JP2006020491A - 昇圧回路を有する電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 電源の電力で起動する第1の昇圧回路と、第1の昇圧電力で起動する第2の昇圧回路と、第2の昇圧電力で動作する負荷回路と、第1の昇圧電力を充電するキャパシタと、キャパシタの電圧を検出する電圧検出回路と、電圧検出信号で制御されるスイッチ素子を有し、電圧検出回路がキャパシタの電圧を所定電圧以上であると判断した場合に、スイッチ素子をオンしてキャパシタの蓄電電力で第2の昇圧回路を起動する構成とした。
【選択図】 図1
Description
なお、上記従来の電子機器の構成では述べていないが、前記キャパシタを前記第1の昇圧電力で充電する際に、前記各要素である前記第2の昇圧回路等を停止することも考案されている。しかし、前記各要素は、回路規模等が大きいため停止している際でも少なからぬ消費電力がある。
つまり、上記構成の従来の電子機器では、前記第1の昇圧回路は、該第1の昇圧回路の出力端子に接続された前記要素の消費電流を超える能力とする必要があり、一般的な昇圧回路においては、昇圧能力が高い方が、昇圧回路の実装面積やコストが高くなるため、前記第1の昇圧回路の実装面積やコストが低下出来ず、その結果、従来の電子機器の実装面積やコストも低下できないといった課題があった。
そしてさらに、上記本発明を実施するための最良の形態では述べていないが、上記第2の昇圧回路の起動後は、上記第1の昇圧回路の動作を停止させることにより、更に効率良く前記電源の電力が前記負荷回路の動作に利用できることは言うまでもない。
図2に示す様に、図1で示す電源101として1セル太陽電池201を用い、図1で示す第1の昇圧回路102としてチャージポンプ方式の昇圧回路(以降CP昇圧回路と略省。)202を用い、図1のスイッチ素子107としてPチャネル型MOSFET(以降PMOSと略記)207を用い、図1の第2の昇圧回路103としてコイルを用いたスイッチングレギュレータ方式の昇圧回路(以降SWR昇圧回路と略記)203を用いた構成であり、1セル太陽電池201の出力端子221は、CP昇圧回路202の入力端子222と、同じくCP昇圧回路202の電源端子223と、SWR昇圧回路203の入力端子225にそれぞれ接続され、CP昇圧回路202の出力端子224は、電圧検出回路106の電圧モニター端子129と、キャパシタ105の片方の電極と、PMOS207のソースと基板電極とにそれぞれ接続され、PMOS207のドレイン電極は、SWR昇圧回路203の電源端子226と、同じくSWR昇圧回路203の出力端子227と、負荷回路104の電源端子128にそれぞれ接続され、キャパシタ105のもう片方の電極と各々の回路のGND入力端子は、GND端子108に接続される構成となっている。
図9は、図7で示した本発明の第2の実施例における第2の電圧検出回路706の概略回路図である。構成は、図5で示した電圧検出回路106とほとんど同じ構成であり、異なる点は、抵抗503とNMOSトランジスタ504を取り外し、抵抗502と抵抗503の接続部をGND端子に接続した点である。
102 第1の昇圧回路
103 第2の昇圧回路
104 負荷回路
105 キャパシタ
106 電圧検出回路
107 スイッチ素子
201 1セル太陽電池
202 CP昇圧回路
203 SWR昇圧回路
207 PMOSトランジスタ
702 ENCP昇圧回路
706 第2の電圧検出回路
731 第1のショットキーダイオード
732 第2のショットキーダイドード
1001 1セル燃料電池
1002 NMOSトランジスタ
1003 インバータ回路
Claims (8)
- 電力を供給する電源と、前記電力で起動すると共に、前記電力を、前記電力の電圧より高い電圧である第1の昇圧電力に変換する第1の昇圧回路と、前記第1の昇圧電力で起動すると共に、前記電力を、前記電力の電圧より高い電圧である第2の昇圧電力に変換し、前記第2の昇圧電力で動作を持続する第2の昇圧回路と、前記第2の昇圧電力で動作すると共に所望の機能を果たす負荷回路と、前記第1の昇圧電力を充電するキャパシタと、該キャパシタの電圧を検出すると共に、該キャパシタの電圧に応じた電圧検出信号を出力する電圧検出回路と、前記電圧検出信号で制御されるスイッチ素子を有し、さらに、前記第1の昇圧回路は、前記第2の昇圧回路よりも起動電圧が低い特徴を有し、前記キャパシタの蓄電電力は、前記スイッチ素子を介して前記第2の昇圧回路を起動するために前記第2の昇圧回路へ供給され、前記キャパシタの電圧が前記電圧検出回路にて所定の電圧以上であると判断された場合、前記スイッチ素子をオンし、前記スイッチ素子がオフしている際に蓄電された前記キャパシタの蓄電電力を、前記第2昇圧回路を起動するために前記第2の昇圧回路へ供給することを特徴とする電子機器。
- 前記電圧検出回路は、前記キャパシタが所定の電圧以上であると判断したら、前記第2の昇圧回路の起動が終了するまで、前記スイッチ素子をオンすることを特徴とする請求項1記載の電子機器。
- 前記電圧検出回路は、ヒステリシスを有することを特徴とする請求項1記載の電子機器。
- 前記第1の昇圧回路は、キャパシタを利用した昇圧方式を採用することを特徴とする請求項1記載の電子機器。
- 前記第1の昇圧回路は、SOIウェーハを用いた完全空乏タイプNチャネル型MOSFETと昇圧用キャパシタから形成されている請求項1あるいは4に記載の電子機器。
- 前記第1の昇圧回路は、前記第2の昇圧回路の起動後は、動作を停止することを特長とする請求項1記載の電子機器。
- 前記スイッチ素子はMOS型電界効果トランジスタである請求項1記載の電子機器。
- 前記電源は1セル太陽電池、1セル燃料電池、電気二重層キャパシタ等のキャパシタ、あるいはゼーベック効果を利用した熱発電素子のいずれか一つである請求項1記載の電子機器。
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