KR930005425B1

KR930005425B1 - 아나로그 전자시계

Info

Publication number: KR930005425B1
Application number: KR1019880012122A
Authority: KR
Inventors: 모또무 하야까와; 마사시 요시노
Original assignee: 세이꼬 엡슨 가부시끼가이샤; 야마무라 가쯔미
Priority date: 1987-09-21
Filing date: 1988-09-20
Publication date: 1993-06-21
Also published as: EP0309164A2; DE3850831D1; DE3855081D1; KR890005591A; EP0309164A3; CN1032246A; DE3855081T2; EP0510730B1; HK102497A; EP0309164B1; US4882717A; DE3850831T2; EP0510730A3; CN1023666C; EP0510730A2

Abstract

내용 없음.

Description

아나로그 전자시계

제1도는 본 발명의 한 실시예를 도시하는 회로도.

제2a, b도는 기생 다이오드의 구성을 도시하는 MOS형 FET 단면도.

제3도는 충전시의 전류경로(전파정류)의 도시도.

제4도는 충전시의 전류경로(반파정류)의 도시도.

제5도는 충전타이밍과 모터구동타이밍을 도시하는 타임 챠트.

제6도는 “SEL”신호를 작성하고 있는 논리회로도의 동작을 도시하는 타임챠트.

제7도는 모터 코일에 흐르는 역류 기전류의 도시도.

제8도는 로터의 회전을 도시하는 도면,

제9도는 리미터 작동시의 전류경로의 도시도.

제10a, b도는 샘플링식 전압검출회로의 회로도.

제11도는 정전기 이력 바이패스 다이오드를 정류소자로 했을 경우의 충전회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 발진회로 2 : 분주회로

3 : 모터 구동파형 합성회로 4 : 회전검출회로

5 : 자계검출회로 6 : 모터구동회로

7 : 스텝모터코일 8 : 2차전지

9 : 충전제어회로 10 : 전압검출회로

11 : 시계 외부 충전기 12,13 : Pch MOS형 FET

14,15 : Nch MOS형 FET 16,19 : 기생 다이오드

43 내지 46 : 스위칭 소자

47 내지 50 : 정전기 입력 바이패스 다이오드

본 발명은 충전가능한 아나로그 전자시계의 충전 회로에 관한 것이다.

종래 아나로그 전자시계의 충전방식으로는 문자판의 일부에 태양전지를 장치하고 태양전지로부터의 에너지를 2차 전지에 충전하는 방법이나 특개소 52-154665호, 특개소 49-118467호, 실신공고 56-4240호 등에 보이는 바와 같이 팔목시케 케이스 외부에 충전용인 단자를 설치하고 외부 전원과 접촉하므로써 2차 전지에 충전하는 방법이 제안되어 있다. 또, 그밖에 특개소 61-29783호에 보이듯이 시계내에 배치된 전자결합용 코일에 외부교류자계를 가하고 정류 다이오드 등의 충전 회로를 통해서 2차 전지에 충전하는 방식이 제안되어 있다. 또한 특공고 60-15035호에서는 시계구동모터용 코일을 이동해서 충전시에는 시계구동회로로부터 코일을 절단 분리하고 특개소 61-29783호와 마찬가지로 외부 교류 자계로 2차 전지를 충전하는 방식이 제안되어 있었다.

그러나, 종래의 기술로는 이하와 같은 문제점을 가지고 있다.

첫째로, 태양전지 방식이나 충전단자 방식인데 팔목시계 치수로는 디자인상의 제약이 있으며, 장식적인 아름다움을 다치지 않고 아나로그 전자시계에 채용하기는 곤란하다.

다음으로 특개소 61-29783호의 전자결합방식인데 시계구동모터용 코일 이외에 전자결합용 코일을 필요로 하며, 또한 충전회로로서 정류 다이오드 등이 필요하게 되므로 시계 스페이스의 제약, 원가상승의 요인이 크다.

또, 특공소 60-15035호의 시계구동모터용 코일 겸용방식에서는 통상 운침시와 충전시에서 코일이 접속하는 회로를 시계구동용회로 또는 충전회로로 절환하는 스위치 기구가 필요해지며 또 충전회로로서 정류 다이오드가 필요하므로 설계 스페이스의 제약, 원가 상승의 요인이 되며 스위치 기구의 메카니즘적 신뢰성의 향상등 배려해야할 점이 많았다. 또, 충전시는 코일이 시계구동용 회로로부터 절단분리되어서 운침이 정지되므로 충전후에 시각맞춤을 할 필요가 있는 등 매우 불편했다.

그런데, 본 발명은 이같은 문제점을 해결하는 것이며 그 목적으로 하는 바는 현상의 아나로그 전자시계용인 IC에 사소한 논리회로를 부가하는 것만이며, 특히 외부착인 전자회로, 충전기구를 필요로 하지 않고, 소형, 저원가인 충전용 아나로그 전자시계를 제공할 수 있고 또한 운침시에도 동시에 충전가능해지는데 있다.

본 발명의 아나로그 전자시계는 적어도 스텝 모터, 상기 스텝모터 구동용인 스위칭소자, 충전가능한 2차전원을 가지는 아나로그 전자시계에 있어서 상기 스텝 모터의 코일에 외부교류자계로 유기된 교류전압을 상기 스위칭 소자에 전기적으로 병렬로 형성한 PN 접합을 통해서 정류하고 상기 2차전원에 충전가능하게 한 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 아나로그 전자시계는 적어도 충전 가능한 2차전원, 스텝모터, 상기 스텝모터의 코일의 양단으로부터 상기 2차전원의 플러스측으로 접속된 2개의 스위칭 소자, 상기 스텝 모터의 코일의 양단으로부터 상기 2차전원의 마이너스측으로 접속된 2개의 스위칭 소자, 상기 스텝 모터의 코일의 양단으로부터 상기 2차 전원의 마이너스측으로 접속된 2개의 스위칭 소자, 상기 각 스위칭 소자에 전기적으로 병렬로 형성한 PN 접합을 가지며, 상기 스텝 모터의 코일에 외부교류자계로 유기한 교류전압을 상기 PN접합을 통해서 정류하고 상기 2차전원에 충전가능으로 한 아나로그 전자시계에 있어서 상기 스텝모터의 구동펄스의 입상시부터 10msec의 구역이 되어 상기 스위칭소자 중 적어도 3개를 OFF 상태로 한 구간을 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 아나로그 전자시계는 적어도, 스텝모터, 상기 스텝모터 구동용 스위칭소자, 상기 스위칭소자에 전기적으로 병렬로 형성한 PN접합, 충전 가능한 2차전원, 상기 2차전원의 전압검출수단, 상기 전압검출수단에 접속되어 있는 충전제어회로를 가지며, 상기 스텝모터의 코일에 외부교류자계로 유기한 교류 전압을 상기 PN접합을 통해서 정류하고 상기 2차 전원에 충전가능한 아나로그 전자시계에 있어서 상기 2차 전원의 충전전압이 미리 설정한 값에 도달한 것을 상기 전압 검출수단이 검출했을때에는 상기 충전제어회로로 상기 스텝모터의 구동펄스출력 이외는 상기 스텝모터의 코일을 단락한 것을 특징으로 한다.

이후, 실시예에 기준하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 제1도는 본 발명의 실시예를 도시하는 회로도이며, (1)은 발진회로이며, 통상은 시계용 소형 수정진동자를 원진으로 하여 32768Hz인 표준신호를 발생하고 있다. (2)의 분주회로는 상기 표준신호를 차례로 분주해서 회로동작에 필요한 주파수의 신호를 발생하고 있다. (3)은 모터구동파형 합성회로이며, 모터구동에 필요한 각종 타이밍 펄스파형을 발생하고 있다. (4)는 회전검출회로이며, 통상 모터구동펄스(이후 P로 부른다)를 출력했을때, 모터의 회전, 비회전을 검출해서 비회전이었을 경우에는 모터구동파형 합성회로(3)에 피드백을 걸어서, 보정모터펄스(이후 P₂로 부른다)를 출력하기 위해 있다. 또, (5)는 자계검출회로이며 시계에 외부 자계가 걸렸을때, 모터 운침의 신뢰성을 높이기 위해서(P₁)을 취소하고 (P₂)를 출력하기 위해 있다. 이상 (3), (4), (5)의 회로는 특개소 54-75520호, 특개소 54-77162호, 특개소 55-87977호등에 의해서 주지의 사실로 되어 있는 아나로그 전자시계의 저소비전력 구동회로이다. 다음에, (6)은 모터구동회로이며 모터 드라이버가 되는 Pch MOS형 FET(12), (13), Nch MOS형 FET(14), (15)로 구성되어 있다(이후, 단순히 FET로 부른다). 여기에서 본 발명에 있어서는 각 FET(12 내지 15)의 기생 다이오드(16 내지 19)가 정류용 소자로서 중요한 작용을 하게 된다. 제2도에서는 Pch MOS형 FET의 단면도를 도시하고 있는데 그 구조상 소스→서브 스트레이트에 PN접합(D₁)이 형성되며, 드레인→서브 스트레이트에 PN접합(D₂)이 형성된다. 여기에서 FET를 모터 드라이버에 사용할때는 소스와 서브 스트레이트는 동 전위로서 사용하므로 PN접합(D₁)은 무효가 되며, PN접합(D₂)만이 다이오드로서 기능하게 된다. 이 (D₂)를 기생 다이오드라 부르며, 드레인이 애노드로서 서브 스트레이스트 소스가 캐소드로서 기능한다. 또, Nch MOS형 FET는 Pch의 역이 되며 기생 다이오드는 서브 스트레이트=소스가 애노드, 드레인이 캐소드로서 기능한다. 본 발명은 이 기생다이오드를 정류용 소자로 하고 있으므로 외부착 정류용 소자를 필요로 하지 않는 것이 큰 특징이다. 제1도의 (7)은 스테모터용 코일(이후 모터 코일로 부른다)이며, 운침시는 FET(12 내지 15)의 ON/OFF제어로 모터가 구동되며, 충전시는 시계 외부 충전기(11)로 발생한 교류자계가 모터일(7)을 쇄교해서 전자유도로 교류전압이 모터코일(7)에 유기되며, 기생 다이오드(16 내지 19)를 정류 회로로서 2차전지(8)에 충전된다. 이 2차전지(8)에 축적한 에너지로 시계를 구동하게 된다. 또, 충전시의 전류경로를 상세하게 설명하면 제3도와 같이 되며 모터코일(7)에 발생한 교류전압이 제3도상에 있어서 모터코일(7)의 우측의 전위가 높을때에는 화살표(34)(접선)의 경로로 흐르며 모터코일(7)의 좌측의 전위나 높을때는 화살표(55)(일점쇄선)의 경로를 전류가 흐르며, 어느쪽의 전위가 높음에도 늘 2차전지(8)에는 충전방향으로 전류가 흐르게 되며, 전파 정류로 된다. 여기에서, 전기의 전파 정류를 실현하기 위해서는 각 FET(12 내지 15)를 모두 OFF로 제어할 것이 필요하며, 가령 1개의 FET가 ON으로 되어 있을 경우에는 반파정류로 되며 그때의 전류 경로를 제4도에 설명한다. 제4도에 있어서는 FET(13)만이 ON에 제어되어 있으므로 기생 다이오드(17)의 양단이 단락되며, 다이오드 브리지로는 되지 않는다. 따라서, 모터코일(7)의 우측의 전위가 높을때에는 화살표(37)(일점쇄선)의 경로, 즉 기생 다이오드(16)→FET(13)→모터코일(7)과 페루프가 구성되며, 2차전지(8)에는 충전되지 않고 반파전류로 되며, 충전효율을 반감된다. 또, 후술의 리미터 제어시에 설명하지만 FET(12 및 13)이 더불어 ON, 또는 FET(14 및 15)가 더불어 ON일때에는 2차전지(8)에는 전혀 충전되지 않는다. 따라서, 가장 충전효율이 양호한 정류회로를 구성하기 위해서는 각 FET(12 내지 15)는 모두 OFF로 할 필요성이 있다.

여기에서 FET(12 내지 15)를 OFF 제어인체로 있으면 당연히 스텝모터구동이 불가능해지므로 본 실시예에서는 스텝모터구동을 함과 동시에 충전가능으로 하기 때문에 제5도에 도시하는 것같은 타임챠트로 스텝모터구동타이밍과 충전타이밍을 제어하고 있다. 본 실시예에서는 운침주기를(1Hz)로 하고 있으므로 모든 타이밍은 분주회로(2)이 출력인 “1Hz”신호에 동기하고 있다. 이 “1Hz”신호의 입하로부터 117.2msec이 스텝모터 구동타이밍으로 되며 다음의 “1Hz”신호의 입하까지의 882.8msec을 충전타이밍으로서 이후 스텝모터 구동타이밍→충전타이밍→…로 차례로 반복하게 된다. 따라서, 실제로 충전에 기어하고 있는 기간은 1초중 882.8msec으로 되며, 약 10%는 충전효율이 떨어지는 셈인데 이같은 제어를 함으로서 운침시에도 동시에 충전가능하게 되며, 시계의 기본기능인 시각계수를 유기하는 것이 가능하게 된다. 여기에서 이때의 회로동작을 이하에 설명한다. 제1도의 충전제어회로(9)가 스텝모터 구동타이밍과 충전타이밍을 절환하고 있으며 충전제어회로(9)내의 “SEL”신호(“SEL”신호를 작성하고 있는 AND게이트(33), OR게이트(32)의 타임챠트를 제6도에 도시한다. 분주회로(2)의 출력인 “64Hz”, “32Hz”, “16Hz”, “8Hz”인 각 신호가 AND게이트(33)의 입력으로 되며, 그 출력 “AND 33”과 “4Hz”, “2Hz”, “1Hz”가 OR게이트(32)의 입력으로 되어서 OR게이트(32)의 출력이 “SEL”신회로 된다)는 1Hz의 입하에서 117.2msec의 사이(0)가 되며, 이때는 FET(12)의 게이트신호(GP₁)을 출력하고 있는 AND-OR 선택기(25, 26 및 23)는 AND(25)를 선택해서 (GP₁)을 (GP₁)에 출력한다. 또 FET(14)의 게이트 신호를 (GN₁)을 출력하고 있는 AND게이트(27)로 (GN₁)을 출력한다. 마찬가지로 FET(13)의 게이트신호(GP₂)에는 (GP₂)가 FET(15)의 게이트신호(GN₂)에는 (GN₂)가 출력된다. 여기에서, GP₁, GN₁, GP₂, GN₂은 모터구동파형 합성회로(3)의 출력이며, SP₀, SP₁, P₁, SP₂, P₂의 일련의 모터구동펄스를 형성하고 있다(SP₀, SP₁은 자계검출펄스, P₁은 제1모터펄스, SP₂는 회전검출펄스, P₂는 제2보정모터 펄스를 도시하며, (상세한 설명은 특개소 60-260883호를 참조) 따라서 “SEL”신호가 0인 구간은 그대로 스텝모터 구동이 이뤄지게 된다. 다음에 “SEL”신호가 1일때 즉 충전타이밍의 설명을 한다. 이때, 전압검출회로(10)(후술의 리미터제어시 설명)의 “LIM”신호는 1로 되어 있으며, “SEL”신호가 1이면 GP₁을 출력하고 있는 AND-OR선택기(25, 26 및 23)은 (26)이 선택되어서 GP₁=“LIM”=1로 된다. 마찬가지로 GP₂=“LIM”=1로 되며, 또 GN₁을 출력하고 있는 AND게이트(27)는 “SEL”신호가 1이면 0을 출력해서 GN₁=0으로 된다. 마찬가지로 GN₂=0이 된다. 따라서, 각 FET(12 내지 15)는 모터구동파형 합성회로(3)의 출력과는 관계없고 모두 OFF로 제어되어서 충전이 가능해진다.

여기에서 P₂출력시부터 충전타이밍이 되기까지의 동안을 T_i=25, 4msec 잡고 있으나 이것은 안정된 스텝모터 구동을 위해 필요한 시간으로 되며, 그 이유를 이하에서 설명한다. 현재의 스텝모터 구동방식은 특공소 57-40759회로 제안된듯이 모터펄스출력후에는 모터 드라이버 FET의 Pch측 2개, 또는 Nch측 2개를 ON상태로 제어해서 모터코일에 역류기 전류를 흘리고 로터에 브레이크를 걸므로서 안정된 스텝모터 구동을 도모하고 있다. 제7도는 모터코일에 흐르는 전류를 도시하고 있으며 모터코일에 역류기 전류가 흐르지 않는다고 하면 점선으로 도시한 것같은 전류파형도로 되는데 실제는 역류기 전류에 의해서 실선에 도시한 전류파형이 된다. 로터가 정지되고 있을때에는 역류기 전류가 흐르지 않으므로서 제7도에 있어서 전류치가 0으로 되었을때가 로터 회전의 정지된대로 된다. 그러나, 충전타이밍에 있어서는 모든 FET(12 내지 15)를 OFF 상태로 하기 때문에 모터구동펄스 직후부터 충전 타이밍에 넣으면 역류기 전류에 의한 브레이크 작용은 기대되지 않으며 안정된 스텝모터구동을 할 수 없게 된다. 그 결과, 통상의 2극 스텝모터에서는 180° 회전되어야 되는 것을 정규의 자기안정점에서 정지되지 않으며, 잘못 복귀되고, 2회전의 모양을 도시하고 있다. 그래서 본 실시예에 있어서는 모터펄스 출력후는 Pch FET(12 및 13)을 (ON)상태로 해두고 완전히 로터가 정지되고부터 전 FET(12 내지 15)를 OFF로 해서 충전 타이밍에 들어가게 하고 있다. 그렇게 함으로서 안정된 스텝모터구동을 하면서 동시에 충전도 가능해진다. 또한, 본 실시예에 있어서는 여유를 두어 T_i=25, 4msec로 하고 있는데, 통상의 팔목시계용 스텝모터에 있어서는 모터의 관성, 구동펄스폭에 따라서도 다른데 T_i=20msec 정도로 하면, 로터는 완전 정지되어서 충전 타이밍에 들여넣을 수 있다. 로터의 관성 모멘트에 따라서 필요로 하는 T_i는 달라진다. 일반으로 모터구동펄스의 입상으로 부터 로터가 완전히 정지될 때 까지의 시간은 로터의 지름이 작아지면 짧아지며 현재의 최소의 로터지름 1mm(재조상, 모터특성상의 이유로 지름이 1mm이하인 로터는 실용화되어 있지 않다)에 있어서는 10msec로 로터는 정지된다. 그 경우는 T_i를 10msec 이상으로 설정하면 문제는 없다.

또, 본 실시예에 있어서는 T_i-25.4msec로 하기 위해서는 “SEL”신호의 0의 구간을 117.2msec로 하고 있다. 즉, 일련의 모터구동펄스는 “1Hz”신호의입하시에서 출력되어 있어서, P₂출력시는 “1Hz”신호의 입하보다 91.8msec 후로 되어 있다. 또 “SEL”신호도 “1Hz”신호에 동기해서 0으로 되므로 T_i=117.2-91.8=25.4(msec)로 된다. 따라서, 제1도에 있어서의 AND게이트(33), OR게이트(32)의 로직을 변경하므로서 “SEL”신호의 0구간폭이 바뀌며, 임의의 스텝모터에 맞는 최적 타이밍을 간단히 만들어낼 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 T_i을 P₂출력시부터 계산하고 있는데 이것은 충전시는 SP₀또는 SP₁로 자계가 검출되어서 P₂펄스구동으로 되기 때문이며, 자계검출이 없는 P₁펄스구동만이 시계에서는 출력시부터 계산하면 좋게 된다. 또한, 모터 구동방식으로서는 많은 종류가 있으며, 여러가지의 펄스의 조합에 의해서 모터가 구동되어 있다. 그러나, 어떻든지간에 (T_i)은 실제로 모터를 구동하는 펄스, 즉 그 펄스에 의해서 모터회전이 완료되는 것부터 적용하면 된다.

또, 더욱 안정된 스텝모터구동을 측정하기 위해서 본 실시예에 있어서는 시계외부충전기(11)가 발하는 교류자계의 주파수를 1Khz로 설정하고 있다.

또한, 더욱 안정된 스텝모터구동을 측정하기 위해서 본 실시예에 있어서는 시계외부충전기(11)가 내는 교류자계의 주파수를 1KHz로 설정하고 있다. 이 주파수가 지나치게 낮으면 로터가 교류자계에 끌려서 공진회전, 운침의 잘못된 복귀, 운침의 진동등을 일으키고만다. 본 실시예의 로터는 지름이 1.2mm이며, 이 지름에서의 관성모멘트에서는 주파수가 600Hz이상이면 로터가 교류자계를 따르지 못한채, 스텝모터구동에 영향이 나오지 않는다는 것이 실험적으로 확인되어 있다.

다음에 충전시의 리미터 제어 설명을 한다. 현재의 2차전지는 과충전으로 내압을 초과하면 특성의 열화 또는 파괴를 일으키므로 과충전방지회로를 설치해야 된다. 그래서, 항상 제1도의 2차전지(8)의 충전 전압을 모니터해서 내압을 초과치 않게 할 필요가 있으며 전압검출회로(10)는 2차전지전압을 검출하기 위해 있다. 그 구성으로서는 (21)이 2차전지전압의 강압용 저항이며 2차전지전압(V_DD-V_SS)을 비교기(20)의 작동영역까지 인하하고 있다. 또, (22)는 기준전압발생회로이며 그 출력전압은 리미터 설정치를 강압한 값이며 그 강압비율은 강압용 저항(21)의 강압비율과 같은 것으로 잡고 있다. 그렇게 함으로써 2차 전지전압이 리미터 설정치를 넘어섰을때 비교기(20)가 정확하게 검지하는 것이 가능하게 되며, 그때의 비교기(20)의 출력 “LIM”신호는 0이 된다. 여기에서 리미터 설정치는 2차전지(8)의 내압을 초과하지 않는 값으로 설정할 것이 필요해진다. 리미터 작동신호인 “LIM”신호가 0이 되었을때의 회로 동작으로서는 “SEL”신호가(즉 충전타이밍에 있어서는 상술한 바와 같이 GP₁=GP₂=“LIM”, GN₁=GN₂=0이 된다. 여기에서 “LIM”=0이면, Pch FET(12 및 13)는 ON이 되며, Nch FET(14 및 15)는 OFF로 된다. 제9도에는 리미터 작동시의 전류경로를 도시하고 있으며, 제9도상에 있어서 모터코일(7)의 우측의 전위가 높을때는 화살표(38)(점선)의 경로로 전류가 흐르며, 좌측의 전위가 높을 때는 화살표(39)(일점쇄선)의 경로로 전류가 흐른다. 이상의 동작으로 2차 전지(8)에 전류가 흘러들지 않고, 과충전에 대한 보호가 가능해진다. 또한, 본 실시예에서는 리미터 작동시에 Pch FET(12 및 13)을 ON으로 했는데 반대로 Nch FET(14 및 15)를 ON으로 해도 작용은 같다. 또, 본 실시예에 있어서 전압검출회로(10)는 항상 2차전지(8)의 전압을 모니터하고 있는데, 내부저항이 큰 2차 전지를 사용할 때는 샘플링적으로 전압을 검출해서, 그 샘플링시는 리미터를 작동해둘 필요가 있다. 즉, 충전시에는 2차전지전압은 겉보기의 전압으로서 충전전류 내부저항의 분이 높아지며, 오검출의 위험성이 높아진다. 따라서 그 경우는 제10도에 도시하는 전압검출회로로 할 필요가 생긴다. 그 동작을 설명하면 “Samp”신호는 액티브 구간이 2msec의 신호이며 그간은 0이 되며, 10초에 1회의 주기를 가지고 액티브가 된다(이후 “Samp”=0의 구간을 샘플링이라 부른다). 샘플링시에는 비교기(20), 감압용 저항(21), 기준전압발생회로(22)의 전원이 트랜지스터(40) ON함으로서 공급되며, 2차전지전압(V_DD-V_SS)를 검출하는 것이 가능해진다. 또, 샘플링시에는 AND게이트(42)로 강제적으로 “LIM”신호를 0으로 하여 전술과 같이 리미터를 작동시켜서 충전전류가 2차전지에 흘러들지 않도록 해서 전압 오검출을 방지하고 있다. 또 래치(41)는 샘플링시의 비교기(20)의 출력을 래치하기 위해서 있으며, 10초후의 샘플링까지 상태를 유지하고 있다. 래치(41)의 클록인 “Latch”신호는 “Samp”신호에 동기한 신호이며 1msec의 동안 0이 되며, 입상시에 래치(41)에 비교기(20)의 출력이 들여진다. 제10도와 같이 전압검출회로를 구성하면 2차전지전압의 오검출을 방지하는 밖에, 저소비 전력화의 효과도 있다. 즉, 샘플링시 이외는 비교기(20), 강압용 저항(21), 기준전압발생회로(22)에는 전원을 공급하지 않으므로 거기에서 소비하는 전류가 없어지기 때문이다. 따라서 내부 저항이 그처럼 크지 않는 2차전지를 쓴 경우에도 전압검출회로를 제10도의 구성으로 함으로서 저소비전력화를 도모할 수 있다. 또한, 여기에서 들은 샘플링 주기, 샘플링 폭은 어디까지나 한 예이며 시스템에 맞춰서 변경하는 것은 가능하다.

이상과 같이 본 실시예에 의하면 단순히 모터 드라이버 FET를 페루프로 하는 것만으로 리미터 회로를 구성할 수 있으므로 특히 외부착안 리미터 소자를 필요로 하지 않으며 저원가이며 또한 소형인 충전시계제공이 가능하다. 그런데 이제까지는 모터드라이버 FET의 기생 다이오드를 정류소자로 해서 실시예를 말했는데 본 발명의 용융범위는 이것만에 그치지 않고, 예컨대 제11도와 같은 구성도 가능하다. (43 내지 46)는 어떤 스위칭 소자이며, 그 구조상 기생 다이오드가 형성되지 않는 경우, 또는 기생 다이오드가 형성되어도 전류 능력이 없는 경우, 다이오드를 (47 내지 50)과 같이 부가하면 기생 다이오드 방식과 완전히 같은 작용이 얻어진다. 또, 다이오드(47 내지 50)의 회로적 구성을 통상의 정전기 입력 바이패스 다이오드를 정류소자에 이용하는 것도 가능하게 한다. 그렇게 함으로서 특히 정류용 다이오드를 부가할 필요는 없어지며, 시계용 IC의 면적을 넓히는 일도 없게 된다.

이상 말한바와 같이 본 발명에 의하면 적어도 모터구동회로, 스텝모터, 및 구동전원으로서 충전가능한 2차전지를 가지는 아나로그 전자시계에 있어서 전기모터 구동회로에 MOS형 FET를 사용하고 전기스텝모터의 코일에 외부교류자계에 의해서 유지된 교류전압을 전기 MOS형 FET의 서브스트레이트, 드레인간에 형성되는 기생 다이오드를 통해서 정류하고, 상기 2차전지에 충전가능하게 한 것으로 충전용 코일은 스텝모터용 코일을 겸용할 수 있고 정류회로는 기생 다이오드를 이용할 수 있으며 또 실시예와 같이 리미터 회로로서 모터드라이버 FET를 이용할 수 있게 된다. 따라서 현재의 아나로그 시계용인 IC에 사소한 논리회로를 부가하는 것만으로 특히 외부착 전자회로, 충전기구를 하지 않고 충전용 아나로그 전자 시계를 제공할 수 있다. 그 효과는 크며 디자인적으로는 통상의 박형의 드레스 위치와 다름이 없고, 또한 소형의 충전시계를 제공할 수 있고 또 원가상승의 요인이 없이 값싼 충전시계로 할 수 있다. 또한, 본 실시예에 의하면 모터시계시도 동시에 충전할 수 있고, 충전제는 운침을 멈춰야 하는 경우에 비해서 시각이 틀리지 않고 충전후의 시각맞춤을 걱정할 필요가 없으므로 언제나 마음편히 충전이 가능해진다.

또, 본 발명에 의하면 적어도 충전가능한 2차 전원, 스텝모터, 전기스텝모터의 코일의 양단부터 상기 2차전원의 플러스측으로 접속된 2개의 스위칭소자, 상기 스텝모터의 코일의 양단부로터 상기 2차 전원의 바이패스 측으로 접속된 2개의 스위칭소자, 상기 각 스위칭소자에 전기적으로 병렬로 형성한 PN접합을 가지는 아나로그 전자시계에 있어서, 상기 스텝모터의 구동 펄스의 입상시부터 10msec의 구간이외에 상기 각 스위칭 소자중 적어도 3개를 OFF상태로 한 구간을 설치함으로서 모터운침시에도 동시에 충전이 가능함으로 충전용 코일에 모터코일을 겸용할 수 있고 저유회로에 기생 다이오드를 이용할 수 있고, 리미터용 소자로도 필요로 하지 않으므로 현재의 아나로그 시계용인 IC에 근소한 논리회로를 부가하는 것만으로 특히 외부착인 전자회로, 충전기구를 필요로 하지 않고 충전용 아나로그 전자시계를 제공할 수 있다. 따라서, 디자인적으로는 통상의 박형 드레스 위치와 하등 다르지 않으며, 또한 소형의 충전시계를 제공할 수 있고 또, 원가상승의 요인이 없고 값싼 충전시계로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 적어도 스텝모터, 상기 스텝모터구동용 스위칭 소자, 상기 스위칭 소자에 전기적으로 병렬로 형성한 PN접합, 충전가능한 2차전원, 상기 2차전원의 전압검출수단, 상기 전압검출수단에 접속되어 있는 충전제어회로를 가지는 아나로그 전자시계에 있어서 2차전원 전압이 설정치를 초과했을때에는 스텝모터코일의 양단을 단락하는 것만으로 과충전 방지회로가 된다. 특히, 본 실시예와 같이 코일단락수단으로서 모터 드라이버용 MOS형 FET를 이용하면, 신규로 리미터 소자를 추가할 필요는 없어진다. 그 효과는 크며, IC의 면적은 통상의 시계용 IC와 하등 다름이 없고, 원가도 상승치 않게 된다. 따라서, 소형이고 값싼 충전시계를 제공하는데 크게 공헌하게 된다.

Claims

스텝모터, 상기 스텝모터구동용인 스위칭 소자, 충전가능한 2차전원을 가지는 아나로그 전자시계에 있어서, 상기 스텝모터의 코일에 외부교류자계에 의해서 유기한 교류전압을 상기 스위칭소자에 전기적으로 병렬로 형성한 PN접합을 통해서 정류하고, 상기 2차 전원에 충전 가능하게 구성한 것을 특징으로 하는 아나로그 전자시계.
제1항에 있어서, 스텝모터구동스위칭 소자로서 MOS형 FET를 쓰며, PN접합에 MOS형 FET의 서브스트레이트, 드레인간에 형성되는 기생 다이오드를 쓴 것을 특징으로 하는 아나로그 전자시계.
제1항에 있어서, PN접합에 스텝모터의 코일 입력단자에 설치하는 정전기 입력 바이패스용 다이오드를 쓴 것을 특징으로 하는 아나로그 전자시계.
적어도 충전가능한 2차전원, 스텝모터, 상기 스텝모터의 코일의 양단부으로부터 상기 2차전원의 플러스 측으로 접속된 2개의 스위칭 소자, 상기 스텝모터의 코일의 양단부터 상기 2차전원의 마이너스측으로 접속된 2개의 스위칭 소자, 상기 각 스위칭 소자에 전기적으로 병렬로 형성한 PN접합을 가지며, 상기 스텝모터의 코일에 외부교류자계에 의해서 유기된 교류전압을 상기 PN접합을 통해서 정류하고, 상기 2원에 충전가능으로 한 아나로그 전자시계에 있어서, 상기 스텝모터의 구동펄스의 입상시부터 10msec의 구간 이외에 상기 각 스위칭 소자중, 적어도 3개를 OFF상태로 한 구간을 설치한 것을 특징으로 하는 아나로그 전자시계.
적어도 스텝모터, 상기 스텝모터구동용인 스위칭소자, 상기 스위칭소자에 전기적으로 병렬로 형성한 접합, 충전가능한 2차전원, 상기 2차전원의 전압검출 수단, 상기 전압검출수단에 접속되어 있는 충전제어회로를 가지며, 상기 스텝모터의 코일에 외부교류자계에 의해서 유기한 교류전압을, 상기 PN 접합을 통해서 정류하고 상기 2차전원에 충전가능으로 한 아나로그 전자시계에 있어서, 상기 2차전원의 충전전압이 미리 설정한 값에 도달한 것을 상기 전압검출수단이 검출했을때에는 상기 충전제어회로로 상기 스텝모터의 구동펄스출력시 이외는 상기 스텝모터의 코일을 단락한 것을 특징으로 하는 아나로그 전자시계.