JP2001286080A - 受電回路、無線通信装置及び無線通信システム - Google Patents

受電回路、無線通信装置及び無線通信システム

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JP2001286080A
JP2001286080A JP2000099991A JP2000099991A JP2001286080A JP 2001286080 A JP2001286080 A JP 2001286080A JP 2000099991 A JP2000099991 A JP 2000099991A JP 2000099991 A JP2000099991 A JP 2000099991A JP 2001286080 A JP2001286080 A JP 2001286080A
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Takanori Iwawaki
貴記 岩脇
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高電圧生成の効率を改善する。 【解決手段】 読取装置2000には電力制御回路20
10によって駆動される電力供給コイル2020が設け
られ、非接触式応答装置1000には、電力供給コイル
2020と電磁結合された受電回路1100が設けられ
ている。受電回路1100には、電力供給コイル202
0と電磁結合された受電用コイル1010が設けられ、
受電用コイル1110には整流回路1120が接続され
ている。整流回路1120は受電用コイル1110の誘
導交流電力を半波整流あるいは全波整流し、整流回路1
120の整流出力はデータ受信のためのデータ処理部1
200および高電圧回路部1300に並列に供給され
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、電磁結合方式の送
受信装置における受電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電磁結合方式の非接触式応答装置と読取
装置において、電磁誘導によるデータ伝送とともに、電
磁誘導による電力供給を行うものがある。例えば、非接
触式応答装置は非接触式ICカードであり、読取装置は
ICカードリーダである。非接触式応答装置にEEPR
OMが設けられる場合、通常動作のための電圧以外にE
EPROM書込みのための高電圧を要し、その受電装置
には低電圧回路部(通常動作のための電圧を発生する回
路)および高電圧回路部(EEPROM書込みのための
高電圧を発生する回路)が設けられる。
【0003】従来の受電装置では、電磁誘導により起電
力を生じる受電用コイルに整流回路を接続し、この整流
回路により駆動される低電圧回路部に高電圧回路部を接
続していた。すなわち従来の受電装置は高電圧回路部に
対する給電が間接的であり、効率を充分高めることがで
きないという問題があった。
【0004】また受電用コイルに供給される電圧が不十
分なときは高電圧回路部は適正な高電圧を発生すること
ができず、EEPROMへの書込み動作が不安定にな
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来の問題点を解消すべく創案されたもので、高電圧回路
部の効率を高め得る受電装置を構成する受電回路を提供
することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係る受電回路
は、受電用コイルで受電した電力を整流回路で整流した
後に、低電圧回路部および高電圧回路部に並列に供給す
るものであり、高電圧回路部の出力を整流回路出力から
直接生成できる。従って、低電圧回路部出力から高電圧
を生成する場合に比較して、大幅に効率が改善される。
【0007】本発明に係る受電回路において、高電圧回
路部の出力は書込み可能なメモリの書込みに使用され、
高電圧回路部の出力と所定の基準電圧を比較して、高電
圧回路部の出力が充分高くないときに前記書込みを防止
する書込み防止回路をさらに備える。これによってメモ
リへの異常なデータ書込みが防止される。なお、書込み
防止回路は、低電圧発生回路の出力が基準電圧として入
力され、この基準電圧と高電圧回路部の出力とを比較す
る比較回路と、この比較回路の出力が入力され、比較回
路の出力に基づいて書込み可能メモリな不揮発メモリの
への書込みを禁止する書込みリセット回路とを備えるも
のであってもよい。
【0008】さらに本発明に係る受電回路は、低電圧回
路部および高電圧回路部の出力に平滑化コンデンサが接
続され、これら平滑化コンデンサの容量を調節すること
によって、受電用コイルの起電力変化に対する書込み防
止回路の動作特性を調節し得るものであってもよい。本
発明に係る無線通信装置は、上記受電回路および書込み
可能な不揮発メモリを備え、高電圧を効率的に生成し得
るとともに、メモリへの異常データ書込みを防止し得
る。
【0009】更に、本発明によれば、上記無線通信装置
を応答装置として用いた無線通信システムが提供され
る。
【0010】
【発明の実施の形態】次に、本発明の好適な実施の形態
を、図面を参照して説明する。
【0011】図1は本発明に係る受電回路(受電装置)
の第1実施形態を示す回路図であり、電磁結合方式の非
接触式応答装置1000と読取装置2000とが図示さ
れている。読取装置2000には電力制御回路2010
によって駆動される電力供給コイル2020が設けら
れ、非接触型応答装置1000には、電力供給コイル2
020と電磁結合された受電回路1100が設けられて
いる。受電回路1100には、電力供給コイル2020
と電磁結合された受電用コイル1110が設けられ、受
電用コイル1110には整流回路1120が接続されて
いる。整流回路1120は受電用コイル1110の誘導
交流電力を半波整流あるいは全波整流し、整流回路11
20の整流出力はデータ受信のためのデータ処理部12
00および高電圧回路部1300に並列に供給される。
【0012】データ処理部1200には、復調回路12
10および低電圧回路部1220が設けられ、低電圧回
路部1220の出力はCPU1222、EEPROM1
224その他周辺回路の通常動作のための低電圧直流電
力となる。
【0013】高電圧回路部1300は高電圧電源回路1
310および高電圧発生回路1320を有し、EEPR
OM1224にデータを書込む際に高電圧Vhを供給す
る。高電圧電源回路1310はシリーズレギュレータ等
よりなり、高電圧Vhを生成するための安定した電源電
圧Vdd2aを生成する。
【0014】図2に示すように高電圧発生回路1320
は、定電流回路CCの出力に複数のチャージポンプ回路
PC1、PC2、...、PC2n−1、PC2n直列
に接続してなり、定電流回路CCは、電源電圧Vdd2
aにダイオードとしてのMOSトランジスタTr0を接
続してなる。
【0015】各チャージポンプ回路PC1は、ノードN
1において一端子が定電流源CCに接続されたコンデン
サC1と、ノードN1と後段のチャージポンプ回路PC
2のノードN2との間にダイオードとして接続されたM
OSトランジスタTr1とを有する。コンデンサC1の
他端子には、クロックCLK1が電源電圧Vdd2bに
接続されたバッファBF1を介して接続されている。他
のチャージポンプ回路PC2〜PC2nは同様に構成さ
れ、最終段のチャージポンプ回路PC2nの出力電圧が
Vdd2とされている。クロックCLK1はその他の奇
数番目のチャージポンプ回路PC3、PC5...、P
C2n−1に接続されている。クロックCLK1を反転
したクロックCLK2が、電源電圧Vdd2bに接続さ
れたバッファBF2を介して偶数番目のチャージポンプ
回路PC2、PC4、...、PC2nに接続されてい
る。
【0016】各クロックCLKK1、CLK2がそれぞ
れ反転する度に、各コンデンサの電荷C1〜C2nの電
荷は後段のチャージポンプ回路のコンデンサに転送さ
れ、低電流源CCからは電荷が常に供給されるので、最
終段のチャージポンプ回路PC2nのコンデンサのノー
ド側の電圧が高められる。図中Cpは寄生容量であり、
昇圧された電圧Vdd2は式(1)で表現される。式
(1)において、Vt0はMOSトランジスタTr0の
電圧降下、Vsubは基板バイアス効果である。
【0017】
【数1】 式(1)から明らかなように、電圧Vdd2は、定電流
源CCの電源電圧Vdd2aの項と、バッファBF1、
BF2の電源電圧Vdd2bを積算した項の和である
が、これら電源電圧を適宜切り替えて使用することによ
り、昇圧電圧Vdd2の電圧効率を調節し得る。
【0018】復調回路1210において、たとえば整流
回路1120の出力はローパスフィルタ1212によっ
てノイズ除去された後に、検波回路1214によって検
波される。検波回路1214の検波出力Doutはデジ
タル信号に変換された後にCPU1222やメモリ12
24に入力される。
【0019】以上のように低電圧回路部1220と並列
に高電圧回路部1300を整流回路1120出力に接続
したので、低電圧回路部出力から高電圧を生成する従来
例に比較して、大幅に効率を改善し得る。
【0020】図3は第2実施形態を示す回路図である。
第2実施形態において第1実施形態と同一若しくは相当
部分には同一符号を付して示し、説明を省略する。
【0021】高電圧回路部1300の出力電圧は受電用
コイル1110の起電力が不充分なときに、充分な高電
圧とならずメモリ1224への書き込みデータが不整と
なる。そこで書き込み防止回路3000を設け、高電圧
回路部1300の出力電圧Vdd2が適正な値か否か判
定する。
【0022】書き込み防止回路3000は、たとえば低
電圧回路部1220の出力電圧Vdd1と高電圧回路部
1300の出力電圧Vdd2との差を算出する比較回路
3010と、比較回路3010の出力に基づいて書き込
み可否を判定する書き込みリセット回路3020とを有
する。CPU1222がメモリ1224へデータ書き込
みの実行するためのライト・イネーブル信号WENを出
力したとき、ライト・イネーブル信号WENによって比
較回路3010が起動され、電圧差(Vdd2−Vdd
1)が算出される。受電用コイル1110の起電力が低
下したとき、出力電圧Vdd2は急激に低下するが、出
力電圧Vdd1の変化は緩やかであるので、出力電圧V
dd1を基準電圧として出力電圧Vdd2が充分高いか
否かを判定し得る。書き込みリセット回路3020は電
圧差(Vdd2−Vdd1)が所定値以下のときにリセ
ット信号RSETをCPU1222に対して出力し、こ
れによってライトイネーブル信号WENを無効にする。
【0023】低電圧回路1220出力には平滑化コンデ
ンサCS1が接続され、高電圧発生回路1320の出力
には平滑化コンデンサCS2が接続されている。これら
平滑化コンデンサCS1、CS2の容量を調節すること
によって、受電用コイル1110の起電力変化に対する
リセット信号出力特性が変化し、書き込み防止回路30
00の動作を適正化し得る。
【0024】なおリセット信号RSETが出力されたこ
とを読取装置2000に伝送し、電力制御回路2010
により、より起電力を高めて再書き込みを行ってもよ
い。
【0025】なお本発明の用途は非接触ICカードに限
定されるものではなく、種々の送受信システム、たとえ
ばラベルタグ等に適用し得ることはいうまでもない。
【発明の効果】以上のとおり、本発明に係る受電回路
(装置)によれば、高電圧生成の効率を改善し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る受電回路(装置)の第1実施形
態を示す回路図である。
【図2】 第1実施形態の高電圧発生回路を示す回路図
である。
【図3】 本発明の係る受電回路(装置)装置の第2実
施形態を示す回路図である。
【符号の説明】
1000 無線通信装置(受信装置) 1110 受電用コイル 1120 整流回路 1220 定電圧回路部 1224 メモリ 1300 高電圧回路部 2020 電力供給コイル 3000 書込み防止回路 3010 比較回路 3020 書込みリセット回路 CS1、CS2 平滑化コンデンサ Vdd1、Vdd2 出力電圧

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電力供給コイルと電磁結合された受電用
    コイル回路と、 この受電用コイルの出力を整流する整流回路と、 この整流回路の出力に接続された低電圧回路部と、 この低電圧回路部と並列に前記整流回路の出力に接続さ
    れた高電圧回路部と、 を備えた受電回路。
  2. 【請求項2】 高電圧回路部の出力は書込み可能なメモ
    リの書込みに使用され、 高電圧回路部の出力と所定の基準電圧を比較して、高電
    圧回路部の出力が充分高くないときに前記書込みを防止
    する書込み防止回路をさらに備えたことを特徴とする請
    求項1記載の受電回路。
  3. 【請求項3】 書込み防止回路は、 低電圧発生回路の出力が基準電圧として入力され、この
    基準電圧と高電圧回路部の出力とを比較する比較回路
    と、 この比較回路の出力が入力され、比較回路の出力に基づ
    いて書込み可能メモリな不揮発メモリのへの書込みを禁
    止する書込みリセット回路と、 を備えていることを特徴とする請求項2記載の受電回
    路。
  4. 【請求項4】 低電圧回路部および高電圧回路部の出力
    には平滑化コンデンサが接続され、これら平滑化コンデ
    ンサの容量を調節することによって、受電用コイルの起
    電力変化に対する書込み防止回路の動作特性を調節し得
    ることを特徴とする請求項3記載の受電回路。
  5. 【請求項5】 書込み可能な不揮発メモリを備え、請求
    項2乃至4のいずれか1項に記載の受電回路を備えた無
    線通信装置。
  6. 【請求項6】 請求項5記載無線通信装置を応答装置と
    した無線通信システム。
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