[发明专利]具有充电放电控制电路的电子设备有效
申请号: | 201310149016.4 | 申请日: | 2013-04-26 |
公开(公告)号: | CN103384072B | 公开(公告)日: | 2017-05-31 |
发明(设计)人: | 宇都宫文靖;道关隆国;田中亚实 | 申请(专利权)人: | 精工半导体有限公司;学校法人立命馆 |
主分类号: | H02J7/00 | 分类号: | H02J7/00 |
代理公司: | 北京三友知识产权代理有限公司11127 | 代理人: | 李辉,马建军 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 具有 充电 放电 控制电路 电子设备 | ||
技术领域
本发明涉及具有充电放电控制电路的电子设备,将微小电力充入电容器,当电容器的因充电而上升的电压达到预定电压时,向负载供给电容器的充电电力。
背景技术
近年来,使用通过身边存在的太阳光或人的体温等发出的电力进行工作的电子设备正在增加。通过太阳光发电的已知有太阳能电池,通过人的体温发电的已知有热电转换元件,但是,这些发电器为了提高便携性或降低成本而被小型化,发电电力微小。因此,该发电电力低于电子设备的消耗电力的情况正在增加。该情况下使用的方法是如下方法:使用充电放电控制电路,暂且将发电电力充入电容器,在被充入电子设备能够工作预定时间的电力后,向电子设备供给电容器的充电电力。
图4示出现有的具有充电放电控制电路的电子设备。由电源401、电容器405、控制充电放电的控制电路406以及作为负载的电子设备主体电路407构成。电源401由热电转换元件402、升压电路403以及肖特基二极管404构成。
热电转换元件402将体温和外部气温等的温度转换成发电电力进行输出。热电转换元件402输出的发电电力的电压低于电子设备主体电路407的工作电压,因此,利用升压电路403将其转换成电子设备主体电路407的工作电压以上的电压的升压电力。来自升压电路403的升压电力经由用于防止逆流的肖特基二极管404输出,充入电容器405。控制电路406具有开关元件和电压检测电路、迟滞(hysteresis)电路和延迟电路、或者锁存电路和计时电路和延迟电路,控制电路406利用电压检测电路监视电容器405的电压,由此监视电容器405的充电量,检测电容器405的充电量成为电子设备主体电路407能够工作预定时间的电力以上的状态。
控制电路406在检测到上述状态后,使开关元件导通,由此向电子设备主体电路407供给电容器405的充电电力。然后,在具有迟滞电路和延迟电路的情况下,使检测电压具有迟滞,在经过延迟电路的延迟时间后,使开关元件导通,向电子设备主体电路407供给电容器405的充电电力,直到电容器405的电压变成迟滞电压为止。在具有锁存电路、计时电路以及延迟电路的情况下,在检测到电容器405的电压后,在延迟电路的延迟时间内反转锁存电路,计时电路进行工作,在延迟电路的延迟时间后,使开关元件导通。然后,向电子设备主体电路407供给电容器405的充电电力,直到锁存电路被计时电路复位为止。在向电子设备主体电路407供给电容器405的充电电力时,电子设备主体电路407进行工作(例如参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开平11-288319号公报
上述现有的具有充电放电控制电路的电子设备如下构成:监视电容器的电压,在检测到电容器的电压成为预定电压后,向作为负载的电子设备主体电路供给电容器的充电电力。在该结构的情况下,需要在检测到电容器的电压成为预定电压到开关元件导通之前的延迟时间内,确定锁存电路未反转而且迟滞电路工作后,才使开关元件导通。从开始工作到工作完成为止,锁存电路的反转或者迟滞电路的工作需要数mV以上的电位差,在上述延迟时间内,电容器的电压需要上升到该电位差以上。如果在没有上升到该电压以上的状态下开始使开关元件导通,则向电子设备主体电路供给的电力逐渐地增加,在该电力与充电电力相等的时刻,电容器的电压停止上升。并且,如果电容器的电压停止上升,则在锁存电路或者迟滞电路的工作以及开关元件的导通电阻处于中途的状态下,工作中止,电子设备继续消耗充电电力。当然,在该情况下,与电子设备主体电路的工作所需的电力相比,充电电力远远不足,因此,电子设备主体电路不能进行期望的工作。
如上所述,现有的具有充电放电控制电路的电子设备存在如下课题:在充电电力微小,电容器的因充电而上升的电压上升速度低的情况下,不能向负载供给期望的电力。此外,由于因发电机小型化引起的发电电力下降、因利用发电电力进行工作的电子设备的功能或性能提升引起的消耗电流增加等,增加电容值的情况正在增加,上述课题变得容易产生。
发明内容
本发明正是鉴于上述课题而完成的,提供一种具有充电放电控制电路的电子设备,能够利用更微小的电力向负载供给更大电容器的充电电力。
为了解决现有的课题,本发明的具有充电放电控制电路的电子设备具有如下结构。
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