JPS62236332A - 充電回路 - Google Patents

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） 本発明は、太陽電池やその他の発電装置を電源とする充
電回路に関し、特に充’ｔｔｔ時のコンデンサ保護に関
するものである。

（発明の概要） 本発明に用いる様な充電式電子時計は、通常小官Ｍのコ
ンデンサと前記小官ａコンデンサの約５万倍程庇の大容
量コンデンナの２つのコンデンサを持つ。本発明は充電
時に前記の２つの各コンデンサの端子電圧の状態によっ
て、充電電圧検出時開の間隔を変え、コンデンサ、特に
小容量コンデンナを保護するものである。

（従来の技術） 第２図において本発明に用いる充電回路の動作を説明し
、第７図において上記充電回路のスイッチングを制御す
る。先づ従来のスイッチ制御ブ【コックを説明づ゛る。

第２図は本発明を用いる充電式電子時計の充電回路であ
り、太陽電池あるいはその他の発電装置などの一次電源
１から並列に接続されるＳＷ２．人容但コンデンリ３．
小￥３琶コンデンサ４．集積回路（ＩＸ下ｒＣと称す）
８及び人容量コンデンナ３に直列に接続される充電用Ｓ
Ｗ５、逆流防止用ダイオ−ドロ及び小容吊コンデンサ４
に直列に接続される逆流防止用ダイオード９及びコンデ
ンサ３，４の使用をきり換えるＳＷ７から成る。

次に第２図の動作を説明する。充電初期は第３図の様に
ＳＷ２，５．７のすべてが開いており小容量コンデンＩ
す４に急激に電流が供給される。

（状態１）次に小吉；ｄコンデンサ４の端子電圧ＶＣ２
が耐圧イ・１近まで上界する状態つまり小容量コンデン
サ°４がフル充電状態になると第４図のようにＳＷ５が
閉じて◇度は大音聞コンデン４Ｊ　３に充電される。一
方ＩＣ８はすでに動き出しており電流が消費され小容量
コンデンサ４の端子電圧ＶＣ２は急激に下がり始める。

（状態２）ＶＯ２の値がＩＣ８の最低動作電圧イ」近ま
で下がると再び状態１にもどり小容量コンデンサ４への
充電が開始され、これらの状態１．２を繰り返すことに
、、、　　　　、にす・　ＩＣ８をＯ」作ざＵながら大
容量０ンデン”ノ。

３を充電してゆく。やがて大容量コンデンサ３が」−分
に充電されると第５図のようにＳＷ５．７が閉じられ大
音１ｆＬコンデン１す３は充電されながらＩＣ８に電流
を供給することになる。（状態３）また、ＩＣ８で消費
される電流よりも一次電源から供給される電流が大きい
場合大容量コンデンυ３は充電され続（）るが、大容量
コンデン丈３の端子電圧ＶＣ１が、大容量コンデンサ３
の耐圧付近になると第６図のようにＳＷ２，５．７が全
て閉じられ充電は終了する。（状態４）もちろん、ＶＣ
ｌの値が下がれば再び状態３に戻り充電を開始する。

以上のように充電時には４つの状態があり、名状ｆｌｓ
Ｗ２．５．７（７）ＯＮ−ＯＦＦから゛電流供給経路が
異なることによって決まるのであるが各ＳＷをＯＮにす
るかＯＦＦにするかは、各コンデンサの端子電圧ＶＣ１
，ＶＣ２の値による。

このコンデンサの端子電圧ＶＣ１，ＶＣ２を検出し各Ｓ
Ｗを制御するのが第７図に示す電圧検出ＳＷ制御ブロッ
クである。第７図において、分周段１０からの出力であ
る分周信号りを入力としり一ンブリング信号Ｂを出力す
るサンプリング信号合成回路２２と、ＶＣｌやＶＯ２及
び前記サンプリング信号Ｂを入力とし、前記サンプリン
グ信号Ｂが“ＨＩＩの時前記ＶＣＩ、ＶＣ２と基準電圧
発生回路１８．１９から出力される基準電圧ａ、ｂを比
較し、それぞれＶＣｌ、ＶＯ２がｍＩＩ！￥電圧ａ、　
ｂよりもｉｔプれば電圧検出信号Ｆ、Ｇを“Ｈ”として
出力り−る比較回路から成る電圧検出回路１１と、前記
電圧検出信号Ｆ、Ｇを入力とし各ＳＷの０Ｎ−ＯＦＦを
決定するＳＷ制御用デコーダ１３より構成される。ここ
で従来はＶＣｌ、ＶＯ２と基準電圧ａ、ｂの比較を行う
ための制御信号であるサンプリング信号Ｂは、充電状態
にかかわらず常に一定の周期を持つものであり、したが
ってＭＣＩ。

ＶＯ２の電圧を検出する時間の間隔（以下電圧検出周期
と称す）は変わらなかった。

（発明が解決しようとする問題点） 充電式電子時計においで、発振開始時間短縮のため前記
小容量コンデンサをＪ：り小さくする傾向にある。また
最近、手巻発電など、急激に発電する可能性のある一次
電源が出てさた。この場合前記電圧検出周期が艮いと電
流供給経路のスイッチング変更が間にあわず、耐圧の低
い、小容量コンデンサは、耐圧を越える端子電圧になり
性能の悪化あるいは最悪の場合、破壊されることが考え
られる。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するために、前記電圧検出回路１１の
出力により適当な電圧検出周期になるように、複数の電
圧検出サンプリング信号Ｂを用意し選択できるようにし
た。つまり、主に小容量＝１ンデンサ４によって時計が
動作する間と主に大容量コンデンサ−３ににって動作す
る間をそれぞれ異った周期で電圧検出を行なえるように
した。

（作用） 上記の様にすることによって、充電初期の前記状ｓｉ、
状態２０時に前記電圧検出周期を短かくすれば小容量コ
ンデンサ４の充電状態を短かい時間間隔で監視すること
ができ、小容量コンデンサー４の端子電圧が耐圧を越え
ることによる性能の悪化や破壊を未然に防ぐことができ
る。また充電の中期、後期の状態３．／１の時は前記電
圧検出周期を長くすることにより不必要な電圧検出を防
止することかできる。

（実施例） 以下図面に従って本発明の実施例について詳細に説明す
る。第１図は本発明のブロック図であり分周段１０から
の分周信号り、Ｅ及び電圧検出信号Ｆを入力とし、前記
電圧検出信号Ｆの“１−１”。

“Ｌ″によりナンブリング信号Ｂを選択して出力Ｊるサ
ンプリング信号選択回路１２と、人容吊コンデンリ゛３
の端子電圧ＶＣ１と前記サンプリング信号Ｂ及び前記大
音量コンデンサ３が十分に充電されていると見られる電
圧付近に設定された基準゛電圧ａを発生づ゛る基準電圧
発生回路の出力を入力とし、前記サンプリング信号Ｂが
立ち上った時のみ前記ＶＣ１と前記基準電圧ａを比較し
ＶＣｌ＞ａなる時、電圧検出信号Ｆを“ＨＩＩとして出
力する比較回路２０及び全く同様に小容量コンデン量す
ｆ′□′ ４の端子電圧ＶＣ２と前記小容量コンデンサ４の耐圧付
近に設定された基準電圧すを出力する基竿電圧発生回路
１９の出力を比較しＶＯ２＞ｂなる時電圧検出信号Ｇを
“トビ′とじて出力する比較回路２１から成る電圧検出
回路１１ど、前記電圧検出信号Ｆ、Ｇを入力としＳＷ２
，５．７の０Ｎ−ＯＦ　Ｆ　ｆｉｌｌ　ｔｉｌｌを行う
ＳＷ制御用デコーダ２３から成る。また第８図は第１図
中のり゛ンブリング信号選択回路１２の一例を示す簡単
な回路図−〇あり電圧検出化Ｑ　Ｆ及び分周段１０から
の分周信号り、　Ｅ（ここでは−例としてＤを１ｌｌｚ
、ＩＥを１ＫＩＩＺとした）を入力とするＡＮＤグー１
−１５．１６と前記ＡＮＤゲート１５．１６の出力を入
力としサンプリング信号Ｂを出力するＯＲゲート１７よ
り構成されている。

次にかかる構成による本発明の具体的動作について説明
する。まず充電が開始されるとＪ」準′、°Ｕ圧ｂ＞Ｖ
Ｏ２の間は電圧検出化りはＦ、Ｇ共にＬ″である。

したがって第８図のゲート１６がＯＮ、ゲート１５がＯ
ＦＦとなりサンプリング信号選択回路１２の出力である
＋Ｊ−ンブリング信号ＢはＥが選択され萌シ！電圧検出
周期はＩＫＩＩＺとなり比較的卑い周期で電圧検出を行
う。次に充電が進み基準電圧ｂ＜ＶＯ２となりさらに基
準電圧Ｑ＜ＭＣＩとなると電圧検出化ｇはＦ、Ｇ共に“
１−ビ°となり第８図のゲー１〜１５がＯＮ、ゲート１
６がＯＦＦどなりサンプリング信号選択回路１２の出力
であるサンプリング信号ＢはＤが選択され前記電圧検出
周期は１１１ｚとなり比較的遅い周期で行うことになる
。

したがって、小吉ｔｌ）コンデンサ４が充放電を行って
いる、状態１，２（第３図、第４図）の時っまりａ＞Ｖ
Ｃｌの時は電圧検出の時間の間隔を短かくすることによ
って細かく電圧検出を行い、人容吊コンデンリ゛４が充
放電を行っている、状態３゜４（第５図、第６図）の時
つまりａ＜ＶＣＩの時は電圧検出の時間の間隔を良くす
ることによって必要以上の細かな電圧検出を防止するこ
とができる。

（発明の効果） 以上、述べた通り本発明にＪ、れば充電回路において、
電圧サンプリング信Ｙ）選択回路を設定し充電時のコン
デンサの端子電圧により、コンデンサの端子電圧検出の
周期を変えることによって、特に小容量コンデンサに耐
圧以上の電圧がかがることを未然に防止し、コンデンサ
の性能の悪化あるいは破壊を未然に防出できる。

したがって、本発明を例えば電子時計に設りることによ
り充電環境の変化による急激な発電に対しても時計がこ
われることなく、さらに小容色コンデンサのより小型化
を可能にし充電功作開始から時計が動き出すまでの時間
つまり発振開始時間をにり短縮した時計ができるように
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のブロック図 第２図は充放電回路図 第３図は充電状態１にお【ノる充放電回路図第４図は充
電状！２にお１ノる充放電回路図第５図は充電状態３に
お（プる充放電回路図第６図は充電状態４にお（〕る充
放電回路図第７図番よ従来の電圧検出、ｓｗ制制御ブロ
ク９第８図はサンプリング信号選択回路図である。 １・・・−次電源 ２．５．７・・・充放電切り換用ＳＷ ３・・・人吉＾１コンデンザ ４・・・小容量コンデンリ １１・・・電圧検出回路 １２・・・サンプリング信号選択回路。 出願人　　レイ］−電子］−業株式会社第１図 第２図 従来の電反検出ＳＷｆ＆＋御ブロッ７図第７図 ゴンブリソ７１８弓選Ｖ（回路図 ’４Ｂ（２１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 太陽電池またはその他の発電装置を一次電源として、前
   記一次電源より供給される電流を蓄える二次電池が大小
   異なる容量の２つのコンデンサから成る充電式電子時計
   の充放電回路において少なくとも前記２つのコンデンサ
   の端子電圧を検出するための電圧検出回路と前記電圧検
   出回路の出力により充放電のスイッチングを行うスイッ
   チ（以下ＳＷと称す）と前記電圧検出回路の出力により
   異なる周期の電圧サンプリング信号を出力するサンプリ
   ング信号選択回路を有し充電状態により適切な周期で前
   記２つのコンデンサの端子電圧を検出することを特徴と
   した充電回路。