特開 2022-142013 昇圧回路を有する電子機器。

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022142013

(43)【公開日】2022-09-30

(54)【発明の名称】昇圧回路を有する電子機器。

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/155 20060101AFI20220922BHJP

【ＦＩ】

H02M3/155 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021041967

(22)【出願日】2021-03-16

(71)【出願人】

【識別番号】715010864

【氏名又は名称】エイブリック株式会社

(72)【発明者】

【氏名】宇都宮 文靖

(72)【発明者】

【氏名】道関 隆国

(72)【発明者】

【氏名】田中 亜実

【テーマコード（参考）】

5H730

【Ｆターム（参考）】

5H730AA15

5H730AS04

5H730BB14

5H730BB86

5H730DD04

5H730EE59

5H730FD21

(57)【要約】

【課題】 本発明は、蓄電容量の個数の少ない昇圧回路や、容量値の小さい小型の蓄電容量を用いた昇圧回路を有する電子機器を提供することを目的とする。
【解決手段】 昇圧回路を有する電子機器１００は、第１の昇圧回路１０３と、出力回路１０５と、負荷１０６と、第１の蓄電容量１０２と、第２の蓄電容量１０４と、入力端子１０７と、を備え、入力端子１０７は、第１の蓄電容量１０２と第１の昇圧回路１０３の入力端子に接続され、第２の蓄電容量１０４は、第１の昇圧回路１０３の出力端子と出力回路１０５の入力端子に接続され、負荷１０６は、出力回路１０５の出力端子に接続される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の昇圧回路と、出力回路と、負荷と、第１の蓄電容量と、第２の蓄電容量と、入力端子と、を備え、
前記入力端子は、前記第１の畜電容量と前記第１の昇圧回路の入力端子に接続され、
前記第２の蓄電容量は、前記第１の昇圧回路の出力端子と前記出力回路の入力端子に接続され、
前記負荷は、前記出力回路の出力端子に接続されたことを特徴とする昇圧回路を有する電子機器。

【請求項2】

前記第１の蓄電容量の蓄電電圧よりも、前記第２の蓄電容量の蓄電電圧が高い請求項１記載の昇圧回路を有する電子機器。

【請求項3】

前記出力回路は、電圧検出回路と第２の昇圧回路とスイッチとを有し、前記スイッチは前記出力回路の入力端子と前記第２の昇圧回路との間に設置され、前記スイッチの制御端子は電圧検出回路に接続される請求項１もしくは請求項２記載の昇圧回路を有する電子機器。

【請求項4】

前記出力回路は、電圧検出回路とスイッチとを有し、前記スイッチは出力回路の入力端子と出力端子との間に設置され、前記スイッチの制御端子は電圧検出回路に接続される請求項１もしくは請求項２記載の昇圧回路を有する電子機器。

【請求項5】

前記出力回路は、電圧検出回路と昇圧回路とスイッチとを有し、前記スイッチは前記昇圧回路の負側電源端子とＧＮＤ電源との間に設置され、前記スイッチの制御端子は電圧検出回路に接続される請求項１もしくは請求項２記載の昇圧回路を有する電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、昇圧回路を有する電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

入力電力を昇圧回路で昇圧電力に変換し、この昇圧電力で、負荷を動作させる場合において、入力電力は、昇圧回路の自己消費電力以上の電力が無いと負荷を動作させることができなかった。そこで、従来の昇圧回路を有する電子機器は、昇圧回路の入力に蓄電容量を設け、この蓄電容量に負荷を所定時間動作させるのに必要な電力を蓄電させ、この蓄電容量に溜まった電力で負荷を間欠動作させる構成が提案されていた（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－０８５８８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の昇圧回路を有する電子機器は、昇圧回路の入力側に蓄電容量があった。入力電圧が低い場合は、負荷を所定時間動作させるのに必要な電力を溜めるために、蓄電容量の容量値を大きくする必要があった。このため、蓄電容量の個数を増やす、あるいは、容量値の大きな蓄電容量を用いる必要があった。蓄電容量部品の実装面積の増加、蓄電容量部品のコストの増加といった課題があった。本発明は、蓄電容量の個数の少ない昇圧回路や、容量値の小さい小型の蓄電容量を用いた昇圧回路を、有する電子機器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

第１の昇圧回路と、出力回路と、負荷と、第１の蓄電容量と、第２の蓄電容量と、入力端子と、を備え、前記入力端子は、前記第１の畜電容量と前記第１の昇圧回路の入力端子に接続され、前記第２の蓄電容量は、前記第１の昇圧回路の出力端子と前記出力回路の入力端子に接続され、前記負荷は、前記出力回路の出力端子に接続されることを特徴とする昇圧回路を有する電子機器とした。

【発明の効果】

【0006】

第２の蓄電容量は、第１の昇圧回路で昇圧された昇圧電力を蓄電するので、容量値の小さい小型の蓄電容量でも負荷を一定時間動作させる電力が蓄電できる。第１の昇圧回路を複数回動作させて第１の蓄電容量の電力を第２の蓄電容量に蓄電できるので、第１の蓄電容量も、従来構成の蓄電容量に比べて容量値の小さい小型の蓄電容量で良い。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の第１の実施形態の一例を示す回路図である。

【図2】本発明の第１の実施形態の第１の昇圧回路の一例を示す回路図である。

【図3】本発明の第１の実施形態の第１の出力回路の一例を示す回路図である。

【図4】本発明の第２の実施形態の第２の出力回路の一例を示す回路図である。

【図5】本発明の第３の実施形態の第３の出力回路の一例を示す回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

［第１の実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本実施形態にかかる昇圧回路を有する電子機器１００の一例を示す回路図である。

【0009】

本発明にかかる第１の実施形態の昇圧回路を有する電子機器１００は、第１の昇圧回路１０３と、第１の出力回路１０５と、第１の蓄電容量１０２と、第２の蓄電容量１０４と、負荷１０６と、第１の入力端子１０７と、第２の入力端子１０８と、を備えている。

【0010】

昇圧回路を有する電子機器１００の接続を説明する。外部の発電素子１０１は、外部から第１の入力端子１０７と第２の入力端子１０８の間に接続される。第１の入力端子１０７は、第１の蓄電容量１０２の第１端子と、第１の昇圧回路１０３の第１端子１５１に接続される。第２の入力端子１０８と、第１の蓄電容量１０２の第２端子は、ＧＮＤ電源に接続される。第１の昇圧回路１０３の第２端子１５２は、第２の蓄電容量１０４の第１端子と、第１の出力回路１０５の第１端子１６１に接続される。第１の昇圧回路の第３端子１５３と、第２の蓄電容量１０４の第２端子は、ＧＮＤ電源に接続される。第１の出力回路１０５の第２端子１６２は、負荷１０６の第１端子１７１に接続される。第１の出力回路１０５の第３端子１６３と、負荷１０６の第２端子１７２は、ＧＮＤ電源に接続される。

【0011】

第１の実施形態の昇圧回路を有する電子機器１００の動作について説明する。
発電素子１０１が第１の発電電力を出力すると、第１の発電電力は、第１の蓄電容量１０２に蓄電される。第１の蓄電容量１０２の蓄電電圧が、第１の昇圧回路１０３の起動電圧に達すると、第１の昇圧回路１０３は、第１の蓄電容量１０２の蓄電電力で起動し、昇圧動作を開始する。第１の昇圧回路１０３は、昇圧動作を開始すると、第１の蓄電容量１０２の蓄電電力を第１の昇圧電力に変換する。第１の昇圧電力は、第２の蓄電容量１０４に蓄電される。第１の蓄電容量１０２の蓄電電圧が、第１の昇圧回路１０３の動作電圧を下回ると第１の昇圧回路１０３は昇圧動作を停止する。発電素子１０１からの発電電力が、再び第１の蓄電容量１０２の蓄電電圧に変換されて、同様の動作が繰り返していく。第２の蓄電容量１０４の蓄電電圧が、第１の出力回路１０５の起動電圧に達すると、第１の出力回路１０５は、第２の蓄電容量１０４の蓄電電力を、出力電力に変換する。出力電力は、負荷１０６へ供給され、負荷１０６は出力電力で動作する。

【0012】

ここで例えば、第１の蓄電容量１０２の容量値は０．６８ｍＦ、第２の蓄電容量１０４の容量値も０．６８ｍＦ、第１の昇圧回路１０３の起動電圧を０．３Ｖ、第１の出力回路１０５の起動電圧を１．９Ｖとした場合、第１の蓄電容量１０２の蓄電電力の第１の昇圧電力への変換を約１００回繰り返すと、第２の蓄電容量１０４の蓄電電圧は、第１の出力回路１０５の起動電圧に達する。第１の出力回路１０５は、第２の蓄電容量１０４の蓄電電圧から出力電力を生成し負荷１０６へ供給する。

【0013】

上記したように、第１の昇圧回路１０３の起動電力は、第１の蓄電容量１０２の蓄電電力が使われる。このため、発電素子１０１の発電電力が、第１の昇圧回路１０３の起動電力よりも小さい場合でも、第１の昇圧回路１０３は、第１の蓄電容量１０２の蓄電電力を、第１の昇圧電力に変換することができる。第１の蓄電容量１０２の蓄電電力は、負荷１０６を所定時間動作させる電力よりも少ないが、第１の昇圧回路１０３を複数回起動することで、負荷１０６を所定時間動作させる電力を第２の蓄電容量１０４に蓄電することができる。また、第２の蓄電容量１０４の蓄電電圧は、第１の蓄電容量１０２の蓄電電圧より高い。このため、第２の蓄電容量１０４の容量値を大きくしなくても、第２の蓄電容量１０４の蓄電電力は、負荷１０６を所定時間動作させることができる。

【0014】

図２は、第１の昇圧回路１０３の一例である。第１の昇圧回路１０３は、第２の昇圧回路２０２と、第１の制御回路２０８と、第３の蓄電容量２０５と、第４の蓄電容量２０７と、第１の線輪２０１と、第１のダイオード２０３と、第１のＮチャネル型ＭＯＳトランジスタ（以下、ＮＭＯＳトランジスタと記載する）２０４と、第１のスイッチ２０６と、第１端子１５１と、第２端子１５２と、第３端子１５３と、を有する。

【0015】

第１の昇圧回路１０３の接続を説明する。第１の昇圧回路１０３の第１端子１５１は、第１の線輪２０１の第１端子と第２の昇圧回路２０２の第１端子２５０に接続される。第２の昇圧回路２０２の第２端子２５１は、第１のスイッチ２０６の制御端子に接続される。第２の昇圧回路２０２の第３端子２５２は、第１のスイッチ２０６の第１端子と第３蓄電容量２０５の第１端子に接続される。第２の昇圧回路２０２の第４端子２５３と第３の蓄電容量２０５の第２端子は、ＧＮＤ電源に接続される。第１のスイッチ２０６の第２端子は、第４の蓄電容量２０７の第１端子と第１の制御回路２０８の第２端子２６１に接続される。第１の制御回路２０８の第３端子２６２と第４の蓄電容量２０７の第２端子は、ＧＮＤ電源に接続される。第１のＮＭＯＳトランジスタ２０４のドレイン端子は、第１の線輪２０１の第２端子と第１のダイオード２０３のアノード端子に接続される。第１のＮＭＯＳトランジスタ２０４のゲート端子は、第１の制御回路２０８の第１端子２６０に接続される。第１のＮＭＯＳトランジスタ２０４のソース端子は、ＧＮＤ電源に接続される。第１のダイオード２０３のカソード端子は、第１の昇圧回路１０３の第２端子１５２に接続される。第１の昇圧回路１０３の第３端子１５３は、ＧＮＤ電源に接続される。

【0016】

第１の昇圧回路１０３の動作を説明する。
第１の昇圧回路１０３の第１端子１５１の電圧が、第２の昇圧回路２０２の起動電圧に達すると、第２の昇圧回路２０２が昇圧動作を開始する。第２の昇圧回路２０２が昇圧動作を開始すると、第１の昇圧回路１０３の第１端子１５１に供給される電力を第２の昇圧電力に変換する。第２の昇圧電力は、第３の蓄電容量２０５に蓄電される。第２の昇圧回路２０２は、第３の蓄電容量２０５の蓄電電力が、第１の制御回路２０８が所定時間動作できる電力まで蓄電されたことを、第３の蓄電容量２０５の蓄電電圧をモニターすることで検知する。第２の昇圧回路２０２は、第３の蓄電容量２０５の蓄電電圧が所定電圧以上となったことを検知すると、第１のスイッチ２０６をオンし、第３の蓄電容量２０５の蓄電電力を第１の制御回路２０８の第２端子２６１へ供給する。第１の制御回路２０８は、第３の蓄電容量２０５の蓄電電力で動作する。第１の制御回路２０８は、第１端子２６０から第１のＮＭＯＳトランジスタのオンとオフを繰り返し行う制御信号を出力する。第１のＮＭＯＳトランジスタ２０４がオンの際に第１の線輪２０１に溜まった電力を、第１のＮＭＯＳトランジスタ２０４がオフの際に、第１のダイオード２０３を介して第１の昇圧回路１０３の第２端子１５２へ出力することで、第１の昇圧回路１０３の第２端子１５２から第１の昇圧電圧が出力される。

【0017】

例えば、第３の蓄電容量２０５の容量値は１μＦ、第４の蓄電容量２０７の容量値は０．１μＦとし、第１のスイッチ２０６がオンする第３の蓄電容量２０５の蓄電電圧を２．４Ｖとした場合、第１の制御回路２０８は０．１秒程度動作する。なお、第４の蓄電容量２０７は、第１の制御回路２０８の電源平滑用の容量である。

【0018】

上記したように、第１の昇圧回路１０３は、第３の蓄電容量２０５の蓄電電力で、第１の制御回路２０８を所定時間動作することで、第１の昇圧回路１０３の第１端子１５１に入力された電力を、所定時間第１の昇圧電力に変換し、第１の昇圧電力を第１の昇圧回路１０３の第２端子１５２から所定時間出力することができる。

【0019】

図３は、第１の出力回路１０５の一例である。第１の出力回路１０５は、第１の電圧検出回路３０６と、第２の制御回路３０８と、第２のダイオード３０１と、第３のダイオード３０９と、第４のダイオード３１０と、第５の蓄電容量３０３と、第６の蓄電容量３０４と、第７の蓄電容量３１１と、第２のＮＭＯＳトランジスタ３０７と、第２のスイッチ３０２と、第２の線輪３０５と、第１端子１６１と、第２端子１６２と、第３端子１６３と、を有する。ここで、第２の制御回路３０８と、第３のダイオード３０９と、第６の蓄電容量３０４と、第７の蓄電容量３１１と、第２のＮＭＯＳトランジスタ３０７と、第２の線輪３０５と、は、第３の昇圧回路３５６を構成する。

【0020】

第１の出力回路１０５の接続を説明する。第１の出力回路１０５の第１端子１６１は、第２のダイオード３０１のアノード端子と第２のスイッチ３０２の第１端子に接続される。第２のダイオード３０１のカソード端子は、第５の蓄電容量３０３の第１端子と第１の電圧検出回路３０６の第１端子３５０と第４のダイオード３１０のカソード端子に接続される。第１の電圧検出回路３０６の第２端子３５１は、第２のスイッチ３０２の制御端子に接続される。第１の電圧検出回路３０６の第３端子３５２と第５の蓄電容量３０３の第２端子は、ＧＮＤ電源に接続される。第２のスイッチ３０２の第２端子は、第６の蓄電容量３０４の第１端子と第２の線輪３０５の第１端子に接続される。第２の線輪３０５の第２端子は、第３のダイオード３０９のアノード端子と第２のＮＭＯＳトランジスタ３０７のドレイン端子に接続される。第２のＮＭＯＳトランジスタ３０７のゲート端子は、第２の制御回路３０８の第１端子３５３に接続される。第３のダイオード３０９のカソード端子は、第４のダイオード３１０のアノード端子と第２の制御回路３０８の第２端子３５４と第７の蓄電容量３１１の第１端子と第１の出力回路１０５の第２端子１６２とに接続される。第１の出力回路１０５の第３端子１６３と第２のＮＭＯＳトランジスタ３０７のソース端子と第２の制御回路３０８の第３端子３５５と第６の蓄電容量３０４の第２端子と第７の蓄電容量３１１の第２端子は、ＧＮＤ電源に接続される。

【0021】

図３で示す第１の出力回路１０５の動作を説明する。
第１の出力回路１０５の第１端子１６１に供給される電力は、第２のダイオード３０１を介して、第５の蓄電容量３０３に蓄電される。第５の蓄電容量３０３の蓄電電圧は、第１の電圧検出回路３０６でモニターされる。第１の電圧検出回路３０６が、第５の蓄電容量３０３の蓄電電圧が所定の電圧になったことを検出すると、第１の電圧検出回路３０６は、第２のスイッチ３０２をオンする。第２のスイッチ３０２がオンすると、第１の出力回路１０５の第１端子１６１に供給される電力は、第２の線輪３０５と第３のダイオード３０９を介して、第２の制御回路３０８の第２端子３５４に供給される。第２の制御回路３０８は、第２端子３５４に供給された電力で動作を開始する。第２の制御回路３０８は、第１端子３５３から第２のＮＭＯＳトランジスタ３０７のオンとオフを繰り返し行う制御信号を出力する。第２のＮＭＯＳトランジスタ３０７がオンの際に第２の線輪３０５に溜まった電力を、第２のＮＭＯＳトランジスタ３０７がオフの際に、第３のダイオード３０９を介して第１の出力回路１０５の第２端子１６２へ出力することで、第１の出力回路１０５の第２端子１６２から出力電力が出力される。出力電力は、第２の制御回路３０８の動作を持続すると共に、第４のダイオード３１０を介して、第５の蓄電容量３０３に蓄電される。

【0022】

例えば、第５の蓄電容量３０３の容量値は１０μＦ、第１の電圧検出回路３０６の検出電圧を１．８Ｖ、検出解除電圧を１．５Ｖとした場合、第１の出力回路１０５の第１端子１６１に約１．９Ｖの電圧が入力されると第２のスイッチ３０２がオンするため、第３の昇圧回路３５６は起動する。第３の昇圧回路が起動すると、例えば２Ｖの出力電力が出力される。２Ｖの出力電力が出力されると、第５の蓄電容量３０３の電圧は、出力電力で充電され、１．５Ｖを下回ることなく１，９Ｖに上昇する。このため、第１の出力回路１０５の第１端子１６１の電圧が１，６Ｖを下回っても、第２のスイッチ３０２はオンし続けることができる。なお、第６の蓄電容量３０４は、第２の線輪３０５の平滑用の容量であり、第７の蓄電容量３１１は、第２の制御回路３０８の電源平滑用の容量である。

【0023】

上記したように、第１の出力回路１０５は、第１の出力回路１０５の第１端子１６１に所定電圧が入力されると、起動を開始し、出力電力を出力することができる。負荷１０６は、第１の出力回路１０５の第２端子１６２から負荷１０６の第１端子１７１に供給される第１の出力回路１０５の出力電力によって所定時間駆動される。

【0024】

以上、説明したように、本実施形態の昇圧回路を有する電子機器によれば、第１の昇圧回路１０３を複数回起動して第２の蓄電容量１０４に蓄電することで、従来と比べて容量値の小さい小型の第１の蓄電容量１０２と第２の蓄電容量１０４とを用いて、発電素子１０１の電力によって負荷１０６を所定時間駆動することができる。
［第２の実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態の第１の出力回路１０５を第２の出力回路１０５ａで置換した構成である。

【0025】

図４は、本実施形態にかかる昇圧回路を有する電子機器の第２の出力回路１０５ａの一例を示す回路図である。第２の出力回路１０５ａは、第１の電圧検出回路３０６と、第５の蓄電容量３０３と、第７の蓄電容量３１１と、第２のスイッチ３０２と、第１端子１６１と、第２端子１６２と、第３端子１６３と、を有する。

【0026】

第２の出力回路１０５ａの接続を説明する。第２の出力回路１０５ａの第１端子１６１は、第５の蓄電容量３０３の第１端子と第１の電圧検出回路３０６の第１端子３５０と第２のスイッチ３０２の第１端子に接続される。第１の電圧検出回路３０６の第２端子３５１は、第２のスイッチ３０２の制御端子に接続される。第１の電圧検出回路３０６の第３端子３５２と第５の蓄電容量３０３の第２端子は、ＧＮＤ電源に接続される。第２のスイッチ３０２の第２端子は、第７の蓄電容量３１１の第１端子と第２の出力回路１０５ａの第２端子１６２に接続される。第２の出力回路１０５ａの第３端子１６３と第７の蓄電容量３１１の第２端子は、ＧＮＤ電源に接続される。

【0027】

第２の実施形態の昇圧回路を有する電子機器の第２の出力回路１０５ａの動作について説明する。
第２の出力回路１０５ａは、第２の出力回路１０５ａの第１端子１６１に入力される電力の電圧を第１の電圧検出回路３０６でモニターする。第１の電圧検出回路３０６は、第２の出力回路１０５ａの第１端子１６１の電圧が所定電圧になったことを検出すると、第１の電圧検出回路３０６が第２のスイッチ３０２をオンする。第２のスイッチ３０２がオンすると、第２の出力回路１０５ａの第１端子１６１に入力された電力が、出力電力として第２の出力回路１０５ａの第２端子１６２から出力される。負荷１０６は、負荷１０６の第１端子１７１に供給される第２の出力回路１０５ａの出力電力によって所定時間駆動される。第７の蓄電容量３１１は、負荷１０６の電源平滑用の容量である。

【0028】

例えば、第１の電圧検出回路３０６の検出電圧を１．９Ｖ、検出解除電圧を１．６Ｖとした場合、第２の出力回路１０５ａの第１端子１６１に１．９Ｖの電圧が入力されると、第２の出力回路１０５ａは、第２の出力回路１０５ａの第２端子１６２から出力電力を出力する。第２の出力回路１０５ａは、出力電力を出力すると、第２の出力回路１０５ａの第１端子１６１の電圧が低下し始め、第２の出力回路１０５ａの第１端子１６１の電圧が１．６Ｖより下回ると、出力電力の出力を停止する。第２の出力回路１０５ａは、第２の出力回路１０５ａの第１端子１６１に所定電圧が入力されると、起動を開始し、負荷１０６を所定時間駆動することができる。

【0029】

以上、説明したように、本実施形態の昇圧回路を有する電子機器によれば、第１の昇圧回路１０３を複数回起動して第２の蓄電容量１０４に蓄電することで、従来と比べて小型小容量の第１の蓄電容量１０２と第２の蓄電容量１０４とを用いて、発電素子１０１の電力によって負荷１０６を所定時間駆動することができる。

【0030】

［第３の実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、第１の実施形態の第１の出力回路１０５を第３の出力回路１０５ｂで置換した構成である。

【0031】

図５は、本実施形態にかかる昇圧回路を有する電子機器の第３の出力回路１０５ｂの一例を示す回路図である。第３の出力回路１０５ｂは、第１の電圧検出回路３０６と、第２の制御回路３０８と、第３のダイオード３０９と、第５のダイオード３１３と、第７の蓄電容量３１１と、第８の蓄電容量３１６と、第２のＮＭＯＳトランジスタ３０７と、第３のＮＭＯＳトランジスタ３１５と、第１の抵抗３１７と、第２の線輪３０５と、第１端子１６１と、第２端子１６２と、第３端子１６３と、を有する。ここで、第２の制御回路３０８と、第３のダイオード３０９と、第７の蓄電容量３１１と、第２のＮＭＯＳトランジスタ３０７と、第２の線輪３０５と、は、第４の昇圧回路３５７を構成する。

【0032】

第３の出力回路１０５ｂの接続を説明する。第３の出力回路１０５ｂの第１端子１６１は、第２の線輪３０５の第１端子に接続されている。第２の線輪３０５の第２端子は、第３のダイオード３０９のアノード端子と第２のＮＭＯＳトランジスタ３０７のドレイン端子に接続されている。第３のダイオード３０９のカソード端子は、第１の電圧検出回路３０６の第１端子３５０と第２の制御回路３０８の第２端子３５４と第７の蓄電容量３１１の第１端子と第３の出力回路１０５ｂの第２端子１６２に接続されている。第２の制御回路３０８の第１端子３５３は、第２のＮＭＯＳトランジスタ３０７のゲート端子に接続されている。第２の制御回路３０８の第３端子３５５は、第２のＮＭＯＳトランジスタ３０７のソース端子と第３のＮＭＯＳトランジスタ３１５のドレイン端子に接続される。第１の電圧検出回路３０６の第２端子３５１は、第５のダイオード３１３のアノード端子に接続される。第１の電圧検出回路３０６の第３端子３５２は、ＧＮＤ電源に接続される。第５のダイオード３１３のカソード端子は、第８の蓄電容量３１６の第１端子と第１の抵抗３１７の第１端子と第３のＮＭＯＳトランジスタ３１５のゲート端子に接続される。第３の出力回路１０５ｂの第３端子１６３と第８の蓄電容量３１６の第２端子と第１の抵抗３１７の第２端子と第３のＮＭＯＳトランジスタ３１５のソース端子は、ＧＮＤ電源に接続される。

【0033】

ここで、第２の線輪３０５の第１端子は、第４の昇圧回路３５７の入力端子に相当する。第２のＮＭＯＳトランジスタ３０７のソース端子と第２の制御回路３０８の第３端子３５５の接続点は、第４の昇圧回路３５７の負側電源端子に相当する。第３のダイオード３０９のカソード端子と第７の蓄電容量３１１の第１端子の接続点は、第４の出力回路３５７の出力端子に相当する。

【0034】

第３の実施形態の昇圧回路を有する電子機器の第３の出力回路１０５ｂの動作について説明する。
第３の出力回路１０５ｂの第１端子１６１に入力される電力は、第２の線輪３０５と第３のダイオード３０９を介して第３の出力回路１０５ｂの第２端子１６２と第２の制御回路３０８の第２端子３５４と第１の電圧検出回路３０６の第１端子３５０とに供給される。第１の電圧検出回路３０６は、第１の電圧検出回路３０６の第１端子３５０に供給される電力で動作すると共に、第１の電圧検出回路３０６の第１端子３５０の電圧をモニターする。第１の電圧検出回路３０６は、第１の電圧検出回路３０６の第１端子３５０の電圧が所定電圧以上となったことを検出すると、第１の電圧検出回路３０６の第２端子３５１から第１の電圧検出回路３０６の第１端子３５０の電圧を出力する。第１の電圧検出回路３０６の第２端子３５１から出力された第１の電圧検出回路３０６の第１端子３５０の電圧は、第５のダイオード３１３を介して、第３のＮＭＯＳトランジスタ３１５のゲート端子に供給されるため、第３のＮＭＯＳトランジスタ３１５がオンする。第３のＮＭＯＳトランジスタ３１５がオンすると、第４の昇圧回路３５７の第２の制御回路３０８が動作を開始する。第２の制御回路３０８は、第２のＮＭＯＳトランジスタ３０７のオンとオフを繰り返し行う。第２のＮＭＯＳトランジスタ３０７がオンの際に第２の線輪３０５に溜まった電力を、第２のＮＭＯＳトランジスタ３０７がオフの際に、第３のダイオード３０９を介して第２端子１６２へ出力することで、第２端子１６２から第４の昇圧回路３５７の出力電力が出力される。第４の昇圧回路３５７の出力電力の電圧は第１の電圧検出回路３０６の検出電圧以上である。このため、第４の昇圧回路３５７の出力電力が第１の電圧検出回路３０６の第１端子３５０に供給されると、第１の電圧検出回路３０６は、第１の電圧検出回路３０６の第２端子３５１から第１の電圧検出回路３０６の第１端子３５０の電圧を出力する。このため、第３のＮＭＯＳトランジスタ３１５がオンし続ける。なお、第７の蓄電容量３１１は、第２の制御回路３０８の電源平滑用の容量であり、第８の蓄電容量３１６は、第１の電圧検出回路３０６の第２端子３５１から電圧が出力されない場合でも、第３のＮＭＯＳトランジスタのゲート電圧を所定時間保持するための容量である。また、第１の抵抗３１７は、第７の蓄電容量３１１の放電用の抵抗である。

【0035】

例えば、第１の電圧検出回路３０６の検出電圧を１．８Ｖ、検出解除電圧を１．７Ｖとし、第８の蓄電容量３１６の容量値を１μＦとし、第１の抵抗３１７の抵抗値を１ＭΩとし、第４の昇圧回路３５７の出力電力の電圧を２．０Ｖとした場合、第３の出力回路１０５ｂは、第３の出力回路１０５ｂの第１端子１６１に１，９Ｖの電力が入力されると、第１の電圧検出回路３０６は、第１の電圧検出回路３０６の第１端子３５０の電圧を第１の電圧検出回路３０６の第２端子３５１から出力する。このため、第２の制御回路３０８が動作を開始する。第２の制御回路３０８が動作を開始すると、入力電力の電圧が１．８Ｖを下回るため、第１の電圧検出回路３０６は、第１の電圧検出回路３０６の第１端子３５０の電圧を第１の電圧検出回路３０６の第２端子３５１から出力しない。この際、第５のダイオード３１３と第８の蓄電容量３１６により、第３のＮＭＯＳトランジスタ３１５の電圧は、ほとんど低下しないため、第３のＮＭＯＳトランジスタ３１５はオン状態を維持できる。このため、第２の制御回路３０８が動作を持続することができ、第４の昇圧回路３５７から、２．０Ｖの出力電力が出力される。第４の昇圧回路３５７から、２．０Ｖの出力電力が出力されると、第１の電圧検出回路３０６は、第１の電圧検出回路３０６の第１端子３５０の電圧を第１の電圧検出回路３０６の第２端子３５１から出力する。このため、第４の昇圧回路３５７は、第３の出力回路１０５ｂの第１端子１６１に入力された電力の電圧が０．１Ｖ程度まで低下するまで、第３の出力回路１０５ｂの第２端子１６２から出力電力を出力し続けることができる。

【0036】

上記したように、第３の出力回路１０５ｂは、第１端子１６１に所定電圧が入力されると、起動を開始し、負荷１０６を所定時間駆動することができる。

【0037】

以上、説明したように、本実施形態の昇圧回路を有する電子機器によれば、第１の昇圧回路１０３を複数回起動して第２の蓄電容量１０４に蓄電することで、従来と比べて容量値の小さい小型の第１の蓄電容量１０２と第２の蓄電容量１０４とを用いて、発電素子の電力を用いて負荷を所定時間駆動することができる。

【0038】

本発明によれば、発電素子の電力で充電される容量値の小さい小型の第１の蓄電容量の蓄電電力で第１の昇圧回路を動作させ、第１の蓄電容量の電力を第２の蓄電容量に蓄電できる。第２の蓄電容量に蓄電される蓄電電力は、第１の蓄電容量に蓄電される蓄電電力よりも高い電圧なので、容量値の小さい小型の第２の蓄電容量で、負荷を所定時間動作させる電力を蓄電できる。出力回路は、第１の昇圧回路が複数回動作して第２の蓄電容量に負荷を所定時間動作させる電力が蓄電されると、負荷を所定時間動作させる電力を負荷へ出力する。

【0039】

従来の昇圧回路を有する電子機器は、負荷を所定時間動作させる電力を発電素子に直接接続された蓄電容量に低電圧で蓄電するため、大容量の蓄電容量が必要であった。本発明の第２の蓄電容量は、負荷を所定時間動作させる電力をより高電圧で蓄電するため、容量値の小さい小型の蓄電容量で良い。また、発電素子に直接接続される本発明の第１の蓄電容量は、第１の昇圧回路を複数回（例えば第１の実施形態では１００回）動作させて第２の蓄暖容量に所定の電力を蓄電するため、従来の昇圧回路を有する電子機器より容量値が小さい小型の蓄電容量で良い。

【符号の説明】

【0040】

１００ 昇圧回路を有する電子機器
１０１ 発電素子
１０２、１０４ 蓄電容量
１０３、２０２、３５６、３５７ 昇圧回路
１０５、１０５ａ、１０５ｂ 出力回路
１０６ 負荷

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】