專利名稱：Ac電壓檢測(cè)電路和方法,充電電路和方法,斬波電路和斬波方法,斬波充電電路和方法電 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于提高充電效率的AC電壓檢測(cè)電路和方法，一種具有高充電效率的充電電路和方法，一種斬波充電電路和方法，一種電子裝置，和一種計(jì)時(shí)器。
橋式充電電路作為一種用發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的AC電壓給電容器或電池充電的充電電路是已知的。圖51是一個(gè)現(xiàn)有充電電路的電路圖(日本未審查專利公開(kāi)(Kokai)號(hào)9-131064)。在這個(gè)充電電路中，提供了用于把發(fā)電機(jī)AG的輸出端AG1和AG1的電壓與一個(gè)電源電壓Vdd比較的比較器COM1和COM2，用于把發(fā)電機(jī)AG的輸出端AG1和AG1的電壓與地線GND電壓比較的比較器COM3和COM4，和一個(gè)具有大電容量的用于存儲(chǔ)充電電流的電容器C。通過(guò)比較器COM1至COM4的輸出控制P型和N型溝道FET P1，P2，N1和N2的導(dǎo)通(ON)和斷開(kāi)(OFF)。
在這里，當(dāng)輸出端AG1的電壓成為地線GND電壓或更低時(shí)，比較器COM3使N型溝道FET N1進(jìn)入導(dǎo)通(ON)狀態(tài)，因而使輸出端AG1接地。此外，當(dāng)輸出端AG2的電壓超過(guò)電源電壓Vdd時(shí)，比較器COM2使P型溝道FETP2導(dǎo)通，因而電荷通過(guò)箭頭指示的路徑存儲(chǔ)在電容器C中。在這種情況下，只要輸出端AG2的電壓不超過(guò)電源電壓Vdd，P型溝道FET P2就不導(dǎo)通，因而電流通過(guò)箭頭指示相反的路徑流動(dòng)，因此防止了充電效率降低之類的不便。
以這種方式，在充電AC電壓相關(guān)技術(shù)的充電電路中，組合場(chǎng)效應(yīng)管和比較器構(gòu)成一個(gè)在一定條件下單向輸送電流的單向單元，因此提高了充電效率。
在這種充電電路中，即使在發(fā)電機(jī)AG不發(fā)電的周期，比較器消耗存儲(chǔ)在電容器C中的電能，因而存在著充電效率降低的問(wèn)題。
此外，作為一種即使在發(fā)電機(jī)中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓很小時(shí)也進(jìn)行充電的充電電路，有一種斬波充電電路。圖52是一個(gè)相關(guān)技術(shù)的斬波充電電路的電路圖(日本特許公開(kāi)號(hào)(Kokai)No.10-282264)。
給這個(gè)斬波充電電路A配置有用于把發(fā)電機(jī)的輸出端AG1和AG2的電壓與電源電壓Vdd比較的比較器COM1和COM2，利用比較器COM1和COM2的輸出信號(hào)SP1和SP2控制P型溝道FETP1，P2導(dǎo)通(ON)和斷開(kāi)(OFF)，一個(gè)用于輸出時(shí)鐘信號(hào)CL的振蕩器電路B，一個(gè)用于計(jì)算比較器COM1和COM2的輸出信號(hào)SP1和SP2與時(shí)鐘信號(hào)CL的“與”邏輯的“與”電路AND，由“與”電路AND的輸出信號(hào)SN控制的N型溝道FET N1，N2，和一個(gè)具有大電容量的、用于存儲(chǔ)充電電流的電容器C。在這里，二極管d1，d2，d3和d4分別是P型和N型溝道FETP1，P2，N1和N2的寄生二極管。
以下通過(guò)使用圖53中所示的定時(shí)圖說(shuō)明斬波充電電路A的操作。在這個(gè)示例中，假設(shè)直到時(shí)間ta輸出端AG1和AG2的電壓是電源電壓Vdd或更低，比較器COM1和COM2的輸出信號(hào)SP1和SP2保持在高電平，并且P型溝道FET P1和P2在斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)。
首先，在這個(gè)斬波充電電路A中，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)CL在時(shí)間ta成為高電平時(shí)，“與”電路AND的輸出信號(hào)SN成為高電平，因此N型溝道FET N1和N2成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)，并且形成一個(gè)AC發(fā)電機(jī)AG和N型溝道FET N1和N2的短電路路徑。在這種情況下，當(dāng)根據(jù)AC發(fā)電機(jī)AG的感應(yīng)電壓，在，例如，輸出端AG1側(cè)產(chǎn)生感應(yīng)電壓時(shí)，如圖52中α符號(hào)所示，電流i1流動(dòng)通過(guò)從AC發(fā)電機(jī)AG經(jīng)過(guò)N型溝道FET N1到N型溝道FET N2的路徑。
然后，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)CL在時(shí)間tb成為低電平時(shí)，“與”電路AND的輸出信號(hào)SN成為低電平，因此N型溝道FET N1和N2成為斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)，并且切斷了短電路路徑。在這種情況下，在時(shí)鐘信號(hào)CL在高電平(此后稱為“短電路周期”)的同時(shí)，通過(guò)流過(guò)短電路路徑的電流使電能存儲(chǔ)在AC發(fā)電機(jī)AG的輸出線圈的電感器中，并且這個(gè)電能使輸出端AG1的電壓升高。然后，當(dāng)輸出端AG1的電壓在時(shí)間tc升高到電源電壓Vdd或更高時(shí)，比較器COM1的輸出信號(hào)SP1轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娖剑⑶襊型溝道FET P1變?yōu)閷?dǎo)通(ON)狀態(tài)。結(jié)果，如圖52中的符號(hào)β所示，充電電流i2流過(guò)從二極管d4經(jīng)過(guò)AC發(fā)電機(jī)AG和P型溝道FET P1到電容器C的充電路徑，因此電容器C充電。
在這種情況下，隨充電的進(jìn)程，存儲(chǔ)在輸出線圈的電感器中的電能逐漸放電，并且充電電流i2逐漸減小。然后，當(dāng)輸出端AG1的電壓成為電源電壓Vdd或更低時(shí)，比較器COM1的輸出信號(hào)SP1成為高電平，P型溝道FET P1切換到斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)，并且切斷上述充電路徑。即，直到輸出端AG1的電壓成為電源電壓Vdd或更低時(shí)，“與”電路AND把N型溝道FET N1和N2保持在斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)，并且繼續(xù)充電。
因此，當(dāng)AC發(fā)電機(jī)AG產(chǎn)生電能量大，并且存儲(chǔ)在輸出線圈的電感器中的電能大時(shí)，那么即使轉(zhuǎn)移到短電路周期，充電也在繼續(xù)。注意，當(dāng)在AC發(fā)電機(jī)AG的輸出端AG2側(cè)產(chǎn)生感應(yīng)電壓時(shí)，電流i1流過(guò)上述短電路路徑的方向成為反向，并且輸出端AG2的電壓升高。結(jié)果，充電電流i2流過(guò)從二極管d3經(jīng)過(guò)AC發(fā)電機(jī)AG和P型溝道FET P2到電容器C的充電路徑，因此給電容器C充電。
以這種方式，相關(guān)技術(shù)的斬波充電電路通過(guò)把AC發(fā)電機(jī)AG的感應(yīng)電壓轉(zhuǎn)換成斬波電壓提高了電壓，并且因而即使在AC發(fā)電機(jī)AG中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓小時(shí)，也能充電。
順便說(shuō)一下，在由一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的比較器中，躍遷頻率越低，電流消耗越小。此外，比較器的操作速度是由構(gòu)成比較器的場(chǎng)效應(yīng)管的躍遷頻率確定的，因此，電流消耗越小，比較器的操作速度越低。為此原因，如上所述，當(dāng)把一個(gè)低電流消耗型電能產(chǎn)生檢測(cè)比較器提供在充電電路中時(shí)，即使在產(chǎn)生了超過(guò)一個(gè)閾電壓的感應(yīng)電壓時(shí)，比較器也不能檢測(cè)感應(yīng)電壓，因此不能快速地進(jìn)行電能產(chǎn)生檢測(cè)。
在此，可以考慮通過(guò)減低電能產(chǎn)生檢測(cè)比較器的閾電壓早期檢測(cè)電能產(chǎn)生。但是，通過(guò)減低閾電壓，當(dāng)在AC發(fā)電機(jī)AG的輸出線圈中感應(yīng)出噪聲時(shí)，可能發(fā)生故障，因此閾電壓的降低是有限度的。
現(xiàn)在對(duì)這點(diǎn)進(jìn)行具體的說(shuō)明。圖54示出了輸出端AG1和AG2之間產(chǎn)生的感應(yīng)電壓VG與閾電壓VD之間的關(guān)系。在這個(gè)示例中，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定閾電壓VD，使得不會(huì)由于噪聲N發(fā)生故障。由于這個(gè)原因，存在著不考慮在從時(shí)間t0至?xí)r間t1期間產(chǎn)生的感應(yīng)電壓就不能檢測(cè)產(chǎn)生的狀態(tài)的問(wèn)題。
此外，在斬波充電電路中，當(dāng)在輸出端AG1和AG2之間產(chǎn)生的感應(yīng)電壓非常小，存儲(chǔ)在輸出線圈的電感器中的電能很小，因此即使是把感應(yīng)電壓轉(zhuǎn)變成斬波電壓，也不能把這個(gè)電壓提高到電源電壓Vdd或更高。為此原因，電容器C不能充電，并且斬波電壓被輸出線圈的內(nèi)阻之類的阻抗消耗。此外，即使輸出端AG1和AG2之間產(chǎn)生的感應(yīng)電壓大，當(dāng)開(kāi)始充電并且斬波電壓成為電源電壓Vdd或更低時(shí)，電容器C也不能充電。
可以想象，如果可以把被輸出線圈的內(nèi)阻等消耗的存儲(chǔ)在電感器中的電能充入電容器C中，那么可以進(jìn)一步提高斬波充電電路的充電效率。
本發(fā)明的一個(gè)目的是要提供一種能夠提高充電效率的AC電壓檢測(cè)電路和方法，和一種充電電路和方法，一種斬波電路和斬波方法，一種斬波充電電路和方法，一種電子裝置，和一種應(yīng)用它們的計(jì)時(shí)器。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一個(gè)用于檢測(cè)是否在一個(gè)連接在一個(gè)第一輸入端和一個(gè)第二輸入端之間的電感元件中感應(yīng)了一個(gè)具有不小于預(yù)定幅度的幅度的AC電壓的AC電壓檢測(cè)電路，提供了一個(gè)連接到第一輸入端的第一電容元件，一個(gè)連接到第二輸入端的第二電容元件，一個(gè)用于在AC電壓的感應(yīng)在電感元件開(kāi)始時(shí)形成一個(gè)包括一個(gè)連接到第一和第二輸入端之中的一個(gè)輸入端的電容元件的充電路徑，和切斷一個(gè)包括一個(gè)連接到另一個(gè)輸入端的電容元件的充電路徑的充電單元，和一個(gè)用于把第一輸入端和第二輸入端的電壓與一個(gè)參考電壓比較，并且根據(jù)比較的結(jié)果檢測(cè)在電感元件中感應(yīng)的AC電壓的檢測(cè)單元。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一個(gè)用于檢測(cè)是否在一個(gè)連接在一個(gè)第一輸入端和一個(gè)第二輸入端之間的電感元件中感應(yīng)了一個(gè)具有不低于預(yù)定幅度的幅度的AC電壓的AC電壓檢測(cè)電路，提供了一個(gè)連接在第一輸入端與一個(gè)線路之間的第一二極管，連接在第一輸入端與該線路之間的一個(gè)第一電容元件和一個(gè)第一開(kāi)關(guān)元件，一個(gè)連接在第二輸入端與該線路之間的第二二極管，連接在第二輸入端與該線路之間的一個(gè)第二電容元件和一個(gè)第二開(kāi)關(guān)元件，一個(gè)用于當(dāng)在電感元件中感應(yīng)了一個(gè)連續(xù)AC電壓的周期中控制以導(dǎo)通第一和第二開(kāi)關(guān)元件中的一個(gè)和斷開(kāi)另一個(gè)，并且同時(shí)，進(jìn)行控制以便在有關(guān)周期結(jié)束后導(dǎo)通連接在第一和第二輸入端之間的一個(gè)剛好在有關(guān)周期結(jié)束之前具有較低端電壓的一個(gè)輸入端與該線路之間的開(kāi)關(guān)元件的控制單元，一個(gè)用于把第一輸入端和第二輸入端的電壓與參考電壓比較，并且根據(jù)比較的結(jié)果檢測(cè)感應(yīng)的不低于預(yù)定幅度的幅度的AC電壓的檢測(cè)單元。
AC電壓檢測(cè)電路最好進(jìn)一步包括一個(gè)用于在檢測(cè)單元檢測(cè)到AC電壓的感應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)給第一或第二電容器元件中一個(gè)充電的元件放電的放電單元。
最好給放電單元提供一個(gè)連接在第一輸入端和線路之間的第三開(kāi)關(guān)元件，和一個(gè)連接在第二輸入端和線路之間的第四開(kāi)關(guān)元件，并且在檢測(cè)單元檢測(cè)到AC電壓的感應(yīng)不低于預(yù)定幅度的時(shí)間點(diǎn)導(dǎo)通第三或第四開(kāi)關(guān)元件中對(duì)應(yīng)于第一和第二開(kāi)關(guān)元件之間已經(jīng)導(dǎo)通的那個(gè)元件的元件。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一個(gè)用于整流連接于一個(gè)第一輸入端和一個(gè)第二輸入端之間的一個(gè)電感元件上感應(yīng)的AC電壓，并且給連接在一個(gè)第一線路和一個(gè)第二線路之間的一個(gè)電容元件充電的充電電路，提供有一個(gè)連接在第一線路和第一輸入端之間的第一開(kāi)關(guān)元件，一個(gè)連接在第一線路和第二輸入端之間的第二開(kāi)關(guān)元件，并聯(lián)連接在第二線路和第一輸入端之間的一個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件和一個(gè)第一二極管，并聯(lián)連接在第二線路和第二輸入端之間的一個(gè)第四開(kāi)關(guān)元件和一個(gè)第二二極管，串聯(lián)連接在第二線路和第一輸入端之間的一個(gè)第五開(kāi)關(guān)元件和一個(gè)第一輔助電容元件，串聯(lián)連接在第二線路和第二輸入端之間的一個(gè)第六開(kāi)關(guān)元件和一個(gè)第二輔助電容元件，一個(gè)用于根據(jù)第一和第二線路的電位和第一和第二輸入端的電位控制第一到第四開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通(ON)或斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)的第一控制單元，一個(gè)用于把第一和第二輸入端與第二線路之間的電壓與參考電壓比較，并且根據(jù)比較的結(jié)果，在檢測(cè)到在電感元件感應(yīng)了不低于預(yù)定幅度的AC電壓時(shí)把電能提供到第一控制單元的電源單元，和一個(gè)用于在相關(guān)周期結(jié)束之后，導(dǎo)通第五或第六開(kāi)關(guān)元件中對(duì)應(yīng)于剛好在在電感元件感應(yīng)了連續(xù)AC電壓的周期結(jié)束之前具有較低端電壓的輸入端的那個(gè)開(kāi)關(guān)元件的第二控制元件。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供了一個(gè)用于與時(shí)鐘信號(hào)同步地?cái)夭ㄌ岣咴谝粋€(gè)連接于一個(gè)第一輸入端和一個(gè)第二輸入端之間的電感元件上感應(yīng)的AC電壓，并且給連接在一個(gè)第一線路和一個(gè)第二線路之間的一個(gè)電容元件充電的斬波充電電路，提供有一個(gè)連接在第一線路和第一輸入端之間的第一開(kāi)關(guān)元件，一個(gè)用于比較第一線路電位和第一輸入端電位并且根據(jù)比較的結(jié)果控制第一開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通(ON)或斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)的第一控制單元，一個(gè)連接在第一線路和第二輸入端之間的第二開(kāi)關(guān)元件，一個(gè)用于比較第一線路電位和第二輸入端電位并且根據(jù)比較的結(jié)果控制第二開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通(ON)或斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)的第二控制單元，并聯(lián)連接在第二線路和第一輸入端之間的一個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件和一個(gè)第一二極管，一個(gè)用于比較第二線路電位和第一輸入端電位并且根據(jù)比較的結(jié)果同步于時(shí)鐘信號(hào)地導(dǎo)通或斷開(kāi)第三開(kāi)關(guān)元件的第三控制單元，并聯(lián)連接在第二線路和第二輸入端之間的一個(gè)第四開(kāi)關(guān)電路和一個(gè)第二二極管，一個(gè)用于比較第二線路電位和第二輸入端電位并且根據(jù)比較的結(jié)果同步于時(shí)鐘信號(hào)地導(dǎo)通或斷開(kāi)第四開(kāi)關(guān)元件的第四控制單元，串聯(lián)連接在第二線路和第一輸入端之間的一個(gè)第五開(kāi)關(guān)電路和一個(gè)第一輔助電容元件，串聯(lián)連接在第二線路和第二輸入端之間的一個(gè)第六開(kāi)關(guān)電路和一個(gè)第二輔助電容元件，一個(gè)用于把第一和第二輸入端與第二線路之間的電壓與參考電壓比較，并且根據(jù)比較的結(jié)果檢測(cè)在電感元件感應(yīng)的不低于預(yù)定幅度的AC電壓的檢測(cè)單元，一個(gè)用于在檢測(cè)單元檢測(cè)到感應(yīng)了不低于預(yù)定幅度的AC電壓之后向第一至第四控制單元提供電能的電源單元，和一個(gè)用于在有關(guān)周期結(jié)束之后導(dǎo)通第五或第六開(kāi)關(guān)元件中對(duì)應(yīng)于剛好在電感元件感應(yīng)了連續(xù)AC電壓的周期結(jié)束之前具有較低端電壓的輸入端的那個(gè)開(kāi)關(guān)元件的輔助電容元件選擇單元。
在檢測(cè)單元檢測(cè)到感應(yīng)了一個(gè)不低于預(yù)定幅度的AC電壓時(shí)，放電單元最好與對(duì)應(yīng)于有關(guān)元件的第三或第四開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通或斷開(kāi)狀態(tài)同步地導(dǎo)通或斷開(kāi)第五和第六開(kāi)關(guān)元件中已經(jīng)是導(dǎo)通狀態(tài)的元件。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，一個(gè)電子裝置包括一個(gè)內(nèi)置的上述類型的斬波充電電路，并且由從斬波充電電路提供的電能驅(qū)動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，給一個(gè)計(jì)時(shí)器提供了一個(gè)上述類型的斬波充電電路，和一個(gè)用于通過(guò)從斬波充電電路提供的電能計(jì)數(shù)和顯示時(shí)間的時(shí)鐘電路。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供了一種用于檢測(cè)是否在一個(gè)插在一個(gè)帶有一個(gè)連接于它的第一電容元件的第一輸入端和一個(gè)帶有連接于它的第二電容元件的第二輸入端之間的電感元件上感應(yīng)了不低于預(yù)定幅度的AC電壓的AC電壓檢測(cè)方法，包括形成一個(gè)包括連接在第一和第二輸入端中的一個(gè)輸入端上的電容元件的充電路徑，切斷包括連接到另一個(gè)輸入端的電容元件的充電路徑，把第一輸入端和第二輸入端的電壓與參考電壓比較，和當(dāng)在電感元件開(kāi)始AC電壓感應(yīng)時(shí)，根據(jù)比較結(jié)果檢測(cè)在電感元件上感應(yīng)的AC電壓。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供了一種利用一檢測(cè)電路的AC電壓檢測(cè)方法，檢測(cè)電路具有一個(gè)連接在一個(gè)第一輸入端和一個(gè)線路之間的第一二極管，連接在第一輸入端和線路之間的一個(gè)第一電容元件和一個(gè)第一開(kāi)關(guān)元件，一個(gè)連接在一個(gè)第二輸入端和線路之間的第二二極管，和連接在第二輸入端和線路之間的一個(gè)第二電容元件和一個(gè)第二開(kāi)關(guān)元件，以便檢測(cè)是否在連接于第一輸入端和第二輸入端之間的一個(gè)電感元件上感應(yīng)到一個(gè)不低于預(yù)定幅度的AC電壓，該方法包括在電感元件感應(yīng)了連續(xù)AC電壓的一個(gè)周期中導(dǎo)通第一和第二開(kāi)關(guān)元件中的一個(gè)和斷開(kāi)另一個(gè)，在有關(guān)周期結(jié)束之后導(dǎo)通連接在第一和第二輸入端中的剛好在有關(guān)周期結(jié)束之前具有較低端電壓的一個(gè)輸入端與線路之間的開(kāi)關(guān)元件，把第一輸入端和第二輸入端的電壓與參考電壓比較，和根據(jù)比較的結(jié)果檢測(cè)在電感元件上感應(yīng)的不低于預(yù)定幅度的AC電壓。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供了一種利用一個(gè)充電電路的充電方法，充電電路具有一個(gè)連接在一個(gè)第一線路和一個(gè)第一輸入端之間的第一開(kāi)關(guān)元件，一個(gè)連接在第一線路和一個(gè)第二輸入端之間的第二開(kāi)關(guān)元件，并聯(lián)連接在第二線路和第一輸入端之間的一個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件和一個(gè)第一二極管，并聯(lián)連接在第二線路和第二輸入端之間的一個(gè)第四開(kāi)關(guān)元件和一個(gè)第二二極管，串聯(lián)連接在第二線路和第一輸入端之間的一個(gè)第五開(kāi)關(guān)元件和一個(gè)第一輔助電容元件，和串聯(lián)連接在第二線路和第二輸入端之間的一個(gè)第六開(kāi)關(guān)元件和一個(gè)第二輔助電容元件，以便整流在連接于第一輸入端和第二輸入端之間的電感元件上感應(yīng)的AC電壓，和給連接在第一線路和第二線路之間的一個(gè)電容元件充電，方法包括步驟將第一和第二輸入端與第二線路之間的電壓與一個(gè)參考電壓比較，根據(jù)比較的結(jié)果檢測(cè)在電感元件上感應(yīng)的不低于預(yù)定幅度的AC電壓，根據(jù)第一和第二線路的電位和第一和第二輸入端的電位控制第一到第四開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通(ON)或斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)，和在有關(guān)周期結(jié)束之后導(dǎo)通第五或第六開(kāi)關(guān)元件中對(duì)應(yīng)于剛好在電感元件感應(yīng)了連續(xù)AC電壓的周期結(jié)束之前具有較低端電壓的輸入端的一個(gè)開(kāi)關(guān)元件。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供了一種利用一個(gè)斬波充電電路的斬波充電方法，斬波充電電路具有一個(gè)連接在一個(gè)第一線路和一個(gè)第一輸入端之間的第一開(kāi)關(guān)元件，一個(gè)用于比較第一線路電位和第一輸入端電位并且根據(jù)比較的結(jié)果控制第一開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通(ON)或斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)的第一控制單元，一個(gè)連接在第一線路和第二輸入端之間的第二開(kāi)關(guān)元件，一個(gè)用于比較第一線路電位和第二輸入端電位并且根據(jù)比較的結(jié)果控制第二開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通(ON)或斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)的第二控制單元，并聯(lián)連接在第二線路和第一輸入端之間的一個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件和一個(gè)第一二極管，一個(gè)用于比較第二線路電位和第一輸入端電壓并且根據(jù)比較結(jié)果同步于時(shí)鐘信號(hào)地導(dǎo)通或斷開(kāi)第三開(kāi)關(guān)元件的第三控制單元，并聯(lián)連接在第二線路和第二輸入端之間的一個(gè)第四開(kāi)關(guān)元件和一個(gè)第二二極管，一個(gè)用于比較第二線路電位和第二輸入端電位并且根據(jù)比較的結(jié)果同步于時(shí)鐘信號(hào)地導(dǎo)通或斷開(kāi)第四開(kāi)關(guān)元件的第四控制單元，串聯(lián)連接在第二線路和第一輸入端之間的一個(gè)第五開(kāi)關(guān)元件和一個(gè)第一輔助電容元件，和串聯(lián)連接在第二線路和第二輸入端之間的一個(gè)第六開(kāi)關(guān)電路和一個(gè)第二輔助電容元件，方法包括步驟把第和第二輸入端與第二線路之間的電壓與參考電壓比較，根據(jù)比較的結(jié)果檢測(cè)在電感元件感應(yīng)的不低于預(yù)定幅度的AC電壓，在檢測(cè)單元檢測(cè)到感應(yīng)了一個(gè)不低于預(yù)定幅度的AC電壓之后將電能提供到第一至第四控制單元，和在有關(guān)周期結(jié)束之后導(dǎo)通第五或第六開(kāi)關(guān)元件中對(duì)應(yīng)于剛好在電感元件感應(yīng)了一個(gè)連續(xù)AC電壓的周期結(jié)束之前具有較低端電壓的輸入端的一個(gè)開(kāi)關(guān)元件。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供了一種用于把從一個(gè)電源供給的電能轉(zhuǎn)換成一個(gè)斬波電壓，以在一個(gè)第一線路和一個(gè)第二線路之間產(chǎn)生一個(gè)斬波電壓的斬波電路，該斬波電路具有一個(gè)電感元件，一個(gè)用于存儲(chǔ)電能的存儲(chǔ)單元，一個(gè)用于形成一個(gè)包括電感元件和電源以把電源的電能提供到電感元件的第一閉環(huán)電路，和在經(jīng)過(guò)一個(gè)預(yù)定周期后通過(guò)打開(kāi)第一閉環(huán)電路把電感元件的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓的第一斬波單元，一個(gè)用于通過(guò)形成一個(gè)包括電感元件和其中第一斬波單元轉(zhuǎn)換的斬波電壓成為一個(gè)預(yù)先確定的斬波參考電壓或更低的存儲(chǔ)單元的第二閉環(huán)電路給存儲(chǔ)電源充電的充電單元，和一個(gè)用于形成一個(gè)包括電感元件和存儲(chǔ)單元的第三閉環(huán)電路并且在經(jīng)過(guò)預(yù)定周期后通過(guò)打開(kāi)第三閉環(huán)電路把電感元件的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓的第二斬波單元。
根據(jù)本發(fā)明再一方面，提供了一種用于把從AC電源供給的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓以在第一線路和第二線路之間產(chǎn)生斬波電壓的斬波電路，斬波電路具有一個(gè)電感元件，用于存儲(chǔ)電能的第一和第二存儲(chǔ)單元，一個(gè)用于形成一個(gè)包括電感元件和AC電源的第一閉環(huán)電路以將AC電源的電能提供給電感元件，并且在經(jīng)過(guò)一個(gè)預(yù)定周期后打開(kāi)第一閉環(huán)電路從而把電感元件的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓的第一斬波單元，一個(gè)用于形成一個(gè)包括電感元件和第一存儲(chǔ)單元的第二閉環(huán)電路，以便在第一斬波單元轉(zhuǎn)換的并且產(chǎn)生在電感元件的一端上的斬波電壓成為一個(gè)預(yù)先確定的參考電壓或更低時(shí)，用斬波電壓給第一存儲(chǔ)單元充電的第一充電單元，一個(gè)用于形成一個(gè)包括電感元件和第二存儲(chǔ)單元的第三閉環(huán)電路，以便在第一斬波單元轉(zhuǎn)換的并且產(chǎn)生在電感元件的另一端的斬波電壓成為斬波參考電壓或更低時(shí)，用斬波電壓給第二存儲(chǔ)單元充電的第二充電單元，一個(gè)用于形成一個(gè)包括電感元件和第一存儲(chǔ)單元的第四閉環(huán)電路，并且在經(jīng)過(guò)預(yù)定周期后打開(kāi)第四閉環(huán)電路從而把電感元件的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓的第二斬波電路，和一個(gè)用于形成一個(gè)包括電感元件和第二存儲(chǔ)電源的第五閉環(huán)電路，并且在經(jīng)過(guò)預(yù)定周期后打開(kāi)第五閉環(huán)電路從而把電感元件的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓的第三斬波電路。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供了一種提供一個(gè)電感元件和一個(gè)用于存儲(chǔ)電能的存儲(chǔ)單元并把從一個(gè)電源供給的電壓轉(zhuǎn)換成斬波電壓以在一個(gè)第一線路和一個(gè)第二線路之間產(chǎn)生斬波電壓的斬波方法，包括一個(gè)形成一個(gè)包括電感元件和電源的第一閉環(huán)電路以把電源電能提供給電感元件，并且在經(jīng)過(guò)預(yù)定的周期后打開(kāi)第一閉環(huán)電路從而將電感的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓的第一斬波步驟，一個(gè)形成一個(gè)包括電感元件和存儲(chǔ)單元的第二閉環(huán)電路，以便在第一斬波步驟轉(zhuǎn)換的斬波電壓成為一個(gè)預(yù)定斬波參考電壓或更低時(shí)用斬波電壓給存儲(chǔ)單元充電的充電步驟，和一個(gè)形成一個(gè)包括電感元件和存儲(chǔ)單元的第三閉環(huán)電路并且在經(jīng)過(guò)一個(gè)預(yù)定的周期后打開(kāi)第三閉環(huán)電路從而把電感元件的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓的第二斬波步驟。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供了一種提供一個(gè)電感元件和用于存儲(chǔ)電能的第一和第二存儲(chǔ)單元，并且把從一個(gè)AC電源供給的電源轉(zhuǎn)換成斬波電壓，以在一個(gè)第一線路和一個(gè)第二線路之間產(chǎn)生一個(gè)斬波電壓的斬波方法，斬波方法包括一個(gè)形成一個(gè)包括電感元件和AC電源的第一閉環(huán)電路以把AC電源的電能供給電感元件，并且在經(jīng)過(guò)預(yù)定的周期之后打開(kāi)第一閉環(huán)電路從而把電感元件的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓的第一斬波步驟，一個(gè)形成一個(gè)包括電感元件和第一存儲(chǔ)單元的第二閉環(huán)電路，以便在第一斬波步驟轉(zhuǎn)換的并且產(chǎn)生在電感元件一端的斬波電壓成為一個(gè)預(yù)定斬波參考電壓或更低時(shí)，用斬波電壓給第一存儲(chǔ)單元充電的第一充電步驟，一個(gè)形成一個(gè)包括電感元件和第二存儲(chǔ)單元的第三閉環(huán)電路，以便在第一斬波步驟轉(zhuǎn)換的并且產(chǎn)生在電感元件另一端上的斬波電壓成為斬波參考電壓或更低時(shí)，用斬波電壓給第二存儲(chǔ)單元充電的第二充電步驟，一個(gè)形成一個(gè)包括電感元件和第一存儲(chǔ)單元的第四閉環(huán)電路，并且在經(jīng)過(guò)預(yù)定周期之后打開(kāi)第四閉環(huán)電路從而把電感元件的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓的第二斬波步驟，和一個(gè)形成一個(gè)包括電感元件和第二存儲(chǔ)單元的第五閉環(huán)電路，并且在經(jīng)過(guò)預(yù)定周期之后打開(kāi)第五閉環(huán)電路從而把電感元件的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓的第三斬波步驟。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供了一種具有一個(gè)用于把從一個(gè)電源供給的電壓轉(zhuǎn)換成一個(gè)斬波電壓以在一個(gè)第一線路和一個(gè)第二線路之間產(chǎn)生一個(gè)斬波電壓的斬波電路和一個(gè)用于存儲(chǔ)斬波電路的斬波電壓的第三存儲(chǔ)單元的斬波充電電路，其中斬波電路具有一個(gè)電感元件，一個(gè)用于存儲(chǔ)電能的存儲(chǔ)單元，一個(gè)用于形成一個(gè)包括電感元件和電源的第一閉環(huán)電路以把電源的電能提供給電感元件，并且在經(jīng)過(guò)一個(gè)預(yù)定周期后打開(kāi)第一閉環(huán)電路從而把電感元件的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓的第一斬波單元，一個(gè)用于當(dāng)?shù)谝粩夭▎卧D(zhuǎn)換的斬波電壓成為一個(gè)預(yù)定斬波參考電壓或更低時(shí)通過(guò)形成一個(gè)包括電感元件和存儲(chǔ)單元的第二閉環(huán)電路給存儲(chǔ)單元充電的充電單元，和一個(gè)用于形成一個(gè)包括電感元件和存儲(chǔ)單元的第三閉環(huán)電路，并且在經(jīng)過(guò)預(yù)定周期后打開(kāi)第三閉環(huán)電路從而把電感元件的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓的第二斬波單元。
通過(guò)以下參考附圖給出的優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明將對(duì)本發(fā)明的上述目的和特征有更清楚的了解，在附圖中圖1是根據(jù)第一實(shí)施例的手表中使用的一個(gè)斬波充電電路的電路圖；圖2是斬波充電電路的電能產(chǎn)生檢測(cè)單元的電路圖；圖3是斬波充電電路的一個(gè)等價(jià)電路的電路圖；圖4是在圖3的等價(jià)電路中的輸出端AG1和輸出端AG2的電壓的定時(shí)圖；圖5是斬波充電電路的一個(gè)Vdd檢測(cè)單元的配置的電路圖；圖6是斬波充電電路的一個(gè)AG2檢測(cè)電路的配置的電路圖；圖7是斬波充電電路的一個(gè)輔助電容器選擇單元的電路圖；圖8是本實(shí)施例的AC發(fā)電機(jī)AG及其外圍機(jī)構(gòu)的配置的透視圖；圖9是斬波充電電路的操作的定時(shí)圖；圖10至13形成了斬波充電電路的操作的流程圖；圖14是根據(jù)第二實(shí)施例的一個(gè)斬波充電電路的電路圖；圖15是斬波充電電路的一個(gè)輔助電容器選擇單元的電路圖；圖16是斬波充電電路的操作的定時(shí)圖17和18形成了斬波充電電路的操作的流程圖；圖19是根據(jù)第三實(shí)施的一個(gè)斬波充電電路的電路圖；圖20是斬波充電電路的一個(gè)電能產(chǎn)生檢測(cè)單元的電路圖；圖21是斬波充電電路的一個(gè)斬波控制電路的電路圖；圖22是斬波充電電路的一個(gè)輔助充電控制電路的電路圖；圖23是輔助充電控制電路的操作的定時(shí)圖；圖24是斬波充電電路的操作的定時(shí)圖；圖25至29形成了斬波充電電路的操作流程圖；圖30至39是用于說(shuō)明斬波充電電路的操作的示意圖；圖40是根據(jù)斬波充電電路的一種改進(jìn)的斬波充電電路的操作的定時(shí)圖；圖41和42共同使用形成了斬波充電電路的操作流程圖；圖43至47是用于說(shuō)明斬波充電電路的操作的視圖；圖48是根據(jù)改進(jìn)的斬波充電電路的一個(gè)單向單元的電路圖；圖49是根據(jù)改進(jìn)的斬波充電電路的一個(gè)電子控制機(jī)械表的機(jī)械結(jié)構(gòu)的透視圖；圖50是該電子控制機(jī)械表的電氣配置的方框圖；圖51是一個(gè)慣用充電電路的配置的電路圖；圖52是現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)斬波充電電路的電路圖；圖53是斬波充電電路的操作的定時(shí)圖；和圖54是現(xiàn)有技術(shù)是的充電電路的感應(yīng)電壓VG和一個(gè)閾電壓VD之間的關(guān)系的波形圖。
以下說(shuō)明作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的利用斬波充電電路的手表。第一實(shí)施例圖1是在根據(jù)本發(fā)明的手表中使用的一個(gè)斬波充電電路的電路圖。斬波充電電路100大致包括一個(gè)用于檢測(cè)一個(gè)AC發(fā)電機(jī)AG的電能產(chǎn)生狀態(tài)存在的電能產(chǎn)生狀態(tài)檢測(cè)單元10，一個(gè)用于把AC發(fā)電機(jī)AG的感應(yīng)電壓轉(zhuǎn)換成一個(gè)脈沖式斬波電壓的斬波電路20，和一個(gè)用斬波電路20獲得的斬波電壓充電的主電容器30。主電容器30連接在一個(gè)高電位側(cè)線路LH和一個(gè)低電位側(cè)線路LL之間。在以下的說(shuō)明中，根據(jù)低電位側(cè)線路LL的高電位側(cè)線路LH的電壓(電源電壓)稱為Vdd。此外，在圖1中，符號(hào)L是AC發(fā)電機(jī)AG的輸出線圈，其輸出端AG1和AG2連接到斬波充電電路100的輸入端。
首先，說(shuō)明電能產(chǎn)生檢測(cè)單元10。電能產(chǎn)生檢測(cè)單元10把AC發(fā)電機(jī)AG的輸出端AG1和AG2的電壓與一個(gè)預(yù)定閾值比較，并在它們超過(guò)閾值時(shí)確定AC發(fā)電機(jī)AG是在電能產(chǎn)生狀態(tài)，電能產(chǎn)生檢測(cè)單元10是由，例如，圖2中所示的電路構(gòu)成的。
在圖2中，經(jīng)過(guò)一個(gè)電阻R1接地的比較器COM5的正輸入端連接到輸出端AG1，并且把一個(gè)參考電壓Vref提供到它的負(fù)輸入端。另一方面，經(jīng)過(guò)一個(gè)電阻R2接地的比較器COM6的正輸入端連接到輸出端AG2，并且把參考電壓Vref提供到它的負(fù)輸入端。此外，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定參考電壓Vref使其高于地線GND的電壓，從而能夠檢測(cè)AC發(fā)電機(jī)AG是否在電能產(chǎn)生狀態(tài)。
因此，當(dāng)比較器COM5和COM6的任何一個(gè)的輸出信號(hào)是高電平時(shí)可以檢測(cè)為AC發(fā)電機(jī)是在電能產(chǎn)生狀態(tài)。為此目的，一個(gè)“或”電路11計(jì)算兩個(gè)信號(hào)的“或”邏輯，并輸出計(jì)算結(jié)果作為指示AC發(fā)電機(jī)AG是否在電能產(chǎn)生狀態(tài)的信號(hào)φAG。此外，把一個(gè)在以后要說(shuō)明的SR閂鎖電路6(參考圖1)產(chǎn)生的信號(hào)φS經(jīng)過(guò)一個(gè)反轉(zhuǎn)電路12提供到一個(gè)“或非”電路13的一個(gè)輸入端，同時(shí)把“或”電路11的輸出信號(hào)φAG提供到另一個(gè)輸入端?！盎蚍恰彪娐?3根據(jù)這些信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)φSL。
把這個(gè)信號(hào)φSL用作向以后要說(shuō)明的AG2檢測(cè)單元3和AG1檢測(cè)單元4提供電能的控制信號(hào)。AG2檢測(cè)單元3和AG1檢測(cè)單元4在信號(hào)φSL指示電能產(chǎn)生狀態(tài)(低電平)時(shí)操作，并且檢測(cè)輸出線圈L的輸出端AG1和AG2的電壓是否超過(guò)預(yù)定電平。然后，一個(gè)包括斬波電路20的一個(gè)“或非”電路NOR3，一個(gè)定時(shí)計(jì)數(shù)器5，和一個(gè)SR閂鎖電路6部分使信號(hào)φS有效，直到在檢測(cè)到產(chǎn)生了超過(guò)預(yù)定電平的感應(yīng)電壓的檢測(cè)之后經(jīng)過(guò)一個(gè)預(yù)定時(shí)間。
因此，Vdd檢測(cè)單元1和2操作，并且能夠給主電容器30充電。即，利用電能產(chǎn)生檢測(cè)單元10中的電能產(chǎn)生狀態(tài)檢測(cè)的機(jī)會(huì)，連續(xù)對(duì)斬波充電電路100的各部分提供電能。因此，從在AC發(fā)電機(jī)AG的輸出端AG1和AG2之間產(chǎn)生感應(yīng)電壓到使信號(hào)φSL有效的時(shí)間越短，產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的利用效率越高。
其次，如圖1中所示，斬波電路20的主要部分是一個(gè)包括連接在輸出端AG1和AG2與高電位側(cè)線路LH之間的P型溝道FET P1和P1，和連接在輸出端AG1和AG1與低電位側(cè)線路LL之間的N型溝道FET N1和N2的橋型配置。在這個(gè)斬波電路20中，N溝道FET N1和N2被斬波操作。在輸出線圈L感應(yīng)的AC發(fā)電機(jī)AG的感應(yīng)電壓被斬波升高，以給主電容器30充電。
此外，二極管d1插在輸出端AG1和低電位側(cè)線路LL之間。與此同時(shí)，串聯(lián)連接一個(gè)輔助電容器C1和一個(gè)N型溝道FET N1′。另一方面，把一個(gè)二極管d2并聯(lián)在輸出端AG2和低電位側(cè)線路LL之間。同時(shí)串聯(lián)連接一個(gè)輔助電容器C2和一個(gè)N性溝道FET N2′。注意，在這個(gè)示例中，提供了二極管d1和d2，但是當(dāng)把斬波電路20構(gòu)造成一個(gè)集成電路時(shí)，也可以使用與N溝道FETN1和N2一同提供的寄生二極管作為二極管d1和d2。
以下參考圖3和圖4說(shuō)明輔助電容器C1和C2的功能。圖3是在N型溝道FET N2′導(dǎo)通和N型溝道FET N1′斷開(kāi)情況下輔助電容器C2的等價(jià)電路及其外圍配置的電路圖，而圖4是在這種狀態(tài)下的輸出端AG1和輸出端AG2的電壓的定時(shí)圖。
假設(shè)在輸出線圈L感應(yīng)了感應(yīng)電壓，并且AG2側(cè)從時(shí)間t1起具有正極性，如圖4中所示，這個(gè)感應(yīng)電壓使輔助電容器C2充電。此時(shí)，二極管d1成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)，通過(guò)包括AG2，C2，d1和AG1的路徑形成了一個(gè)閉環(huán)電路，從而充電電流流入輔助電容器C2。因此，即使AG2側(cè)的正極性感應(yīng)電壓在經(jīng)過(guò)時(shí)間t2的最大值后逐漸變小，存儲(chǔ)在輔助電容器C2中的電荷也不會(huì)被釋放。因此，即使在時(shí)間t2之后輸出端AG2的電壓也不降低。
另一方面，當(dāng)在時(shí)間t3之后輸出端AG1具有正極性感應(yīng)電壓時(shí)，二極管d1成為斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)。輸出端AG1的電壓成為由在輸出線圈L的兩端感應(yīng)的感應(yīng)電壓加上輔助電容器C2的電壓獲得的值。因此，在時(shí)間t3之后，輸出端AG1的電壓成為輸出端AG1在時(shí)間t3的電壓Vg2和感應(yīng)電壓相加獲得的值，并且被升高，如圖4中所示。也就是說(shuō)，二極管d1和輔助電容器C2可以使感應(yīng)電壓升高到兩倍。
因此，電能產(chǎn)生檢測(cè)單元10可以檢測(cè)到基于提高到兩倍的感應(yīng)電壓的電能產(chǎn)生。因此，例如，假設(shè)把電能產(chǎn)生檢測(cè)單元10的參考電壓Vref設(shè)定到圖4中所示的V1，在從時(shí)間t4之后的電能產(chǎn)生檢測(cè)單元10的響應(yīng)時(shí)間td內(nèi)，可以使信號(hào)φSL有效。另一方面，如果不提供輔助電容器C1和C2，在時(shí)間進(jìn)一步過(guò)去并且感應(yīng)電壓超過(guò)V1之前電能產(chǎn)生檢測(cè)單元10將檢測(cè)不到電能產(chǎn)生狀態(tài)。也就是說(shuō)，通過(guò)把感應(yīng)電壓提高到兩倍，可以較早地檢測(cè)到電能產(chǎn)生狀態(tài)。因此，斬波電路20即使在盡管已經(jīng)產(chǎn)生的有效感應(yīng)電壓迄今仍不能充電的周期中也能操作，因而能夠提高充電效率。
在這里，圖5中示出了Vdd檢測(cè)單元1和2的電路圖。注意，圖5中括號(hào)中的標(biāo)記指示Vdd檢測(cè)單元2的部件，而未加括號(hào)的標(biāo)記指示Vdd檢測(cè)單元1的部件。如圖5中所示，Vdd檢測(cè)單元1(2)是由比較器COM1(COM2)以及開(kāi)關(guān)S1(S3)和S2(S4)構(gòu)成的。比較器COM1(COM2)的正輸入端連接到高電位側(cè)線路LH，而其負(fù)輸入端連接到AC發(fā)電機(jī)AG的輸出端AG1(AG2)。因此，在開(kāi)關(guān)S1(S3)是斷開(kāi)(OFF)并且開(kāi)關(guān)S2(S4)是導(dǎo)通(ON)的狀態(tài)下，當(dāng)電源電壓Vdd超過(guò)輸出端AG1(AG2)的電壓時(shí)，信號(hào)φP1(φP2)成為低電平，并且P型溝道FET P1(P2)成為導(dǎo)通狀態(tài)(ON)。另一方面，當(dāng)電源電壓Vdd低于輸出端AG1的電壓時(shí)，信號(hào)φP1(φP2)成為高電平，并且P型溝道FET P1(P2)成為斷開(kāi)狀態(tài)(OFF)。因此，只有在輸出端AG1(AG2)的電壓高于電源電壓Vdd的情況下，P型溝道FET P1(P2)把電流從輸出端AG1(AG2)提供到高電位側(cè)線路LH。
考慮到充電效率，如果AC發(fā)電機(jī)AG的輸出端AG1和AG2的電壓超過(guò)電源電壓Vdd，希望P型溝道FET P1和P2立即導(dǎo)通。因此，比較器COM1和COM2的電流消耗比較大，并且可以高速操作。但是，在AC發(fā)電機(jī)AG不發(fā)電的周期，或在即使發(fā)電但感應(yīng)電壓很小的周期中，不可能進(jìn)行充電，因而沒(méi)有必要使比較器COM1和COM2工作。因此，在本實(shí)施例中，通過(guò)提供Vdd檢測(cè)單元1內(nèi)部開(kāi)關(guān)S1和S2以及Vdd檢測(cè)單元2中的開(kāi)關(guān)S3和S4，并通過(guò)信號(hào)φS控制它們，降低了比較器COM1和COM2的電流消耗。
在這里，開(kāi)關(guān)S1(S3)提供在P型溝道FET P1(P2)的柵極和電源電壓Vdd之間，而開(kāi)關(guān)S2(S4)提供在比較器COM1(COM2)的負(fù)電源端和低電位側(cè)線路LL之間。適當(dāng)配置開(kāi)關(guān)S1(S3)和S2(S4)使得當(dāng)信號(hào)φS是高電平時(shí)，開(kāi)關(guān)S1(S3)導(dǎo)通(ON)和開(kāi)關(guān)S2(S4)斷開(kāi)(OFF)，而當(dāng)信號(hào)φS是低電平時(shí)，開(kāi)關(guān)S1(S3)斷開(kāi)(OFF)和開(kāi)關(guān)S2(S4)導(dǎo)通(ON)。因此，當(dāng)把信號(hào)φS設(shè)定在低電平時(shí)，電能提供到比較器COM1(COM2)。根據(jù)比較的結(jié)果控制P型溝道FET P1(P2)的導(dǎo)通(ON)或斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)。另一方面，當(dāng)把信號(hào)φS設(shè)定在高電平時(shí)，提供到比較器COM1(COM2)的電能被切斷，并且P型溝道FET P1(P2)斷開(kāi)(OFF)。即，利用信號(hào)φS，可以控制是否操作Vdd檢測(cè)單元1和2。當(dāng)不操作它們時(shí)，可以降低比較器COM1和COM2的電流消耗。
接下來(lái)，用AG2檢測(cè)單元3和AG1檢測(cè)單元4將輸出端AG1和輸出端AG1的電壓與參考電壓Vref1和Vref2比較。圖6是AG2檢測(cè)單元3和AG1檢測(cè)單元4的電路圖。注意，圖6中帶括號(hào)的標(biāo)記指示AG1檢測(cè)單元4的部件，而不帶括號(hào)的標(biāo)記指示AG2檢測(cè)單元3的部件。
如圖6中所示，AG2檢測(cè)單元3(AG1檢測(cè)單元4)具有比較器COM3(COM4)和開(kāi)關(guān)S5(S7)和S6(S8)。比較器COM3(COM4)的正輸入端連接到AC發(fā)電機(jī)AG的輸出端AG2(AG1)，并且把參考電壓Vref2(Vref1)提供到它的負(fù)輸入端。將參考電壓Vref2(Vref1)設(shè)置為一個(gè)稍高于地線GND電壓的電壓。
當(dāng)輸出端AG2(AG1)的電壓超過(guò)參考電壓Vref2(Vref1)時(shí)，信號(hào)CN1(CN2)成為高電平，而當(dāng)輸出端AG2(AG1)的電壓低于參考電壓Vref2(Vref1)時(shí)，信號(hào)CN1(CN2)成低電平。
在AG2檢測(cè)單元3(AG1檢測(cè)單元4)中，在比較器COM3(COM4)的輸出端與低電位側(cè)線路LL之間提供了一個(gè)開(kāi)關(guān)S5(S7)，并且在比較器COM3(COM4)的負(fù)電源端與低電位側(cè)線路LL之間提供了一個(gè)開(kāi)關(guān)S6(S8)。適當(dāng)配置開(kāi)關(guān)S5(S7)和S6(S8)，使得當(dāng)信號(hào)φSL是高電平時(shí)開(kāi)關(guān)S5(S7)導(dǎo)通(ON)并且開(kāi)關(guān)S6(S8)斷開(kāi)(OFF)，而當(dāng)信號(hào)φSL是低電平時(shí)開(kāi)關(guān)S5(S7)斷開(kāi)(OFF)并且開(kāi)關(guān)S6(S8)導(dǎo)通(ON)。因此，當(dāng)信號(hào)φSL轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，電能提供到比較器COM3(COM4)，在此執(zhí)行比較器操作。另一方面，當(dāng)信號(hào)φSL轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，提供到比較器COM3(COM4)的電能被切斷。因此，通過(guò)使用信號(hào)φSL，可以控制是否操作AG2檢測(cè)單元3(AG1檢測(cè)單元4)，而在不操作它們時(shí)，可以降低比較器COM3(COM4)的電流消耗。
接下來(lái)，在圖7中示出了一個(gè)輔助電容器選擇單元7的電路圖。輔助電容器選擇單元7主要有第一到第三功能。第一功能是一種在輸出端AG1和AG2之間指定一個(gè)剛好在電能產(chǎn)生結(jié)束之前其上產(chǎn)生有正極性感應(yīng)電壓的一個(gè)輸出端，并且選擇連接到用作準(zhǔn)備下一次電能產(chǎn)生的另一個(gè)輸出端上的輔助電容器的功能。第二功能是控制N型溝道FET N1，N1′，N2，N2′以便釋放存儲(chǔ)在輔助電容器C1或C2中的電荷的功能。第三功能是一個(gè)控制N型溝道FET N1和N2以便斬波提高感應(yīng)電壓的功能。
首先，說(shuō)明根據(jù)第一功能的配置。如上所述，AG2檢測(cè)單元3的輸出信號(hào)CN1在輸出端AG2的電壓高于參考電壓Vref1時(shí)成為高電平，而AG1檢測(cè)單元4的輸出信號(hào)CN2在輸出端AG1的電壓高于參考電壓Vref2時(shí)成為高電平。把信號(hào)CN1提供到第二閂鎖電路70的時(shí)鐘端，而把信號(hào)CN2經(jīng)過(guò)一個(gè)反轉(zhuǎn)器71提供到它的一個(gè)清除端。因此，第二閂鎖電路70的輸出信號(hào)71s，在輸出端AG2側(cè)出現(xiàn)正極性感應(yīng)電壓時(shí)，成為高電平，而在輸出端AG1側(cè)出現(xiàn)正極性感應(yīng)電壓時(shí)，成為低電平。即，通過(guò)信號(hào)71s的邏輯電平，可以指定在輸出端AG1和AG2中的哪一個(gè)輸出端側(cè)產(chǎn)生了正極性感應(yīng)電壓。在下面的說(shuō)明中，把信號(hào)71s稱為感應(yīng)電壓端指定信號(hào)71s。
接下來(lái)，例如，用一個(gè)D觸發(fā)器構(gòu)成一個(gè)寄存器72。它取出數(shù)據(jù)輸入端的邏輯電平，并在時(shí)鐘端電壓從高電平改變?yōu)榈碗娖綍r(shí)輸出之。將感應(yīng)電壓端指定信號(hào)71s提供給這個(gè)數(shù)據(jù)輸入端。
接下來(lái)，如上所述，在電能產(chǎn)生周期中電能產(chǎn)生檢測(cè)單元10的輸出信號(hào)φSL成為低電平，而非電能產(chǎn)生周期中成為高電平。在這里，上升沿檢測(cè)電路ED產(chǎn)生一個(gè)電能產(chǎn)生結(jié)束信號(hào)EDs，電能產(chǎn)生結(jié)束信號(hào)EDs同步于信號(hào)φSL的上升沿僅在一個(gè)短時(shí)間內(nèi)成為低電平。將電能產(chǎn)生結(jié)束信號(hào)EDs提供給寄存器72的時(shí)鐘端，因而寄存器72在電能產(chǎn)生的結(jié)束點(diǎn)存儲(chǔ)感應(yīng)電壓端指定信號(hào)71s的邏輯電平。然后，寄存器72把這個(gè)存儲(chǔ)狀態(tài)作為一個(gè)電能產(chǎn)生端選擇信號(hào)72s輸出。
把這個(gè)電能產(chǎn)生端選擇信號(hào)72s作為一個(gè)信號(hào)N1g′經(jīng)過(guò)一個(gè)“與”電路73和一個(gè)“或”電路74輸出到N型溝道FET N1′，用于選擇輔助電容器C1，而經(jīng)過(guò)一個(gè)反轉(zhuǎn)器75一個(gè)“與”電路76和一個(gè)“或”電路77輸出到N溝道FETN2′，用于選擇輔助電容器C2。詳細(xì)情況將在以后說(shuō)明，但是至少在信號(hào)φSL在高電平的周期中，即，在非電能產(chǎn)生狀態(tài)中等待下一次電能產(chǎn)生的狀態(tài)中，提供到“與”電路73和76的信號(hào)已經(jīng)是高電平，并且提供到“或”電路74和77的信號(hào)已經(jīng)是低電平。因此在等待下一次電能產(chǎn)生的狀態(tài)中，信號(hào)N1g′的邏輯電平與電能產(chǎn)生端選擇信號(hào)72s的邏輯電平一致，并且信號(hào)N2g′的邏輯電平是從電能產(chǎn)生端選擇信號(hào)72s的邏輯電平反轉(zhuǎn)的電平。
例如，假設(shè)輸出端AG2側(cè)剛好在電能產(chǎn)生結(jié)束前具有正極性感應(yīng)電壓，感應(yīng)電壓端指定信號(hào)71s成為指示輸出端AG2的高電平。寄存器72存儲(chǔ)這個(gè)信號(hào)，因此，在等待下一次電能產(chǎn)生的狀態(tài)中，電能產(chǎn)生端選擇信號(hào)72s成為高電平。因此，在這個(gè)等待狀態(tài)中，信號(hào)N1g′成為高電平，N型溝道FET N1′成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)，并且選擇了輔助電容器C1。另一方面，信號(hào)N2g′成為低電平，并且N型溝道FET N2′成為斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)，因此輔助電容器C2未被選擇。因此，連接到在下一次電能產(chǎn)生時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電壓的輸出端AG1的輔助電容器C1在等待狀態(tài)中被選擇。即，配置了這個(gè)輔助電容器選擇單元7以便根據(jù)用于指定產(chǎn)生了正極性感應(yīng)電壓的輸出端的信號(hào)CN1和CN2指定剛好在電能產(chǎn)生結(jié)束之前產(chǎn)生了正極性感應(yīng)電壓的輸出端，并選擇連接到低電壓側(cè)的輸出端(另一個(gè)輸出端)的輔助電容器。
通過(guò)上述第一功能，在電能產(chǎn)生終止之前，可以預(yù)先選擇連接到下一次產(chǎn)生正極性感應(yīng)電壓的一側(cè)的輸出端的輔助電容器。因此，當(dāng)下一次產(chǎn)生感應(yīng)電壓時(shí)，該輔助電容器被立即充電。結(jié)果，剛好在AC發(fā)電機(jī)AG的電能產(chǎn)生開(kāi)始之后產(chǎn)生的感應(yīng)電壓可以被用于利用輔助電容器開(kāi)始升壓的操作，并且使電能產(chǎn)生檢測(cè)單元10的電能產(chǎn)生檢測(cè)更快。
接下來(lái)說(shuō)明根據(jù)第二功能的配置。信號(hào)φN1是圖1中所示“或”電路OR1的輸出信號(hào)。當(dāng)信號(hào)CN1在低電平時(shí)(當(dāng)輸出端AG2側(cè)不產(chǎn)生正感應(yīng)極性感應(yīng)電壓時(shí))其邏輯電平與時(shí)鐘信號(hào)CLK1一致，而在信號(hào)CN1是高電平時(shí)(當(dāng)輸出端AG2側(cè)產(chǎn)生正極性感應(yīng)電壓時(shí))成為高電平。此外，信號(hào)φN2是圖1中所示“或”電路OR2的輸出信號(hào)。當(dāng)信號(hào)CN2在低電平時(shí)(當(dāng)輸出端AG1側(cè)不產(chǎn)生正極性感應(yīng)電壓時(shí))其邏輯電平與時(shí)鐘信號(hào)CLK1一致，而在信號(hào)CN2是高電平時(shí)(當(dāng)輸出端AG1側(cè)產(chǎn)生正極性感應(yīng)電壓時(shí))成為高電平。如果執(zhí)行通常的斬波升壓操作，N型溝道FET N1和N2之中連接到產(chǎn)生正極性感應(yīng)電壓一側(cè)的輸出端的N型溝道FET可以被導(dǎo)通或斷開(kāi)，與此同時(shí)，連接到另一個(gè)輸出端的N型溝道FET可以被置于導(dǎo)通(ON)狀態(tài)。因此，可以利用信號(hào)φN1控制N型溝道FET N1，而利用信號(hào)φN2控制N型溝道FET N2。
在這個(gè)示例中，利用輔助電容器C1和C2提高了感應(yīng)電壓，因而在信號(hào)φSL從高電平轉(zhuǎn)換到低電平的時(shí)刻，把電荷存儲(chǔ)在選擇的輔助電容器中。因此，在信號(hào)φSL成為低電平，并且電能提供到AG2檢測(cè)單元3和AG1檢測(cè)單元4的周期中，當(dāng)把輔助電容器C1和C2從低電位側(cè)線路LL分離，并且N型溝道FET N1和N2被斬波操作時(shí)，在電能產(chǎn)生終止的時(shí)刻電荷保留在選擇的輔助電容器中。即使在有關(guān)輔助電容器在下一次被選擇的時(shí)刻電荷仍然保留，因此不管在AC發(fā)電機(jī)AG的輸出端之間沒(méi)有產(chǎn)生感應(yīng)電壓這一事實(shí)，連接到有關(guān)輔助電容器的輸出端的電壓成為高電平。出于這種原因，由于一個(gè)很小的感應(yīng)電壓，使電能產(chǎn)生檢測(cè)單元10錯(cuò)誤地檢測(cè)了電能產(chǎn)生狀態(tài)。
因此，在這個(gè)示例中，提供了兩個(gè)復(fù)位步驟，以便釋放存儲(chǔ)在輔助電容器中的電荷，從而不造成誤操作。第一復(fù)位步驟在斬波升壓操作開(kāi)始之后立即進(jìn)行。在第一復(fù)位步驟中，在釋放充電在輔助電容器C1和C2中的電荷的放電周期中，導(dǎo)通或斷開(kāi)連接到選擇的輔助電容器的N型溝道FET，并且同步地操作并聯(lián)連接的這個(gè)N型溝道FET的用于斬波驅(qū)動(dòng)的N型溝道FET。注意，在第一復(fù)位步驟中，不進(jìn)行斬波升壓操作。
此外，在執(zhí)行斬波升壓操作的周期中提供了一個(gè)第二復(fù)位步驟。在第二復(fù)位步驟中，導(dǎo)通或斷開(kāi)連接到產(chǎn)生感應(yīng)電壓的輸出端的用于斬波驅(qū)動(dòng)的N型溝道FET，同時(shí)，同步地操作并聯(lián)連接到這個(gè)N型溝道FET的用于選擇輔助電容器的N型溝道FET。通過(guò)這兩個(gè)復(fù)位步驟，輔助電容器中的電荷將被完全釋放。
圖7中所示的一個(gè)定時(shí)器計(jì)數(shù)器78用于計(jì)算給輔助電容器C1和C1放電的放電周期。配置定時(shí)器計(jì)數(shù)器78以便在復(fù)位端的電壓成為低電平時(shí)復(fù)位計(jì)數(shù)，并在同時(shí)產(chǎn)生在計(jì)數(shù)成為預(yù)定值時(shí)成為高電平的脈動(dòng)進(jìn)位信號(hào)78s。此外，如圖7中所示，時(shí)鐘信號(hào)CLK1被提供到定時(shí)器計(jì)數(shù)器78的時(shí)鐘端，并且經(jīng)過(guò)反轉(zhuǎn)器79把信號(hào)φSL提供到其復(fù)位端。因此，定時(shí)器計(jì)數(shù)器78在信號(hào)φSL從高電平轉(zhuǎn)變到低電平時(shí)(當(dāng)?shù)竭_(dá)電能產(chǎn)生檢測(cè)單元10中的電能產(chǎn)生狀態(tài)的檢測(cè)時(shí))開(kāi)始時(shí)鐘信號(hào)CLK1的計(jì)數(shù)。然后，當(dāng)計(jì)數(shù)到達(dá)預(yù)定值時(shí)，把脈動(dòng)進(jìn)位信號(hào)78s的邏輯電平改變?yōu)楦唠娖健?br> 接下來(lái)，一個(gè)第一閂鎖電路80與脈動(dòng)進(jìn)位信號(hào)78s的升高同步地成為高電平，并輸出同步于信號(hào)φSL的上升成為低電平的信號(hào)80s，和一個(gè)由這個(gè)信號(hào)80s反轉(zhuǎn)的信號(hào)80s′。信號(hào)80s′在放電周期成為高電平，而信號(hào)80s是一個(gè)在放電周期成為低電平的信號(hào)。
接下來(lái)，“與”電路81把通過(guò)反轉(zhuǎn)器79從信號(hào)φSL反轉(zhuǎn)的信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)CLK1之間的“與”邏輯值作為信號(hào)81s輸出。此外，“與”電路82輸出信號(hào)81s和信號(hào)80s′之間的“與”邏輯值，作為信號(hào)82s。因此，信號(hào)82s在成為放電周期中的時(shí)鐘信號(hào)CLK1。
接下來(lái)，“與”電路83輸出信號(hào)80s和信號(hào)φN1之間的“與”邏輯值，作為信號(hào)83s。此外，“或”電路84把信號(hào)83s和信號(hào)82s的“或”邏輯值作為信號(hào)N1g輸出到N型溝道FET N1的柵極。因此，信號(hào)N1g在放電周期中與時(shí)鐘信號(hào)CLK1一致，在非放電周期中與信號(hào)φN1一致。此外，“與”電路85把信號(hào)80s和信號(hào)φN2之間的“與”邏輯值作為信號(hào)85s輸出。此外，“或”電路86把信號(hào)85s和信號(hào)82s的“或”邏輯值作為信號(hào)N2g輸出到N型溝道FET N2的柵極。因此，信號(hào)N2g在放電周期與時(shí)鐘信號(hào)CLK1一致，而在非放電周期與信號(hào)φN2一致。
接下來(lái)，“與”電路73輸出信號(hào)82s和電能產(chǎn)生端選擇信號(hào)72s之間的“與”邏輯值，作為信號(hào)73s。此外，“或”電路74把信號(hào)83s和信號(hào)73s的“或”邏輯值作為信號(hào)N1g′輸出到N型溝道FET N1′的柵極。因此，假設(shè)電能產(chǎn)生端選擇信號(hào)72s在高電平，那么信號(hào)N1g′在放電周期與時(shí)鐘信號(hào)CLK1一致，而在非放電周期與信號(hào)φN1一致。即，在選擇了輔助電容器C1并且在其中存儲(chǔ)了電荷的狀態(tài)下，在放電周期，將根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)CLK1，導(dǎo)通或斷開(kāi)N型溝道FET N1′。另一方面，在放電周期中，根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)CLK1導(dǎo)通或斷開(kāi)N型溝道FET N1。因此，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)CLK1成為高電平時(shí)，N型溝道FET N1和N型溝道FET N1′同時(shí)成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)，并且輔助電容器C1將被放電(第一復(fù)位步驟)。
此外，即使在非放電周期(斬波操作周期)，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)CLK1成為高電平時(shí)，N型溝道FET N1和N型溝道FET N1′同時(shí)成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)，從而使輔助電容器C1放電(第二復(fù)位步驟)。對(duì)于對(duì)應(yīng)于輔助電容器C2的信號(hào)N2g′也是一樣。通過(guò)用信號(hào)N2g和N2g′控制N型溝道FET N2和N2′，執(zhí)行了第一復(fù)位步驟和第二復(fù)位步驟。
此外，在非電能產(chǎn)生周期，信號(hào)N1g與信號(hào)φN1一致，并且信號(hào)N2g與信號(hào)φN2一致，因而可以控制N型溝道FET N1和N2以便斬波提高感應(yīng)電壓。因此，輔助電容器選擇單元7可以實(shí)現(xiàn)上述第三功能。
接下來(lái)，圖1中所示“或非”電路NOR1根據(jù)信號(hào)φN1和信號(hào)φN2檢測(cè)輸出端AG1和AG1的電壓是否已經(jīng)超過(guò)參考電壓Vref1和Vref2。在這里，AG2檢測(cè)單元3和AG1檢測(cè)單元4的參考電壓Vref1和Vref2被設(shè)定為，例如，在和電能產(chǎn)生檢測(cè)單元10的參考電壓Vref比較時(shí)的，較低的值。由于以下原因如此設(shè)定參考電壓Vref以及參考電壓Vref1和Vref2。
首先，參考電壓Vref成為用于判斷是否在電能產(chǎn)生狀態(tài)的參考。當(dāng)通過(guò)這個(gè)判斷檢測(cè)到電能產(chǎn)生狀態(tài)時(shí)，電能被順序地提供到斬波電路20的各部分。另一方面，有時(shí)由于電磁波或類似波在AC發(fā)電機(jī)AG的輸出線圈L感應(yīng)類脈沖噪聲。由于這種噪聲，在檢測(cè)電能產(chǎn)生狀態(tài)和向AG2檢測(cè)單元3和AG1檢測(cè)單元4提供電能時(shí)，那里消耗的電能成為無(wú)用的，并且充電效率相反地降低。
因此，在本實(shí)施例中，把參考電壓Vref設(shè)定得比較高，以便不受噪聲等的影響。此外，即使以這種方式設(shè)定參考電壓Vref，如上所述，輔助電容器C1和C2以及二極管d1和d2也能把AC發(fā)電機(jī)AG感應(yīng)的電壓提高到兩倍，因此，可以快速地檢測(cè)感應(yīng)電壓的產(chǎn)生。此外，即使類脈沖電磁噪聲混合到輸出線圈L中，輔助電容器C1和C2將其積分，因而只有極少的電能產(chǎn)生的錯(cuò)誤檢測(cè)。與此相反，由于是在檢測(cè)到AG2檢測(cè)單元3和AG1檢測(cè)單元4在電能產(chǎn)生狀態(tài)之后才把電能提供給它們的，因而把參考電壓Vref1和Vref2設(shè)定得比較低。也就是說(shuō)，在本實(shí)施例中，電能產(chǎn)生狀態(tài)的檢測(cè)精度極高，因此，即使把參考電壓Vref1和Vref2設(shè)定在比較低的電壓值也沒(méi)有問(wèn)題。
接下來(lái)，圖1中所示“或非”電路NOR2獲得信號(hào)φN和時(shí)鐘信號(hào)CLK的負(fù)“或”邏輯值，并把其輸出信號(hào)提供到“或”電路OR1和OR2。為此原因，在信號(hào)φN是高電平的周期中，不將時(shí)鐘信號(hào)提供到“或”電路OR1和OR2，并且不執(zhí)行斬波操作。在這個(gè)意義上，“或非”電路NOR2發(fā)揮一個(gè)時(shí)鐘禁止單元的作用。
接下來(lái)，配置SR閂鎖電路6，以便在設(shè)定端S成為低電平時(shí)把輸出信號(hào)設(shè)定在低電平，并且在復(fù)位端R成為低電平時(shí)把輸出信號(hào)設(shè)定在高電平。例如，SR閂鎖電路6可以由一個(gè)反轉(zhuǎn)型SR觸發(fā)電路構(gòu)成。在本示例中，把信號(hào)φN提供到設(shè)定端S，因而當(dāng)信號(hào)φN成為低電平時(shí)，即，當(dāng)輸出端AG1和AG2的電壓超過(guò)參考電壓Vref1和Vref2時(shí)，SR閂鎖電路6閂鎖的信號(hào)φS成為低電平。如上所述，在信號(hào)φS成為低電平時(shí)把電能提供給Vdd檢測(cè)單元1和2，并且操作，因此當(dāng)輸出端AG1和AG2的電壓超過(guò)參考電壓Vref1和Vref2時(shí)，可以操作Vdd檢測(cè)單元1和2。
為了以下原因提供閾值和控制電能供給的兩個(gè)步驟。如在本例中，在斬波充電電路100中，目的是要提高小的感應(yīng)電壓。必須用一個(gè)稍高于地線GND電壓的電壓作為參考電壓來(lái)檢測(cè)AC發(fā)電機(jī)AG的電能產(chǎn)生狀態(tài)，和根據(jù)檢測(cè)的結(jié)果控制對(duì)AG2檢測(cè)單元3和AG1檢測(cè)單元4的電能供給，進(jìn)而控制Vdd檢測(cè)單元1和2的電能供給。
但是，如果把參考電壓設(shè)定在小的值，當(dāng)由于磁場(chǎng)之類的外部干擾在輸出端AG1和AG2之間感應(yīng)了感應(yīng)電壓時(shí)，或當(dāng)產(chǎn)生了一個(gè)即使在手表的使用者輕微移動(dòng)他或她的手臂提高了也不能充電的小感應(yīng)電壓時(shí)，輸出端AG1和AG2的電壓不超過(guò)電源電壓Vdd，并且根本不能獲得充電電流。在這種情況下，如果把電能提供給以高速操作但是消耗大電流的比較器COM1和COM2時(shí)，電流被消耗，充電效率降低。因此，在本實(shí)施例中，將參考電壓Vref和參考電壓Vref1和Vref2用于監(jiān)視AC發(fā)電機(jī)AG的感應(yīng)電壓，和控制對(duì)比較器的電能供給，以降低電流消耗。
此外，與電能供給的控制一起，如下確定比較器COM1和COM2的電流消耗。
COM1和COM2＞COM3和COM4＞COM5和COM6。
把比較器COM5和COM6的電流消耗設(shè)定為最小，是因?yàn)樗鼈冊(cè)O(shè)置在電能產(chǎn)生檢測(cè)單元10的內(nèi)部，并且必須穩(wěn)定地監(jiān)視AC發(fā)電機(jī)AG的感應(yīng)電壓。此外，把比較器COM1和COM2的電流消耗設(shè)定為最大，是因?yàn)橐盟鼈儥z測(cè)輸出端AG1和AG2的電壓是否超過(guò)電源電壓Vdd，作為充電的條件。此外，與比較器COM1和COM2相比，把比較器COM3和COM4的電流消耗沒(méi)定為小，是因?yàn)楸容^器COM3和COM4檢測(cè)充電的先決條件，因而與比較器COM1和COM2相比，可以慢速操作。注意，比較器COM3和COM4必須操作N型溝道FET N1和N2，直到輸出端AG1和AG2之間的電壓超過(guò)電源電壓Vdd，因而必須給予滿足這種要求的范圍的響應(yīng)速度。
通過(guò)以這種方式設(shè)定電流消耗，可以以從消耗最小電流的一個(gè)到消耗最大電流的一個(gè)這樣的順序提供電能，因此通過(guò)更大地降低電流消耗可以提高充電效率。具體地講，比較器COM1至COM4中的總電流消耗是大約500 nA。作為比較，在比較器COM5和COM6中的電流消耗是大約10 nA。因此，可以使在等待時(shí)間的電流消耗大約為正常操作時(shí)電流消耗的1/50。
電流消耗越小，比較器的操作越慢，因此當(dāng)如上所述那樣設(shè)定電流消耗時(shí)，即使AC發(fā)電機(jī)AG從電能產(chǎn)生狀態(tài)改變到非電能產(chǎn)生狀態(tài)，也不能馬上檢測(cè)到非電能產(chǎn)生狀態(tài)。此后，當(dāng)AC發(fā)電機(jī)AG又從非電能產(chǎn)生狀態(tài)改變到電能產(chǎn)生狀態(tài)時(shí)，在經(jīng)過(guò)比較器COM5和COM6的延遲時(shí)間之后才能檢測(cè)到狀態(tài)的變化。
因此，當(dāng)AC發(fā)電機(jī)AG在一個(gè)短循環(huán)中反復(fù)電能產(chǎn)生狀態(tài)和非電能產(chǎn)生狀態(tài)時(shí)，存在著盡管有一個(gè)AC發(fā)電機(jī)AG的感應(yīng)電壓超過(guò)電源電壓Vdd并且滿足在電能產(chǎn)生狀態(tài)充電條件的周期，但僅能在部分周期中進(jìn)行充電的不便。
因此，在本實(shí)施例中，在檢測(cè)到輸出端AG1和AG2低于參考電壓Vref1和Vref2之后連續(xù)地在比較器COM3和COM4中提供一段恒定時(shí)間的電能，并且在預(yù)定時(shí)間過(guò)去之后暫停供給電能。
更具體地講，通過(guò)“或非”電路NOR1的輸出信號(hào)φN從低電平到高電平的改變，當(dāng)檢測(cè)到輸出端AG1和AG2的電壓低于參考電壓Vref1和Vref2時(shí)，把信號(hào)φN作為信號(hào)φR經(jīng)過(guò)“或非”電路NOR2和NOR3提供到定時(shí)器計(jì)數(shù)器5的復(fù)位端R。在這里，配置定時(shí)器計(jì)數(shù)器5以便計(jì)數(shù)時(shí)鐘信號(hào)CLK，和在計(jì)數(shù)到達(dá)預(yù)定值時(shí)把成為該電平的脈動(dòng)進(jìn)位信號(hào)作為信號(hào)φR1輸出，并且在復(fù)位端R成為低電平時(shí)把計(jì)數(shù)復(fù)位到0。
因此，當(dāng)信號(hào)φN從低電平改變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，信號(hào)φR與其一同從低電平改變?yōu)楦唠娖剑⑶议_(kāi)始用定時(shí)器計(jì)數(shù)器5計(jì)數(shù)時(shí)間。然后，當(dāng)信號(hào)φN在高電平的狀態(tài)，即，非電能產(chǎn)生狀態(tài)持續(xù)了一段預(yù)定時(shí)間并且計(jì)數(shù)達(dá)到預(yù)定值時(shí)，信號(hào)φR1成為低電平并且使閂鎖單元6復(fù)位。如上所述，在復(fù)位時(shí)閂鎖單元6使輸出信號(hào)φS成為高電平，因而信號(hào)φS首先由此成為高電平，并且暫停對(duì)比較器COM1和COM2的電能供給。此外，當(dāng)把信號(hào)φS提供到電能產(chǎn)生檢測(cè)單元10時(shí)，將信號(hào)φS作為信號(hào)φSL經(jīng)過(guò)一個(gè)反轉(zhuǎn)電路12和一個(gè)“或非”電路13輸出，并由此暫停提供給比較器COM3和COM4的電能。
另一方面，當(dāng)在定時(shí)器計(jì)數(shù)器5計(jì)數(shù)期間，輸出端AG1和AG2的電壓超過(guò)參考電壓Vref1和Vref2，并且信號(hào)φN成為低電平時(shí)，定時(shí)器計(jì)數(shù)器5再次被復(fù)位，因而閂鎖單元6不復(fù)位并且信號(hào)φS仍保持在低電平。即，定時(shí)器計(jì)數(shù)器5保存非電能產(chǎn)生狀態(tài)的時(shí)間。并且僅當(dāng)非電能產(chǎn)生狀態(tài)繼續(xù)了預(yù)定時(shí)間時(shí)才暫停對(duì)比較器COM1至COM4的電能供給。
接下來(lái)，說(shuō)明AC發(fā)電機(jī)AG的配置及其外圍機(jī)構(gòu)。圖8是AC發(fā)電機(jī)AG的配置及其外圍機(jī)構(gòu)的透視圖。如圖所示，AC發(fā)電機(jī)AG具有一個(gè)轉(zhuǎn)子14和一個(gè)定子15。當(dāng)盤(pán)形轉(zhuǎn)子14磁化雙極旋轉(zhuǎn)時(shí)，在定子15的輸出線圈L產(chǎn)生感應(yīng)電壓，并且可以輸出AC輸出。此外，在圖中，13是一個(gè)在手表主體外殼中進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的擺動(dòng)配重，而11是一個(gè)用于把擺動(dòng)配重13的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞到發(fā)電機(jī)AG的齒輪系機(jī)構(gòu)。擺動(dòng)配重13根據(jù)佩帶手表的人的手臂的擺動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。由此可以從AC發(fā)電機(jī)AG獲得感應(yīng)電壓。
在本實(shí)施例的斬波充電電路100給從AC發(fā)電機(jī)AG輸出的AC電壓整流，并提供到一個(gè)處理器9。處理器9用從斬波充電電路100提供的電能驅(qū)動(dòng)計(jì)時(shí)器7。這個(gè)計(jì)時(shí)器7是由一個(gè)晶體振蕩器，一個(gè)計(jì)數(shù)電路等構(gòu)成的，在計(jì)數(shù)電路分割由晶體振蕩器產(chǎn)生的一個(gè)主時(shí)鐘信號(hào)的頻率，并且根據(jù)分頻的結(jié)果計(jì)數(shù)時(shí)間。在這個(gè)示例中，把主時(shí)鐘信號(hào)或通過(guò)分頻獲得的信號(hào)作為時(shí)鐘信號(hào)CLK提供到斬波充電電路100。因此，可以用斬波充電電路100和計(jì)時(shí)器7形成用于產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)CLK的電路。結(jié)果，簡(jiǎn)化了電路配置，同時(shí)可以降低手表中的總電流消耗。
接下來(lái)，參考


本實(shí)施例的操作。圖9是根據(jù)本實(shí)施例的斬波充電電路100的定時(shí)圖。注意，在本例中，假設(shè)在非電能產(chǎn)生狀態(tài)中，連接到輔助電容器C2的N型溝道FET N2′已經(jīng)是導(dǎo)通(ON)狀態(tài)，并且連接到輔助電容器C1的N型溝道FET N1′已經(jīng)是斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)。此外，圖10，11，12和13是根據(jù)本實(shí)施例的斬波充電電路100的流程圖。
首先，在時(shí)間t10，假設(shè)使用者移動(dòng)他或她的佩帶手表的手臂，AC發(fā)電機(jī)AG開(kāi)始發(fā)電。在此時(shí)，假設(shè)如圖9中所示在AG2側(cè)產(chǎn)生了感應(yīng)電壓V2，這個(gè)電壓使輔助電容器C2充電(SP1A至SP3A)。由于這個(gè)原因，即使在感應(yīng)電壓V2降低時(shí)，輸出端AG2的電壓不降低。
接下來(lái)，在時(shí)間t11，當(dāng)AG2側(cè)的感應(yīng)電壓V2成為“0”并且相反地在AG1側(cè)產(chǎn)生感應(yīng)電壓V1時(shí)，輸出端AG1的電壓成為由輔助電容器C2中的充電電壓Vg2和感應(yīng)電壓V1相加獲得的值，如圖9中所示，(從SP1經(jīng)過(guò)SP2和SP30到SP31)。由于這個(gè)原因，剛好在時(shí)間t11之后，輸出端AG1的電壓超過(guò)參考電壓Vref。然后，電能產(chǎn)生檢測(cè)單元10檢測(cè)電能產(chǎn)生狀態(tài)(SP5)。注意，將低能耗比較器用于電能產(chǎn)生檢測(cè)單元10的比較器COM5和COM6，從而在經(jīng)過(guò)一個(gè)如圖9所示的響應(yīng)時(shí)間td之后，信號(hào)φSL從高電平降低到低電平的時(shí)間成為一個(gè)時(shí)間t12。
當(dāng)?shù)竭_(dá)時(shí)間t12時(shí)，信號(hào)φSL成為低電平，因而電能提供到AG2檢測(cè)單元3和AG1檢測(cè)單元4，把輸出端AG2的電壓與參考電壓Vref1比較，同時(shí)，把輸出端AG1的電壓與參考電壓Vref2比較(SP6)。在這里，參考電壓Vref1和Vref2被設(shè)定為低于參考電壓Vref，因此AG2檢測(cè)單元3和AG1檢測(cè)單元4的輸出信號(hào)CN1和CN2都成為高電壓，如圖9E和9F中所示。
此外，當(dāng)信號(hào)φSL成為低電平時(shí)，圖7中所示輔助電容器7的定時(shí)器計(jì)數(shù)器78計(jì)數(shù)時(shí)鐘信號(hào)CLK1的上升沿(參考圖9)(SP7至SP11)。假設(shè)定時(shí)器計(jì)數(shù)器78在計(jì)數(shù)到“3”時(shí)使脈動(dòng)進(jìn)位信號(hào)78s是高電平，那么在到達(dá)時(shí)間t13時(shí)，脈動(dòng)進(jìn)位信號(hào)78s成為高電平，如圖9中所示。然后，如圖9中所示，第一閂鎖電路80的輸出信號(hào)80s與脈動(dòng)進(jìn)位信號(hào)78s同步地升高，并且同步于信號(hào)φSL的升高而降低。在這里，圖9中示出的符號(hào)tc是放電周期。在這個(gè)周期中，輔助電容器選擇單元7執(zhí)行第一復(fù)位步驟。
信號(hào)80s′是從信號(hào)80s反轉(zhuǎn)的信號(hào)，從而使信號(hào)80s′在放電周期tc中成為高電平(SP12)。因此，在有關(guān)的周期tc中，“與”電路82的輸出信號(hào)82s和時(shí)鐘信號(hào)CLK1一致。另一方面，“與”電路73和76作為一個(gè)選擇電路操作，用于根據(jù)電能產(chǎn)生端選擇信號(hào)72s的邏輯電平選擇輸出信號(hào)82s并輸出。在本例中，在放電周期tc，電能產(chǎn)生端選擇信號(hào)72s已經(jīng)成為低電平。因此，在有關(guān)放電周期tc，一個(gè)信號(hào)76s與時(shí)鐘信號(hào)CLK1一致，而一個(gè)信號(hào)73s保留在低電平。此外，在放電周期tc，信號(hào)80s成為低電平，因而信號(hào)83s和85s成為低電平。結(jié)果，在有關(guān)周期中，信號(hào)N2g′與時(shí)鐘信號(hào)CLK1一致，而信號(hào)N1g成為低電平(SP13)。此外，由于信號(hào)83s和85s成為低電平，作為信號(hào)83s和信號(hào)82s的“或”邏輯值的信號(hào)N1g，以及作為信號(hào)85s和信號(hào)82s的“或”邏輯值的信號(hào)N2g都與時(shí)鐘信號(hào)CLK1一致。
以這種方式，在放電周期tc中，信號(hào)N2g′和信號(hào)N2g的邏輯電平與時(shí)鐘信號(hào)CLK1一致。因此，當(dāng)把時(shí)鐘信號(hào)CLK1設(shè)定在高電平時(shí)，N型溝道FETN2和N2′成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)，并且輔助電容器C2被放電。在本例中，放電在周期ta和tb中進(jìn)行。因此在周期tb終止的時(shí)刻，輸出端AG2的電位基本等于地線GND的電位。
當(dāng)以這種方式給輔助電容器C2放電時(shí)，轉(zhuǎn)移到斬波操作周期。在時(shí)間t13之后，AG1側(cè)產(chǎn)生正極性的感應(yīng)電壓，而輸出端AG2的電位相反地實(shí)際等于地線GND的電位。由于這個(gè)原因，AG2檢測(cè)單元3的輸出信號(hào)CN1成為低電平，從而“或”電路OR1的輸出信號(hào)φN1與時(shí)鐘信號(hào)CLK1一致。在信號(hào)80s是高電平的周期中，“與”電路83和“或”電路74產(chǎn)生信號(hào)N1g′，以便與信號(hào)φN1一致。另一方面，在時(shí)間t13之后，信號(hào)80s已經(jīng)成為高電平，從而如圖9中所示，在時(shí)間t13之后信號(hào)N1g與時(shí)鐘信號(hào)CLK1一致。
在這種情況下，如圖9中所示，信號(hào)N2g成為高電平。因此，N型溝道FETN1反復(fù)地導(dǎo)通和斷開(kāi)，而N型溝道FET N2保留在導(dǎo)通(ON)狀態(tài)。因此，AC發(fā)電機(jī)AG的感應(yīng)電壓被斬波提高。然后，當(dāng)輸出端AG1的電壓超過(guò)電源電壓Vdd時(shí)，P型溝道FET P1成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)。此時(shí)，AG1，P1，主電容器30，GND，N2，和AG2形成一個(gè)閉環(huán)電路，從而把電能產(chǎn)生電流存儲(chǔ)在主電容器30中(SP15)。
此外，在時(shí)間t13之后，信號(hào)N2g和信號(hào)N2g′一致(參考圖9)，并且與此同時(shí)，信號(hào)N1g和信號(hào)N1g′一致(參考圖9)。由于這個(gè)原因，在信號(hào)是高電平的周期中，即使把電荷存儲(chǔ)在輔助電容器C1和C2中，它們也被放電。
接下來(lái)，在時(shí)間t14，當(dāng)輸出端AG2側(cè)再次產(chǎn)生正極性感應(yīng)電壓V2時(shí)，AG2檢測(cè)單元3的輸出信號(hào)CN1升高。然后，第二閂鎖電路70鎖定高電平，從而感應(yīng)電壓端指定信號(hào)71s從低電平升高到高電平，如圖9中所示(由圖12中的SP40，SP40A，和SP41A指示)。此后，與上述情況相反，N型溝道FETN2反復(fù)地導(dǎo)通和斷開(kāi)，而N型溝道FET N1′保留在導(dǎo)通(ON)狀態(tài)。因此，斬波提高了AC發(fā)電機(jī)AG的感應(yīng)電壓。然后，當(dāng)輸出端AG2的電壓超過(guò)電源Vdd時(shí)，P型溝道FET P2成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)。此時(shí)，由AG2，P2，主電容器30，GND，N1，和AG1形成一個(gè)閉環(huán)電路，從而電能產(chǎn)生電流存儲(chǔ)在主電容器30中(SP15)。
然后，當(dāng)感應(yīng)電壓V2降低，并且在時(shí)間t15輸出端AG2的電壓低于參考電壓Vref1時(shí)，信號(hào)CN1成為低電平。在時(shí)間t15定時(shí)器計(jì)數(shù)器5被復(fù)位，但是在這以后不復(fù)位，因此，當(dāng)從時(shí)間t15經(jīng)過(guò)一個(gè)充電結(jié)束檢測(cè)時(shí)間TM到達(dá)時(shí)間t16時(shí)，信號(hào)φSL成為高電平。然后，上升沿檢測(cè)電路ED檢測(cè)信號(hào)φSL的上升沿，并產(chǎn)生一個(gè)圖9中示出的電能產(chǎn)生結(jié)束信號(hào)ED(SP21，SP22)。寄存器72與電能產(chǎn)生結(jié)束信號(hào)ED同步地存儲(chǔ)感應(yīng)電壓端指定信號(hào)71s，因而在時(shí)間t16，如圖9中所示，電能產(chǎn)生端選擇信號(hào)72s成為高電平(SP24，SP25)。因此，指定了剛好在電能產(chǎn)生周期結(jié)束之前產(chǎn)生電能的輸出端AG2，并且，與此同時(shí)，在時(shí)間t16之后，為了準(zhǔn)備下一次電能產(chǎn)生，連接到輔助電容器C1的N型溝道FET N1′成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)(SP26)。
如上所述，根據(jù)第一實(shí)施例的斬波充電電路100，通過(guò)使用輔助電容器C1和C2使AG發(fā)電機(jī)AG的感應(yīng)電壓提高到兩倍，并且電能產(chǎn)生檢測(cè)單元10根據(jù)提高到兩倍的感應(yīng)電壓檢測(cè)電能產(chǎn)生狀態(tài)，因此即使把用于檢測(cè)電能產(chǎn)生狀態(tài)的閾值設(shè)定得比較高，也能較早地檢測(cè)到電能產(chǎn)生狀態(tài)。此外，即使在輸出線圈L感應(yīng)了噪聲，通過(guò)輔助電容器C1和C2對(duì)其積分，因而能夠基本消除由于噪聲造成的錯(cuò)誤操作。
此外，斬波充電電路100在提高感應(yīng)電壓兩倍時(shí)把電荷存儲(chǔ)在輔助電容器中，但是在檢測(cè)電能產(chǎn)生狀態(tài)之后立即釋放電荷。由于這個(gè)原因，電荷保留在輔助電容器中。當(dāng)下一次產(chǎn)生電能時(shí)，電能產(chǎn)生檢測(cè)單元10將不會(huì)誤操作。
另外，在斬波充電電路100中，利用參考電壓Vref檢測(cè)AC發(fā)電機(jī)AG的電能產(chǎn)生狀態(tài)。即使在檢測(cè)電能產(chǎn)生狀態(tài)的情況下，也將參考電壓VreF提供到比較器COM3和COM4，因而可以降低比較器COM3和COM4的電流消耗。
此外，僅在比較器COM3和COM4檢測(cè)到AC發(fā)電機(jī)AG的輸出端AG1和AG2的電壓超過(guò)參考電壓Vref1和Vref2時(shí)才把電能提供到比較器COM1和COM2，因而可以降低比較器COM1和COM2的電流消耗。此外，在比較器的電流消耗是以COM1和COM2＞COM3和COM4＞COM5和COM6的方式確定，因而電能以從最小消耗電流的比較器開(kāi)始的順序提供的，所以可以進(jìn)一步降低電流消耗。
此外，當(dāng)降低了一個(gè)比較器的電流消耗時(shí)，響應(yīng)速度減慢，因而如果一旦發(fā)生非電能產(chǎn)生狀態(tài)，可以出現(xiàn)不能充電的情況，然后很快轉(zhuǎn)移到電能產(chǎn)生狀態(tài)。但是，在本例中，定時(shí)器計(jì)數(shù)器5計(jì)數(shù)輸出端AG1和AG2的電壓連續(xù)低于參考電壓Vref1和Vref2的持續(xù)時(shí)間。當(dāng)這個(gè)時(shí)間到達(dá)預(yù)定時(shí)間時(shí)，確定非電能產(chǎn)生狀態(tài)已經(jīng)發(fā)生，并暫停電能供給，從而不發(fā)生上述問(wèn)題。因此，即使使用了一個(gè)消耗小電流的比較器，也可以通過(guò)可靠地檢測(cè)非電能產(chǎn)生狀態(tài)而暫停電能供給。因此，可以大大降低電流消耗。此外，當(dāng)一旦開(kāi)始向比較器COM1和COM2提供電能時(shí)，電能連續(xù)地提供到比較器COM1至COM4，至少到定時(shí)器計(jì)數(shù)器5中設(shè)定的充電結(jié)束檢測(cè)時(shí)間TM過(guò)去，因而即使用小的感應(yīng)電壓也能以良好的響應(yīng)充電。因此，與現(xiàn)有有關(guān)技術(shù)的斬波充電電路相比，這個(gè)斬波充電電路100可以提高充電效率。第二實(shí)施例圖14是在一個(gè)根據(jù)本實(shí)施例的手表中使用的斬波充電電路的電路圖。
第二實(shí)施例的斬波充電電路100′，除了充電電路20′與圖1中所示第一實(shí)施例的斬波電路20不同外，具有相同的配置。更具體地講，它們的不同點(diǎn)在于在斬波電路20′中P型溝道FET P1′和P2′是并聯(lián)提供到P型溝道FET P1和P2的，并且在于建立了用于控制輔助電容器選擇單元7′中P型溝道FET P1′和P2′的導(dǎo)通(ON)斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)的信號(hào)Pg′。
以第一實(shí)施例相同的方式，在這個(gè)斬波電路20′中，也通過(guò)利用輔助電容器C1和C2以及二極管d1和d2把產(chǎn)生在輸出端AG1和AG2之間的感應(yīng)電壓提高到兩倍。應(yīng)當(dāng)注意，第一實(shí)施例的斬波電路20釋放存儲(chǔ)在輔助電容器C1和C2中的電荷，但在這個(gè)斬波電路20′中，把存儲(chǔ)在輔助電容器C1和C2中的電荷傳送到主電容器30，以進(jìn)一步提高充電效率。如以后將詳細(xì)說(shuō)明的，斬波電路20′利用信號(hào)Pg′同時(shí)地導(dǎo)通或斷開(kāi)P型溝道FET P1′和P2′，以傳送電荷。然后，與此并行地，通過(guò)斷開(kāi)N型溝道FET N1′和N2′中連接到?jīng)]有存儲(chǔ)電荷的輔助電容(例如C1)的一個(gè)N型溝道FET(例如，N1′)，同時(shí)與P型溝道FETP1′互補(bǔ)地導(dǎo)通或斷開(kāi)另一個(gè)N型溝道FET(例如N2′)，斬波提高了存儲(chǔ)在輔助電容器(例如電容器C2)的電壓。更具體地講，在同時(shí)地導(dǎo)通或斷開(kāi)P型溝道FET P1′和P2′的周期中，當(dāng)P型溝道FET P1′和P2′是導(dǎo)通狀態(tài)(ON)時(shí)，另一個(gè)N型溝道FET被斷開(kāi)，而當(dāng)P型溝道FET P1′和P2′是斷開(kāi)狀態(tài)(OFF)時(shí)，另一個(gè)N型溝道FET被導(dǎo)通。
圖15是用于產(chǎn)生信號(hào)Pg′的輔助電容器選擇單元7′的電路圖。這個(gè)輔助電容器選擇單元7′的構(gòu)造與圖7中所示第一實(shí)施例的輔助電容器選擇單元7的相同，只是用一個(gè)用于計(jì)算信號(hào)CN1和信號(hào)CN2之間的“與”邏輯的“與非”電路87代替了定時(shí)器計(jì)數(shù)器78，把“與”電路82的輸出信號(hào)作為信號(hào)Pg′輸出，刪除了“或”電路84和86并把“與”電路83和85的輸出信號(hào)作為信號(hào)N1g和N2g輸出，和用一個(gè)“與非”電路81′代替“與”電路81。
接下來(lái)，說(shuō)明根據(jù)第二實(shí)施例的斬波充電電路100′的操作。圖16是根據(jù)本實(shí)施例的斬波充電電路100′的定時(shí)圖。注意，在本例中，假設(shè)在非電能產(chǎn)生狀態(tài)(在時(shí)間t10之前)，連接到輔助電容器C2的N型溝道FET N2′已經(jīng)成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)，而連接到輔助電容器C1的N型溝道FET N1′已經(jīng)成為斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)。在這里，除了用SPA，SPB和SPC代替了上述圖10至圖13中所示流程中的圖11所示SP9和SP10之外，斬波充電電路100′的流程與圖10至13所示流程相同。因此，在圖17和圖18中示出了包括不同處理(SPA至SPC)的流程圖，并且圖12和圖13共同用作SP15之后的流程。
首先，在時(shí)間t10，如果使用者擺動(dòng)他或她的佩帶手表的手臂，AC發(fā)電機(jī)AG開(kāi)始發(fā)電。在此時(shí)，假設(shè)如圖16中所示感應(yīng)電壓V2產(chǎn)生在AG2側(cè)，并且AG2，C2，N2′，GND，d1，和AG1形成了一個(gè)閉環(huán)電路，因而輔助電容器C2由此充電(SP1A至SP3A)。由于這個(gè)原因，即使由于輔助電容器C2的充電電壓而使感應(yīng)電壓V2減小，輸出端AG1的電壓不降低。
接下來(lái)，在時(shí)間t11，當(dāng)AG2側(cè)的感應(yīng)電壓成為“0”并且相反地在AG1側(cè)產(chǎn)生感應(yīng)電壓V1時(shí)，輸出端AG1的電壓成為輔助電容器C2中的充電電壓Vg2和感應(yīng)電壓V2相加獲得的電壓，如圖16中所示(如圖10中SP1，SP2，SP30和SP31所表示的)。由于這個(gè)原因，輸出端AG1的電壓剛好在時(shí)間t11之后超過(guò)參考電壓Vref。接著，電能產(chǎn)生檢測(cè)單元10檢測(cè)電能產(chǎn)生狀態(tài)(SP5)。注意，使用了低功率消耗比較器作為電能產(chǎn)生檢測(cè)單元10的比較器COM5和COM6，因此在經(jīng)過(guò)電能產(chǎn)生檢測(cè)單元10的響應(yīng)時(shí)間td之后，信號(hào)φSL如圖16所示從高電平降低到低電平的時(shí)間成為時(shí)間t12。
當(dāng)?shù)竭_(dá)時(shí)間t12時(shí)，信號(hào)φSL成為低電平，因此電能提供到AG2檢測(cè)單元3和AG1檢測(cè)單元4，把輸出端AG2的電壓與參考電壓Vref2比較，并且同時(shí)把輸出端AG1的電壓與參考電壓Vref1比較(SP6)。在這里，把參考電壓Vref1和Vref2設(shè)定低于參考電壓Vref，因而AG2檢測(cè)單元3和AG1檢測(cè)單元4的輸出信號(hào)CN1和CN2都成為高電平，如圖16F和16F中所示。
輔助電容器選擇單元7′的“與非”電路87反轉(zhuǎn)信號(hào)CN1和信號(hào)CN2之間的“與”邏輯值，并產(chǎn)生一個(gè)輸出信號(hào)87s(參考圖16)。因此，當(dāng)輸出端AG1的電壓超過(guò)參考電壓Vref1并且輸出端AG2的電壓超過(guò)參考電壓Vref2時(shí)，信號(hào)87s成為低電平。在輸出線圈L感應(yīng)出AC電壓，因此，如果不進(jìn)行輔助電容器C1和C2的升壓操作，輸出端AG1和AG2的電壓不同時(shí)高于參考電壓Vref1和Vref2。也就是說(shuō)，輔助電容器C1和C2中的一個(gè)充電，因此輸出信號(hào)87s成為低電平。
在這里，“與非”電路81′和“與”電路82產(chǎn)生信號(hào)Pg′，并成為信號(hào)87s在低電平周期中從時(shí)鐘信號(hào)CLK1反轉(zhuǎn)的信號(hào)，如圖16中所示。因此，在周期ta和周期tb中，P型溝道FET P1′和P2′導(dǎo)通，因此輸出端AG1和AG2的電壓與有關(guān)周期ta和tb中的電源電壓Vdd一致。在這些周期中，AG1，P1′，Vdd，P2′和AG2形成了一個(gè)閉環(huán)電路，因而把電能存儲(chǔ)在輸出線圈L中。
此外，通過(guò)由信號(hào)80s選通信號(hào)φN1和φN2獲得信號(hào)N1g和N2g。在時(shí)間t16前，如圖16中所示，信號(hào)80s成為低電平，因此在時(shí)間t16之前信號(hào)N1g和N2g成為低電平，如圖16L和16M中所示。因此，在信號(hào)87s處于低電平的周期中，N型溝道FET N1和N2斷開(kāi)。此外，如圖16中所示，在從時(shí)間t12到時(shí)間t16的周期中，信號(hào)N1g′成為低電平，而信號(hào)N2g′在周期ta和周期tb中成為低電平，在周期te和周期tf中成為高電平，如圖16中所示。
因此，在周期te和周期tf中，P型溝道FET P1′和P2′成為斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)，N型溝道FET N2′成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)，從而存儲(chǔ)在輸出線圈L中的電能在周期ta和周期tb中被釋放，并進(jìn)行斬波升壓操作(SPA，SPB)。此時(shí)，當(dāng)AG1，P1，主電容器30，GND，N2′，C2′和AG2形成一個(gè)閉環(huán)電路時(shí)，存儲(chǔ)在輔助電容器C2中的電荷被傳送到主電容器30(SPC)。在本例中，電荷是在從時(shí)間t13至?xí)r間t14的周期中，和在從時(shí)間t15到時(shí)間t16的周期中傳送的。隨著電荷傳送，輔助電容器C2的兩端電壓降低。
當(dāng)輸出端AG2的電壓成為低于參考電壓Vref1時(shí)(在本例中，在時(shí)間t16)，信號(hào)CN1電平降低。信號(hào)80s同步于信號(hào)CN1電平的降低成為高電平。如上所述，信號(hào)N1g和N2g分別由信號(hào)80s從信號(hào)φN1和φN2選通，因而，在時(shí)間t16之后，信號(hào)N1g和N2g與信號(hào)φN1和φN2一致。因此，在從時(shí)間t16到時(shí)間t17的周期中，N型溝道FET N1反復(fù)地由信號(hào)N1g導(dǎo)通或斷開(kāi)，而N型溝道FET N2由信號(hào)N2g保持在導(dǎo)通(ON)狀態(tài)。與此相反，信號(hào)N2g′保持在高電平，因而N型溝道FET N2′成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)，而信號(hào)N1g′與信號(hào)N1g一致，因而N型溝道FET N1′同步于N型溝道FET N1反復(fù)地導(dǎo)通或斷開(kāi)(SPB)。也就是說(shuō)，在從時(shí)間t16至t17的周期中，信號(hào)Ng1′和信號(hào)Ng1被同步化，并且，在同時(shí)，信號(hào)Ng2′和信號(hào)和信號(hào)Ng2被同步化。
首先，N型溝道FET N1反復(fù)地導(dǎo)通或斷開(kāi)，而N型溝道FET N2保持在導(dǎo)通(ON)狀態(tài)。由于這種原因，在N型溝道FET N1和N2同時(shí)成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)的周期中，能量存儲(chǔ)在輸出線圈L中，并且在N型溝道FET N1斷開(kāi)的周期中進(jìn)行斬波升壓操作。
在時(shí)間t16，當(dāng)輸出端AG2的電壓與參考電壓Vref2一致時(shí)，對(duì)應(yīng)于參考電壓Vref2的電荷存儲(chǔ)在輔助電容器C2中，但是N型溝道FET N2′同步于N型溝道FET N2反復(fù)地導(dǎo)通或斷開(kāi)，因而，在它們同時(shí)成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)的周期中，C2，N2，GND，N2′和C2形成了一個(gè)閉環(huán)電路，所以輔助電容器C2將被放電。即，當(dāng)斬波提高AC發(fā)電機(jī)AG的感應(yīng)電壓時(shí)，通過(guò)形成包括帶有同步于斬波周期存儲(chǔ)的電荷的輔助電容器的閉環(huán)電路，使輔助電容器放電。因此，在從時(shí)間t10到時(shí)間t19的連續(xù)感應(yīng)電壓終止之后，當(dāng)接下來(lái)在輸出線圈L產(chǎn)生AC電壓時(shí)，輔助電容器中的電荷已經(jīng)成為“0”狀態(tài)，因此，輔助電容器可以每次從同一狀態(tài)開(kāi)始升壓操作。
接下來(lái)，在從時(shí)間t17至?xí)r間t18的周期中，輸出端AG2側(cè)再次產(chǎn)生感應(yīng)電壓。在時(shí)間t17，輸出端AG2的電壓高于參考電壓Vref1，因此信號(hào)CN1從低電平升高到高電平。第二閂鎖電路70產(chǎn)生感應(yīng)電壓端指定信號(hào)71s，閂鎖在信號(hào)CN1的上升沿，因而在時(shí)間t17感應(yīng)電壓端指定信號(hào)71s成為高電平，如圖16中所示。
此外，在這個(gè)周期中，信號(hào)N1g成為高電平，并且N型溝道FET N1成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)，因而輸出端AG1經(jīng)過(guò)N型溝道FET N1連接到低電位側(cè)線路LL。此外，在這個(gè)周期中，信號(hào)N2g與時(shí)鐘信號(hào)CLK1一致，因此N型溝道FETN2將反復(fù)地導(dǎo)通或斷開(kāi)(SPB)。當(dāng)N型溝道FET N2和N1同時(shí)成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)時(shí)，AG2，N2，GND，N1和AG1形成了一個(gè)閉環(huán)電路，從而把能量存儲(chǔ)在輸出線圈L中。另一方面，當(dāng)N型溝道FET N1在導(dǎo)通(ON)狀態(tài)并且N型溝道FET N2成為斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)時(shí)，存儲(chǔ)在輸出線圈L中的能量被釋放，因而進(jìn)行了斬波升壓操作。因此，當(dāng)輸出端AG2的電壓高于電源電壓Vdd時(shí)，AG2，主電容器30，GND，N1，和AG1形成閉環(huán)電路，從而充電電流流入主電容器30(SPC)。
接下來(lái)，在時(shí)間t18，當(dāng)輸出端AG2的電壓低于參考電壓Vref1時(shí)，信號(hào)CN1成為低電平。在此時(shí)，輸出低AG1的電壓低于參考電壓Vref2，因此信號(hào)CN2也成為低電平。當(dāng)滿足這些條件時(shí)，定時(shí)器計(jì)數(shù)器5開(kāi)始時(shí)鐘信號(hào)CLK的計(jì)數(shù)。然后，當(dāng)從時(shí)間t18至?xí)r間t19的充電結(jié)束檢測(cè)時(shí)間TM過(guò)去時(shí)，SR閂鎖電路6被復(fù)位，并且信號(hào)φS成為高電平。經(jīng)過(guò)電能產(chǎn)生檢測(cè)單元10的反轉(zhuǎn)器12和“或非”電路13獲得信號(hào)φSL，因而在時(shí)間t19信號(hào)φSL從低電平升高到高電平。然后，上升沿檢測(cè)電路ED檢測(cè)信號(hào)φSL的上升沿，并且把電能產(chǎn)生結(jié)束信號(hào)EDs的邏輯電平改變到低電平，如圖16中所示(SP21，SP22)。然后，寄存器72同步于電能產(chǎn)生結(jié)束信號(hào)EDs更新存儲(chǔ)狀態(tài)(SP23至SP27)。在本例中，感應(yīng)電壓端指定信號(hào)71s在時(shí)間t17之后已經(jīng)是高電平，因此在時(shí)間t19寄存器72的存儲(chǔ)狀態(tài)(信號(hào)72s)更新為“H(高)”，如圖16中所示。
即，輸出端AG1和AG2中剛好在產(chǎn)生連續(xù)AC電壓的周期結(jié)束之前產(chǎn)生正極性感應(yīng)電壓的那個(gè)輸出端被存儲(chǔ)。然后，根據(jù)這個(gè)存儲(chǔ)狀態(tài)，選擇輔助電容器。在本例中，輸出端AG2剛好在結(jié)束之前產(chǎn)生了正極性感應(yīng)電壓，因而選擇了連接到低電壓側(cè)的輸出端AG1的輔助電容器C1(SP26)。具體地講，信號(hào)N1g′在時(shí)間t19成為高電平，并且N型溝道FET N1成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)。因此，該輔助電容器將被選擇用于下一次電能產(chǎn)生。
如上所述，根據(jù)類似于第一實(shí)施例的第二實(shí)施例的斬波充電電路100′，通過(guò)利用輔助電電容器C1和C2把AC發(fā)電機(jī)AG的感應(yīng)電壓提高到兩倍，并且電能產(chǎn)生檢測(cè)單元10根據(jù)提高到兩倍的感應(yīng)電壓檢測(cè)電能產(chǎn)生狀態(tài)。因此，即使用于檢測(cè)電能產(chǎn)生狀態(tài)的閾電壓設(shè)定得比較高，也能在較早的階段中檢測(cè)電能產(chǎn)生。此外，當(dāng)把感應(yīng)電壓提高到兩倍時(shí)，電荷存儲(chǔ)在一個(gè)輔助電容器中，但是立即在檢測(cè)電能產(chǎn)生狀態(tài)之后，進(jìn)行斬波升壓操作，并且把存儲(chǔ)在一個(gè)輔助電容器中的電荷傳送到主電容器30。因此，可以進(jìn)一步提高充電效率。
以這種方式，在本實(shí)施例中，可以較早地對(duì)充電開(kāi)始定時(shí)，同時(shí)大大降低了控制系統(tǒng)的電流消耗，因而可以提供具有高充電效率的斬波充電電路100′。此外，在要求輕、薄、小的手表中，必須使安裝在其中的AC發(fā)電機(jī)AG尺寸小。由于這個(gè)原因，在AC發(fā)電機(jī)AG產(chǎn)生的感應(yīng)電壓小，并且整流效率差。因此把具有像斬波充電電路100′這樣的高效率的電路用于手表是極有用的。特別是，在斬波充電電路100中，在使用者不佩帶手表的周期中，通過(guò)僅向消耗最小電流的比較器COM5和COM6提供電能監(jiān)視電能產(chǎn)生狀態(tài)，從而在這個(gè)時(shí)間中消耗的電流極小。由于這個(gè)原因，即使在使用者長(zhǎng)時(shí)間不使用手表時(shí)，可以大大減少手表停止和使用者要看時(shí)間時(shí)不能看到的情況。第三實(shí)施例圖19是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的，在手表中使用的斬波充電電路200的電路圖。在這里，設(shè)計(jì)的第一實(shí)施例的斬波充電電路100是通過(guò)在早期階段檢測(cè)電能產(chǎn)生狀態(tài)提高充電效率，但這個(gè)斬波充電電路200是通過(guò)以高效率充入存儲(chǔ)在輸出線圈的電感器中的電能提高充電效率。
這個(gè)斬波充電電路200大致是由一個(gè)用于把AC發(fā)電器AG的感應(yīng)電壓轉(zhuǎn)換成脈沖式斬波電壓以使其產(chǎn)生在高電位側(cè)線路LH(第一線路)與低電位側(cè)線路LL(第二線路)之間的一個(gè)斬波電路201，和一個(gè)用于存儲(chǔ)提供在高電位側(cè)線路LH和低電位側(cè)線路LL之間的電能的主電容器C(第三存儲(chǔ)單元)構(gòu)成的。
以下說(shuō)明斬波電路201。斬波電路201大致是由用于連接AC發(fā)電機(jī)AG的輸出端AG1和AG2和高電位側(cè)線路LH的第一和第二線路L1和L2，用于連接AC發(fā)電機(jī)AG的輸出端AG1和AG2和高電位側(cè)線路LH并且同時(shí)具有用于存儲(chǔ)流過(guò)線路的電流的輔助電容器C1和C2的第三和第四線路L3和L4，用于連接AC發(fā)電機(jī)AG的輸出端AG1和AG2和低電位側(cè)線路LL的第五和第六線路L5和L6，一個(gè)用于檢測(cè)AC發(fā)電機(jī)AG的電能產(chǎn)生狀態(tài)的電能產(chǎn)生檢測(cè)單元225(電能檢測(cè)單元)，和一個(gè)斬波控制電路230(第二斬波單元)構(gòu)成的。
第一線路和第二線路L1和L2是通過(guò)提供P型溝道FET P1和FET P2構(gòu)成的。此外二極管D1和D2是P型溝道FET P1和P2的寄生二極管。在這里，第一和第二線路L1和L2具有相同的構(gòu)造，只是它們分別安排在AC發(fā)電機(jī)AG的輸出端AG1側(cè)和輸出端AG2側(cè)，因此僅對(duì)第一線路L1進(jìn)行說(shuō)明。第一線路L1僅在輸出端AG1的電壓超過(guò)Vd+Vdd(高電位側(cè)線路的電源電壓)情況下通過(guò)二極管D1攜帶電流，其中Vd是二極管D1的前向壓降。與此相反，在P型溝道FET P1導(dǎo)通(ON)情況下，第一線路L1在高電位側(cè)線路與輸出端AG1之間的兩個(gè)方向上攜帶電流。
因此，當(dāng)P型溝道FET P1和P2在斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)時(shí)，流過(guò)第一和第二線路L1和L2的電流成為一個(gè)方向。
第三和第四線路L3和L4是通過(guò)串聯(lián)連接P型溝道FET P3和P4以及輔助電容器C1(第一存儲(chǔ)單元)和C2(第二存儲(chǔ)單元)構(gòu)成的。此外，用于比較第三和第四線路L3和L4的輸出端AG1和AG2側(cè)的電壓與電壓|Vref|(存儲(chǔ)參考電壓)的比較器COM1和COM2(存儲(chǔ)電壓檢測(cè)單元)并聯(lián)連接到第三和第四線路L3和L4。此外，二極管D3和D4是P型溝道FET P1和P2的寄生二極管。在這里，第三和第四線路L3和L4除了它們安排在AC發(fā)電機(jī)AG的輸出端AG1側(cè)和輸出端AG2側(cè)之外，具有相同的構(gòu)造，因而僅對(duì)第三線路L3進(jìn)行說(shuō)明。
在第三線路L3中，與第一線路L1相同，當(dāng)P型溝道FET P3是斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)時(shí)，流過(guò)這里的電流的方向成為一個(gè)方向。此外，第三線路L3與輔助電容器C1串聯(lián)連接，因此當(dāng)電流流過(guò)第三線路L3時(shí)，根據(jù)攜帶的電流量的電荷存儲(chǔ)在輔助電容器C1中。
比較器COM1(第一存儲(chǔ)電壓檢測(cè)單元)比較第三線路L3的電壓和電壓|Vref|(絕對(duì)值)。當(dāng)?shù)谌€路L3的電壓相對(duì)于電壓|Vref|較小時(shí)，其輸出信號(hào)CP1成為高電平，而當(dāng)?shù)谌€路L3的電壓較大時(shí)，其輸出信號(hào)CP1成為低電平。由于這個(gè)原因，當(dāng)將電荷存儲(chǔ)在輔助電容器C1中并且輔助電容器C1的電壓變大時(shí)，輸出信號(hào)CP1成為低電平。與此相同，比較器COM2(第二存儲(chǔ)電壓檢測(cè)單元)比較第四線路L4的電壓和電壓|Vref|(絕對(duì)值)。當(dāng)?shù)谒木€路L4的電壓相對(duì)于電壓|Vref|較大時(shí)(電荷存儲(chǔ)在輔助電容器C2中并且輔助電容器C2的電壓已經(jīng)變高)，其輸出信號(hào)CP2成為低電平。將輸出信號(hào)CP1和CP2提供到電能產(chǎn)生檢測(cè)單元225和斬波控制電路230。此外，將在以后說(shuō)明用于控制P型溝道FET P3和P4的輔助充電控制電路250(充電單元)。
第五和第六線路L5和L6由N型溝道FET N1和N2以及用于控制N型溝道FET N1和N2的NFET控制電路260和270(第一斬波單元)構(gòu)成的。此外二極管D5和D6是N型溝道FET N1和N2的寄生二極管。NFET控制電路260和270是由比較器COM3和COM4，“或”電路OR1和OR2，和“與”電路AN1和AN2構(gòu)成的。在這里，第五和第六線路L5和L6，除了它們分別安排在AC發(fā)電機(jī)AG的輸出端AG1側(cè)和輸出端AG2側(cè)之外，具有相同構(gòu)造，因而僅說(shuō)明第五線路L5。
在NFET控制電路260中，比較器COM3將AC發(fā)電機(jī)AG的輸出端AG2的電壓與一個(gè)參考電壓|Vref1|(絕對(duì)值)比較，并把它的一個(gè)輸出信號(hào)CP3提供到“或”電路OR1的一個(gè)輸入端。參考電壓|Vref1|是用于檢測(cè)是否AC發(fā)電機(jī)AG產(chǎn)生了電能并且被設(shè)定在稍高于地線電壓的電壓。“或”電路OR1計(jì)算信號(hào)CP3和時(shí)鐘信號(hào)CL的“或”邏輯值，并把其輸出信號(hào)φNA提供到“與”電路AN1的一個(gè)輸入端?！芭c”電路AN1計(jì)算信號(hào)φNA，信號(hào)φP3，和信號(hào)CP6的“與”邏輯值，并將其信號(hào)φN1提供到N型溝道FET N1的柵極。在這里，信號(hào)φP3是用于控制P型溝道FETP3的信號(hào)。信號(hào)CP6是一個(gè)在以后要說(shuō)明的輔助充電控制電路50中的比較器COM6的輸出信號(hào)，并且該信號(hào)在二極管D1在導(dǎo)通(ON)狀態(tài)時(shí)成為低電平。
由于這個(gè)原因，當(dāng)信號(hào)φP3處于低電平時(shí)(當(dāng)P型溝道FET P3在導(dǎo)通(ON)狀態(tài)時(shí))或當(dāng)信號(hào)CP6處于低電平時(shí)(當(dāng)二極管D1在導(dǎo)通(ON)狀態(tài)時(shí))，信號(hào)φN1成為低電平，因而NFET控制電路260使N型溝道FET N1在斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)。此外，當(dāng)信號(hào)φP3處于高電平時(shí)(當(dāng)P型溝道FET P3在斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)時(shí))或當(dāng)信號(hào)CP6處于高電平時(shí)(當(dāng)二極管D1在斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)時(shí))，NFET控制電路260輸出信號(hào)φNA作為信號(hào)φN1。此時(shí)，當(dāng)信號(hào)φNA處于高電平時(shí)(當(dāng)輸出端AG2的電壓相對(duì)于參考電平|Vref1|大時(shí))或當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)CL處于高電平時(shí)，N型溝道FET N1被置于導(dǎo)通(ON)狀態(tài)。
因此，NFET控制電路260和270根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)CL控制N型溝道FET N1和FET N2，并且當(dāng)輸出端AG2或AG1相對(duì)于參考電壓|Vref1|大時(shí)，把N型溝道FET N1或N2控制于導(dǎo)通(ON)狀態(tài)。此外，當(dāng)P型溝道FET P3和P4在導(dǎo)通(ON)狀態(tài)時(shí)，或當(dāng)二極管D1和D2在導(dǎo)通(ON)狀態(tài)時(shí)，NFET控制電路260和270通過(guò)信號(hào)φP3，φP4，CP5和CP6強(qiáng)制地把N型溝道FET N1和N2控制到斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)。在這個(gè)意義上，信號(hào)φP3，φP4，CP5和CP6是起強(qiáng)制斷開(kāi)N型溝道FET N1和N2作用的信號(hào)。
接下來(lái)，說(shuō)明電能產(chǎn)生檢測(cè)單元225。圖20是電能產(chǎn)生檢測(cè)單元225的電路圖。電能產(chǎn)生檢測(cè)單元225是由三個(gè)“或非”電路NR1，NR2和NR3，一個(gè)定時(shí)器計(jì)數(shù)器TC，和一個(gè)閂鎖電路RT1構(gòu)成的?！盎蚍恰彪娐種R1計(jì)算比較器COM3的輸出信號(hào)CP3和比較器COM4的輸出信號(hào)CP4的“或”邏輯的“非”運(yùn)算，并且將其輸出信號(hào)φN提供到閂鎖電路RT1的設(shè)定端S和“或非”電路NR2的一個(gè)輸入端。由于這個(gè)原因，“或非”電路NR1檢測(cè)輸出端AG1或AG2的電壓是否相對(duì)于參考電壓|Vref1|大，并且在大時(shí)，使信號(hào)φN成為低電平。
閂鎖電路RT1使用，例如，一個(gè)反轉(zhuǎn)型SR觸發(fā)器，并且當(dāng)提供到設(shè)定端S的信號(hào)φN成為低電平時(shí)，將其輸出信號(hào)φS設(shè)定到低電平。此外，當(dāng)提供到復(fù)位端R的信號(hào)φR1成為低電平時(shí)，閂鎖電路RT1把輸出信號(hào)φS設(shè)定在高電平。因此，當(dāng)輸出端AG1和AG2的電壓相對(duì)于參考電壓|Vref1|大時(shí)，那么判斷AC發(fā)電機(jī)AG是在電能產(chǎn)生狀態(tài)，并且信號(hào)φS成為低電平。
“或非”電路NR2計(jì)算信號(hào)φN和時(shí)鐘信號(hào)CL的“或”邏輯的“非”，并將其輸出信號(hào)提供到“或非”電路NR3的一個(gè)輸入端。“或非”電路NR3計(jì)算“或非”電路NR2的輸出信號(hào)和信號(hào)φS的“或”邏輯的“非”，并將其輸出信號(hào)φR提供到定時(shí)器計(jì)數(shù)器TC的復(fù)位端R。
定時(shí)器計(jì)數(shù)器TC計(jì)數(shù)時(shí)鐘信號(hào)CL，并在計(jì)數(shù)達(dá)到預(yù)先確定的設(shè)定值時(shí)使進(jìn)位信號(hào)成為低電平。此外，定時(shí)器計(jì)數(shù)器TC在提供到復(fù)位端R的信號(hào)φR成為低電平時(shí)復(fù)位計(jì)數(shù)。把進(jìn)位信號(hào)作為信號(hào)φR1提供到閂鎖電路RT1的復(fù)位端R。由于這個(gè)原因，當(dāng)輸出端AG1或AG2的電壓相對(duì)于參考電壓|Vref1|大時(shí)，信號(hào)φS和信號(hào)φN成為低電平，并把時(shí)鐘信號(hào)CL的反轉(zhuǎn)信號(hào)作為信號(hào)φR提供到定時(shí)器計(jì)數(shù)器TC的復(fù)位端R。因此，當(dāng)AC發(fā)電機(jī)AG成為電能產(chǎn)生狀態(tài)時(shí)，定時(shí)器計(jì)數(shù)器TC被復(fù)位一個(gè)短周期，并且使信號(hào)φR1保持在高電平，因而閂鎖電路RT1不復(fù)位，并把信號(hào)φS保持在低電平。
另一方面，當(dāng)輸出端AG1和AG2的電壓相對(duì)于參考電壓|Vref1|低時(shí)，信號(hào)φN從低電平變?yōu)楦唠娖?，并且信?hào)φR成為高電平，因而遞增定時(shí)器計(jì)數(shù)器TC的計(jì)數(shù)。因此，當(dāng)AC發(fā)電機(jī)AG成為非電能產(chǎn)生狀態(tài)時(shí)，經(jīng)過(guò)一段預(yù)定時(shí)間后閂鎖電路RT1被復(fù)位，并且信號(hào)φS成為高電平。因此，電能產(chǎn)生檢測(cè)單元225在AC發(fā)電機(jī)AG在電能產(chǎn)生狀態(tài)時(shí)使信號(hào)φS是低電平，而在AC發(fā)電機(jī)AG在非電能產(chǎn)生狀態(tài)時(shí)使信號(hào)φS是高電平。
接下來(lái)，說(shuō)明用于控制P型溝道FET P1和P2的斬波控制電路230。圖21是斬波控制電路230的電路圖。斬波控制電路230是由一個(gè)反轉(zhuǎn)器Ⅳ1，產(chǎn)生信號(hào)φP1的“或”電路OR3和OR4，以及產(chǎn)生信號(hào)φP2的“或”電路OR5和OR6構(gòu)成的。經(jīng)過(guò)反轉(zhuǎn)器Ⅳ1把電能產(chǎn)生檢測(cè)單元225的輸出信號(hào)φS提供到“或”電路OR3的一個(gè)輸入端，同時(shí)把比較器COM2的輸出信號(hào)CP2提供到它的另一個(gè)輸入端，并且計(jì)算兩個(gè)信號(hào)的“或”邏輯?！盎颉彪娐稯R4計(jì)算“或”電路OR3的輸出信號(hào)φOR3和一個(gè)升壓使用時(shí)鐘信號(hào)CL1的“或”邏輯，并將其輸出信號(hào)作為信號(hào)φP1提供到P型溝道FET P1的柵極。
由于這個(gè)原因，當(dāng)信號(hào)φS在低電平時(shí)，或當(dāng)信號(hào)CP2在高電平時(shí)(AC發(fā)電機(jī)AG處在電能產(chǎn)生狀態(tài)的場(chǎng)合)，或當(dāng)輔助電容器C2的電壓相對(duì)于電壓|Vref1|小時(shí)，信號(hào)φP1成為高電平，并且P型溝道FET P1成為斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)。與此相反，當(dāng)信號(hào)φS在高電平時(shí)，或當(dāng)信號(hào)CP2在低電平時(shí)(AC發(fā)電機(jī)AG在非電能產(chǎn)生狀態(tài)的場(chǎng)合)，或當(dāng)輔助電容器C2的電壓相對(duì)于電壓|Vref1|大時(shí)，將升壓使用時(shí)鐘信號(hào)CL1作為信號(hào)φP1提供到P型溝道FET P1的柵極。在這里，用于產(chǎn)生信號(hào)φP2的“或”電路OR5和OR6與“或”電路OR3和OR4相同，只是把比較器COM1的輸出信號(hào)CP1提供的“或”電路OR5取代比較器COM2的輸出信號(hào)CP2，并且把信號(hào)φP2提供到P型溝道FET P2的柵極，因而刪除了對(duì)它們的說(shuō)明。
因此，當(dāng)在AC發(fā)電機(jī)AG成為非電能產(chǎn)生狀態(tài)的時(shí)間點(diǎn)輔助電容器C2的存儲(chǔ)量已經(jīng)是預(yù)定值或更高時(shí)，斬波控制電路230根據(jù)升壓使用時(shí)鐘信號(hào)CL1控制P型溝道FET P1，而當(dāng)輔助電容器C1的存儲(chǔ)量已經(jīng)是預(yù)定值或更高時(shí)，根據(jù)升壓使用時(shí)鐘信號(hào)CL1控制P型溝道FET P2。此外，當(dāng)AC發(fā)電機(jī)AG在電能產(chǎn)生狀態(tài)時(shí)斬波控制電路230把P型溝道FET P1和P2控制為斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)。注意，也可以利用時(shí)鐘信號(hào)CL作為升壓使用時(shí)鐘信號(hào)CL1。
接下來(lái)，說(shuō)明用于控制P型溝道FET P3和P4的輔助充電控制電路250。圖22是輔助充電控制電路250(充電單元)的電路圖。輔助充電控制電路250是由一個(gè)反轉(zhuǎn)器Ⅳ2，一個(gè)用于產(chǎn)生信號(hào)φP3的信號(hào)產(chǎn)生單元250A，和一個(gè)用于產(chǎn)生信號(hào)φP4的信號(hào)產(chǎn)生單元250B構(gòu)成的。信號(hào)產(chǎn)生單元250A(第一充電單元)是由比較器COM5，一個(gè)D-FF電路RT2，和一個(gè)“或”電路OR7構(gòu)成的，并且把它的輸出信號(hào)φP3提供到P型溝道FET P3的柵極。信號(hào)產(chǎn)生單元250B(第二充電單元)是由比較器COM6，一個(gè)D-FF電路RT3，和一個(gè)“或”電路OR8構(gòu)成的，并且將其輸出信號(hào)φP4提供到P型溝道FET P4的柵極。在這里，信號(hào)產(chǎn)生單元250B與信號(hào)產(chǎn)生單元250A相同，只是把輸出信號(hào)提供到P型溝道FET P4，因此，僅說(shuō)明信號(hào)產(chǎn)生單元250A。
比較器COM5比較二極管D2的前向電壓VF與一個(gè)參考電壓VrefF(斬波參考電壓)。當(dāng)二極管D2的前向電壓VF低于電壓VrefF時(shí)，其輸出信號(hào)CP5成為高電壓，而當(dāng)二極管D2的前向電壓VF高于電壓VrefF時(shí)，其輸出信號(hào)CP5成為低電平。D-FF電路RT2提取提供到D-輸入端的高電平信號(hào)，并且當(dāng)提供到時(shí)鐘輸入端的信號(hào)CP5升高時(shí)，使反轉(zhuǎn)Q-輸出端成為低電平。此外，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)CL成為高電平時(shí)，經(jīng)過(guò)反轉(zhuǎn)器Ⅳ2把時(shí)鐘信號(hào)CL提供到D-FF電路RT2的清除端CLR，并使其清零。“或”電路OR7計(jì)算D-FF電路RT2的反轉(zhuǎn)Q-輸出端的信號(hào)與電能產(chǎn)生檢測(cè)單元225的輸出信號(hào)φS的“或”邏輯，并將其輸出信號(hào)作為信號(hào)φP3提供到P型溝道FET P3的柵極。由于這個(gè)原因，當(dāng)信號(hào)φS在高電平時(shí)，即，當(dāng)AC發(fā)電機(jī)AG在非電能產(chǎn)生狀態(tài)時(shí)，φP3成為高電平，并使P型溝道FET P3保持在斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)。此外，當(dāng)信號(hào)φS是低電平時(shí)，即，當(dāng)AC發(fā)電機(jī)AG是電能產(chǎn)生狀態(tài)時(shí)，將D-FF電路RT2的反轉(zhuǎn)Q-輸出端的信號(hào)作為信號(hào)φP3提供到P型溝道FET P3的柵極。
以下利用圖23中所示定時(shí)圖說(shuō)明AC發(fā)電機(jī)AG在電能產(chǎn)生狀態(tài)情況下的輔助充電控制電路250的操作。注意，假設(shè)了在時(shí)鐘信號(hào)CL在低電平的周期中電流流過(guò)二極管D2并且二極管D2的前向電壓VF如圖23所示改變的一種情況。如圖23中所示，當(dāng)二極管D2的前向電壓VF在時(shí)間tA超過(guò)電壓VrefF時(shí)，如圖23中所示，比較器COM5的輸出信號(hào)CP5接著成為低電平。然后，二極管D2的前向電壓VF逐漸降低并成為電壓VrefF或更低時(shí)，如圖23所示，D-FF電路RT2的反轉(zhuǎn)Q-輸出端的信號(hào)(信號(hào)φP3)成為低電平，而當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)CL再次成為高電平時(shí)，D-FF電路RT2的反轉(zhuǎn)Q-輸出端的信號(hào)(φP3)成為高電平。也就是說(shuō)，當(dāng)二極管D2的前向電壓VF成為電壓VrefF或更低時(shí)，輔助充電控制電路250控制P型溝道FET P3在導(dǎo)通(ON)狀態(tài)，直到時(shí)鐘信號(hào)CL成為高電平。
因此，在AC發(fā)電機(jī)在電能產(chǎn)生狀態(tài)的情況下，當(dāng)電流流過(guò)二極管D2時(shí)，輔助充電控制電路250在從二極管D2的前向電壓VF成為電壓VrefF或更低的時(shí)間點(diǎn)到時(shí)鐘CL成為高電平的時(shí)間點(diǎn)的周期中將P型溝道FET P3控制在導(dǎo)通(ON)狀態(tài)。然后，當(dāng)電流流過(guò)二極管D1時(shí)，輔助充電控制電路250在二極管D1的前向電壓VF成為電壓VrefF或更低的時(shí)間點(diǎn)到時(shí)鐘信號(hào)CL成為高電平的時(shí)間點(diǎn)的周期中將P型溝道FET P4控制在導(dǎo)通(ON)狀態(tài)。此外，當(dāng)AC發(fā)電機(jī)AG在非電能產(chǎn)生狀態(tài)時(shí)，輔助充電控制電路250把P型溝道FETP3或P4控制在斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)。
接下來(lái)，參考圖24說(shuō)明當(dāng)AC發(fā)電機(jī)在電能產(chǎn)生狀態(tài)時(shí)的本實(shí)施例的操作。圖24是根據(jù)本實(shí)施例的斬波充電電路200的定時(shí)圖。在這里，假設(shè)這個(gè)手表帶在手臂上，并且在AC發(fā)電機(jī)AG中間歇地產(chǎn)生產(chǎn)生感應(yīng)電壓。在本例中，在時(shí)間t1，情況是信號(hào)φS在低電平，也就是說(shuō)，假設(shè)AC發(fā)電機(jī)AG在電能產(chǎn)生狀態(tài)并且輸出端AG1側(cè)產(chǎn)生正極性感應(yīng)電壓的情況。假設(shè)，在輔助電容器C1和C2沒(méi)有存儲(chǔ)電荷。此外，圖25，26，27，28和29是根據(jù)本實(shí)施例的斬波充電電路200的流程圖。
如圖24中所示，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)CL在時(shí)間t1成為高電平時(shí)，信號(hào)φN1和φN2如圖24中所示成為高電平，并且N型溝道FET N1和N2變?yōu)閷?dǎo)通(ON)狀態(tài)(SP1至SP3)。結(jié)果，如圖30中所示，形成了AC發(fā)電機(jī)AG與N型溝道FET N1和N2的閉環(huán)。當(dāng)AC發(fā)電機(jī)AG的感應(yīng)電壓使輸出端AG1成為正電位時(shí)，如圖30中的箭頭所示，電流流過(guò)輸出線圈L，并把電能存儲(chǔ)在輸出線圈L的電感器中。注意，為了說(shuō)明P型溝道FET P1至P4以及N型溝道FETN1和N2的連接，在圖25及后續(xù)圖中，用開(kāi)關(guān)指示P型溝道FET P1至P4以及N型溝道FET N1和N2。
接下來(lái)，如圖24中所示，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)CL在時(shí)間t2成為低電平時(shí)，信號(hào)φN1成為低電平，并且N型溝道FET N1成為斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)，如圖24中所示。在這種情況下，通過(guò)存儲(chǔ)在輸出線圈37的電感器的電能，提高了輸出端AG1的電壓，將信號(hào)φN2保持在高電平，并且把N型溝道FET N2保持在導(dǎo)通(ON)狀態(tài)，如圖24中所示(SP4)。因此如圖24中所示，二極管D1成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)，形成一個(gè)如圖31中箭頭所示的到主電容器C的電流路徑(第一閉環(huán)電路)，電流通過(guò)從N型溝道FET N2開(kāi)始經(jīng)過(guò)AC發(fā)電機(jī)AG和二極管D1到主電容器C的路徑，從而使主電容器C充電(SP5至SP7)。
然后，當(dāng)輸出端AG1的電壓由于主電容器C的充電逐漸降低，并且二極管D1的前向電壓VF在時(shí)間t3成為電壓VrefF或更低時(shí)，如圖24中所示，信號(hào)NφP4成為低電平，并且P型溝道FET P4成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)。在這種情況下，N型溝道FET N2被強(qiáng)制進(jìn)入斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)(圖24，SP8，SP9)。因此，如圖32中箭頭所示，電流流過(guò)從AC發(fā)電機(jī)AG，經(jīng)過(guò)二極管D1和P型溝道FET P4，到輔助電容器C2的路徑(第二閉環(huán)電路)，從而使輔助電容器C2充電(SP10，SP11)。
接下來(lái)，如圖24中所示，輔助電容器C2的電壓由于輔助電容器C2的充電而升高。在時(shí)間t4，當(dāng)輔助電容器C2的電壓變得比電壓|Vref|大時(shí)，如圖24中所示，信號(hào)CP2成為低電平(SP12，SP13)。然后，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)CL在時(shí)間t5成為高電平時(shí)(圖24)，P型溝道FET P4成為斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)(圖24)，釋放N型溝道FET N2的斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)，并且結(jié)束輔助電容器C2的充電。
此外，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)CL在時(shí)間t5成為高電平時(shí)(圖24)，如上所述，N型溝道FET N1和N2成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)，形成AC發(fā)電機(jī)AG與N型溝道FETN1和N2的閉環(huán)電路，電流流過(guò)輸出線圈37，并把電能存儲(chǔ)在輸出線圈37的電感器中(SP3)。此時(shí)，當(dāng)如上所述AC發(fā)電機(jī)AG的感應(yīng)電壓使輸出端AG1成為正電位時(shí)，重復(fù)進(jìn)行從圖30中的例程經(jīng)過(guò)圖31中的例程到圖32中的例程的循環(huán)，并且反復(fù)給主電容器C和輔助電容器C2充電(時(shí)間t5至t6)。
與此相反，當(dāng)AC發(fā)電機(jī)AG的感應(yīng)電壓使輸出端AG2成為正電位時(shí)，當(dāng)在時(shí)間t6形成圖33中箭頭所示的AC發(fā)電機(jī)AG與N型溝道FET N1和N2的閉環(huán)電路時(shí)，電流流過(guò)輸出線圈37，并將電能存儲(chǔ)在輸出線圈37的電感器中(SP2A，SP3A)。在這種情況下，如圖24中所示，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)在時(shí)間t7成為低電平時(shí)，如圖24中所示，信號(hào)φN2成為低電平，N型溝道FET N2成為斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)，并且存儲(chǔ)在輸出線圈37電感器中的電能提高了輸出端AG2的電壓(SP4A)。
此時(shí)，輔助電容器C2已經(jīng)被充電(SP5A否)，因此，如圖24中所示，二極管D4成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)，并且如圖34中箭頭所示，存儲(chǔ)在輔助電容器C2中的電荷流過(guò)由N型溝道FET N1，AC發(fā)電機(jī)AG，二極管D4和主電容器C構(gòu)成的路徑(SP20A至SP22A)。也就是說(shuō)，在電荷存儲(chǔ)在輔助電容器C2中的情況下，當(dāng)把輸出端AG2的電壓轉(zhuǎn)換成斬波電壓時(shí)，可以把存儲(chǔ)在輔助電容器C2中的電荷充入(轉(zhuǎn)移到)主電容器C。
然后，如圖24中所示，當(dāng)輔助電容器C2的電壓逐漸降低，并且在時(shí)間t8輔助電容器C2的電壓相對(duì)于電壓|Vref|小時(shí)，如圖24中所示，信號(hào)CP2成為高電平。然后如圖24中所示，二極管D2成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)，并且如圖35中箭頭所示，電流流過(guò)一個(gè)由N型溝道FET N1，AC發(fā)電機(jī)AG，二極管D2，和主電容器C形成的路徑，從而使主電容器C充電(SP6A，SP7A)。
另一方面，當(dāng)輔助電容器C2的電荷的傳送結(jié)束時(shí)，二極管D4成為斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)。在這里，在時(shí)間t8點(diǎn)，電荷剩余在輔助電容器C2中，因此存在著二極管D2和D4都是導(dǎo)通(ON)狀態(tài)的情況。因此，剩余在輔助電容器C2中的電荷也傳送到主電容器C。當(dāng)電荷傳送結(jié)束時(shí)，如圖24中所示，二極管D4成為斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)。因此，可以用高效率把存儲(chǔ)在輔助電容器C2中的電荷和存儲(chǔ)在輸出線圈37的電感器中的電能充到主電容器C中。
接下來(lái)，當(dāng)主電容器C的充電使輸出端AG2的電壓逐漸降低，并且在時(shí)間t9二極管D2的前向電壓成為電壓VrefF或更低時(shí)，如圖24中所示，信號(hào)φP3成為低電平，并且P型溝道FET P3成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)(如SP6A，SP8A，和SP9A所示)。在這種情況下，N型溝道FET N1被強(qiáng)制進(jìn)入斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)(圖24)。因此，如圖36中箭頭所示，電流流過(guò)由AC發(fā)電機(jī)AG，二極管D2，P型溝道FET P3，和輔助電容器C1形成的路徑(第三閉環(huán)電路)，從而使輔助電容器C1充電(SP60A，SP61A)。由于這個(gè)原因，如圖24中所示，輔助電容器C1的電壓升高，并且在時(shí)間t10，當(dāng)輔助電容器C1的電壓相對(duì)于電壓|Vref|大時(shí)(SP12A)，如圖24中所示，信號(hào)CP1成為低電平(SP13A)。然后，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)CL在時(shí)間t11成為高電平時(shí)(圖24)，P型溝道FET P3成為斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)，釋放N型溝道FET N1的斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)，并且結(jié)束輔助電容器C1的充電。
在這種情況下，如上所述，N型溝道FET N1和N2成為斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)，因而形成了AC發(fā)電機(jī)AG與N型溝道FET N1和N2的閉環(huán)電路。當(dāng)輸出端AG2像以前一樣已經(jīng)成為正電位時(shí)，如圖33中所示，電流流過(guò)輸出線圈37，并把電能存儲(chǔ)在輸出線圈37的電感器中。然后，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)CL在時(shí)間t12成為低電平時(shí)(圖24)，信號(hào)φN2成為低電平，N型溝道FET N2成為斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)，并且提高了輸出端AG2的電壓。如圖24中所示，二極管D2成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)，并且如圖35中所示電流像以前一樣流過(guò)從N型溝道FET N1，經(jīng)過(guò)AC發(fā)電機(jī)AG和二極管D2，到主電容器C的路徑，從而使主電容器C充電(SP2A至SP7A)。
當(dāng)由于主電容器C的充電使二極管D2的前向電壓VF在時(shí)間t13成為電壓VrefF或更低時(shí)，如圖24中所示，信號(hào)φP3成為低電平，P型溝道FET P3成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)，并且N型溝道FET N1成為斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)(SP8A，SP9A)。因此，存儲(chǔ)在輸出線圈37的電感中的電能被充入輔助電路器C1(SP61A)。當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)CL在時(shí)間t14成為高電平時(shí)，如前所述，充電結(jié)束。
此外，在AC發(fā)電機(jī)AG產(chǎn)生大的感應(yīng)電壓并且，例如，輸出端AG1的電壓成為高的情況下，N型溝道FET N2成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)，因而經(jīng)過(guò)二極管D1形成到主電容器C的電流路徑(SP51至SP57)，并且同時(shí)比較器COM6的輸出信號(hào)CP6成為低電平。輸出信號(hào)CP6輸入到“與”電路AN1，并禁止N型溝道FET N1的操作。因此，禁止了斬波電路的充電操作，并且保證了非斬波操作的電流路徑。注意，當(dāng)把電荷存儲(chǔ)在輔助電容器C1中時(shí)，經(jīng)過(guò)代替二極管D1的二極管D3臨時(shí)形成到主電容器C的電流路徑(SP20至SP25)。因此，當(dāng)在AC發(fā)電機(jī)AG中產(chǎn)生大感應(yīng)電壓時(shí)，可以給主電容器C直接充電，而不用斬波升壓操作。
以這種方式，在AC發(fā)電機(jī)AG在電能產(chǎn)生狀態(tài)的情況下，當(dāng)AC發(fā)電機(jī)AG中產(chǎn)生大感應(yīng)電壓時(shí)，斬波充電電路200直接給主電容器C充電，當(dāng)在AC發(fā)電機(jī)AG中產(chǎn)生小感應(yīng)電壓時(shí)，把存儲(chǔ)在輸出線圈37的電感器中的電能轉(zhuǎn)換成脈沖式斬波電壓，首先給主電容器C充電，當(dāng)主電容器C充電結(jié)束時(shí)，切換到給輔助電容器C1或C2充電。因此，可以高效地將AC發(fā)電機(jī)AG產(chǎn)生產(chǎn)生的感應(yīng)電壓充入主電容器C，并且可以把不能充入主電容器C的電能存儲(chǔ)在輔助電容器C1或C2中。此外，斬波充電電路200可以通過(guò)在AC發(fā)電機(jī)AG的感應(yīng)電壓的極性改變時(shí)的下一次斬波升壓操作把存儲(chǔ)在輔助電容器C1或C2中的電荷存儲(chǔ)到主電容器C中，因而可以提高斬波充電電路200的充電效率。
接下來(lái)，說(shuō)明在AC發(fā)電機(jī)AG成為非電能產(chǎn)生狀態(tài)時(shí)的斬波充電電路200的操作。當(dāng)取下手表并且AC發(fā)電機(jī)AG中不再產(chǎn)生感應(yīng)電壓時(shí)，如圖24中所示，在時(shí)間t15信號(hào)φS成為高電平(SP1否)。注意，在此時(shí)，信號(hào)CP1保持在低電平(SP31，SP32)。由于這個(gè)原因，如圖24中所示，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)CL在時(shí)間t16成為高電平時(shí)，如圖24中所示，信號(hào)φP2成為低電平，并且P型溝道FET P2成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)(SP83)。因此如圖24中所示，二極管D3成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)，并且，如圖37中箭頭所示，存儲(chǔ)在輔助電容器C1中的電荷產(chǎn)生的電流流過(guò)從輔助電路器C1經(jīng)過(guò)二極管D3和P型溝道FET P2到AC發(fā)電機(jī)AG的路徑，并且把電能存儲(chǔ)在輸出線圈37的電感器中(SP34)。
然后，當(dāng)輔助電容器C1的電壓逐漸降低并且在時(shí)間t17輔助電容器C1的電壓相對(duì)于電壓|Vref|小時(shí)，如圖24中所示，信號(hào)CP1成為高電平。在這種情況下，存儲(chǔ)在輸出線圈37的電感器中的電能提高了輸出端AG1的電壓，并且，如圖24中所示，信號(hào)φN2成為高電平，并且N型溝道FET N2成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)(SP86至SP88)。結(jié)果，如圖38中箭頭所示，電流流過(guò)從N型溝道FET N2，經(jīng)過(guò)AC發(fā)電機(jī)AG，輔助電容器C1和二極管D3，到主電容器C的路徑，從而使主電容器C充電(SP39，SP40)。
在這里，當(dāng)AC發(fā)電機(jī)AG是非電能產(chǎn)生狀態(tài)時(shí)，把升壓使用時(shí)鐘信號(hào)CL1作為信號(hào)φP2提供到P型溝道FET P2的柵極，從而在存儲(chǔ)在輔助電容器C1中的電荷大時(shí)，反復(fù)進(jìn)行圖37和圖38中所示操作，直到輔助電容器C1的電壓變得比電壓|Vref|小。
因此，可以把存儲(chǔ)在輔助電容器C1中的電荷轉(zhuǎn)換為斬波電壓，并且高效率地充入主電容器C(SP41)。注意，在這里，說(shuō)明了在非電能產(chǎn)生狀態(tài)的時(shí)間點(diǎn)把電荷存儲(chǔ)在輔助電容器C1中的情況，但是將電荷存儲(chǔ)在輔助電容器C2中的情況具有相同的操作，除了用P型溝道FET P1和N型溝道FET N1操作代替P型溝道FET P2和N型溝道FET N2(SP31A至SP41A)。
以這種方式，當(dāng)AC發(fā)電機(jī)AG成為非電能產(chǎn)生狀態(tài)時(shí)，本實(shí)施例的斬波充電電路200可以通過(guò)利用存儲(chǔ)在輔助電容器C1或C2中的電荷斬波提高輸出端AG1或AG2的電壓給主電容器C充電。因此，與現(xiàn)有斬波充電電路相比，斬波充電電路200可以高效率地充存儲(chǔ)在輸出線圈37的電感器中的電能，并且能夠提高充電效率。
本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。例如，可以有下述的各種改進(jìn)。
第一，上述實(shí)施例是參考用于充AC發(fā)電機(jī)AG的感應(yīng)電壓的斬波充電電路說(shuō)明的，但是本發(fā)明不限于此。本發(fā)明也可以應(yīng)用于充DC發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的斬波充電電路。
圖39是一個(gè)用于充DC發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的斬波充電電路200′的電路圖。這個(gè)斬波充電電路200′是通過(guò)從上述斬波充電電路200中去除第一和第四線路L1和L4，產(chǎn)生用于控制斬波控制電路230的第一和第四線路L1和L4的P型溝道FET P1和P4的的信號(hào)φP1，φP4和CP6的電路，和比較器COM2而構(gòu)成的。
此外，圖40是斬波通電電路200′的定時(shí)圖，圖41和42是斬波充電電路200′的流程圖。在這里，在時(shí)間t1，假設(shè)在信號(hào)φS在低電平的情況下，即，假設(shè)DC發(fā)電機(jī)DG在電能產(chǎn)生狀態(tài)的情況下。此外，假設(shè)在時(shí)間t1沒(méi)有電荷存儲(chǔ)在輔助電容器C1。
如圖40中所示，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)CL在時(shí)間t1成為高電平時(shí)，如圖40F和40G所示，信號(hào)φN1和φN2成為高電平，N型溝道FET N1和N2變?yōu)閷?dǎo)通(ON)狀態(tài)(SP100至SP102)。結(jié)果，如圖43中的箭頭所示，形成了斬波升壓線圈DGL和N型溝道FET N1和N2的閉環(huán)電路，并且電能存儲(chǔ)在斬波升壓線圈DGL的電感器中。
接下來(lái)，如圖40中所示，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)CL在時(shí)間t2成為低電平時(shí)，如圖40中所示，信號(hào)φN2成為低電平，并且N型溝道FET N2成為斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)(SP103)。在這種情況下，通過(guò)存儲(chǔ)在斬波升壓線圈DGL中的電能，提高了輸出端DGL2的電壓。如圖40中所示，信號(hào)φN1保持在高電平，并且N型溝道FET N1保持在導(dǎo)通(ON)狀態(tài)。因此，如圖40中所示，二極管D2成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)，并且如圖44中所示，電流流過(guò)從N型溝道FET N1開(kāi)始經(jīng)過(guò)DC發(fā)電機(jī)DG，斬波升壓線圈DGL，和二極管D2到主電容器C的路徑，從而給主電容器C充電(SP104，SP105)。
然后，當(dāng)二極管D2的前向電壓VF由于主電容器C的充電而降低，并且二極管D2的前向電壓VF在時(shí)間t3變得比電壓|Vref|小時(shí)，如圖40中所示，信號(hào)φP3成為低電平，P型溝道FET P3成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)，并且N型溝道FET N2成為斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)(SP106，SP107)。因此，如圖45中所示，電流流過(guò)從斬波升壓線圈DGL開(kāi)始經(jīng)過(guò)二極管D2和P型溝道FET P3到輔助電容器C1的路徑，從而給輔助電容器C1充電(SP108，SP109)。
此時(shí)，如圖40中所示，輔助電容器C1的電壓升高。在時(shí)間t4，當(dāng)輔助電容器C1的電壓變得比電壓|Vref|大時(shí)，如圖40中所示，信號(hào)CP1成為低電平(SP110，SP111)。然后，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)CL在時(shí)間t5成為高電平時(shí)，如圖40中所示，信號(hào)φP3成為高電平，并且P型溝道FET P3成為斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)。在這種情況下，釋放了N型溝道FET N2的斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)，并且結(jié)束輔助電容器C1的充電。以這種方式，當(dāng)DC發(fā)電機(jī)DG在電能產(chǎn)生狀態(tài)時(shí)(時(shí)間t4至t5)，在主電容器C的充電結(jié)束時(shí)，重復(fù)進(jìn)行給主電容器C的充電操作。
接下來(lái)，當(dāng)DC發(fā)電機(jī)DG成為非電能產(chǎn)生狀態(tài)時(shí)，如圖40中所示，信號(hào)φS在時(shí)間t6成為高電平。然后，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)CL在時(shí)間t7成為高電平時(shí)(圖40)，信號(hào)φP2成為低電平(圖40)，并且P型溝道FET P2成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)(SP113至SP116)。因此，如圖40中所示，二極管D3成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)，并且如圖46所示，存儲(chǔ)在輔助電容器C1中電荷使電流流過(guò)從輔助電容器C1開(kāi)始經(jīng)過(guò)二極管D3和P型溝道FET P2到斬波升壓線圈DGL的路徑(SP117)。因此，電能存儲(chǔ)在斬波升壓線圈DGL的電感器中。
然后，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)CL在時(shí)間t8成為低電平時(shí)(圖40)，信號(hào)φN2成為高電平(圖40)，并且N型溝道FET N2成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)(SP118至SP121)。在這種情況下，存儲(chǔ)在斬波升壓線圈DGL的電感器中的電能使輸出端DGL1的電壓提高。如圖47中所示，電流流過(guò)由N型溝道FET N2，斬波升壓線圈DGL，二極管D3，和主電容器C形成的路徑，從而給主電容器C充電(SP122，SP123)。以這種方式，在輔助電容器C1的電壓變得比電壓|Vref|小之前，重復(fù)進(jìn)行圖46和47中所示的操作，并且主電容器C充電。然后，在時(shí)間t9，當(dāng)輔助電容器C1的電壓變得比電壓|Vref|小時(shí)，信號(hào)CP1成為高電平(圖40)，輔助電容器C1給主電容器C的充電結(jié)束。
也是在用DC發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電壓充電的斬波充電電路200′中，將不能充入主電容器C中的電能存儲(chǔ)在輔助電容器C1中，最后可以把存儲(chǔ)在輔助電容器C1中的電能充入主電容器C中，因而提高了充電效率。
第二，在上述實(shí)施例中，AC發(fā)電機(jī)或DC發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電壓被用于充電，但是本發(fā)明不限于此。本發(fā)明也可以廣泛地應(yīng)用于商業(yè)AC電源和電磁波之類的AC電源電能的充電，或是像DC發(fā)電機(jī)和太陽(yáng)能電池之類的DC電源電能的充電。應(yīng)當(dāng)注意，在用AC電源的感應(yīng)電壓充電時(shí)，要提供一個(gè)獨(dú)立的斬波升壓線圈代替輸出線圈37。此外，作為一個(gè)輸入電能的方法，也可以使用無(wú)接觸法的輸入電能方法，例如，經(jīng)過(guò)線圈輸入感應(yīng)電能。例如，有一種方法，其中給斬波充電電路提供了一個(gè)電抗元件來(lái)代替輸出線圈37，并且電源的電能是通過(guò)這個(gè)電抗元件的電磁波感應(yīng)輸入的。
第三，在上述實(shí)施例中，把P型溝道FET P1和P2以及N型溝道FET N1和N2示為開(kāi)關(guān)單元的實(shí)例，但是也可以使用PNP型晶體管代替P型溝道FET P1和P2，用NPN型二極管代替N型溝道FET N1和N2。注意，在這些二極管中，發(fā)射極和集電極之間的飽和電壓一般大約是0.3V，因此，在AC發(fā)電機(jī)AG的感應(yīng)電壓小的情況下，最好在上述實(shí)施例中使用FET。
第四，在第三實(shí)施例中，也可以提供一個(gè)如圖48中所示的由比較器和P型溝道FET構(gòu)成的單向單元替代二極管D1，D2，D3和D4。在這種情況下，也可以把單向單元的P型溝道FET與每個(gè)P型溝道FET P1，P2，P3和P4結(jié)合使。此外，作為替代二極管D1和D2的單向單元，也可以在輔助充電控制電路250中把比較器結(jié)合比較器COM5和COM6使用。
第五，在上述實(shí)施例中，把手表作為使用斬波充電電路的一個(gè)電子裝置的例子，但是本發(fā)明不限于此。本發(fā)明也可能應(yīng)用于，例如，便攜式血壓計(jì)，便攜電話，尋呼機(jī)，和計(jì)步計(jì)?？傊?，本發(fā)明可以應(yīng)用于耗電電子裝置的任何裝置，特別是便攜式電子裝置。在這種電子裝置中，即使沒(méi)有電池，也可以連續(xù)地操作其中的電子電路或機(jī)械系統(tǒng)，因而電子裝置可以在任何時(shí)間使用，并且可以避免更換電池的麻煩。此外，不存在處理電池帶來(lái)的問(wèn)題。
注意，也可以把電池與斬波充電電路一同使用。在這種場(chǎng)合，在長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有攜帶電子裝置的情況下，可以用來(lái)自電池的電能立即操作電子裝置。此后，通過(guò)使用者四處攜帶電子裝置，可以通過(guò)產(chǎn)生的電能操作電子裝置。第六，在上述實(shí)施例中，也可以利用FET構(gòu)造比較器COM1至COM4以及邏輯電路，并把整個(gè)斬波充電電路建立在一個(gè)IC芯片上。
第七，在上述實(shí)施例中，斬波操作是通過(guò)同步于時(shí)鐘信號(hào)CLK1地開(kāi)關(guān)低電位側(cè)線路LL側(cè)的N型溝道FET N1和N2進(jìn)行斬波操作的，但是，也可以把比較器COM1至COM4和邏輯電路等配置在相反的垂直位置，從而使它們開(kāi)關(guān)電源側(cè)的P型溝道FET P1和P2。在這種場(chǎng)合，電源和低電位側(cè)線路LL的關(guān)系成為顛倒的，因此，把圖2中所示電阻R1和R2連接到電源，并把參考電壓VreF提供到電源。此外，把參考電壓Vref1和Vref2提供給電源。也就是說(shuō)，把參考電壓提供到帶有連接于其上的FET開(kāi)關(guān)的線路?？傊?，任何配置都是可以的，只要是把AC發(fā)電機(jī)AG的輸出端AG1和AG2的電壓與兩個(gè)閾值比較，根據(jù)比較的結(jié)果把電能提供到比較器，并且當(dāng)執(zhí)行兩個(gè)線路間的斬波操作時(shí)降低電流消耗。
第八，上述實(shí)施例是參考一個(gè)用于進(jìn)行全波整流的斬波電路說(shuō)明的，但是本發(fā)明不限于此。本發(fā)明當(dāng)然也可以應(yīng)用于圖51中所示的橋式充電電路。在這種情況下，可以通過(guò)增加圖1中所示二極管d1和d2，輔助電容器C1和C2，N型溝道FET N1′和N2′，以及電能產(chǎn)生檢測(cè)單元10來(lái)控制提供到比較器COM1至COM4的電能。
第九，在上述實(shí)施例中，電能產(chǎn)生檢測(cè)單元10和225一直在地監(jiān)視AC發(fā)電機(jī)AG的輸出端AG1和AG2的電壓，但本發(fā)明不限于此。也可以在每個(gè)預(yù)定周期監(jiān)視輸出端AG1和AG2的電壓。
此外，也可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)定充電結(jié)束檢測(cè)時(shí)間TM并根據(jù)輸出端AG1或AG2的電壓中的任何一個(gè)監(jiān)視電能產(chǎn)生狀態(tài)。例如，當(dāng)把充電結(jié)束檢測(cè)時(shí)間TM設(shè)定在30ms，并比較根據(jù)一個(gè)輸出端的電壓監(jiān)視電能產(chǎn)生狀態(tài)的情況和根據(jù)兩個(gè)輸出端監(jiān)視電能產(chǎn)生狀態(tài)的情況之間的產(chǎn)生電能時(shí)，二者實(shí)際上是一致的。因此，通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定充電結(jié)束檢測(cè)時(shí)間TM，可以根據(jù)一個(gè)輸出端的電壓檢測(cè)電能產(chǎn)生狀態(tài)。在這種情況下，可以去掉比較器COM5和COM6中的一個(gè)，并可能進(jìn)一步降低待用時(shí)的電流消耗。具體地講，可以把待用時(shí)的電流消耗降低到大約5.5nA，因而降低到在正常操作時(shí)的電流消耗的大約1/100。此外，在使用Schottkey二極管的慣用整流電路中，每個(gè)元件存在大約20nA的泄漏電流，因此，可以與此比較地降低電流消耗。
第十，根據(jù)上述實(shí)施例的斬波通電電路也可以應(yīng)用于一種帶有彈簧型發(fā)電機(jī)的電子控制機(jī)械手表。圖49是這種電子控制機(jī)械手表的機(jī)械結(jié)構(gòu)的透視圖。在這種手表中，將彈簧110連接到一個(gè)輪周(未示出)上，通過(guò)纏繞輪周將機(jī)械能存儲(chǔ)在彈簧110中。在彈簧110和發(fā)電機(jī)130的轉(zhuǎn)子131之間提供了一個(gè)加速齒輪系120。加速齒輪系120是由一個(gè)帶有固定于其上的分針124的中心齒輪與齒軸121，一個(gè)第三齒輪與齒軸122，和一個(gè)帶有固定于其上秒針125的秒針輪123構(gòu)成的。加速齒輪系120把彈簧110的運(yùn)動(dòng)傳遞到發(fā)電機(jī)130的轉(zhuǎn)子131，并因此而產(chǎn)生電能。在這里，發(fā)電機(jī)130也起一個(gè)電磁制動(dòng)器的作用，并以恒定的速度轉(zhuǎn)動(dòng)固定到加速齒輪系120的指針。在這種意義上，發(fā)電機(jī)130也起一個(gè)調(diào)速器的作用。
接下來(lái)，圖50是電子控制機(jī)械表的電氣配置。在這個(gè)圖中，斬波電路300是由發(fā)電機(jī)130和一個(gè)整流電路140構(gòu)成的。整流電路140整流發(fā)電機(jī)130的感應(yīng)電壓，并充入電容器150中。電容器150把電能提供到斬波電路300，速度調(diào)節(jié)電路170，和振蕩電路160。振蕩電路160利用晶體振蕩器161產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)CLK。在速度調(diào)節(jié)電路170中，當(dāng)檢測(cè)電路102檢測(cè)發(fā)電機(jī)130的電能產(chǎn)生頻率時(shí)，控制電路103控制整流電路140，以便調(diào)節(jié)電磁制動(dòng)，從而使轉(zhuǎn)子131的旋轉(zhuǎn)周期與時(shí)鐘信號(hào)CLK的周期匹配，并根據(jù)這個(gè)檢測(cè)的結(jié)果使轉(zhuǎn)子131的轉(zhuǎn)速恒定。在這種情況下，整流電路140是由根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)CLK產(chǎn)生的控制信號(hào)控制的。
在這里，通過(guò)可短路開(kāi)關(guān)接通或斷開(kāi)并在發(fā)電機(jī)130的線圈兩端進(jìn)行斬波而實(shí)施發(fā)電機(jī)130的旋轉(zhuǎn)控制的。例如，在各實(shí)施例中的N型溝道FET N1和N2相當(dāng)于這種開(kāi)關(guān)。通過(guò)這個(gè)斬波電路，當(dāng)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，把一個(gè)短暫的制動(dòng)力施加到發(fā)電機(jī)130，然后把電能存儲(chǔ)在發(fā)電機(jī)130線圈中。另一方面，當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，發(fā)電機(jī)130操作，釋放存儲(chǔ)在線圈中的電能，并產(chǎn)生感應(yīng)電壓。這時(shí)電能在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)加到感應(yīng)電壓上，因而可以提高感應(yīng)電壓的值。由于這個(gè)原因，當(dāng)用斬波器控制發(fā)電機(jī)130時(shí)，制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生電能的降低可以用開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)感應(yīng)電壓的升高補(bǔ)償，并且在產(chǎn)生電能保持恒定或提高的同時(shí)可以增大制動(dòng)扭矩。因此，可以制造出具有長(zhǎng)操作時(shí)的電子控制機(jī)械表。在這種電子控制機(jī)械表中，也可以應(yīng)用在各實(shí)施例中詳細(xì)說(shuō)明過(guò)的斬波電路的電源方法或電源停止方法。在這種情況下，進(jìn)一步提高了充電效率，并且可以提供一種具有更長(zhǎng)操作時(shí)間的電子控制機(jī)械表。
第十一，在上述實(shí)施例中，應(yīng)用了AC發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電壓，但是本發(fā)明不限于此。本發(fā)明也可以推廣到，例如，用商業(yè)AC電源或電磁波電壓充電的場(chǎng)合。
此外，作為輸入電能的方法，也可以應(yīng)用無(wú)接觸法輸入電能的方法，例如，經(jīng)過(guò)線圈輸入感應(yīng)電能。在這種情況下，可以給斬波充電電路提供一個(gè)電抗元件代替輸出線圈L。當(dāng)從外部裝置提供電能時(shí)，可以把電磁波輸入到這個(gè)電抗元件，以在電抗元件的兩端之間產(chǎn)生感應(yīng)電壓。
第十二，在上述斬波充電電路中，通過(guò)同時(shí)使N型溝道FET N2和N1成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)，形成一個(gè)閉環(huán)電路，并且把電能存儲(chǔ)在輸出線圈L中，但是本發(fā)明不限于此。也可以通過(guò)短路輸出線圈的兩端形成閉環(huán)電路，或當(dāng)然也可以經(jīng)過(guò)一個(gè)二極管，電阻器之類的元件形成閉環(huán)電路。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明的綜合效果是可以提高充電效率。此外，由于根據(jù)提高到輸入端之間產(chǎn)生的AC電壓兩倍的電壓檢測(cè)是否產(chǎn)生了不低于預(yù)定幅度的AC電壓，因而可以在早期階段檢測(cè)到AC電壓，而沒(méi)有噪聲的影響。
盡管本發(fā)明是通過(guò)參考為說(shuō)明目的而選出的特定實(shí)施例說(shuō)明的，但熟悉本領(lǐng)域的人員應(yīng)當(dāng)知道，可以對(duì)其進(jìn)行多種修改而不脫離本發(fā)明的基本概念和范圍。
權(quán)利要求
1．一種用于檢測(cè)在一個(gè)連接在一個(gè)第一輸入端和一個(gè)第二輸入端之間的電感元件中是否感應(yīng)了具有不低于預(yù)定幅度的幅度的AC電壓的AC電壓檢測(cè)電路，提供有一個(gè)連接到所述第一輸入端的第一電容元件，一個(gè)連接到所述第二輸入端的第二電容元件，一個(gè)用于當(dāng)在所述電感元件開(kāi)始AC電壓的感應(yīng)時(shí)，形成包括連接到所述第一和第二輸入端之中的一個(gè)輸入端的電容元件的充電路徑，和切斷包括連接到另一個(gè)輸入端的電容元件的充電路徑的充電單元，和一個(gè)用于把所述第一輸入端和所述第二輸入端的電壓與一個(gè)參考電壓比較并且根據(jù)比較的結(jié)果檢測(cè)在所述電感元件中感應(yīng)的AC電壓的檢測(cè)單元。
2．一種用于檢測(cè)在一個(gè)連接在一個(gè)第一輸入端與一個(gè)第二輸入端之間的電感元件中是否感應(yīng)了具有不低于預(yù)定幅度的幅度的AC電壓的AC電壓檢測(cè)電路，提供有一個(gè)連接在所述第一輸入端和一條線路之間的第一二極管，連接在所述第一輸入端和所述線路之間的一個(gè)第一電容元件和一個(gè)第一開(kāi)關(guān)元件，一個(gè)連接在所述第二輸入端和所述線路之間的第二二極管，連接在所述第二輸入端和所述線路之間的一個(gè)第二電容元件和一個(gè)第二開(kāi)關(guān)元件，一個(gè)用于在所述電感元件上感應(yīng)了連續(xù)AC電壓的周期中控制導(dǎo)通所述第一和第二開(kāi)關(guān)元件中的一個(gè)并斷開(kāi)另一個(gè)，并在同時(shí)控制在有關(guān)周期結(jié)束之后導(dǎo)通連接在所述第一和第二輸入端中剛好在有關(guān)周期結(jié)束之前具有較低端電壓的一個(gè)輸入端與所述線路之間的開(kāi)關(guān)元件的控制單元，和一個(gè)用于把所述第一輸入端和所述第二輸入端的電壓與參考電壓比較，并根據(jù)比較結(jié)果檢測(cè)在所述電感元件感應(yīng)了不低于預(yù)定幅度的幅度的AC電壓的檢測(cè)單元。
3．一種根據(jù)權(quán)利要求2所述的AC電壓檢測(cè)電路，其中進(jìn)一步提供有一個(gè)用于在所述檢測(cè)單元檢測(cè)到AC電壓的感應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)給所述第一或第二電容元件中一個(gè)充電的元件放電的放電單元。
4．一種根據(jù)權(quán)利要求3所述的AC電壓檢測(cè)電路，其中所述放電單元包括一個(gè)連接在所述第一輸入端和所述線路之間的第三開(kāi)關(guān)元件，和一個(gè)連接在所述第二輸入端和所述線路之間的第四開(kāi)關(guān)元件，并且在所述檢測(cè)單元檢測(cè)到感應(yīng)了不低于預(yù)定幅度的AC電壓的時(shí)間點(diǎn)導(dǎo)通對(duì)應(yīng)于所述第一和第二開(kāi)關(guān)元件中已經(jīng)導(dǎo)通的元件的第三或第四開(kāi)關(guān)元件。
5．一種用于給連接在一個(gè)第一輸入端與一個(gè)第二輸入端之間的一個(gè)電感元件上感應(yīng)的AC電壓整流，并且給連接在一個(gè)第一線路和一個(gè)第二線路之間的電容元件充電的充電電路，提供有一個(gè)連接在所述第一線路和所述第一輸入端之間的第一開(kāi)關(guān)元件，一個(gè)連接在所述第一線路和所述第二輸入端之間的第二開(kāi)關(guān)元件，并聯(lián)連接在所述第二線路和所述第一輸入端之間的一個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件和一個(gè)第一二極管，并聯(lián)連接在所述第二線路和所述第二輸入端之間的一個(gè)第四開(kāi)關(guān)元件和一個(gè)第二二極管，串聯(lián)連接在所述第二線路和所述第一輸入端之間的一個(gè)第五開(kāi)關(guān)元件和一個(gè)第一輔助電容元件，串聯(lián)連接在所述第二線路和所述第二輸入端之間的一個(gè)第六開(kāi)關(guān)元件和一個(gè)第二輔助電容元件，一個(gè)用于根據(jù)所述第一和第二線路的電位和所述第一和第二輸入端的電位控制所述第一至第四開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通(ON)或斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)的第一控制單元，一個(gè)用于把所述第一和第二輸入端與所述第二線路之間的電壓與參考電壓比較，并且根據(jù)比較的結(jié)果，當(dāng)檢測(cè)到在所述電感元件上感應(yīng)了不低于預(yù)定幅度的AC電壓時(shí)把電能提供到所述第一控制單元的電源單元，和一個(gè)用于在有關(guān)周期結(jié)束之后導(dǎo)通對(duì)應(yīng)于剛好在連續(xù)AC電壓感應(yīng)在所述電感元件上的周期結(jié)束之前具有較低端電壓的輸入端的所述第五或第六開(kāi)關(guān)的第二控制單元。
6．一種根據(jù)權(quán)利要求5所述的充電電路，其中進(jìn)一步提供有一個(gè)用于在所述電源單元檢測(cè)到感應(yīng)了不低于預(yù)定幅度的AC電壓的時(shí)間點(diǎn)給所述第一和第二電容元件中充電的一個(gè)元件放電的放電單元。
7．一種根據(jù)權(quán)利要求6所述的充電電路，其中在所述電源單元檢測(cè)到感應(yīng)了不低于預(yù)定幅度的AC電壓的時(shí)間點(diǎn)所述放電單元導(dǎo)通對(duì)應(yīng)于所述第五和第六開(kāi)關(guān)元件中已經(jīng)導(dǎo)通的元件的所述第三或第四開(kāi)關(guān)元件。
8．一種用于與時(shí)鐘信號(hào)同步地?cái)夭ㄌ岣咭粋€(gè)連接在一個(gè)第一輸入端和一個(gè)第二輸入端之間的電感元件上感應(yīng)的電壓并且給連接在一個(gè)第一線路和一個(gè)第二線路之間的一個(gè)電容元件充電的充電電路，提供有一個(gè)連接在所述第一線路和所述第一輸入端之間的第一開(kāi)關(guān)元件，一個(gè)用于把所述第一線路的電位和所述第一輸入端的電位比較，并且根據(jù)比較的結(jié)果控制所述第一開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通(ON)或斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)的第一控制單元，一個(gè)連接在所述第一線路和所述第二輸入端之間的第二開(kāi)關(guān)元件，一個(gè)用于把所述第一線路的電位與所述第二輸入端的電位比較，并且根據(jù)比較的結(jié)果控制所述第二開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通(ON)或斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)的第二控制單元，并聯(lián)連接在所述第二線路和所述第一輸入端之間的一個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件和一個(gè)第一二極管，一個(gè)用于把所述第二線路的電位與所述第一輸入端的電位比較，并且根據(jù)比較的結(jié)果同步于所述時(shí)鐘信號(hào)地導(dǎo)通或斷開(kāi)所述第三開(kāi)關(guān)元件的第三控制單元，并聯(lián)連接在所述第二線路和所述第二輸入端之間的一個(gè)第四開(kāi)關(guān)元件和一個(gè)第二二極管，一個(gè)用于把所述第二線路的電位和所述第二輸入端的電位比較，并且根據(jù)比較的結(jié)果同步于所述時(shí)鐘信號(hào)地導(dǎo)通或斷開(kāi)所述第四開(kāi)關(guān)元件的第四控制單元，串聯(lián)連接在所述第二線路和所述第一輸入端之間的一個(gè)第五開(kāi)關(guān)元件和一個(gè)第一輔助電容元件，串聯(lián)連接在所述第二線路和所述第二輸入端之間的一個(gè)第六開(kāi)關(guān)元件和一個(gè)第二輔助電容元件，一個(gè)用于把所述第一和第二輸入端與所述第二線路之間的電壓與參考電壓比較，并且根據(jù)比較的結(jié)果檢測(cè)在所述電感元件上感應(yīng)了不低于預(yù)定幅度的AC電壓的檢測(cè)單元，一個(gè)用于在所述檢測(cè)單元檢測(cè)到感應(yīng)了不低于預(yù)定幅度的AC電壓之后將電能提供到所述第一至第四控制單元的電源單元，和一個(gè)用于在有關(guān)周期結(jié)束之后導(dǎo)通對(duì)應(yīng)于剛好在所述電感元件感應(yīng)了連續(xù)AC電壓的周期結(jié)束之前具有較低端電壓的一個(gè)輸入端的所述第五或第六開(kāi)關(guān)元件。
9．一種根據(jù)權(quán)利要求8所述的斬波充電電路，其中進(jìn)一步提供有一個(gè)用于在所述檢測(cè)單元檢測(cè)到感應(yīng)了不低于預(yù)定幅度的AC電壓的時(shí)間點(diǎn)給所述第一或第二輔助電容元件中充電的一個(gè)元件放電的放電單元。
10．一種根據(jù)權(quán)利要求9所述的斬波充電電路，其中放電單元在所述檢測(cè)單元檢測(cè)到感應(yīng)了不低于預(yù)定幅度的AC電壓的時(shí)間點(diǎn)同步于對(duì)應(yīng)于有關(guān)元件的所述第三或第四開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通(ON)或斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)導(dǎo)通或斷開(kāi)所述第五和第六開(kāi)關(guān)元件中已經(jīng)成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)的元件。
11．一種根據(jù)權(quán)利要求8所述的斬波充電電路，其中進(jìn)一步提供有一個(gè)用于在所述檢測(cè)單元檢測(cè)到感應(yīng)了不低于預(yù)定幅度的AC電壓的時(shí)間點(diǎn)把存儲(chǔ)在第一或第二輔助電容元件中的電荷傳送到所述電容元件的傳送單元。
12．一種根據(jù)權(quán)利要求11所述的斬波充電電路，其中所述傳送單元提供有一個(gè)連接在所述第一線路和所述第一輸入端之間的第七開(kāi)關(guān)元件和一個(gè)連接在所述第一線路和所述第二輸入端之間的第八開(kāi)關(guān)元件，并且在所述檢測(cè)單元檢測(cè)到感應(yīng)了不低于預(yù)定幅度的AC電壓之后，在一恒定周期中，同時(shí)地導(dǎo)通或斷開(kāi)所述第七和第八開(kāi)關(guān)元件，斷開(kāi)第五和第六開(kāi)關(guān)元件中對(duì)應(yīng)于第一和第二電容元件中沒(méi)有存儲(chǔ)電荷的電容元件的開(kāi)關(guān)元件，和與所述第七和第八開(kāi)關(guān)元件一同互補(bǔ)地導(dǎo)通或斷開(kāi)另一個(gè)開(kāi)關(guān)元件。
13．一種根據(jù)權(quán)利要求8所述的斬波充電電路，其中所述電源單元把電能提供到所述第三和所述第四控制單元，并隨后開(kāi)始把電能提供到所述第一和所述第二控制單元。
14．一種根據(jù)權(quán)利要求13所述的斬波充電電路，其中所述電源單元在把電能提供到所述第三和所述第四控制單元后，在檢測(cè)到所述第三或所述第四控制單元開(kāi)始所述第三或第四開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通(ON)或斷開(kāi)(OFF)控制時(shí)向所述第一和所述第二控制單元提供電能。
15．一種根據(jù)權(quán)利要求8所述的斬波充電電路，其中所述第一線路是電源線路，而所述第二線路是接地線路。
16．一種根據(jù)權(quán)利要求8所述的斬波充電電路，其中所述第一線路是接地線路，而所述第二線路是電源線路。
17．一種根據(jù)權(quán)利要求8所述的斬波充電電路，其中把所述檢測(cè)單元的電流消耗設(shè)定為低于所述第三和第四控制單元的電流消耗，并且把所述第三和第四控制單元的電流消耗設(shè)定為低于所述第一和第二控制單元的電流消耗。
18．一種具有根據(jù)權(quán)利要求8所述的內(nèi)置斬波充電電路并且用所述斬波充電電路提供的電能操作的電子裝置。
19．一種帶有根據(jù)權(quán)利要求8所述的斬波充電電路和通過(guò)所述斬波充電電路提供的電能計(jì)時(shí)和顯示時(shí)間的時(shí)鐘電路的計(jì)時(shí)器。
20．一種用于檢測(cè)在連接在一個(gè)其上連接有一個(gè)第一電容元件的第一輸入端與一個(gè)其上連接有一個(gè)第二電容元件的第二輸入端之間的電感元件上是否感應(yīng)了不低于預(yù)定幅度的AC電壓的AC電壓檢測(cè)方法，包括步驟形成一個(gè)包括一個(gè)連接到所述第一和第二輸入端中的一個(gè)的電容元件的充電路徑，切斷一個(gè)包括連接到另一輸入端的電容元件的充電路徑，把所述第一輸入端和所述第二輸入端的電壓與參考電壓比較，和當(dāng)在所述電感元件上的AC電壓感應(yīng)開(kāi)始時(shí)，根據(jù)比較的結(jié)果檢測(cè)在所述電感元件上感應(yīng)的AC電壓。
21．一種利用一個(gè)提供有一個(gè)連接在一個(gè)第一輸入端和一個(gè)線路之間的第一二極管，一個(gè)連接在第一輸入端和所述線路之間的一個(gè)第一電容元件和一個(gè)第一開(kāi)關(guān)元件，一個(gè)連接在一個(gè)第二輸入端和所述線路之間的第二二極管，和連接在第二輸入端與所述線路之間的一個(gè)第二電容元件和一個(gè)第二開(kāi)關(guān)元件的檢測(cè)電路，以便檢測(cè)是否在連接在所述第一輸入端與所述第二輸入端之間的一個(gè)電感元件上感應(yīng)了不低于預(yù)定幅度的AC電壓的AC電壓檢測(cè)方法，包括步驟在一個(gè)在所述電感元件上感應(yīng)了連續(xù)AC電壓的周期中導(dǎo)通所述第一和第二開(kāi)關(guān)元件中的一個(gè)并斷開(kāi)另一個(gè)，在有關(guān)周期結(jié)束之后導(dǎo)通連接在所述第一和第二輸入端與所述線路之間的剛好在有關(guān)周期結(jié)束之前具有較低端電壓的一個(gè)輸入端上的開(kāi)關(guān)元件，把所述第一輸入端和所述第二輸入端的電壓與參考電壓比較，和根據(jù)比較的結(jié)果檢測(cè)在所述電感器上感應(yīng)的不低于預(yù)定幅度的AC電壓。
22．一種利用一個(gè)提供有一個(gè)連接在一個(gè)第一線路和一個(gè)第一輸入端之間的第一開(kāi)關(guān)元件，一個(gè)連接在第一線路和一個(gè)第二輸入端之間的第二開(kāi)關(guān)元件，并聯(lián)連接在所述第二線路和所述第一輸入端之間的一個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件和一個(gè)第一二極管，并聯(lián)連接在所述第二線路和所述第二輸入端之間的一個(gè)第四開(kāi)關(guān)元件和一個(gè)第二二極管，串聯(lián)連接在所述第二線路和所述第一輸入端之間的一個(gè)第五開(kāi)關(guān)元件和一個(gè)第一輔助電容元件，和串聯(lián)連接在所述第二線路和所述第二輸入端之間的一個(gè)第六開(kāi)關(guān)元件和一個(gè)第二輔助電容元件的充電電路，以便給在連接于所述第一輸入端和所述第二輸入端之間的電感元件上感應(yīng)的AC電壓整流和給連接在所述第一線路和所述第二線路之間的一個(gè)電容元件充電的充電方法，包括步驟把所述第一和第二輸入端與所述第二線路之間的電壓與一個(gè)參考電壓比較，根據(jù)比較的結(jié)果檢測(cè)在所述電感元件上感應(yīng)的不低于預(yù)定幅度的AC電壓，根據(jù)所述第一和第二線路的電位和所述第一和第二輸入端的電位控制所述第一至第四開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通(ON)或斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)，和在有關(guān)周期結(jié)束之后導(dǎo)通對(duì)應(yīng)于剛好在所述電感元件上感應(yīng)了連續(xù)AC電壓的周期結(jié)束之前具有較低端電壓的輸入端的所述第五或第六開(kāi)關(guān)元件。
23．一種利用一個(gè)提供有一個(gè)連接在一個(gè)第一線路和一個(gè)第一輸入端之間的第一開(kāi)關(guān)元件，一個(gè)用于比較所述第一線路的電位和所述第一輸入端的電位并根據(jù)比較的結(jié)果控制所述第一開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通(ON)或斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)的第一控制單元，一個(gè)連接在所述第一線路和所述第二輸入端之間的第二開(kāi)關(guān)元件，一個(gè)用于比較所述第一線路的電位和所述第二輸入端的電位并且根據(jù)比較的結(jié)果控制所述第二開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通(ON)或斷開(kāi)(OFF)狀態(tài)的第二控制單元，并聯(lián)連接在所述第二線路和所述第一輸入端之間的一個(gè)第三開(kāi)關(guān)元件和一個(gè)第一二極管，一個(gè)用于比較所述第二線路的電位和所述第一輸入端電位并且根據(jù)比較的結(jié)果同步于所述時(shí)鐘信號(hào)導(dǎo)通或斷開(kāi)所述第三開(kāi)關(guān)的第三控制單元，并聯(lián)連接在所述第二線路和所述第二輸入端之間的一個(gè)第四開(kāi)關(guān)電路和一個(gè)第二二極管，一個(gè)用于比較所述第二線路的電位和所述第二輸入端的電位并且根據(jù)比較的結(jié)果同步于所述時(shí)鐘信號(hào)導(dǎo)通或斷開(kāi)所述第四開(kāi)關(guān)元件的第四控制單元，串聯(lián)連接在所述第二線路和所述第一輸入端之間的一個(gè)第五開(kāi)關(guān)電路和一個(gè)第一輔助電容元件，和串聯(lián)連接在所述第二線路和所述第二輸入端之間的一個(gè)第六開(kāi)關(guān)電路和一個(gè)第二輔助電容元件的斬波充電電路，以便同步于所述時(shí)鐘信號(hào)地?cái)夭ㄌ岣哌B接在所述第一輸入端和所述第二輸入端之間的電感元件上感應(yīng)的AC電壓并且給連接在所述第一線路和所述第二線路上的一個(gè)電容元件充電的斬波充電方法，包括步驟把所述第一和第二輸入端與所述第二線路之間的電壓與參考電壓比較，根據(jù)比較的結(jié)果檢測(cè)在所述電感元件上感應(yīng)的不低于預(yù)定幅度的AC電壓，在所述檢測(cè)單元檢測(cè)到感應(yīng)了不低于預(yù)定幅度的AC電壓之后向所述第一至第四控制單元提供電能，和在有關(guān)周期結(jié)束之后，導(dǎo)通對(duì)應(yīng)于剛好在所述電感元件上感應(yīng)了連續(xù)AC電壓的周期結(jié)束之前具有較低端電壓的輸入端的所述第五或第六開(kāi)關(guān)元件。
24．一種用于把從一個(gè)電源提供的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓以便在一個(gè)第一線路和一個(gè)第二線路之間產(chǎn)生斬波電壓的斬波電路，提供有一個(gè)電感元件，一個(gè)存儲(chǔ)電能的存儲(chǔ)單元，一個(gè)用于形成一個(gè)包括所述電感元件和所述電源的第一閉環(huán)電路以便把所述電源的電能提供到所述電感元件并在經(jīng)過(guò)一個(gè)預(yù)定周期后通過(guò)打開(kāi)所述第一閉環(huán)電路把所述電感元件的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓的第一斬波單元，一個(gè)用于通過(guò)形成一個(gè)包括所述電感元件和一個(gè)其中所述第一斬波單元轉(zhuǎn)換的斬波電壓成為一個(gè)預(yù)定的斬波參考電壓或更低的所述存儲(chǔ)單元的第二閉環(huán)電路給所述存儲(chǔ)單元充電的充電單元，和一個(gè)用于形成一個(gè)包括所述電感元件和所述存儲(chǔ)單元的第三閉環(huán)電路并且在經(jīng)過(guò)預(yù)定周期之后通過(guò)打開(kāi)所述第三閉環(huán)電路把所述電感元件的電壓轉(zhuǎn)換成斬波電壓的第二斬波單元。
25．一種根據(jù)權(quán)利要求24所述的斬波電路，其中所述充電單元在所述第一斬波單元轉(zhuǎn)換的斬波電壓成為所述斬波參考電壓或更低之后，在通過(guò)所述第一斬波單元形成所述第一閉環(huán)電路時(shí)打開(kāi)所述第二閉環(huán)電路。
26．一種根據(jù)權(quán)利要求24所述的斬波電路，其中進(jìn)一步提供有一個(gè)用于檢測(cè)是否從所述電源提供了電能的電能檢測(cè)單元，所述第一斬波單元根據(jù)所述電能檢測(cè)單元檢測(cè)的結(jié)果在提供電能時(shí)把所述電感元件的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓，和所述第二斬波單元具有一個(gè)用于檢測(cè)所述存儲(chǔ)單元的電壓是否成為一個(gè)預(yù)定的存儲(chǔ)參考電壓或更高的存儲(chǔ)電壓檢測(cè)單元，根據(jù)所述存儲(chǔ)電壓檢測(cè)單元和所述電能檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果，在所述存儲(chǔ)單元的電壓是所述存儲(chǔ)參考電壓或更高并且沒(méi)有提供電能時(shí)，把所述電感元件的電壓轉(zhuǎn)換成斬波電壓，并且在所述存儲(chǔ)單元的電壓成為所述存儲(chǔ)參考電壓或更低時(shí)打開(kāi)所述第三閉環(huán)電路。
27．一種根據(jù)權(quán)利要求24所述的斬波電路，其中所述電源是DC發(fā)電機(jī)，DC電源，AC發(fā)電機(jī)，和AC電源中的任意一種。
28．一種用于把從一個(gè)AC電源提供的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓以便在第一線路和第二線路之間產(chǎn)生斬波電壓的斬波電路，提供有一個(gè)電感元件，用于存儲(chǔ)電能的第一和第二存儲(chǔ)單元，一個(gè)用于形成一個(gè)包括所述電感元件和所述AC電源的第一閉環(huán)電路以把所述AC電源的電能提供到所述電感元件并且在經(jīng)過(guò)預(yù)定周期后打開(kāi)所述第一閉環(huán)電路從而將所述電感元件的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓的第一斬波單元，一個(gè)用于形成一個(gè)包括所述電感元件和所述第一存儲(chǔ)單元的第二閉環(huán)電路以在所述第一斬波單元轉(zhuǎn)換的并且產(chǎn)生在所述電感元件的一端的斬波電壓成為預(yù)定斬波參考電壓或更低時(shí)用所述斬波電壓給所述第一存儲(chǔ)單元充電的第一充電單元，一個(gè)用于形成一個(gè)包括所述電感元件和所述第二存儲(chǔ)單元的第三閉環(huán)電路以在所述第一斬波單元轉(zhuǎn)換的并且產(chǎn)生在所述電感元件的另一端的斬波電壓成為所述斬波參考電壓或更低時(shí)用所述斬波電壓給所述第二存儲(chǔ)單元充電的第二充電單元，一個(gè)用于形成一個(gè)包括所述電感元件和所述第一存儲(chǔ)單元的第四閉環(huán)電路并且在經(jīng)過(guò)預(yù)定周期之后打開(kāi)所述第四閉環(huán)電路從而把所述電感元件的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓的第二斬波單元，和一個(gè)用于形成一個(gè)包括所述電感元件和所述第二存儲(chǔ)單元的第五閉環(huán)電路并且在經(jīng)過(guò)預(yù)定周期之后打開(kāi)所述第五閉環(huán)電路從而把所述電感元件的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓的第三斬波單元。
29．一種根據(jù)權(quán)利要求28所述的斬波電路，其中在檢測(cè)到所述第一斬波單元轉(zhuǎn)換的并且產(chǎn)生在所述電感元件一端的斬波電壓成為所述斬波參考電壓或更低后，在所述第一斬波單元形成所述第一閉環(huán)電路時(shí)所述第一充電單元打開(kāi)所述第二閉環(huán)電路，和在檢測(cè)到所述第一斬波單元轉(zhuǎn)換的并且產(chǎn)生在所述電感元件的另一端的斬波電壓成為所述斬波參考電壓或更低之后，在所述第一斬波單元形成所述第一閉環(huán)電路時(shí)所述第二充電單元打開(kāi)所述第三閉環(huán)電路。
30．一種根據(jù)權(quán)利要求28所述的斬波電路，其中進(jìn)一步提供有一個(gè)用于檢測(cè)是否從所述AC電源提供了電能的電能檢測(cè)單元，根據(jù)所述電能檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果，所述第一斬波單元在提供電能時(shí)把所述電感元件的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓，所述第二斬波單元具有一個(gè)用于檢測(cè)所述第一存儲(chǔ)單元的電壓是否成為預(yù)定存儲(chǔ)參考電壓的第一存儲(chǔ)電壓檢測(cè)單元，根據(jù)所述第一存儲(chǔ)電壓檢測(cè)單元和所述電能檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果在所述第一存儲(chǔ)單元的電壓是所述存儲(chǔ)參考電壓或更高并且不提供電能時(shí)把所述電感元件的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓，并且在所述第一存儲(chǔ)單元的電壓成為所述存儲(chǔ)參考電壓或更低時(shí)打開(kāi)所述第四閉環(huán)電路，和所述第三斬波單元具有一個(gè)用于檢測(cè)所述第二存儲(chǔ)單元的電壓是否成為預(yù)定存儲(chǔ)參考電壓的第二存儲(chǔ)電壓檢測(cè)單元，根據(jù)所述第二存儲(chǔ)電壓檢測(cè)單元和所述電能檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果，在所述第二存儲(chǔ)單元的電壓是所述存儲(chǔ)參考電壓或更高并且不提供電能時(shí)把所述電感元件的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓，并且在所述第二存儲(chǔ)單元的電壓成為所述存儲(chǔ)參考電壓或更低時(shí)打開(kāi)所述第五閉環(huán)電路。
31．一種根據(jù)權(quán)利要求28所述的斬波電路，其中所述AC電源是一個(gè)AC發(fā)電機(jī)或一個(gè)AC電源。
32．一種提供一個(gè)電感元件和一個(gè)用于存儲(chǔ)電能的存儲(chǔ)單元并且把從一電源供給的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓以在一個(gè)第一線路和一個(gè)第二線路之間產(chǎn)生斬波電壓的的斬波方法，包括一個(gè)形成一個(gè)包括所述電感元件和所述電源的第一閉環(huán)電路以把所述電源的電能提供到所述電感元件并且在經(jīng)過(guò)預(yù)定周期后打開(kāi)所述第一閉環(huán)電路從而將所述電感元件的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓的第一斬波步驟，一個(gè)形成一個(gè)包括所述電感元件和所述存儲(chǔ)單元的第二閉環(huán)電路以在所述第一斬波步驟轉(zhuǎn)換的斬波電壓成為預(yù)定斬波參考電壓或更低時(shí)用所述斬波電壓給所述存儲(chǔ)單元充電的充電步驟，一個(gè)形成一個(gè)包括所述電感元件和所述存儲(chǔ)單元的第三閉環(huán)電路并且在經(jīng)過(guò)預(yù)定周期之后打開(kāi)所述第三閉環(huán)電路從而把所述電感元件的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓的第二斬波步驟。
33．一種根據(jù)權(quán)利要求32所述的斬波方法，其中所述充電步驟在檢測(cè)到所述第一斬波步驟轉(zhuǎn)換的斬波電壓成為所述斬波參考電壓或更低之后，在所述第一斬波步驟形成所述第一閉環(huán)電路時(shí)打開(kāi)所述第二閉環(huán)電路。
34．一種根據(jù)權(quán)利要求32所述的斬波方法，進(jìn)一步包括一個(gè)檢測(cè)所述電源是否提供電能的電能檢測(cè)步驟，其中所述第一斬波步驟根據(jù)在所述電能檢測(cè)步驟中的檢測(cè)結(jié)果在提供電能時(shí)把所述電感元件的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓，和所述第二斬波步驟具有一個(gè)檢測(cè)所述存儲(chǔ)單元的電壓是否成為預(yù)定存儲(chǔ)參考電壓或更高的存儲(chǔ)電壓檢測(cè)步驟，根據(jù)所述存儲(chǔ)電壓檢測(cè)步驟和所述電能檢測(cè)步驟的檢測(cè)結(jié)果在所述存儲(chǔ)單元的電壓是所述存儲(chǔ)參考電壓或更高并且不提供電能時(shí)把所述電感元件的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓，并且在所述存儲(chǔ)單元電壓成為所述存儲(chǔ)參考電壓或更低時(shí)打開(kāi)所述第三閉環(huán)電路。
35．一種提供一個(gè)電感元件以及用于存儲(chǔ)電能的第一和第二存儲(chǔ)單元并且把從一個(gè)AC電源提供的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓以在一個(gè)第一線路和一個(gè)第二線路之間產(chǎn)生斬波電壓的斬波方法，包括一個(gè)形成一個(gè)包括所述電感元件和所述AC電源的第一閉環(huán)電路以把所述AC電源的電能提供到所述電感元件，并且在經(jīng)過(guò)預(yù)定的周期后打開(kāi)所述第一閉環(huán)電路從而把所述電感元件的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓的第一斬波步驟，一個(gè)形成一個(gè)包括所述電感元件和所述第一存儲(chǔ)單元的第二閉環(huán)電路以在所述第一斬波步驟轉(zhuǎn)換的并且產(chǎn)生在所述電感元件一端的斬波電壓成為預(yù)定斬波參考電壓或更低時(shí)用所述斬波電壓給所述第一存儲(chǔ)單元充電的第一充電步驟，一個(gè)形成一個(gè)包括所述電感元件和所述第二存儲(chǔ)單元的第三閉環(huán)電路以在所述第一斬波步驟轉(zhuǎn)換的并且產(chǎn)生在所述電感元件的另一端的斬波電壓成為所述斬波參考電壓或更低時(shí)用所述斬波電壓給所述第二存儲(chǔ)單元充電的第二充電步驟，一個(gè)形成一個(gè)包括所述電感元件和所述第一存儲(chǔ)單元的第四閉環(huán)電路并且在經(jīng)過(guò)預(yù)定周期后打開(kāi)所述第四閉環(huán)電路從而把所述電感元件的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓的第二斬波步驟，和一個(gè)形成一個(gè)包括所述電感元件和所述第二存儲(chǔ)單元的第五閉環(huán)電路并且在經(jīng)過(guò)預(yù)定周期后打開(kāi)所述第五閉環(huán)電路從而把所述電感元件的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓的第三斬波步驟。
36．一種根據(jù)權(quán)利要求35所述的斬波方法，其中所述第一充電步驟在檢測(cè)到所述第一斬波步驟轉(zhuǎn)換的并且產(chǎn)生在所述電感元件的一端的斬波電壓成為所述斬波參考電壓或更低之后，在所述第一斬波步驟形成所述第一閉環(huán)電路時(shí)打開(kāi)所述第二閉環(huán)電路，和所述第二充電步驟在檢測(cè)到所述第一斬波步驟轉(zhuǎn)換的并且產(chǎn)生在所述電感元件的另一端的斬波電壓成為所述斬波參考電壓或更低之后，在所述第一斬波步驟形成所述第一閉環(huán)電路時(shí)打開(kāi)所述第三閉環(huán)電路。
37．一種根據(jù)權(quán)利要求35所述的斬波方法，進(jìn)一步包括一個(gè)檢測(cè)所述電源是否提供電能的電能檢測(cè)步驟，其中所述第一斬波步驟根據(jù)所述電能檢測(cè)步驟中的檢測(cè)結(jié)果在提供電能時(shí)把所述電感元件的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓，所述第二斬波步驟具有一個(gè)檢測(cè)所述第一存儲(chǔ)單元的電壓是否成為預(yù)定存儲(chǔ)參考電壓或更高的第一存儲(chǔ)電壓檢測(cè)步驟，根據(jù)所述第一存儲(chǔ)電壓檢測(cè)步驟和所述電能檢測(cè)步驟的檢測(cè)結(jié)果，在所述存儲(chǔ)單元的電壓是所述存儲(chǔ)參考電壓或更高并且不提供電能時(shí)把所述電感元件的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓，并且在所述第一存儲(chǔ)單元的電壓成為所述存儲(chǔ)參考電壓或更低時(shí)打開(kāi)所述第四閉環(huán)電路，和所述第三斬波步驟具有一個(gè)檢測(cè)所述第二存儲(chǔ)單元的電壓是否成為預(yù)定存儲(chǔ)參考電壓或更高的第二存儲(chǔ)電壓檢測(cè)步驟，根據(jù)所述第二存儲(chǔ)電壓檢測(cè)步驟和所述電能檢測(cè)步驟的檢測(cè)結(jié)果，在所述第二存儲(chǔ)單元的電壓是所述存儲(chǔ)參考電壓或更高時(shí)把所述電感元件的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓，并且在所述第二存儲(chǔ)單元的電壓成為所述存儲(chǔ)參考電壓或更低時(shí)打開(kāi)所述第五閉環(huán)電路。
38．一種斬波充電電路提供有一個(gè)用于把從一個(gè)電源提供的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓以在一個(gè)第一線路和一個(gè)第二線路之間產(chǎn)生斬波電壓的斬波電路，和一個(gè)用于存儲(chǔ)所述斬波電路的斬波電壓的第三存儲(chǔ)單元，其中所述斬波電路提供有一個(gè)電感元件，一個(gè)用于存儲(chǔ)電能的存儲(chǔ)單元，一個(gè)用于形成一個(gè)包括所述電感元件和所述電源的第一閉環(huán)電路以把所述電源的電能提供到所述電感元件，并且在經(jīng)過(guò)預(yù)定周期后打開(kāi)所述第一閉環(huán)電路從而把所述電感元件的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓的第一斬波單元，一個(gè)用于在所述第一斬波單元轉(zhuǎn)換的斬波電壓成為預(yù)定斬波參考電壓或更低時(shí)通過(guò)形成一個(gè)包括所述電感元件和所述存儲(chǔ)單元的第二閉環(huán)電路給所述存儲(chǔ)單元充電的充電單元，和一個(gè)用于形成一個(gè)包括所述電感元件和所述存儲(chǔ)單元的第三閉環(huán)電路，并且在經(jīng)過(guò)預(yù)定周期之后打開(kāi)所述第三閉環(huán)電路從而把所述電感元件的電能轉(zhuǎn)換成斬波電壓的第二斬波單元。
39．一種具有根據(jù)權(quán)利要求38所述的內(nèi)置斬波充電電路并且用來(lái)自所述斬波充電電路的電能操作的電子裝置。
40．一種帶有根據(jù)權(quán)利要求38所述的斬波充電電路和利用從所述斬波充電電路提供的電能計(jì)時(shí)和顯示時(shí)間的計(jì)時(shí)電路的計(jì)時(shí)器。
全文摘要
在一個(gè)AC電壓檢測(cè)電路中,一個(gè)斬波充電電路把一個(gè)AC發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電壓轉(zhuǎn)換成斬波電壓并且給一個(gè)主電容器充電。當(dāng)斬波電壓成為一個(gè)預(yù)定電壓或更低時(shí),斬波充電電路給一個(gè)輔助電容器充電,和根據(jù)通過(guò)AC發(fā)電機(jī)輸出端和輔助電容器之間的電位相加獲得的電位在早期階段檢測(cè)AC發(fā)電機(jī)的電能產(chǎn)生狀態(tài),并開(kāi)始充電。
文檔編號(hào)H02M3/158GK1298224SQ00137509
公開(kāi)日2001年6月6日 申請(qǐng)日期2000年10月25日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月25日
發(fā)明者新川修 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社