JPS6015898B2 - 電子時計 - Google Patents
電子時計Info
- Publication number
- JPS6015898B2 JPS6015898B2 JP51029738A JP2973876A JPS6015898B2 JP S6015898 B2 JPS6015898 B2 JP S6015898B2 JP 51029738 A JP51029738 A JP 51029738A JP 2973876 A JP2973876 A JP 2973876A JP S6015898 B2 JPS6015898 B2 JP S6015898B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- solar cell
- circuit
- charging
- control circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04G—ELECTRONIC TIME-PIECES
- G04G19/00—Electric power supply circuits specially adapted for use in electronic time-pieces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromechanical Clocks (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Electric Clocks (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は太陽電池による充電機構を保有する時計に関す
る。
る。
本発明の目的は充電機構を保有する時計において、回路
機構の集積化を計ることにある。
機構の集積化を計ることにある。
従来電子式時計といえば殆んどが電池式のものであり、
この電池寿命は１年かせいぜい２年程度であった。
この電池寿命は１年かせいぜい２年程度であった。
この何年かに１回の電池交換のわずらわしさから逃れる
手段として、電池に充電機構を設けることにより電池の
寿命の半永久化を計画してきたが、この時生じる問題は
、充電機構を設けることによる、回路機構の複雑化にあ
る。例えば、腕時計に太陽電池を取りつけた場合を考え
てみれば、シリコンダイオードより形成される太陽電池
から、二次電池に充電し、又この二次電池から一次電池
である銀電池に接続する。この際、二次電池には過充電
防止用の充電制御回路が必要になる。この充電制御回路
にはトランジスタ、抵抗等の多数の回路素子を必要とす
る。このように微少なスペースに多数の構成要素を必要
とするので、構造の複雑化は必至のものとなり、コスト
の上昇、信頼性の低下を招き、好ましいことは言えない
。本発明は、上記の欠点を除去するものであり、周辺回
路の集積化を主な発明の骨子とする。
手段として、電池に充電機構を設けることにより電池の
寿命の半永久化を計画してきたが、この時生じる問題は
、充電機構を設けることによる、回路機構の複雑化にあ
る。例えば、腕時計に太陽電池を取りつけた場合を考え
てみれば、シリコンダイオードより形成される太陽電池
から、二次電池に充電し、又この二次電池から一次電池
である銀電池に接続する。この際、二次電池には過充電
防止用の充電制御回路が必要になる。この充電制御回路
にはトランジスタ、抵抗等の多数の回路素子を必要とす
る。このように微少なスペースに多数の構成要素を必要
とするので、構造の複雑化は必至のものとなり、コスト
の上昇、信頼性の低下を招き、好ましいことは言えない
。本発明は、上記の欠点を除去するものであり、周辺回
路の集積化を主な発明の骨子とする。
一例として、腕時計に太陽電池を組み込み、集積回路と
して、通常一般的に用いられるＣ／ＭＯＳＩＣを考えて
みる。充電用電源としては銀電池を即二次電池として用
い、特別な二次電池を用いない構成として簡略化を計る
ことができる。銀電池は、完全な二次電池ではないが、
本来の容量の半分以上程度までは充電可能であることが
すでに確認されている。まず太陽電池をこの銀電池に接
続するわけであるが、過充電状態となると、銀電池を損
傷するので、ある程度充電されたのを検出して、充電を
停止させる回路が必要となってくる。第１図は本発明に
よる充電制御回路の構成例である。１は充電用電源であ
る銀電池であって太陽電池ＳＣのＤ，〜Ｄｎにより充電
される。
して、通常一般的に用いられるＣ／ＭＯＳＩＣを考えて
みる。充電用電源としては銀電池を即二次電池として用
い、特別な二次電池を用いない構成として簡略化を計る
ことができる。銀電池は、完全な二次電池ではないが、
本来の容量の半分以上程度までは充電可能であることが
すでに確認されている。まず太陽電池をこの銀電池に接
続するわけであるが、過充電状態となると、銀電池を損
傷するので、ある程度充電されたのを検出して、充電を
停止させる回路が必要となってくる。第１図は本発明に
よる充電制御回路の構成例である。１は充電用電源であ
る銀電池であって太陽電池ＳＣのＤ，〜Ｄｎにより充電
される。
この時ｎが５〜６以上であれば逆流防止ダイオードは必
要としない。まず電圧検出回路がトランジスタ３〜８に
より構成される。この検出回路は余分の消費電流を防ぐ
ためタイミング検出方式をとり、ＣＩ入力２がＨレベル
の時検出状態となり、検出は例えば１秒間に１回１のｓ
ｅｃの間で行なわれる。当然のことながら消費電流さえ
許容できれば定常検出方式でもよい。又Ｄ−ＦＦ９はこ
の１のｓｅｃの間に検出された内容を記憶する役目を持
つ。トランジスタ１０と１１は電圧レベル変換回路を構
成し、Ｄ−ＦＦ９のＱ出力を太陽電池ＳＣの端子電圧ま
でにレベル変換する。これはトランジスタ３〜８及びＤ
−ＦＦ９は電源１の電圧によって駆動されており、この
電源１の電圧は太陽電池の電圧とは必ずしも一致してお
らず、一方トランジスター２は太陽電池の一端の電圧を
基準として動作し、電圧レベル変換回路を用いないとＤ
−ＦＦ９の出力ではリミッタトランジスタ１２に完全に
ＯＦＦの状態にできないからである。従ってリミッタを
構成するりミツタトランジスタ１２は電池１の端子電圧
が上昇してくればＯＦＦ状態となり、端子電圧が降下し
てくればＯＮとなり充電状態が再現される。トランジス
タ５と１１はＮ ｃｈトランジスタであって、抵抗とし
て動作するように設定してある。又抵抗Ｒｖはリミッタ
のＯＮ−ＯＦＦ状態の遷移電圧Ｖ。Ｄｔを決定するもの
であって、通常電池電圧が１．８Ｖ〜１．９Ｖにて遷移
するように設定する。この抵抗は厳密に遷移電圧Ｖｏｏ
ｔを決定する際には外付の方がよいが、粗でよい時に、
ＩＣ内部でもよい。第１図に示す回路はＣ／ＭＯＳで構
成され、時計の主なる回路を構成する発振、分周回路と
同一のＣ／ＭＯＳＩＣ内に集積化される。従って前述の
如くの構造の複雑化とはならず、電池寿命の半永久化を
推進する大きな利点となる。第１図で示すリミッタは充
電用電源１と太陽電池ＳＣの間に直列に設けられたもの
で、第２図の如くの動作となるが、第４図の如く、リミ
ツタを太陽電池ＳＣに並列に設けてもよい。この場合第
３図の如き動作となり、充電電流にはある遷移電圧ＶＤ
。ｔ付近で連続的に減少してゆく。これはある電圧から
太陽電池ＳＣの電流を太陽電池と並列に設けられたりミ
ツタを介して分流させて、充電電流を減少させてゆくも
のである。第４図はこの回路の実現例を示す。１６は第
１図に示すような電圧検出回路と電圧レベル変換回路で
あり、その出力１７は第１図の１４と同じである。
要としない。まず電圧検出回路がトランジスタ３〜８に
より構成される。この検出回路は余分の消費電流を防ぐ
ためタイミング検出方式をとり、ＣＩ入力２がＨレベル
の時検出状態となり、検出は例えば１秒間に１回１のｓ
ｅｃの間で行なわれる。当然のことながら消費電流さえ
許容できれば定常検出方式でもよい。又Ｄ−ＦＦ９はこ
の１のｓｅｃの間に検出された内容を記憶する役目を持
つ。トランジスタ１０と１１は電圧レベル変換回路を構
成し、Ｄ−ＦＦ９のＱ出力を太陽電池ＳＣの端子電圧ま
でにレベル変換する。これはトランジスタ３〜８及びＤ
−ＦＦ９は電源１の電圧によって駆動されており、この
電源１の電圧は太陽電池の電圧とは必ずしも一致してお
らず、一方トランジスター２は太陽電池の一端の電圧を
基準として動作し、電圧レベル変換回路を用いないとＤ
−ＦＦ９の出力ではリミッタトランジスタ１２に完全に
ＯＦＦの状態にできないからである。従ってリミッタを
構成するりミツタトランジスタ１２は電池１の端子電圧
が上昇してくればＯＦＦ状態となり、端子電圧が降下し
てくればＯＮとなり充電状態が再現される。トランジス
タ５と１１はＮ ｃｈトランジスタであって、抵抗とし
て動作するように設定してある。又抵抗Ｒｖはリミッタ
のＯＮ−ＯＦＦ状態の遷移電圧Ｖ。Ｄｔを決定するもの
であって、通常電池電圧が１．８Ｖ〜１．９Ｖにて遷移
するように設定する。この抵抗は厳密に遷移電圧Ｖｏｏ
ｔを決定する際には外付の方がよいが、粗でよい時に、
ＩＣ内部でもよい。第１図に示す回路はＣ／ＭＯＳで構
成され、時計の主なる回路を構成する発振、分周回路と
同一のＣ／ＭＯＳＩＣ内に集積化される。従って前述の
如くの構造の複雑化とはならず、電池寿命の半永久化を
推進する大きな利点となる。第１図で示すリミッタは充
電用電源１と太陽電池ＳＣの間に直列に設けられたもの
で、第２図の如くの動作となるが、第４図の如く、リミ
ツタを太陽電池ＳＣに並列に設けてもよい。この場合第
３図の如き動作となり、充電電流にはある遷移電圧ＶＤ
。ｔ付近で連続的に減少してゆく。これはある電圧から
太陽電池ＳＣの電流を太陽電池と並列に設けられたりミ
ツタを介して分流させて、充電電流を減少させてゆくも
のである。第４図はこの回路の実現例を示す。１６は第
１図に示すような電圧検出回路と電圧レベル変換回路で
あり、その出力１７は第１図の１４と同じである。
トランジス夕１５は電池１の電圧が上昇してくれば○Ｎ
して太陽電池ＳＣの電流を吸収し、太陽電池ＳＣ端子電
圧を降下させると共に充電電流を減少させる。又１８は
電流制限抵抗である。この回路もＣ／ＭＯＳＩＣに集積
化される。第５図は本発明をさらに発展させて、過充電
防止回路の他に、逆に電池電圧低下表示回路を付加する
ものであり、すなわち電池電圧が低下してきた時に時計
の動作が停止する以前に充電を促がすものであり、回路
の形成としては、電池電圧の上昇を検出し充電を停止さ
せ、下限を検出して充電を促がすものである。
して太陽電池ＳＣの電流を吸収し、太陽電池ＳＣ端子電
圧を降下させると共に充電電流を減少させる。又１８は
電流制限抵抗である。この回路もＣ／ＭＯＳＩＣに集積
化される。第５図は本発明をさらに発展させて、過充電
防止回路の他に、逆に電池電圧低下表示回路を付加する
ものであり、すなわち電池電圧が低下してきた時に時計
の動作が停止する以前に充電を促がすものであり、回路
の形成としては、電池電圧の上昇を検出し充電を停止さ
せ、下限を検出して充電を促がすものである。
ＣＩ２は電池電圧の上限Ｖｍａｘを検出する。又Ｖｍ血
とＶｍａｘはトランジスタ２５とトランジスタ２７によ
って別々に検出され、Ｄ−ＦＦ２８，２９に内容が記憶
されるＤ−ＦＦ２９の出力は第１図のトランジスタ１０
に接続され、第１図と同様に充電制御を行なう。Ｄ−Ｆ
Ｆ２８の出力は電圧低下表示手段に接続され、携帯者に
電圧低下表示手段に接続され、携帯者に電圧低下を報知
するため、針式であれば運針の通常と異なる動作を、又
デジタル式であればフラッシング等の駆動を行なう。本
発明は上記の如く、電圧レベル変換回路を設けたことに
より充電制御回路の殆んどすべてをＣ／ＭＯＳＩＣ内に
モノリシックに集積化されているので構造の複雑化を阻
止し、コストの上昇、信頼性の低下を防止することが可
能である。
とＶｍａｘはトランジスタ２５とトランジスタ２７によ
って別々に検出され、Ｄ−ＦＦ２８，２９に内容が記憶
されるＤ−ＦＦ２９の出力は第１図のトランジスタ１０
に接続され、第１図と同様に充電制御を行なう。Ｄ−Ｆ
Ｆ２８の出力は電圧低下表示手段に接続され、携帯者に
電圧低下表示手段に接続され、携帯者に電圧低下を報知
するため、針式であれば運針の通常と異なる動作を、又
デジタル式であればフラッシング等の駆動を行なう。本
発明は上記の如く、電圧レベル変換回路を設けたことに
より充電制御回路の殆んどすべてをＣ／ＭＯＳＩＣ内に
モノリシックに集積化されているので構造の複雑化を阻
止し、コストの上昇、信頼性の低下を防止することが可
能である。
第１図は本発明による電圧制御回路の実施例を示す図。
Ｒｖ：検出電圧調整用抵抗、ＳＣ：太陽電池、９：Ｄ−
ＦＦ、１３：逆流防止ダイオード。第２図は第１図のり
ミッタの動作特性を示す図。第３図は他のリミッタの動
作特性を示す図。Ｖｏｏｔ：充電停止電圧（リミッタ遷
移電圧）、ＩＣ：充電電流。第４図は本発明の他の充電
制御回路を示す図。 第５図は過充電防止回路及び電池電圧低下検出回路を含
む実施例を示す図。Ｖｍａｘ：充電停止電圧、Ｖｍｉｎ
ｉ：充電促進、Ｒｖ，，Ｒｖ２：調整用紙抗（連動可）
。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図
ＦＦ、１３：逆流防止ダイオード。第２図は第１図のり
ミッタの動作特性を示す図。第３図は他のリミッタの動
作特性を示す図。Ｖｏｏｔ：充電停止電圧（リミッタ遷
移電圧）、ＩＣ：充電電流。第４図は本発明の他の充電
制御回路を示す図。 第５図は過充電防止回路及び電池電圧低下検出回路を含
む実施例を示す図。Ｖｍａｘ：充電停止電圧、Ｖｍｉｎ
ｉ：充電促進、Ｒｖ，，Ｒｖ２：調整用紙抗（連動可）
。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図
Claims (1)
- １ 太陽電池によつて充電される充電用電源を用いる電
子式時計において、発振分周等の計時機能回路とＭＯＳ
トランジスタを用いた充電制御回路とを同一基板に集積
させ、前記充電制御回路は前記充電用電源の電圧を検出
する電圧検出回路、前記太陽電池と直列又は並列に設け
られ、前記太陽電池から前記充電用電源への充電を制御
するリミツタトランジスタ及び電圧レベル変換回路を有
し、前記リミツタトランジスタは前記電圧検出回路の出
力電圧を前記電圧レベル変換回路によつて前記太陽電池
の電圧レベルにレベル変換された電圧で開閉制御される
ことを特徴とする電子時計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51029738A JPS6015898B2 (ja) | 1976-03-18 | 1976-03-18 | 電子時計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51029738A JPS6015898B2 (ja) | 1976-03-18 | 1976-03-18 | 電子時計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52112353A JPS52112353A (en) | 1977-09-20 |
| JPS6015898B2 true JPS6015898B2 (ja) | 1985-04-22 |
Family
ID=12284440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51029738A Expired JPS6015898B2 (ja) | 1976-03-18 | 1976-03-18 | 電子時計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6015898B2 (ja) |
-
1976
- 1976-03-18 JP JP51029738A patent/JPS6015898B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52112353A (en) | 1977-09-20 |
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