JPH0161011B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0161011B2 JPH0161011B2 JP56047957A JP4795781A JPH0161011B2 JP H0161011 B2 JPH0161011 B2 JP H0161011B2 JP 56047957 A JP56047957 A JP 56047957A JP 4795781 A JP4795781 A JP 4795781A JP H0161011 B2 JPH0161011 B2 JP H0161011B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- solar cell
- lsi
- backup capacitor
- backup
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 30
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
Landscapes
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は太陽電池等の電池電源により駆動され
る電子機器の保護回路に関するものである。最
近、電卓等に於けるLSI等の使用素子の低消費電
力化が進み、太陽電池で直接電卓を駆動する太陽
電池付電卓が出現している。斯ゝる機器の欠点
は、特に計算途中において太陽電池への入射光が
遮断された場合、計算途中の記憶情報が破壊され
消失してしまうことである。この欠点を除去する
為、従来より２つの保護回路方式が採られてい
る。
る電子機器の保護回路に関するものである。最
近、電卓等に於けるLSI等の使用素子の低消費電
力化が進み、太陽電池で直接電卓を駆動する太陽
電池付電卓が出現している。斯ゝる機器の欠点
は、特に計算途中において太陽電池への入射光が
遮断された場合、計算途中の記憶情報が破壊され
消失してしまうことである。この欠点を除去する
為、従来より２つの保護回路方式が採られてい
る。
即ち、(i)太陽電池と並列に使用素子であるLSI
の動作を保護するバツクアツプ用コンデンサを接
続し、このコンデンサで太陽電池への一時的な入
射光遮断を保護する。(ii)バツクアツプ用電池を内
蔵しておき、太陽電池への入射光が遮断されても
バツクアツプ用電池で動作させる。しかし、上記
従来の(i)、(ii)の方式はいずれも次のような欠点を
有していた。
の動作を保護するバツクアツプ用コンデンサを接
続し、このコンデンサで太陽電池への一時的な入
射光遮断を保護する。(ii)バツクアツプ用電池を内
蔵しておき、太陽電池への入射光が遮断されても
バツクアツプ用電池で動作させる。しかし、上記
従来の(i)、(ii)の方式はいずれも次のような欠点を
有していた。
即ち、(i)の回路方式の場合（第１図参照）
第１図に示す如く、この方式はバツクアツプ用
コンデンサC1で太陽電池SBへの一時的な入射光
を保護する回路方式であり、太陽電池SBと並列
に入射光遮断時のバツクアツプ用コンデンサC1
が接続され、さらにこのコンデンサC1と並列に
電池SBに必要以上の入射光が照射された場合、
LSIに過大な電圧が印加されるのを防止する為の
このD1，D2は電池SBの出力電圧を定電圧化す
る。この回路によれば電池SBへの入射光が遮断
された時、太陽電池SBの出力が零ボルトとなる
為、電子機器の動作に必要な電圧はコンデンサ
C1によつて補なわれる。この為、太陽電池SBへ
の入射光が遮断されてもバツクアツプ用コンデン
サC1によつてLSIの動作を保護する。従つて、保
証時間を長くするにはコンデンサC1の容量を可
能な限り大きくする必要があつた。しかしながら
この回路方式の欠点は例えば太陽電池付電卓を暗
黒より取り出し、太陽電池に光を与えても、電卓
が使用可能な状態に達する迄、しばらく時間を要
するという欠点があつた。即ち、コンデンサC1
の電荷がチヤージ“０”の状態で、暗黒より光の
ある場所へ取り出した場合、太陽電池出力はバツ
クアツプ用コンデンサC1の電圧がLSIを動作させ
るに必要な電圧に達する迄、かなりの時間を要す
る事になり、この時間、機器を使用することがで
きないという不都合を生じた。上記使用可能な状
態に達する迄の時間（以下回復時間と呼ぶ。） T1は近似的に次式で表わされる。
コンデンサC1で太陽電池SBへの一時的な入射光
を保護する回路方式であり、太陽電池SBと並列
に入射光遮断時のバツクアツプ用コンデンサC1
が接続され、さらにこのコンデンサC1と並列に
電池SBに必要以上の入射光が照射された場合、
LSIに過大な電圧が印加されるのを防止する為の
このD1，D2は電池SBの出力電圧を定電圧化す
る。この回路によれば電池SBへの入射光が遮断
された時、太陽電池SBの出力が零ボルトとなる
為、電子機器の動作に必要な電圧はコンデンサ
C1によつて補なわれる。この為、太陽電池SBへ
の入射光が遮断されてもバツクアツプ用コンデン
サC1によつてLSIの動作を保護する。従つて、保
証時間を長くするにはコンデンサC1の容量を可
能な限り大きくする必要があつた。しかしながら
この回路方式の欠点は例えば太陽電池付電卓を暗
黒より取り出し、太陽電池に光を与えても、電卓
が使用可能な状態に達する迄、しばらく時間を要
するという欠点があつた。即ち、コンデンサC1
の電荷がチヤージ“０”の状態で、暗黒より光の
ある場所へ取り出した場合、太陽電池出力はバツ
クアツプ用コンデンサC1の電圧がLSIを動作させ
るに必要な電圧に達する迄、かなりの時間を要す
る事になり、この時間、機器を使用することがで
きないという不都合を生じた。上記使用可能な状
態に達する迄の時間（以下回復時間と呼ぶ。） T1は近似的に次式で表わされる。
T1＝C1・Ｖ／Ｉ・Ａ ……(1)
こゝで、
C1……バツクアツプ用コンデンサの容量。
Ｖ……機器を正常に動作させる為に、使用素子で
あるLSIに印加するに必要な電圧。
あるLSIに印加するに必要な電圧。
Ａ……太陽電池への入射光の照度。
Ｉ……Ａの照度を与えたときの太陽電池の出力電
流。
流。
上記(1)式に於て、回復時間T1を短くするには、
C1、Ｖを小さく、Ｉ、Ａを大きくする必要があ
り、この場合C1を小さくするとバツクアツプ用
コンデンサとしての効果が少なくなり、又Ｖを小
さくするとLSIの歩留りが低下しLSIのコスト高
につながるという欠点があつた。さらに又Ａを大
きくすることは太陽電池付機器の使用照度範囲を
狭める事になり、又Ｉを大きくするには太陽電池
の面積を大きくする必要があるが、太陽電池は現
在、一般の電池に比べ高価であり、太陽電池の面
積を大きくすることは太陽電池のコストアツプと
なる欠点を有していた。
C1、Ｖを小さく、Ｉ、Ａを大きくする必要があ
り、この場合C1を小さくするとバツクアツプ用
コンデンサとしての効果が少なくなり、又Ｖを小
さくするとLSIの歩留りが低下しLSIのコスト高
につながるという欠点があつた。さらに又Ａを大
きくすることは太陽電池付機器の使用照度範囲を
狭める事になり、又Ｉを大きくするには太陽電池
の面積を大きくする必要があるが、太陽電池は現
在、一般の電池に比べ高価であり、太陽電池の面
積を大きくすることは太陽電池のコストアツプと
なる欠点を有していた。
(ii)回路方式の場合（第２図参照）
この方式はバツクアツプ電池によつて太陽電池
への一時的な入射光遮断を保護する回路方式であ
り、電池のバツクアツプ方式には１次電池を使用
するもの（同図ａ）と２次電池を使用するもの
（同図ｂ）とがある。前者は図示の如く一次電池
E1が太陽電池SBの起電力によつて充電されない
様にダイオードＤが挿入されており、太陽電池
SBの起電力が低下すれば一次電池E1よりLSIへ
電力供給が行われる。一方後者は図示の如く太陽
電池SBの起電力が大きい場合は二次電流E2（例え
ばNi−Cd電池等）を充電電流制限抵抗Ｒを介し
て充電しつゝLSIへ電力供給が行われる。そうで
ない場合は二次電池E2よりLSIへ電力供給が行わ
れる。しかし乍ら、このバツクアツプ電池を内蔵
する方法はバツクアツプ電池として二次電池
（Ni−cd電池など）の使用又は普通の一次電池の
使用のいずれの場合であつても電池には寿命があ
り、電池を交換する必要があり、この為半永久的
な半導体太陽電池の商品性が著しく半減するとい
う欠点を有していた。
への一時的な入射光遮断を保護する回路方式であ
り、電池のバツクアツプ方式には１次電池を使用
するもの（同図ａ）と２次電池を使用するもの
（同図ｂ）とがある。前者は図示の如く一次電池
E1が太陽電池SBの起電力によつて充電されない
様にダイオードＤが挿入されており、太陽電池
SBの起電力が低下すれば一次電池E1よりLSIへ
電力供給が行われる。一方後者は図示の如く太陽
電池SBの起電力が大きい場合は二次電流E2（例え
ばNi−Cd電池等）を充電電流制限抵抗Ｒを介し
て充電しつゝLSIへ電力供給が行われる。そうで
ない場合は二次電池E2よりLSIへ電力供給が行わ
れる。しかし乍ら、このバツクアツプ電池を内蔵
する方法はバツクアツプ電池として二次電池
（Ni−cd電池など）の使用又は普通の一次電池の
使用のいずれの場合であつても電池には寿命があ
り、電池を交換する必要があり、この為半永久的
な半導体太陽電池の商品性が著しく半減するとい
う欠点を有していた。
本発明は上記従来の欠点を除去するためになさ
れたものである。
れたものである。
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。
する。
第３図に於て、図中、SBは太陽電池、D1，D2
は太陽電池の出力電圧を定電圧化するための
LED、C1はバツクアツプ用コンデンサ、D3はダ
イオード、C2はバツクアツプ用コンデンサーで
ある。同方式はバツクアツプ用コンデンサC1の
充電を太陽電池への入射光が太陽電池の周囲環境
状況によつて、刻一刻変化している為、太陽電池
SBに機器の動作素子であるLsiを駆動するのに充
分な入射光が当つた場合のみ行い、バツクアツプ
用コンデンサの充電回路を使用素子であるLsiの
駆動電源と分離した回路方式である。即ち、必要
以上の入射光が当れば定電圧用LED、D1，D2に
電流が流れ始め、トランジスタTr1を介してバツ
クアツプ用コンデンサC1を充電する。
は太陽電池の出力電圧を定電圧化するための
LED、C1はバツクアツプ用コンデンサ、D3はダ
イオード、C2はバツクアツプ用コンデンサーで
ある。同方式はバツクアツプ用コンデンサC1の
充電を太陽電池への入射光が太陽電池の周囲環境
状況によつて、刻一刻変化している為、太陽電池
SBに機器の動作素子であるLsiを駆動するのに充
分な入射光が当つた場合のみ行い、バツクアツプ
用コンデンサの充電回路を使用素子であるLsiの
駆動電源と分離した回路方式である。即ち、必要
以上の入射光が当れば定電圧用LED、D1，D2に
電流が流れ始め、トランジスタTr1を介してバツ
クアツプ用コンデンサC1を充電する。
また、一方バツクアツプ用コンデンサC1の電
荷が零の状態で太陽電池SBを暗黒より取り出し
た時、太陽電池出力が使用素子であるLsiと動作
させるに必要な電圧に達するまでにはバツクアツ
プ用コンデンサC2の充電時間に依存するが、バ
ツクアツプ用コンデンサC1の充電時間には無関
係であることにより、バツクアツプ用コンデンサ
C1の容量をLsiの動作までの時間とは無関係に大
きくすることができる。
荷が零の状態で太陽電池SBを暗黒より取り出し
た時、太陽電池出力が使用素子であるLsiと動作
させるに必要な電圧に達するまでにはバツクアツ
プ用コンデンサC2の充電時間に依存するが、バ
ツクアツプ用コンデンサC1の充電時間には無関
係であることにより、バツクアツプ用コンデンサ
C1の容量をLsiの動作までの時間とは無関係に大
きくすることができる。
なお、バツクアツプ用コンデンサC2はC1を充
電するに充分な太陽電池への入射光がない環境下
での最低限の入射光遮断対策用のバツクアツプ用
コンデンサであり、C1≫C2と設定する。
電するに充分な太陽電池への入射光がない環境下
での最低限の入射光遮断対策用のバツクアツプ用
コンデンサであり、C1≫C2と設定する。
今、バツクアツプ用コンデンサC1が完全に充
電された状態で太陽電池への入射光が遮断された
時、使用素子Lsiの動作はダイオードD3を介して
バツクアツプ用コンデンサC1がLsiをバツクアツ
プする。
電された状態で太陽電池への入射光が遮断された
時、使用素子Lsiの動作はダイオードD3を介して
バツクアツプ用コンデンサC1がLsiをバツクアツ
プする。
なお、D3はバツクアツプ用コンデンサC1の電
荷をLsiに供給するために設けられたダイオード
である。第４図は本発明の他の実施例を示し、第
３図と同一部分には同一符号を以つて示す。図
中、P1は圧電ブザー、I1は圧電ブザー駆動用のイ
ンバータである。同方式はバツクアツプ用コンデ
ンサC1を強放電回路の電源として利用したもの
である。図に於て、圧電ブザーP1を駆動する命
令がLsiの端子Ｋのより出力された場合、太陽電
池出力の入射光が少なく圧電ブザーP1を駆動す
るのに充分な太陽電池出力がなくても、バツクア
ツプ用コンデンサC1より圧電ブザー駆動電流を
補うことができる。
荷をLsiに供給するために設けられたダイオード
である。第４図は本発明の他の実施例を示し、第
３図と同一部分には同一符号を以つて示す。図
中、P1は圧電ブザー、I1は圧電ブザー駆動用のイ
ンバータである。同方式はバツクアツプ用コンデ
ンサC1を強放電回路の電源として利用したもの
である。図に於て、圧電ブザーP1を駆動する命
令がLsiの端子Ｋのより出力された場合、太陽電
池出力の入射光が少なく圧電ブザーP1を駆動す
るのに充分な太陽電池出力がなくても、バツクア
ツプ用コンデンサC1より圧電ブザー駆動電流を
補うことができる。
以上説明した様に本発明によれば、太陽電池へ
の入射光が一時的に遮断されても、太陽電池によ
り直接駆動されている素子のバツクアツプが可能
である。また、太陽電池付機器を暗黒より取り出
し、機器が使用できる迄の時間をバツクアツプ用
コンデンサの容量を小さくする又Lsiの歩留りを
低下させることなく、かつ太陽電池面積を必要最
小限にして大巾に短縮する事ができる。
の入射光が一時的に遮断されても、太陽電池によ
り直接駆動されている素子のバツクアツプが可能
である。また、太陽電池付機器を暗黒より取り出
し、機器が使用できる迄の時間をバツクアツプ用
コンデンサの容量を小さくする又Lsiの歩留りを
低下させることなく、かつ太陽電池面積を必要最
小限にして大巾に短縮する事ができる。
第１図及び第２図は従来の電池駆動型電子機器
の保護回路図、第３図は本発明の一実施例による
電池駆動型電子機器の保護回路図、第４図は同回
路の他の実施例を示す回路図である。 図中、SB：太陽電池、C1，C2：バツクアツプ
用コンデンサ、D3：ダイオード、D1，D2：
LED、P1：圧電ブザー、I1：インバータ。
の保護回路図、第３図は本発明の一実施例による
電池駆動型電子機器の保護回路図、第４図は同回
路の他の実施例を示す回路図である。 図中、SB：太陽電池、C1，C2：バツクアツプ
用コンデンサ、D3：ダイオード、D1，D2：
LED、P1：圧電ブザー、I1：インバータ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 太陽電池等の電池電源により駆動する機器に
おいて、 太陽電池の起電力が該電池負荷の動作範囲以上
で導通するスイツチング素子によつてバツクアツ
プ用コンデンサを充電するように構成したことを
特徴とする電池駆動型電子機器の保護回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56047957A JPS57160338A (en) | 1981-03-30 | 1981-03-30 | Circuit for protecting battery drive electronic device |
| US06/352,154 US4434395A (en) | 1981-02-25 | 1982-02-25 | Solar cell power supply circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56047957A JPS57160338A (en) | 1981-03-30 | 1981-03-30 | Circuit for protecting battery drive electronic device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57160338A JPS57160338A (en) | 1982-10-02 |
| JPH0161011B2 true JPH0161011B2 (ja) | 1989-12-26 |
Family
ID=12789823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56047957A Granted JPS57160338A (en) | 1981-02-25 | 1981-03-30 | Circuit for protecting battery drive electronic device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57160338A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61258634A (ja) * | 1985-05-09 | 1986-11-17 | 松下電器産業株式会社 | コンデンサ充電回路 |
-
1981
- 1981-03-30 JP JP56047957A patent/JPS57160338A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57160338A (en) | 1982-10-02 |
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