門家には公知であり、こ
こでは詳細には説明しない。従来のレギュレータ２は、
コンデンサ３と、場合によっては整流ダイオード４、す
なわち電源への電流の戻りを防止するダイオードからな
っていることだけを述べておくに留める。この場合、端
子ＶＤＤとＧＮＤは電力供給出力を構成する。モータ、
または時計の動きを調整する電子回路のような電力消費
回路がこれらの端子ＶＤＤとＧＮＤとに接続されてい
る。コンデンサ３はこれらの端子ＶＤＤおよびＧＮＤに
接続された回路／モータの基本供給源として機能する
が、その理由は、断続的電源Ｇによって発生したエネル
ギが少なくとも最初はその電極の間に蓄積されているか
らである。
【００１０】継続的給電回路１は更に、コンデンサＣに
よって構成された二次エネルギ蓄積手段６に結合された
コンバータ５を備えている。コンバータ５は端子Ｂ0 お
よびＢ1 によってコンデンサ３と並列に結合されてい
る。
【００１１】定常状態では、断続的電源Ｇ、本例の場合
はダイオード４は電力消費回路としての目的を有するコ
ンデンコサ３に電力を供給する。コンバータ５はこの電
力の一部を蓄積手段６に伝達する。このようにしてコン
デンサＣに蓄積される静電エネルギは増大する。定常状
態では、コンバータ５は電圧増加ｄｃ／ｄｃコンバータ
であることが好ましい。通常は時計で低電力消費回路に
給電するために用いられる連続的な低電圧Ｖ1 ＝ＶＤＤ
−ＧＮＤは、蓄積されたエネルギがＥ＝（１／２）ＣＶ
22となる高い電圧Ｖ2 まで上昇されられる。それによっ
て、電圧ＶＤＤ（Ｅ＝（１／２）Ｃ・ＶＤＤ2 ）の容量
で蓄積されたエネルギに対して自律性を高めることが可
能になる。
【００１２】二次状態、すなわち予備状態の間、断続的
電圧Ｇが降下すると、コンデンサＣに蓄積されているエ
ネルギＥは電気的コンバータ手段５によって給電回路１
へと放出される。この電力は実質的に通常の供給電圧Ｖ
ＤＤにて供給されなければならない。そのため、本発明
は可逆コンバータ手段５を備えている。大きい値である
連続電圧Ｖ2 で蓄積されたエネルギＥは、コンバータ手
段５によって低電圧Ｖ1 で供給される電気エネルギへと
再変換される。このように予備状態では、可逆コンバー
タ手段５は分圧ｄｃ／ｄｃコンバータを含んでいること
が望ましい。
【００１３】並列に配置された２つの変換回路からな
り、第１のコンバータは定常状態中の電圧増加器として
順方向に機能し、他のコンバータは予備状態中の分圧器
として逆方向に機能するようなコンバータ手段５を備え
てもよいであろう。
【００１４】しかし、本実施形態は、単一の可逆コンバ
ータからなっていて、２つの動作モードに対応して２つ
の構成を有しているようなコンバータ手段５を備えてい
る。そのためにコンバータ５は一体のスイッチ手段を備
えており、これらは静的スイッチ、すなわち電界効果形
トランジスタまたはサイリスタのような機械的運動なし
のスイッチ手段であることが好適である。これらのスイ
ッチ手段への作用によって、コンバータの電気的構成図
は方向と電気的変換率が反転するように修正される。
【００１５】本発明は更に、供給される電力を測定する
電力測定手段と、これらの静的スイッチの制御手段とを
備えている。これらの手段によって、供給電力の低下が
あればこれを検出し、かつエネルギが電源に再蓄積され
るように、コンバータ５の構成の修正を制御することが
可能になる。このように、第１図に図示した本発明の実
施形態は、第１の構成では順方向での電圧増加ｄｃ／ｄ
ｃコンバータ５と、コンバータが逆方向での分圧器とな
る第２の構成を得ることを可能にするスイッチ手段とを
備えている。順方向では、可逆コンバータ５の端子Ｂ0
、Ｂ1 での連続電圧Ｖ1 は、コンデンサＣの端子での
連続電圧Ｖ2 へと増加される。電圧Ｖ2 は電圧Ｖ1 より
も高い値を有する。逆方向では、コンデンサＣの端子
＋、−での連続電圧Ｖ2 は可逆コンバータ５の端子Ｂ0
、Ｂ1 にて供給される連続電圧Ｖ1 へと分圧される。
【００１６】第１図の可逆変換回路５は例えば、少なく
ともインダクタンスＬと、４個の静的スイッチＴ１ 、
Ｔ２ 、Ｔ３ 、Ｔ４ からなるスイッチ回路と、ダイオ
ードＤとを備えている。このスイッチ回路はラテン文字
の“Ａ”の形状を呈している。インダクタンスＬの一端
Ｂ2 は静的スイッチＴ３ を介して端子Ｂ3 に接続さ
れ、端子Ｂ3 はスイッチＴ１ を介してコンデンサＣの
端子“−”に接続されている。更に、インダクタンスＬ
の一端Ｂ2 は静的スイッチＴ４を介して端子Ｂ4 に接続
され、端子Ｂ4 はスイッチＴ２を介してコンデンサＣの
端子“＋”に接続されている。ダイオードＤは端子Ｂ3
を端子Ｂ4 に接続し、ダイオードの陰極は端子Ｂ4 の方
向に向けられる。最後に、コンデンサＣの端子“−”は
コンバータ５の端子Ｂ0 に接続され、端子Ｂ1 はインダ
クタンスＬの他端Ｂ1 によって構成されている。インダ
ンクンスＬはコンデンサＣの“＋”端子と端子Ｂ1 との
間でスイッチ回路５と直列に接続されていることに留意
されたい。
【００１７】一般に、端子Ｂ0 がアースＧＮＤに接続さ
れると、その電位はゼロであるとみなされる。以下の説
明では、更にソースは正の電圧Ｖ1 を供給するものと、
すなわち端子Ｂ1 の電位は正であるものとみなされる。
第１図の実施形態では、コンバータ５は動作中に正の電
圧Ｖ1 をコンデンサＣの端子に供給する。すなわち端子
“＋”の電位は正である。
【００１８】スイッチＴ１ 、Ｔ２ 、Ｔ３ 、Ｔ４ は好
適には電界効果形トランジスタ、または特にＣＭＯＳ技
術によって得られるＰ−形またはＮ−形ＭＯＳトランジ
スタである。これらはゲートに制御信号ｓ1 、ｓ2 、ｓ
3 、ｓ4 をそれぞれ受ける。第１図では、理解し易くす
るため、スイッチはＰ−チャネル・トランジスタによっ
て表されている。すなわち、ゲートに印加された制御信
号が“０”の状態にある場合は、すなわちゲート電圧が
これらのＦＦＴトランジスタのソース電圧以下である場
合は、チャネルは導通している。スイッチの他の代替例
は専門家には公知であり、従ってこれを使用しても本発
明の範囲に留まるものである。
【００１９】第１の構成では、スイッチＴ４はオフ、ス
イッチＴ３とＴ２とはオンである。スイッチＴ１は開閉
を繰り返す。例えば、第１図に示したＰ−チャネル・ト
ランジスタＴ４ 、Ｔ３ 、Ｔ２ 、Ｔ１はそれぞれ、 −“１”のゲート信号ｓ4 を受け、 −“０”のゲート信号ｓ3 を受け、 −“０”のゲート信号ｓ2 を受け、 −トランジスタＴ１ のゲートには状態“０”から状態
“１”へと変化するパルス信号ｓ1 を受ける。
【００２０】この構成では、コンバータの電気的構成図
は第２図の電気的構成図と等価であり、パルス被制御ス
イッチＴ１は遮断器Ｋ1 と対応している。遮断器は制御
信号ｓ1 のいわゆるアナログ式の“遮断”制御によって
交互に開閉する。遮断器Ｋ1が閉じると、第１図に示さ
れた電圧Ｖ1 、第２図に示された対応する電圧Ｖinがイ
ンダクタンスＬに印加されるので、このインダクタンス
内の電流Ｉinは増大する。遮断器Ｋ1 が開くと、インダ
クタンス内では非連続ではあり得ない電流Ｉinはダイオ
ードＤを介してコンデンサＣを強制的に充電するように
される。ダイオードＤは後続の“遮断”サイクル中に遮
断器Ｋ1 が閉じた場合のコンデンサＣの放電を防止す
る。遮断器Ｋ1 の各閉開サイクルで、コンデンサＣは第
２図のＶ2に対応する電圧Ｖout を増大する補足充電を
受ける。並列サンプリング回路のこの構造によって電圧
は、入力電圧Ｖinと出力電圧Ｖout の下記の式に基づい
て増加されることに留意されたい。 Ｖout／Ｖin＝Ｖ2／Ｖ1＝１／（１−ｆ） 但し、ｆは（スイッチＴ１ のそれぞれの）遮断器Ｋ1
の閉鎖率である。すなわちｆは閉開サイクルの継続期間
に対する閉鎖の継続期間の比率である。
【００２１】第２の構成では、スイッチＴ４とＴ１はオ
ンで、スイッチＴ３はオフである。スイッチＴ２は交互
に開閉する。例えば、第１図に示したようなＰ−チャネ
ル・トランジスタＴ４ 、Ｔ３ 、Ｔ２ 、Ｔ１ はそれぞ
れ、 −状態“０”のゲート信号ｓ4 を受け、 −状態“１”のゲート信号ｓ3 を受け、 −トランジスタＴ２ゲートには状態“０”から状態
“１”へと変化するパルス信号ｓ2 をけ、 −状態“０”のゲート信号ｓ1を受ける。
【００２２】この第２の構成では、コンバータの電気的
構成図は第３図の構成図と等価であり、パスル制御スイ
ッチＴ２は遮断器Ｋ2 と対応している。このように、第
１図の可逆コンバータは本発明に従って電力をコンデン
サＣから逆方向にコンデンサ３へと再変換するために用
いられる。このようにしてコンバータはコンデンサＣに
連続電圧Ｖ2 にて蓄積されている静電エネルギを継続的
な電力供給用の連続電圧Ｖ1 の電気エネルギへと変換す
る。
【００２３】実際に、本発明に基づく可逆コンバータの
第２の構成では、第３図の遮断器Ｋ2 と対応するスイッ
チＴ２は制御信号ｓ2 によって交互に開かれたり、閉じ
られたりする。制御信号ｓ2 は上記の“遮断制御”に対
応しており、制御信号ｓ1 およびｓ2 は構成が変わると
互換できる。第２の構成では、第３図の遮断器Ｋ2 と対
応するスイッチＴ２が閉じられると、コンデンサＣはイ
ンダクタンスＬに放電電流ｉ2 を放電し、これがコンデ
ンサ３にエネルギを供給する。第１図および３図に示し
た電流ｉ2 はインダクタンスＬを横切る際に電圧降下を
誘発するので、コンバータ５の端子Ｂ1 とＢ0 との間の
電圧Ｖ1 の値はコンデンサＣの端子の電圧Ｖ2 よりも低
い。第３図の遮断器Ｋ2 と類似したスイッチＴ２が開か
れると、電流ｉ2 はダイオードＤ、インダクタンスＬ、
およびコンデンサ３内を循環し続ける。
【００２４】第１図および３図の形式に基づく第２の構
成では、電流ｉ2 および電圧Ｖ1 は正であるので、コン
バータ５が電源目的の電力発生器となることに留意され
たい。第１の構成ではこれとは対照的に、電圧Ｖ1 と電
流ｉ1 とは第１図の形式では正であるので（電流ｉ1 は
電流ｉ2 とは逆方向である）、コンバータ５は電力消費
素子となる。
【００２５】更に、直列サンプリング回路のこの第２の
構成では、コンバータは電圧を低下させ、コンデンサの
端子での連続電圧Ｖ2 と、コンバータ５の端子での連続
電圧Ｖ1 との比率は下記の方程式に応じて分圧される。 Ｖ1／Ｖ2＝ｆ 但しｆはスイッチＴ2 （または遮断器Ｋ2 ）の閉鎖率、
すなわち第２の構成の閉開サイクルの継続期間に対する
閉鎖の継続期間の比率である。
【００２６】しかし、上記に示した連続電圧の増加と分
圧の比率の値は単に指標であるに過ぎない。供給電圧Ｖ
DDの特定値を得たい場合には、スイッチＴ1 およびＴ2
の閉鎖率をレギュレータの出力での電圧ＶDDの値、また
はコンバータ５の端子での電圧Ｖ1 の値の測定に確実に
準拠させることが好適であろう。
【００２７】有利には、このような測定を可逆コンバー
タの構成の修正を制御する電源またはソースの電力の測
定と組合わせてもよい。
【００２８】ここで第１図を参照した実施形態を説明す
るが、これはスイッチ手段の制御回路の１例であるに過
ぎない。制御回路７はソースから供給される電力の測定
手段Ｃｍｐを備え、かつ、例えばコンバータ５のスイッ
チＴ1 、Ｔ2 、Ｔ3 、Ｔ4 に接続されたパルス発生器Ｈ
および論理回路のような制御手段を備えている。ここで
先ず供給電圧ＶDDが充分であることを考慮して、第１図
の論理回路の機能を例示する。このように電圧Ｖ1 は高
レベルにあり、比較器Ｃｍｐの出力は状態“１”にあ
る。 −直接的に得られる信号ｓ4 は状態“１”である。 −インバータの出力にて得られた信号ｓ3 は状態“0 ”
である。 −信号ｓ3とパルス信号Ｈとの間の論理演算ＡＮＤを実
行するゲート＆２の出力にて得られた信号ｓ2 は状態
“０”であり、 −信号ｓ4とパルス発生器Ｈの信号との間の論理演算Ａ
ＮＤを実行するゲート＆１の出力にて得られた信号ｓ１
はパルス信号Ｈと重複する。 このようにして制御回路７はコンバータ５を第１の構成
にする。
【００２９】ソースが故障し始め、または時計の電子回
路が電力を過度に消費し始めると、供給電圧ＶDDは不十
分になる。このように、電圧Ｖ1 が低レベルになると、
比較器Ｃｍｐの出力は状態“０”に変化する。 −直接的に得られた信号ｓ4 は状態“０”である。 −インバータの出力にて得られた信号ｓ3 は状態“１”
である。 −信号ｓ2 はパルス信号Ｈと重複する。 −信号ｓ1 は状態“０”である。 このように、ソースが故障し始めると制御回路７はコン
バータ５を第２の構成にする。
【００３０】図示しない実施形態では、制御手段７が有
利に（構成に応じて）スイッチＴ1またはＴ2 の閉鎖率
ｆを制御してもよい。制御回路７は可変幅を有するパル
スＨの発生器を備えていてもよい。第２の構成では、こ
のようにして、コンバータ５によって供給される電圧Ｖ
1 の測定手段によってパルス幅を制御してもよい。この
ようにして、コンデンサＣが電圧Ｖ1 およびＶDDでの放
電中のエネルギと電圧Ｖ2の変化を避けることができ
る。第１の構成では、コンデンサＣの充電電圧Ｖ2を測
定してもよく、この測定によって比率ｆがコンデンサの
電荷に応じて増大するようにスイッチＴ1 の閉鎖率が制
御される。このようにすることで、コンバータ５の部品
が極めて高い電流および電圧の双方または一方を受ける
ことを防止できる。
【００３１】更に付記しておくべきことは、コンバータ
５の制御は３段階からなり、そのうちの２段階は前述の
構成に対応しており、コンバータは順方向または逆方向
で動作し、また、補助段階はコンバータの機能停止に対
応している。このような機能停止段階では、コンバータ
はコンデンサＣの方向への順方向にも、電源１の方向へ
の逆方向にも電力を伝達しない。コンバータを単に遮断
して、スイッチＴ1 とＴ2 を開状態にしてもよい（制御
信号ｓ1 とｓ2 は状態“０”にある）。このように、コ
ンデンサＣはこれが既に蓄積したエネルギＥを保存す
る。切換え問題を回避するために、この段階を一方の構
成から他方の構成への移行の間に挿入してもよい。より
一般的には、ソースＧの電力が時計の電子回路に給電す
るには充分であるが、この電力がコンバータ５とコンデ
ンサＣとに更に給電するには弱すぎる場合にこの段階を
制御してもよい。
【００３２】本発明に基づく継続的な電子給電回路の利
点は、コンバータ５がこれらの構成で同じインダクタン
スＬと同じダイオードＤを使用してもよいことにある。
すなわち、時計の用途では、インダクタンスＬはステッ
プモータのような誘導モータの巻線でもよい。この場合
は、本発明に基づく継続的な電子給電回路には別の利点
も生ずる。すなわち、トランジスタＴ1 からＴ4 を時計
のモータの制御用トランジスタによって構成してもよい
ことである。このようにして、寸法が小さく、最小限の
部品数しか必要としない継続的電子給電回路を得ること
ができる。
【００３３】ｄｃ／ｄｃ可逆コンバータは別の実施形態
でもよい。第４図に示した第２の実施形態は、一方では
給電回路１のコンデンサでよいコンデンサＣ１と結合さ
れ、他方では蓄積コンデンサＣ２と結合されたコンバー
タを備えている。
【００３４】この第２の実施形態では、コンバータはラ
テン文字“Ｈ”の形状を呈し、“Ｈ”の脚部はコンデン
サＣ１の端子に接続され、“Ｈ”の頭部はコンデンサＣ
２の端子に接続されている。この場合、インダクタンス
Ｌは“Ｈ”の棒状部を形成する。“Ｈ”のそれぞれの直
線端部には４個の静的スイッチＳ1 、Ｓ2 、Ｓ3 、Ｓ4
が配置されている。この回路は更にそれぞれが“Ｈ”の
頭部と“Ｈ”の底部に配置された２個のダイオードＺ
１、Ｚ２を備え、各ダイオードはスイッチ、例えばＳ1
、Ｓ2 にそれぞれ並列に接続されている。
【００３５】先の好適な実施形態の場合のように、この
第２の可逆コンバータは２つの構成を有している。第１
の構成では、これはコンデンサＣ１の端子で得られる電
圧Ｖ1 をコンデンサＣ２に印加される電圧Ｖ2 に変換す
る。第２の構成では、このコンバータは電圧Ｖ2 でコン
デンサＣ２に蓄積されたエネルギＥを、コンデンサＣ１
および電源１に電圧Ｖ1 で放出される電力へと再変換す
る。
【００３６】第２の実施形態では、スイッチ手段Ｓ1 、
Ｓ2 、Ｓ3 、Ｓ4 は誘導性蓄積サンプリング・コンバー
タを構成する。このサンプリング回路はコンデンサＣ1
の端子“＋”と、コンデンサＣ2 の端子“−”との間の
ダイオードＺと直列に接続されたスイッチＳを備え、ダ
イオードＺの陽極はコンデンサＣ2 の端子“−”に接続
されている。コンデンサＣ1 の端子“−”とコンデンサ
Ｃ2 の端子“＋”とは配線によって互いに接続され、好
ましくは接地配線を形成する。インダクタンスＬはダイ
オードＺの陰極と接地配線との間に接続されている。こ
のようにしてサンプリング回路は“Ｈ”形の形状を形成
する。
【００３７】動作中、スイッチＳは“サンプリング制
御”と呼ばれるパルス信号ＣＫによって閉じられ、次に
開かれる。このサンプリング構成はスイッチＳの閉鎖率
ｆに応じて電圧を低下したり上昇したりする特性を有し
ている。第５図に示されているような入力電圧Ｖ1 に対
する出力電圧Ｖ2 の比率は実際には下記の方程式によっ
て得られる。 Ｖ2／Ｖ1＝ｆ／（１−ｆ）
【００３８】この第２の実施形態では、コンバータはそ
の構成を反転させるだけで可逆コンバータになる。スイ
ッチＳ1 、Ｓ2 、Ｓ3 、Ｓ4 の制御は先の実施形態の４
個のスイッチの制御と同様である。しかし、第１の構成
では、第４図のコンバータは第５図の誘導性蓄積サンプ
ラに対応し、このサンプラは電圧Ｖ1 を順方向に電圧Ｖ
2 に変換することを付記しておく必要がある。第２の構
成では、コンバータが逆方向での誘導性蓄積サンプラと
対称の構造を呈していてもよく、電圧Ｖ2 は電圧Ｖ1 に
再変換されることが第４図から判る。この実施形態で
は、順方向では電圧は１／２以上の閉鎖率ｆによって増
大し、逆方向では１／２未満の閉鎖率ｆによって減少す
るので、コンバータは第１の構成と、第２の同様な構成
を有している。このようにして、本発明に基づいてコン
デンサＣ2 内に高圧Ｖ2 でエネルギＥを蓄積できる。
【００３９】別の実施形態では、前述のダイオード（単
数または複数）の代わりに能動ダイオード、すなわち電
源を必要とする演算増幅器、比較器、トランジスタ、ま
たは同様の素子のような少なくとも１つの能動素子を備
えたダイオードを使用してもよい。
【００４０】そのため、第６図は断続的電源Ｇと、コン
デンサ３と、インダクタンスＬと、前述のコンデンサＣ
とを備えた継続的給電回路２０の構成図を示している。
継続的給電回路２０は更に能動ダイオード２１、２２お
よび２３を備えている。
【００４１】能動ダイオード２１、２２、および２３は
それぞれ比較器２４、２５および２６と、ＦＥＴトラン
ジスタ２７、２８および２９とを備えている。これらの
各能動ダイオードは同様の機能を果たす。能動ダイオー
ド２１の場合を見てみると、比較器２４の正の入力と負
の入力はＦＥＴトランジスタ２７のドレンとソースに接
続されている。比較器２４の出力はトランジスタ２７の
ゲートに接続されている。
【００４２】更に、ＦＥＴトランジスタが基板内で拡散
されると寄生ダイオードが生じることは公知であり、こ
の寄生ダイオードは実際にＦＥＴトランジスタのソース
とドレンとの間に接続される。このように、能動ダイオ
ード２１、２２および２３は第６図で３０、３１および
３２の参照番号で示された寄生ダイオードを更に備えて
いる。
【００４３】始動中、すなわち電流が最初に能動ダイオ
ード２１に供給される時、この電流は寄生ダイオードを
導通する。それによって能動ダイオード２１に約６５０
ｍｖとなることがある電圧降下が生じる。この電圧降下
は比較器２４の入力にて検出される。その結果、比較器
２４はトランジスタ２７のゲートに制御信号を送るの
で、トランジスタは導通状態になり、かつ寄生ダイオー
ド３０は短絡する。それによって能動ダイオード２１を
横切る残留電圧は、例えば約６５０ｍｖから５０ｍｖま
で降下する。能動ダイオード２１は、この場合このダイ
オードに断続的電源Ｇによって電流が供給されている限
りは導通状態に留まっている。
【００４４】第６図の継続的給電回路２０は更に、比較
器２４の出力とトランジスタ２７のゲートとの間と、比
較器２５の出力とトランジスタ２８のゲートとの間と、
比較器２６の出力とトランジスタ２９のゲートとの間に
それぞれ接続された制御回路３３、３４および３５を備
えている。これらの論理回路は、（例えば制御手段７の
ような）外部素子または現象の関数として、能動ダイオ
ード２１、２２および２３が実効ダイオードとして使用
されているのか、またはこれらの能動ダイオードの一部
であるトランジスタ２７、２８または２９がむしろ切換
えトランジスタとして使用されているのかを判定するよ
うに構成されている。
【００４５】これらの制御回路によって、継続的給電回
路２０は第２図の構成図、または第３図の構成図のいず
れに従って構成してもよい。まさに、制御回路３５がト
ランジスタ２９のゲートに一連のパルスを印加して、ト
ランジスタ２９が上述のスイッチＫ１として機能する
と、継続的給電回路２０は第２図に示した構成を呈する
ことが判る。更に、制御回路３４がトランジスタ２８の
ゲートに一連のパルスを印加して、トランジスタ２８が
前述のスイッチＫ２と同様の機能を果たす場合は、継続
的給電回路２０は第３図に示した構成を呈することが判
る。
【００４６】外部ダイオードがもはや不要となるので、
このような構成によって有利に、継続的給電回路ととも
に集積できない素子の数を最小限にすることができる。
更に、このような構成によって継続的給電回路の不要な
電圧損を著しく低減することができる。可逆コンバータ
をその他の構成にしてもよく、これまでの説明から専門
家には多数の変形が明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 コンデンサと結合されたｄｃ／ｄｃ可逆コン
バータを備えた、本発明に基づく継続的給電回路を示し
ている。
【図２】 第１図の継続的給電回路が通常の充電状態に
ある場合の、第１図の継続的給電回路の一部の構成図を
示している。
【図３】 第１図の継続的給電回路が予備状態にある場
合の、第１図の継続的給電回路の一部の構成図を示して
いる。
【図４】 本発明に基づく継続的給電回路の別の実施形
態を示している。
【図５】 第４図の継続的給電回路の構成図を示してい
る。
【図６】 本発明に基づく継続的給電回路の別の実施形
態を示している。
【符合の説明】
１ 継続的給電回路、２ レギュレータ、３ コ
ンデンサ、４ 整流ダイオード、５ コンバータ、
６ 二次エネルギ蓄積手段、７ 制御回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エリック・ザウラー スイス国・シーエイチ−2022・ブーヴェ・ シュマン ドゥ キュア・17

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 時計用の継続的給電回路であって、 電子回路に給電するエネルギを蓄積するように構成され
    た電源（３）と、 前記電源にエネルギを供給するように構成された断続的
    電源（Ｇ）とを備え、 前記給電回路が更に、 前記断続的電源（Ｇ）が前記電源にエネルギを供給しな
    い場合に前記電源（３）にエネルギを供給するように構
    成された二次エネルギ蓄積手段（６）と、 一方では前記電源（３）に結合され、他方では二次エネ
    ルギ蓄積手段（６）に結合されたｄｃ／ｄｃ可逆コンバ
    ータ（５）と、を備え、そのコンバータがスイッチ手段
    （Ｔ１ 、Ｔ２ 、Ｔ３ 、Ｔ４ ）と、そのスイッチ手段
    に作用して、前記コンバータ（５）が断続的電源（Ｇ）
    から発生するエネルギを順方向に二次エネルギ蓄積手段
    （６）へと伝達する第１の構成と、前記コンバータ
    （５）が二次エネルギ蓄積手段（６）に蓄積されたエネ
    ルギを逆方向に前記電源へと放出する第２の構造との間
    で前記コンバータの構造を修正するように制御する制御
    手段（７）と、を備えていることを特徴とする継続的給
    電回路。
  2. 【請求項２】 前記コンバータ（５）がｄｃ／ｄｃコン
    バータであるとともに、前記制御手段（７）が前記スイ
    ッチ手段（Ｔ１ 、Ｔ２ 、Ｔ３ 、Ｔ４ ）に作用して、
    前記コンバーターが前記第１の構成では電圧増加器、ま
    たは前記第２の構成では分圧器のいずれかになるように
    することを特徴とする請求項１に記載の給電回路。
  3. 【請求項３】 前記制御手段（７）が前記スイッチ手段
    （Ｔ１ 、Ｔ２ 、Ｔ３ 、Ｔ４ ）に作用して、前記コン
    バータ（５）が前記第１の構成では並列サンプリング回
    路になり、または前記コンバータが前記第２の構成では
    直列サンプリング回路になるようにすることを特徴とす
    る請求項１または２のいずれか一項に記載の給電回路。
  4. 【請求項４】 コンバータ（５）が前記各構成での誘導
    性蓄積サンプリング回路であるとともに、前記制御装置
    （７）は、コンバータ（５）が前記第１の構成では電圧
    増加器となり、かつ前記コンバータが前記第２の構成で
    は分圧器になるようにサンプリング回路の遮断を調整す
    るように構成されていることを特徴とする請求項１また
    は２のいずれか一項に記載の給電回路。
  5. 【請求項５】 コンバータ（５）が前記各構成で蓄積イ
    ンダクタンス（Ｌ）を備え、 前記第１と前記第２の構成で同じインダクタンスが用い
    られることを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記
    載の給電回路。
  6. 【請求項６】 前記請求項１から５のいずれか一項に記
    載の給電回路を備えたことを特徴とする時計。
  7. 【請求項７】 ステップモータのような誘導性電動モー
    タを有するとともに、前記請求項１から５のいずれか一
    項に記載の給電回路を備えているムーブメントによって
    駆動される時計であって、少なくとも１つのサンプリン
    グ・インダクタンス（Ｌ）がモータのインダクタンスで
    あることを特徴とする時計。
  8. 【請求項８】 継続する断続的電源（Ｇ）が光電池バッ
    テリからなることを特徴とする請求項６または７のいず
    れか一項に記載の時計。
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