JPS6210091B2

JPS6210091B2 -

Info

Publication number: JPS6210091B2
Application number: JP53128949A
Authority: JP
Inventors: Kazufumi Usui
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1978-10-19
Filing date: 1978-10-19
Publication date: 1987-03-04
Also published as: JPS5556429A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、例えば電子式腕時計、電子式卓上計
算機等、電池を電源とする小型電子機器の電源供
給装置に関する。

電池を電源とする小型電子機器、例えば電子式
腕時計においては、リチウム電池を用い、このリ
チウム電池を降圧して電子回路を駆動させること
により電池の長寿命化を計り、電池交換の手間を
省くことが考えられている。第１図は従来の電子
式腕時計の電源供給を示したもので、リチウム電
池１の出力電圧V₁は降圧回路２に送られて降圧
され、その降圧電圧V₂が発振・論理回路３に駆
動電圧として供給される。上記発振・論理回路３
は、基準周波数信号を発生する水晶発振部及び基
準周波数信号を分周計数して時刻情報を得る計時
部等を備えた電子回路であり、この発振・論理回
路３から出力される時刻情報は液晶表示装置４に
て光学的に表示される。また、５は照明ランプ装
置であり、ランプスイツチ６を投入することによ
り、照明ランプが点灯し、暗所における液晶表示
装置４の時刻の視認を容易にさせるためのもので
ある。

上記構成においては、発振・論理回路３は、電
池１の降圧電圧V₂によつて動作しているもので
あり、それ故、電池電圧V₁が低下すると降圧電
圧V₂も低下し、発振・論理回路３において論理
動作に誤りが生じたり、発振の停止が発生すると
いう欠点があつた。特に、照明ランプ装置５の駆
動時においては照明ランプに大電流が流れるので
電池の内部抵抗が大きくなり、その結果、電池の
出力電圧V₁及び降圧電圧V₂は第２図に示すよう
に急激に低下するものである。

しかして、このような欠点を解消する為、従来
では、電池電圧の低下時に電池の出力電圧を直接
発振・論理回路に供給することが提案されてい
る。例えば、特開昭53−115269号公報において
は、電池の降圧手段としてダイオードを用い、常
時はこのダイオードによつて降圧された電圧で電
子回路を駆動し、電池電圧が低下したことが検知
されると、ダイオードを介さず電池電圧を直接電
池回路に供給して電子回路の誤動作を防止してい
る。

然しながら、降圧手段としてダイオードを用い
ることは、このダイオードによる電圧降下によつ
て無駄な電力消費がなされるという欠点があり、
特に第１図に示した如く、電池電圧として−
3V、降圧電圧として−1.5Vというように降圧率
が高い場合には電力損失が非常に大きいものにな
る。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、電
池を電源とし、通常は上記電池を降圧回路で降圧
し、この降圧電圧で動作する負荷回路を有する小
型電子機器において、上記電池電源が低下した際
に降圧電圧に換えて他の電圧を供給する場合、降
圧回路で消費電力を押えることが出来る小型電子
機器の電源供給装置を提供することを目的とする
ものである。

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明
する。第３図は本発明を電子式腕時計に実施した
場合を示すもので、3Vのリチウム電池１０の出
力電圧V₁は照明ランプ装置１１に送られる。こ
の照明ランプ装置１１は、第１図と同様に液晶表
示装置を照射して時刻の読み取りを容易にするた
めのもので、ランプスイツチ１２を投入している
間だけ照明ランプ（図示せず）が点灯すると共
に、照明ランプが点灯している間だけハイレベル
となる信号ｌが、詳細を後述する発振・論理回路
１３に送られる。また、電池１０の出力電圧V₁
は電圧制御回路１４に入力端子１４ｘを介して入
力され、Ｎチヤンネルトランジスタ（以後、トラ
ンジスタと略称する）１４ａを介してコンデンサ
１４ｂが付された出力端子１４ｙに接続されると
共に、直列接続されたトランジスタ１４ｃ，１４
ｄを介しても上記出力端子１４ｙに接続され、上
記出力端子１４ｙから出力される電圧V₂は発
振・論理回路１３に駆動電圧として送られるもの
である。上記発振・論理回路１３は水晶発振器１
３ａから出力される基準周波数信号を分周回路１
３ｂで分周し、この分周回路１３ｂからの周期１
秒の信号を計数回路１３ｃで計数して時刻情報を
デコーダ・ドライバ回路１３ｄに送り、さらに液
晶表示装置１５にデコーダされた時刻情報を送つ
て時刻をデイジタル表示するものである。また１
３ｅは上記照明ランプ装置１１からの信号ｌが供
給される遅延回路であり、この遅延回路１３ｅ
は、信号ｌがハイレベルになるとこのハイレベル
の信号を分周回路１３ｂからのパルス信号により
所定時間遅延させて出力するもので、この遅延回
路１３ｅの出力は、上記信号ｌと共にオア回路１
３ｆを介して電圧制御回路１４内部のトランジス
タ１４ａのゲート及びノア回路１４ｅの一方入力
端に電圧切替指令信号として供給される。上記ノ
ア回路１４ｅの他方入力端には、分周回路１３ｂ
からの所定周期の信号、例えば512Hzのクロツク
信号が降圧用クロツク信号として与えられている
もので、このノア回路１４ｅの出力信号はインバ
ータ１４ｆ及びコンデンサ１４ｂと同容量のコン
デンサ１４ｇを介してトランジスタ１４ｃ，１４
ｄの接続点に接続される。また、上記ノア回路１
４ｅの出力信号はインバータ１４ｈにも与えら
れ、このインバータ１４ｈの出力はトランジスタ
１４ｄのゲートに与えられると共に、インバータ
１４ｉにも送られ、このインバータ１４ｉの出力
はトランジスタ１４ｃのゲートに与えられる。

尚、上記インバータ１４ｆ，１４ｈ，１４ｉは
入力と逆レベルの信号を出力するものであり、例
えばインバータ１４ｆにおいては入力信号がハイ
レベルであれば、その出力端が出力端子１４ｙと
接続されて電圧V₂、即ちローレベルの信号を出
力し、入力信号がローレベルであれば、その出力
端がアースと接続されて、ハイレベルの信号を出
力するものである。

上記の構成において、ランプスイツチ１２が投
入されていない状態においては、照明ランプ装置
１１から出力される信号ｌはローレベルであり、
それ故、オア回路１３ｆから電圧切替指令信号は
出力されず、電圧制御回路１４のトランジスタ１
４ａはオフ状態になつている。そして、分周回路
１３ｂから出力される512Hzの降圧用クロツク信
号が反転されてノア回路１４ｅから出力され、そ
の出力信号がハイレベルの時はトランジスタ１４
ｄがオフ、１４ｃがオンになると共に、インバー
タ１４ｆの出力端が出力端子１４ｙと接続され、
コンデンサ１４ｂ，１４ｇが直列接続されて電池
１０の出力電圧によつて充電される。次にノア回
路１４ｅからの出力がローレベルになると、トラ
ンジスタ１４ｃがオフ、１４ｄがオンになりイン
バータ１４ｆの出力端がハイレベルであるアース
に接続されるのでコンデンサ１４ｂ，１４ｇが並
列接続されることとなり、コンデンサ１４ｂ，１
４ｇの接続点の電圧、即ち、電池電圧V₁の半分
の電圧V₂が出力端子１４ｙから出力され、発
振・論理回路１３に駆動電圧として供給されるこ
とになる。

しかして、ランプスイツチ１２が投入され照明
ランプが点灯すると電池１０の出力電圧V₁は第
４図ｃに示すように大幅に電圧低下するばかり
か、照明ランプの点灯が終了した後も直ちにはラ
ンプ点灯前の水準には復帰せず、除々に復帰して
所定時間経過後照明ランプ点灯以前の水準に戻
る。上記ランプ点灯中においては、信号ｌは第４
図ａに示すようにハイレベルとなり、また遅延回
路１３ｅによつて所定時間遅延されるので、オア
回路１３ｆからは第４図ｂの如き信号が電圧切替
指令信号として出力される。この電圧切替指令信
号は、電圧制御回路１４のノア回路１４ｅに送ら
れ、ノア回路１４ｅの出力をローレベルにしてト
ランジスタ１４ｃをオフ状態に保持させることに
より降圧動作を停止させる。また上記電圧切替指
令信号によりトランジスタ１４ａをオン状態にさ
せるので、出力端子１４ｙからは、第４図ｄに示
すように、電池１０の出力電圧V₁が出力される
ものである。

従つて、上記実施例においては照明ランプを点
灯しても発振・論理回路３に印加される電圧を補
償できるので、発振停止、回路の誤動作を防止で
きるものであり、また、電池１０の出力電圧V₁
が出力端子１４ｙから出力されている間は分周回
路１３ｂからの降圧用クロツク信号がノア回路１
４ｅから出力されないようにしているので降圧動
作は行なわれず、この間の電力消費をなくすこと
ができるものである。

また、ランプ点灯後所定時間経過してから、発
振・論理回路３に印加される電圧を電池電圧から
降圧電圧に復帰させているので、電池電圧がまだ
十分回復しないために降圧電圧が低くて発振停止
が発生することを防止できるものである。

尚、上記実施例においては、電池電圧を低下さ
せる重負荷として照明ランプを示したが、これは
ブザー等の報音装置であつてもよい。

また、液晶によつて時刻を表示する電子式腕時
計だけでなく、例えばステツプモータによつて指
針を回転させるアナログ式の電子時計であつても
よいもので、また、腕時計だけでなく置時計、携
帯時計、電子式卓上計算機等、電池を電源とする
ものに本発明は適用できるものである。

さらに、上記実施例においては、発振・論理回
路３の印加電圧を変えるようにしたが、必らずし
も発振・論理回路全てを電圧切替させる必要はな
く、例えば、時計にとつて最も重要である発振部
のみ電圧切替するようにしてもよい。

以上述べたように、本発明によれば、電池を電
源とし、この電池の降圧電圧で駆動する負荷回路
を備えた小型電子機器において、重負荷の駆動に
より電池の出力電圧が低下した場合でも、上記負
荷回路に供給される電圧を一定以上に保持するよ
うにしたので負荷回路の誤動作、機能停止を防止
し得るばかりか、降圧用クロツク信号が降圧回路
に供給されるのを禁止して降圧動作を停止させた
ので無駄な電力消費をなくすことが出来るもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電子式腕時計の電源供給を示す
図、第２図は第１図の動作を説明するためのタイ
ムチヤート、第３図は本発明による電子式腕時計
の電源供給を示す図、第４図は第３図の動作を説
明するためのタイムチヤートである。１，１０……電池、２……降圧回路、５，１１
……照明ランプ装置、１３……発振・論理回路、
１４……電圧制御回路、１５……液晶表示装置。

Claims

【特許請求の範囲】

１電池と、ハイレベル及びローレベルからなる
降圧用クロツク信号を出力する手段を備えた負荷
回路と、第１、第２のコンデンサ及び前記降圧用
クロツク信号によつてスイツチング制御される複
数のスイツチング用トランジスタを少なくとも有
し前記負荷回路からの降圧用クロツク信号の一方
のレベルで前記第１及び第２のコンデンサを直列
接続させると共に前記電池の出力電圧を充電さ
せ、前記降圧用クロツク信号の他方のレベルで前
記第１及び第２のコンデンサを並列接続して前記
電池の降圧電圧を得る降圧回路と、駆動時に前記
電池の出力電圧を低下させる重負荷回路と、常時
は前記降圧回路で得られる降圧電圧を前記負荷回
路に供給し前記電池の出力電圧を低下させる重負
荷回路が駆動された際には前記電池の出力電圧を
前記負荷回路に供給する電圧切換手段と、この電
圧切換手段によつて前記電池の出力電圧が前記負
荷回路に供給されている際に前記降圧回路に前記
降圧用クロツク信号が供給されるのを禁止する禁
止手段とを具備したことを特徴とする小型電子機
器の電源供給装置。