[发明专利]电力供给装置及便携式电子仪器

说明书

技术领域

本发明涉及某种具有发电装置的电力供给装置，该发电装置是可以装在腕部佩戴型等的便携式电子仪器内、利用旋转摆的运动可以将身体运动的能量转换成交变电流等类型的发电装置。

背景技术

在象手表装置那样的携带方便的小型电子仪器中，设计了一种通过内部安装发电装置从而不需要更换电池或者可以不要电池的便携式电子仪器，并已实用化。在图11中，作为一个例子示出了内部装有发电装置1的手表装置10的大概结构。在该便携式电子仪器(手表装置)10中，在手表装置的外壳内具有进行旋转运动的旋转摆13、将旋转摆13的旋转运动传送到电磁发电机的齿轮机构11以及构成电磁发电机12的转子14和定子15，当两极已磁化了的圆盘状转子14旋转时，在定子15的输出线圈16上产生电动势，从而，可以得到交流输出。进而，该便携式电子仪器的电力供给装置20具有整流电路24，其输出端与充电装置的大容量电容器5和处理装置5连接，可以将发电装置输出的交变电流整流后供给大容量电容器5和处理装置9。因此，与电力供给装置20连接的处理装置9利用发电装置1的电力或大容量电容器5放电的电力可以驱动手表的计时功能部件7。所以，该便携式电子仪器是一种即使没有电池也可以使处理装置9连续工作、无论何时何地都可以使用处理装置从而能够解除电池废弃所带来的问题的电子仪器。

在图11所示的电子仪器中，因从内部安装的发电装置1供给的电源是交流电源，故通过电力供给装置20的整流电路24整流后对大容量电容器5充电，而且，成为具有IC等处理装置9的工作电源。在图11所示的电力供给装置20中，使用整流电路24，将利用两个二极管25和26半波整流后的电压暂时对辅助电容器27充电，进行升压整流。使用硅二极管作为二极管25和26，如图12所示那样，对正向电流If有0.5~0.6V左右的正向电压。因此，利用整流电路24对发电装置1供给的电源W0进行整流所得到的电源W1因构成整流电路24的二极管有正向电压Vf的损失故如下式所示。

    W1=ηC×W0                    …(1)

    ηC=V1/(V1+2×Vf)             …(2)

这里，ηC是充电时的整流功率，V1是整流电路的输出电压，在图11所示的电路中与大容量电容器5的充电电压对应。

为了降低耗电，手表装置等的便携式电子仪器的处理装置9的IC等的工作电压趋向于低电压驱动，例如，在0.9～1.0V左右即可开始工作。因此，大容量电容器5的电压选择在1.5V～2V左右，与此对应，若考虑0.5～0.6V左右的正向电压Vf，则整流效率ηC成为0.6左右的值。所以，为了提高整流效率，希望正向电压Vf更低一些。

此外，作为可以装在便携式电子仪器内的发电装置，有使用旋转摆、捕捉人体的活动使定子旋转而转换成交流电的装置、使用发条存储能量并转换成交流电的装置、利用人体的活动使压电器件振动来获得交流电的装置和使用热电元件或太阳能电池来获得直流电源的装置等。在它们之中，在获得交流电的发电装置中，从身体等活动所得到的发电用的运动能量小，此外，为了要装在便携式电子仪器内，发电装置本身非常小，所以感应电动势小，进而，身体运动等的状态变动很大，不是经常能得到电力。因此，整流电路的输入电压低，在正向电压Vf附近波动，最大也不过达到正向电压Vf的数倍。因此，通过降低正向电压Vf就可以大幅度地改善供电效率。

在使用产生太阳能电池等直流电的发电装置的电力供给装置中，同样因照度等原因感应电动势变动也很大。因此，通过降低反向电流阻止用的二极管的正向电压Vf，即使在照度低感应电动势小的状态下也能够有效地利用发出的电力。这样一来，为了有效地利用可装在便携式电子仪器内的发电装置发出的电力，如何降低该供电电路使用的正向电压Vf便成为近年来开发研究的重要课题。

因此，本发明的目的在于，通过采用可以降低正向电压Vf的1方向性单元去代替二极管来大幅度地提高便携式电子仪器用的电力供给装置的整流效率ηC。本发明的目的还在于，通过使这种高效率的发电装置与处理装置一起搭载来提供一种不需要更换电池、无论何时何地都能使用的便携式电子仪器。

发明的公开