JPS6198123A - 電源回路 - Google Patents

電源回路

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JPS6198123A
JPS6198123A JP59220253A JP22025384A JPS6198123A JP S6198123 A JPS6198123 A JP S6198123A JP 59220253 A JP59220253 A JP 59220253A JP 22025384 A JP22025384 A JP 22025384A JP S6198123 A JPS6198123 A JP S6198123A
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JP
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power supply
capacitor
output
supply circuit
parallel
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JP59220253A
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等 落合
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Seiko Instruments Inc
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Seiko Instruments and Electronics Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 太陽電池など比較的に出力が不安定な1次の電源からの
エネルギを一旦コンデンサに蓄積し、その蓄積エネルギ
を負荷駆動に際し安定的に利用する電源回路に関するも
のである。
〔従来の技術〕
従来は第2図に示すように電源1とコンデンサOsと負
荷3がともに並列接続され、コンデンサCBの各音゛を
比較的大きくすることで負荷3にかかる電源電圧v1の
安定化と電源1から電荷の供□給がなくなった時の動作
時間をある程度に確保することの2点が計られていπ。
なお、第2図中の電源1とコンデンサ06間の逆流防止
素子はダイオードなどであシ必要によシ挿入さn、πも
のである。
〔発明が尊大しょうとする問題点〕
負荷3が正常に動作する電源電圧V、の範囲、即ち、下
限VOFIiから上限VOPMまでは、それが非常に広
い場合以外において、コンデンサ08の容ttQ<ら増
そうとも蓄積電荷の利用率が悪いという欠点があつ九。
前記電圧VOPL Kは多少の余裕があるのが普通であ
るが一応電源電圧V、がvO?L 以下では正常な動作
が保証されないということになる。即ち、この電圧vo
P′X−以下の分が利用できない分で、上mlのような
利用率の悪い原因である。この様子上利用できない分に
斜線t−施し元第′5図に基すシ そこで、コンデンサに蓄積される電荷の利用率′ 七大
きく改善することを目的とする。
〔問題点帖−決す′るπめの手段〕   ゛一般K、コ
ンデンサは一定容積においては容量と耐電圧の関係が反
比例にある。よって、本発明は例えば容iil′を減ら
しても極力耐電圧を高くした第1のコンデンサに電源か
ら電荷上より高電圧に蓄積する。次に、負荷にともに並
列な比較的小容量の第2のコンデンサ、負荷にかかる電
源電圧の分圧手段、その分圧手段kA”して負荷にρ為
たる電源電圧に対しヒステリシス入出力l!#−性を肩
する検出手段’te続され、以上負荷などでは第1のコ
ンデンサと検出手段の出力でオン・オフ制御できるスイ
ッチング累子によって接続し、負荷への電源電圧をある
所望の範囲にできるようにしに。
〔作用〕
ある時点で、電源は電荷の発生tせず、第1のコンデン
サは高い耐電圧付近まで充電していにとする。
こn、以降、負荷は正常な動作を保証される電源電圧範
囲で第1のコンデンサの1圧が無くなるまで動作する。
即ち、はぼ一定の割で電荷を第1のコンデンサから引出
すので蓄積電荷の利用率は従来例に比べ大幅に向上する
。この様子に従来例の第3図と同様に第4図に示す。
〔夾抱例〕 。
以下に本発明の実施VAJを図に基づいて説明する。
第1図において、不安定な出力のt源1框メ°イオード
など逆流防止素子の有無に関わらず菖1のコノデフすO
sにその耐電圧vou近くまでの充′4能力があり、負
荷3・にともに並列接続の比較的小容量の1!2のコン
デンサ01−と負荷5にかη為る電源電圧Vl−の分圧
手段4、その分圧手段の出力電圧Vll f通じて負荷
3にかかる電源電圧vIiに対しヒステリシス入出力特
性を持つ検出手段5t−配し、第1のコンデンサ08の
電荷は検出手段5.の出力信号りによってオ・ンlオフ
制御されるスイッチング素子6で負荷3に運ばれるよう
に接続されている。   ・” このように、スイッチング素子6で第1のコンデンサか
ら電荷にオンノオフ制御によシ引出丁と第1のコンデン
サに蓄積さ:n、7C電荷の利用率が高くなる。この様
子t−第3図と比較しながら第4図に示す。゛まπ、こ
のことは電源1〃為らの補給がない場合に動作持続時間
が従来に比し大幅に沖びる。
第5図は分圧手段4の一具体例で2つのコンデンサCI
とOsから構成され、その分圧電圧VBにグラウンドを
それぞれ負電圧Vss9illま72:はVDD側の場
合、ともに、次のように表わされる。
VB =−二二一−VL   [:VL0++Ot 笛6図は分圧電圧VB f介して負荷3にかρ・る電源
電圧V D D −V 13 s=:V Lま7mHV
ss−VDD=VLに対しヒステリシス入出力特性金持
って検出する検出手段5の具体例4つであり、グラウン
ドがVDD、Vss、R87リツプ707ブ21IZN
OR回路N01NAN D回路HAであるのかで4つの
構成になるのを示している。工はインバータで、Cはコ
ンバータであす、コンバータCはインバータ2個の縦列
接続なのでインバータの反転電圧とコンバータの変換電
圧はともにvI で示し、大小関係Hyx1(vxz、
lvx+KIVI21である。]) 1Mm D M+
I)P 、 Drにともに出力信号である。広く公知の
技術、例えば、イオン注入によるトランジスタの閾値′
ぽ1圧の設定やチャネルの長や幅によるに値の設定など
によって、インバータの反転電圧やコンバータの質候I
L圧は設定される。
第7図は本発明による実施例のグラウンドが正電圧VD
D  側の時の検出手段5に卦ける入力の分圧電圧VB
  と出力の信号DPのヒステリシス入出力特性を示す
例である。
第8図は第7図と同様にグラウンドが負電圧Vss  
側、入力のVB 、出力の信号])Mの時の検出手段5
のヒステリシス入出力特性を示す例である。
第9図と第10図にともにスイッチング素子6の具体例
で少なくもデプレション−モード動作をする電界効果ト
ランジスタで、そn、ぞれN及びPチャネル型であり、
各トランジスタの閾値電圧を適宜に公知の技術で設定な
る選択することにより本発明の実施例の起動と負荷3を
正常動作の開始及びその持続を保証するπめであシ、グ
ラウンドが負電圧Vas  側及び正電圧vDD  側
の時にそれぞれ使用される。
第11図は、分圧手段4の他の具体例で3つのコンデン
サOA、OB、CiOの直列接続して構成し、その分圧
電圧VBI、V!12は次のように表Vさj、る。
C VB2=V11/(1+−)            
(V)CB 但し、VL)VBj)VB2  又n V L<V B
 1<V、B 2上の2式から、VL、VBl、VB2
.CB に具体的歓値七代入することで容易コンデンサ
CムとOOの容量が求められる。
第12図は、第11図に示しにような分圧手段4とペア
で使用する検出手段5の他の具体例で、第6図に示しχ
ものと同様に4つの異なる構成があす、インバータエと
コンバータCのそれぞれの反転電圧VZと変換電圧V工
nW;、6図の場合と同じ、公知の技術を使い、かつ、
等しくなるように作られ、入出力特性は第6図に示しに
ものと同様である。
第13図は第1図に示しπものにレベルシフタ72!−
付加しπものであり、第1のコンデンサOsに並列接続
されにレベルシフタ7は検出手段5からの・信号Diよ
シレベルの高い、即ち、大裾幅の信号Sにレベルアップ
してスイッチング素子6にオンlオフする。
このような構成で、特に第9図と第10図に示しπスイ
ッチング素子6をエンハンスメント・モード動作も可能
な絶縁ゲート型電界効果トランジスタにした場合などで
はオン時のスイッチング素子6の駆動能力はエンノ・ン
スメントモードにあj。
ば第1図で示しπものよりかなる大きく出来る。
そのため、負荷3が重い場合に対応できる。
第14図と第15図はともにレベルシスタフの具体例で
、それぞj、グラウンドが負電圧Vss  側と正電圧
VDD  側の場合のものであり、第6図と第12図に
示した検出手段5の出力信号])!1.Dll。
DP、D;の中刃・ら適しπものに受けてそれぞれ高レ
ベルの出力信号8MとSPに出力する。
以上のような実施例において、第1のコンデンサC8に
ついて、ある一定容積が与えられ瓦場合、従来のものと
異なる、より高耐電圧で、より小谷量にすればてる程、
充電1を圧がすぐ上昇して、光1!開始から負荷3の正
常な動作開始までの時間が短かぐ、まπ、蓄積電荷fは
よシ高い充電電圧で確保しているので蓄at荷の利用率
もよシ高くでき、それに伴って、充電が電源1からされ
ない場合でも負荷3の正常な動作持続時間が長くなるよ
うに有効に作用する。
〔発明の効果〕
この発明は以上説明しにように、比較的出力状態が不安
定な電源からの電荷上より小容量であっても、より高耐
電圧のコンデンサに蓄積するシステムなので、起動を早
く、また、動作のI持Rk長くでき、これでクロックに
応用すれば動作電源電圧範囲が規定可能な扁い歩度精度
が得られるとともに、電池によらない電源回路が提供、
即ち、電池中に多量に含まれ、環境汚染の恐れのある水
銀を一般社会に送り込まない、ま7cは、その通板に×
献できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第、1図と第13図は本発明の電源回路のブロック図、
第2図と第3図はそれぞれ従来の電源回路のブロック図
と第1のコンデンサC8の蓄積電荷の利用率上定性的に
示した図、第4図は第1のコンデンサ0日の蓄積電荷の
利用率を定性的に示しπ図、第5図と第11図は分圧手
段4の具体列を示す図、第6図と第12図に検出手段5
の具体例の図、第7図と第8図は検出手段5のヒステリ
シス入出力特性を示しπ図、第9図と第10図にそれぞ
れスイッチ素子゛6の具体例で示す図、第14図a!1
5図はレベルシフタ7の具体例上*す図   ゛である
。 1・・・電源   □ 2・・・逆流防止素子 3・・・負荷 4・・・分圧手段 5・・・検出手段 6・・・スイッチング素子 7・壷φレベルシフタ C8・・・第1のコンデンサ Or、・・・第2のコンデンサ    □D、DM、D
I、DP、DP・・・検出手段の出力信号VB、VBI
、V112・・・分圧電圧■−・・・負荷にかかる電源
電圧 s、sy、sア・・・レベルシフタの出力信号C・・・
検出手段にあるコンパータ エ・・・検出手段にあるインバータ vI、vx+、vzz…インバータの反転電圧力為コン
バータのf換電圧 以上 出願人セイコー電子工業法式会社 第1図 第2図 第6図 第7図   第8図 Va                VB第12図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)電源、前記電源に並列接続の第1のコンデンサ、互
    いに直列接続され、かつ、それぞれの一端を前記第1の
    コンデンサに並列接続したスイツチング素子と負荷、前
    記負荷にともに並列接続の第2のコンデンサと分圧手段
    、前記負荷に並列接続され前記分圧手段の出力を受け前
    記スイツチング素子をオン、オフ制御する検出手段から
    なる電源回路。 2)前記電源と前記第1のコンデンサの間にダイオード
    などの電流の逆流防止素子を有する特許請求の範囲第1
    項記載の電源回路。 3)前記スイツチング回路が少なくもデプレシヨン・モ
    ード動作が可能な電界効果トランジスタである特許請求
    の範囲第1項記載の電源回路。 4)前記第1のコンデンサに並列接続され、前記検出手
    段の出力を受け、自身の出力で前記スイツチング素子を
    制御するレベルシフタを設け、かつ、前記スイツチング
    素子をデプレシヨンとエンハンスメントの2モード動作
    が可能な絶縁ゲート型電界効果トランジスタにしたこと
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電源回路。 5)イオン注入技術の利用や個々に使用されるトランジ
    スタのチヤネル長と幅の違いで異なる反転電圧又は変換
    電圧に作り込まれたインバータとコンバータで前記分圧
    手段の出力を受け、ノア回路2個又はナンド回路2個か
    らなるリセツトとセツトが可能なRSフリツプフロツプ
    に前記インバータとコンバータのそれぞれの出力を入力
    してヒステリシス入出力特性を持つ前記検出手段を有す
    る特許請求の範囲第1項記載の電源回路。 6)少なくも素子3個を直列接続して相異なる電圧を出
    力する2つの出力端子を持つ前記分圧手段、閾値電圧が
    少なくもほぼ等しい前記インバータとコンバータでヒス
    テリシス入出力特性を持つ前記検出手段を有する特許請
    求の範囲第1項記載の電源回路。
JP59220253A 1984-10-19 1984-10-19 電源回路 Pending JPS6198123A (ja)

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JP59220253A JPS6198123A (ja) 1984-10-19 1984-10-19 電源回路

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JPS6198123A true JPS6198123A (ja) 1986-05-16

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04144U (ja) * 1990-04-13 1992-01-06

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH04144U (ja) * 1990-04-13 1992-01-06

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