一种电压转换电路包括：多个第一电容器，其通过电源进行充电；第二电容器，并联连接至多个第一电容器，其能够被充电到被供应至负载电路的电压；以及多个开关电路，以分别与多个第一电容器对应的方式设置，每一个开关电路切换对应的第一电容器和第二电容器之间的连接状态。当第一电容器的充电电压达到高于第二电容器的充电电压的预定连接电压时，依次将第一电容器经由对应的开关电路连接至第二电容器，使得第一电容器彼此不短路。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种使交流(AC)电源的输出电压降压到被供应至负载电路的电压的电压转换电路以及包括该电压转换电路的电子装置。
技术介绍
顺应能源节约的最近趋势，不依赖于化石燃料等且日常存在的环境能源受到了关注。光伏能源、风能等作为环境能源已广为人知。另外，日常周围存在的振动能量能够作为能量密度不次于前述能量的环境能源被提及。为了将通过发电装置从该振动能量产生的电力供应至负载电路，关于转换效率改善，迄今一直在研究用于转换电压以适用于负载电路的电路。 例如，考虑到因为振动发电装置的输出阻抗而变得难以实现理想的电压降的事实，公开一种防止电压转换效率降低的技术(参考专利文件I)。根据该技术，开关电路被设置用于在串联和并联连接之间切换多个电容器与电源电路和负载电路的连接状态。因此，基于来自电源电路的输入电压或输入电压的频率控制通过开关电路连接的电容器的数量。另外，专利文件2公开一种用于从小振幅的振动有效发电的技术。根据该技术，基于振动周期进行用于控制输出自振动发电装置的电力的开关的0N/0FF (连接/断开)控制，使得电力输出周期得以改变。现有技术文件专利文件专利文件I :日本待审专利公开第2009-124807号专利文件2 :日本待审专利公开第2005-130624号专利文件3 :日本待审专利公开第2005-198453号
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题在通过对与交流电源的输出电压一次串联连接的多个电容器充电并随后同时将这些电容器中的充电能量供应到并联连接至电容器的负载电路而使交流电源的输出电压降压的情况下，当电容器在容量上彼此有所差异时，因为该差异的影响，难以将从电容器到负载电路的电力供应效率保持在最佳状态。典型地，难以精确地将电容器调节成在容量上彼此相等。根据相关技术，因而，难以将电力供应效率保持在适合的状态。鉴于前述问题设计出本专利技术，并且其目的是要提供一种用于在使交流电源的输出电压降压到被供应至负载电路的电压的情况下使电压转换效率尽快进入适合状态的电压转换电路。用于解决问题的手段根据本专利技术，为了解决前述问题，一种电压转换电路，设置在交流电源与负载电路之间，包括多个第一电容器，通过电源进行充电；和第二电容器，其中被充电到高于第二电容器的充电电压状态的第一电容器单独并依次连接至该第二电容器。因此，第二电容器以良好的效率进行充电。更具体地，本专利技术提供一种电压转换电路，包括多个第一电容器，其通过电源进行充电；第二电容器，并联连接至多个第一电容器，其能够被充电到与被供应至负载电路的电压相等的电压；多个开关电路，以分别与多个第一电容器对应的方式设置，每一个开关电路切换其对应的第一电容器和第二电容器之间的连接状态；以及连接控制电路，用于当第一电容器的充电电压达到高于第二电容器的充电电压的预定连接电压时经由对应的开关电路依次将第一电容器连接至第二电容器，以及用于控制第一电容器的每一个与第二电容器的连接状态，使得第一电容器彼此不短路。在电压转换电路中，多个第一电容器通过电源进行充电，并且第一电容器的充电电压根据第一电容器的容量而与电源的经过分配或划分的输出电压对应。这里，多个第一电容器的全部容量可以彼此相同。可替代地，部分或全部第一电容器的容量可以彼此不同。这里针对电容器的容量使用的术语“相同”是指所谓的标称值，因而不对基于电容器的个别 差异引起的容量变化进行考虑。多个第一电容器经由分别与第一电容器对应的开关电路连接至第二电容器。gp，第一电容器的每一个经由其对应的开关电路单独地连接至第二电容器或从第二电容器断开。在根据本专利技术的电压转换电路中，第二电容器可以被配置成包括一个电容器或多个电容器。这里，重要的是采用第二电容器经由开关电路连接至多个第一电容器或从多个第一电容器断开的配置。只需要适当确定第二电容器本身所配置的电容器的数量，并在这些电容器之间采用适当的连接模式。这里，通过连接控制电路来控制第一电容器的每一个连接至第二电容器或从第二电容器的断开。为了对第二电容器充电，连接控制电路并不同时将全部多个第一电容器连接至第二电容器，而是将充电电压达到高于第二电容器的充电电压的预定连接电压的第一电容器确定作为连接至第二电容器的目标。即，连接控制电路控制第一电容器连接至第二电容器或从第二电容器断开，以实现适合的充电效率(换句话说，从第一电容器到第二电容器的充电时的适合的电压转换效率)。至于通过连接控制电路的连接，进一步，出于以下原因使第一电容器与第二电容器(每一个满足前述条件)之间的连接状态被控制为使第一电容器彼此不短路。即，当第一电容器彼此短路时，难以对第二电容器进行适合的充电。通过采用连接控制电路根据多个第一电容器的充电电压与第二电容器的充电电压之间的相关性来控制第一电容器与第二电容器之间的连接状态的这一配置，即使在第一电容器的容量变化相对较大的情况下，也可基于第一电容器的每一个的充电电压来控制与第二电容器的连接。因此，可以通过对第二电容器的充电尽快消除由于第一电容器的容量变化引起的影响。通过控制第一电容器的连接状态以防止第一电容器彼此短路，进一步地，能够以适当效率实现经由第一电容器从电源向第二电容器的充电以及电压转换。专利技术效果在使交流电源的输出电压降压到被供应至负载电路的电压的情况下，可以使电压转换效率尽快进入适合的状态。附图说明图I为示出根据本专利技术的电压转换电路的示意性配置的示意图。图2A为示出第一电容器组的总充电电压与电源电路的输出电压之比和充电效率之间的相关性的第一示意图。图2B为示出第一电容器组的总充电电压与电源电路的输出电压之比和充电效率之间的相关性的第二示意图。图2C为示出第一电容器组的总充电电压与电源电路的输出电压之比和充电效率之间的相关性的第三示意图。图3为示出图I中所示电压转换电路发挥的功能的图像的功能方框图。图4为不出从第一电容器到第二电容器的电荷转移效率对于第一电容器的充电电压和第二电容器的充电电压的相关性的示意图。 图5为关于在进行从电源电路到第二电容器的充电情况下的第一电容器与第二电容器连接以及第一电容器从第二电容器断开期间的时间常数的示意图。图6为示出根据本专利技术的电压转换电路中的第一电容器的充电电压、来自开关电路的ON信号、以及从第一电容器到第二电容器的放电电流的转变的时序图。图7为示出根据本专利技术的电压转换电路的充电效率与第二电容器的充电电压之间的相关性的示意图。图8为示出根据本专利技术的电压转换电路的示意性配置的第二示意图。具体实施例方式参考附图，在下文中，将给出对根据本专利技术的电压转换电路I的实施例的说明。应当注意，在以下实施例中描述的配置仅是说明性的，因而，本专利技术并不旨在限制于这些实施例中的配置。实施例I图I示出设置在负载电路15与对应于本专利技术中的交流电源且利用外部振动用作来源进行发电的振动发电装置11之间的电压转换电路I的示意性配置。电压转换电路I包括对振动发电装置11的输出电压进行降压并将该电压累积作为负载电路15的驱动电压的第二电容器6。这里，电源电路10配置有振动发电装置11和对由振动发电装置11发电的电流进行整流的整流电路12，并且电源电路10的输出被输入到电压转换电路I。振动发电装置11的示例可以包括利用驻极体材料的发电装置。振动发电装置在现有技术中是公知的；因而，在说明书本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：锅藤实里，樱井显治，正木达章，鲛岛裕，辻博司，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：
国别省市：
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