(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電流を発生する交流電流発生器と、
前記交流電流発生器から出力される交流電流を整流する整流回路と、
前記整流回路の出力端に接続され、前記交流電流発生器が出力する正の電荷を蓄積する電荷蓄積容量と、
前記電荷蓄積容量に接続され、その蓄積電圧が所要電圧を超えたときにオンとし、所要電圧以下のときにオフに制御するスイッチ手段と
を備え、前記スイッチ手段の制御により前記電荷蓄積容量の蓄積電圧が所要電圧を超えるまで前記交流電流発生器が出力する電荷を蓄積し、前記電荷蓄積容量の蓄積電圧が所要電圧を超えたときに前記電荷蓄積容量に蓄積された電荷による電力供給を行う構成である蓄電回路において、
前記整流回路は、ｎＭＯＳトランジスタのソース端子とｐＭＯＳトランジスタのソース端子を直結し、ｎＭＯＳトランジスタのゲート端子とｐＭＯＳトランジスタのドレイン端子を直結し、ｎＭＯＳトランジスタのドレイン端子とｐＭＯＳトランジスタのゲート端子を直結し、ｎＭＯＳトランジスタのドレイン端子とｐＭＯＳトランジスタのドレイン端子を入出力端子とした第１の複合ダイオードを用いて構成し、ｐＭＯＳトランジスタのドレイン端子を前記交流電流発生器の出力端子に接続し、ｎＭＯＳトランジスタのドレイン端子を前記電荷蓄積容量に接続して正の電荷を蓄積する構成である
ことを特徴とする蓄電回路。
【請求項２】
請求項１に記載の蓄電回路において、
前記第１の複合ダイオードと同じ構成の第２の複合ダイオードを備え、
前記交流電流発生器の出力端子に、前記第２の複合ダイオードのｎＭＯＳトランジスタのドレイン端子を接続し、ｐＭＯＳトランジスタのドレイン端子を接地電位に接続した構成である
ことを特徴とする蓄電回路。
【請求項３】
交流電流を発生する交流電流発生器と、
前記交流電流発生器から出力される交流電流を整流する整流回路と、
前記整流回路の出力端に接続され、前記交流電流発生器が出力する負の電荷を蓄積する電荷蓄積容量と、
前記電荷蓄積容量に接続され、その蓄積電圧が所要電圧を超えたときにオンとし、所要電圧以下のときにオフに制御するスイッチ手段と
を備え、前記スイッチ手段の制御により前記電荷蓄積容量の蓄積電圧が所要電圧を超えるまで前記交流電流発生器が出力する電荷を蓄積し、前記電荷蓄積容量の蓄積電圧が所要電圧を超えたときに前記電荷蓄積容量に蓄積された電荷による電力供給を行う構成である蓄電回路において、
前記整流回路は、ｎＭＯＳトランジスタのソース端子とｐＭＯＳトランジスタのソース端子を直結し、ｎＭＯＳトランジスタのゲート端子とｐＭＯＳトランジスタのドレイン端子を直結し、ｎＭＯＳトランジスタのドレイン端子とｐＭＯＳトランジスタのゲート端子を直結し、ｎＭＯＳトランジスタのドレイン端子とｐＭＯＳトランジスタのドレイン端子を入出力端子とした第１の複合ダイオードを用いて構成し、ｎＭＯＳトランジスタのドレイン端子を前記交流電流発生器の出力端子に接続し、ｐＭＯＳトランジスタのドレイン端子を前記電荷蓄積容量に接続して負の電荷を蓄積する構成である
ことを特徴とする蓄電回路。
【請求項４】
請求項３に記載の蓄電回路において、
前記第１の複合ダイオードと同じ構成の第２の複合ダイオードを備え、
前記交流電流発生器の出力端子に、前記第２の複合ダイオードのｐＭＯＳトランジスタのドレイン端子を接続し、ｎＭＯＳトランジスタのドレイン端子を接地電位に接続した構成である
ことを特徴とする蓄電回路。
【請求項５】
交流電流を発生する交流電流発生器と、
前記交流電流発生器から出力される交流電流を整流する整流回路と、
前記整流回路の出力端に接続され、前記交流電流発生器が出力する正および負の電荷をそれぞれ蓄積する第１および第２の電荷蓄積容量と、
前記第１および第２の電荷蓄積容量に接続され、その蓄積電圧の差が所要電圧を超えたときにオンとし、所要電圧以下のときにオフに制御するスイッチ手段と
を備え、前記スイッチ手段の制御により前記第１および第２の電荷蓄積容量の蓄積電圧の差が所要電圧を超えるまで前記交流電流発生器が出力する電荷を蓄積し、前記第１および第２の電荷蓄積容量の蓄積電圧の差が所要電圧を超えたときに前記電荷蓄積容量に蓄積された電荷による電力供給を行う構成である蓄電回路において、
前記整流回路は、ｎＭＯＳトランジスタのソース端子とｐＭＯＳトランジスタのソース端子を直結し、ｎＭＯＳトランジスタのゲート端子とｐＭＯＳトランジスタのドレイン端子を直結し、ｎＭＯＳトランジスタのドレイン端子とｐＭＯＳトランジスタのゲート端子を直結し、ｎＭＯＳトランジスタのドレイン端子とｐＭＯＳトランジスタのドレイン端子を入出力端子とした第１および第２の複合ダイオードを用いて構成し、前記第１の複合ダイオードのｐＭＯＳトランジスタのドレイン端子を前記交流電流発生器の出力端子に接続し、ｎＭＯＳトランジスタのドレイン端子を前記第１の電荷蓄積容量に接続して正の電荷を蓄積し、前記第２の複合ダイオードのｎＭＯＳトランジスタのドレイン端子を前記交流電流発生器の出力端子に接続し、ｐＭＯＳトランジスタのドレイン端子を前記第２の電荷蓄積容量に接続して負の電荷を蓄積する構成である
ことを特徴とする蓄電回路。
【請求項６】
請求項５に記載の蓄電回路において、
前記交流電流発生器および前記整流回路を複数備え、
前記第１の電荷蓄積容量に、前記複数の整流回路を構成する複数の第１の複合ダイオードを並列に接続し、前記第２の電荷蓄積容量に、前記複数の整流回路を構成する複数の第２の複合ダイオードを並列に接続した構成である
ことを特徴とする蓄電回路。
【請求項７】
請求項６に記載の蓄電回路において、
前記複数の交流電流発生器に代えて、１つの交流電流発生器から位相が異なる複数の交流電流を取り出し、それぞれ前記整流回路を介して前記第１および第２の電荷蓄積容量に接続する構成である
ことを特徴とする蓄電回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電電流の小さい交流発電器からの電荷を効率よく蓄電する蓄電回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
ユビキタス情報社会の実現に向けて、センサを備えた多数の情報発信端末により構成されるセンサネットワークの研究開発が進んでいる。これらの情報発信端末はメンテナンスフリーであることが求められており、その課題の一つにバッテリーフリー化、すなわち情報発信端末自身が発電器をもち、電池を不要とする構成が必要になっている。
【０００３】
一方、情報発信端末は小型化に伴って発電器も極小化する必要があり、そのような発電器として振動や熱などの生活空間エネルギーを電気エネルギーに変換するもの（例えばマイクロ振動型発電器、ＭＥＭＳ発電器など）が注目されている（非特許文献１）。
【０００４】
図８は、非特許文献１に記載の電源回路の構成例を示す。図において、電源回路は、交流電流発生器８１の両端子に、ショットキーダイオードのブリッジ接続による整流回路８２、容量８３を介して出力端子８４が接続された構成である。整流回路８２は、交流電流発生器８１から出力される交流電流を整流し、容量８３で平滑化して出力端子８４に取り出された電力が負荷回路８５に供給される。
【０００５】
ここで、交流電流発生器８１は、微小な生活空間エネルギーを電気エネルギーに変換するために、その出力は電圧型ではなく電流型になっている。例えば、ＭＥＭＳ技術等により製作されるエレクトレットの振動を電流に変換する交流電流発生器８１は、その大きさが数十μｍから数ｍｍで、大きさにより１ｎＡ程度から数μＡ程度の交流電流を発生する。
【非特許文献１】Y.B.Jeon, et al.,"MEMS power generator with transverse mode thin film PZT", ELSEVIER, Sensors and Actuators A 122 (2005) pp.16-22
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、図８に示す電源回路を用いる場合、交流電流発生器８１の出力電流が例えば数μＡ程度あれば負荷回路８５を駆動することができるが、出力電流がｎＡ級になると負荷回路８５を駆動できなくなる。その場合には、交流電流発生器８１の微小な出力電流から電荷を蓄電する蓄電回路が必要になる。一般的な蓄電回路としては、容量８３と負荷回路８５との間にスイッチを設け、容量８３が所要電圧になるまでスイッチをオフとし、所要電圧になったときにスイッチをオンにして容量８３に蓄積した電荷を負荷回路８５に供給する構成が考えられる。
【０００７】
しかし、このような蓄電回路の場合、交流電流発生器８１の出力電流がショットキーダイオードの逆バイアス時のリーク電流（10ｎＡ程度）を大きく上回れば問題ないが、出力電流がｎＡ級になるとリーク電流の影響が現れ、容量８３に蓄積された電荷が逆バイアス時にリーク電流として消失してしまい、電荷が貯まらない問題がある。
【０００８】
なお、本発明の適用を想定している情報発信端末は、例えば１時間ごとに数十ミリ秒だけ動作して所要の情報を送信するような間欠動作を行うものである。この場合、交流電流発生器の出力電流が微小であっても、待機時間中に動作に必要十分な電力を蓄電できる蓄電回路があれば対応可能になるが、上記のように蓄電中のリーク電流対策が必要になる。
【０００９】
本発明は、以上の交流電流発生器の出力電流とリーク電流に関する問題点を考慮し、リーク電流を低減することにより出力電流が微小な交流電流発生器からの電荷を効率よく蓄電することができる蓄電回路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】
【００１０】
第１の発明は、交流電流を発生する交流電流発生器と、交流電流発生器から出力される交流電流を整流する整流回路と、整流回路の出力端に接続され、交流電流発生器が出力する正の電荷を蓄積する電荷蓄積容量と、電荷蓄積容量に接続され、その蓄積電圧が所要電圧を超えたときにオンとし、所要電圧以下のときにオフに制御するスイッチ手段とを備え、スイッチ手段の制御により電荷蓄積容量の蓄積電圧が所要電圧を超えるまで交流電流発生器が出力する電荷を蓄積し、電荷蓄積容量の蓄積電圧が所要電圧を超えたときに電荷蓄積容量に蓄積された電荷による電力供給を行う構成である蓄電回路において、整流回路は、ｎＭＯＳトランジスタのソース端子とｐＭＯＳトランジスタのソース端子を直結し、ｎＭＯＳトランジスタのゲート端子とｐＭＯＳトランジスタのドレイン端子を直結し、ｎＭＯＳトランジスタのドレイン端子とｐＭＯＳトランジスタのゲート端子を直結し、ｎＭＯＳトランジスタのドレイン端子とｐＭＯＳトランジスタのドレイン端子を入出力端子とした第１の複合ダイオードを用いて構成し、ｐＭＯＳトランジスタのドレイン端子を交流電流発生器の出力端子に接続し、ｎＭＯＳトランジスタのドレイン端子を電荷蓄積容量に接続して正の電荷を蓄積する構成である。
【００１１】
第１の発明の蓄電回路において、第１の複合ダイオードと同じ構成の第２の複合ダイオードを備え、交流電流発生器の出力端子に、第２の複合ダイオードのｎＭＯＳトランジスタのドレイン端子を接続し、ｐＭＯＳトランジスタのドレイン端子を接地電位に接続した構成としてもよい。
【００１２】
第２の発明は、交流電流を発生する交流電流発生器と、交流電流発生器から出力される交流電流を整流する整流回路と、整流回路の出力端に接続され、交流電流発生器が出力する負の電荷を蓄積する電荷蓄積容量と、電荷蓄積容量に接続され、その蓄積電圧が所要電圧を超えたときにオンとし、所要電圧以下のときにオフに制御するスイッチ手段とを備え、スイッチ手段の制御により電荷蓄積容量の蓄積電圧が所要電圧を超えるまで交流電流発生器が出力する電荷を蓄積し、電荷蓄積容量の蓄積電圧が所要電圧を超えたときに電荷蓄積容量に蓄積された電荷による電力供給を行う構成である蓄電回路において、整流回路は、ｎＭＯＳトランジスタのソース端子とｐＭＯＳトランジスタのソース端子を直結し、ｎＭＯＳトランジスタのゲート端子とｐＭＯＳトランジスタのドレイン端子を直結し、ｎＭＯＳトランジスタのドレイン端子とｐＭＯＳトランジスタのゲート端子を直結し、ｎＭＯＳトランジスタのドレイン端子とｐＭＯＳトランジスタのドレイン端子を入出力端子とした第１の複合ダイオードを用いて構成し、ｎＭＯＳトランジスタのドレイン端子を交流電流発生器の出力端子に接続し、ｐＭＯＳトランジスタのドレイン端子を電荷蓄積容量に接続して負の電荷を蓄積する構成である。
【００１３】
第２の発明の蓄電回路において、第１の複合ダイオードと同じ構成の第２の複合ダイオードを備え、交流電流発生器の出力端子に、第２の複合ダイオードのｐＭＯＳトランジスタのドレイン端子を接続し、ｎＭＯＳトランジスタのドレイン端子を接地電位に接続した構成としてもよい。
【００１４】
第３の発明は、交流電流を発生する交流電流発生器と、交流電流発生器から出力される交流電流を整流する整流回路と、整流回路の出力端に接続され、交流電流発生器が出力する正および負の電荷をそれぞれ蓄積する第１および第２の電荷蓄積容量と、第１および第２の電荷蓄積容量に接続され、その蓄積電圧の差が所要電圧を超えたときにオンとし、所要電圧以下のときにオフに制御するスイッチ手段とを備え、スイッチ手段の制御により第１および第２の電荷蓄積容量の蓄積電圧の差が所要電圧を超えるまで交流電流発生器が出力する電荷を蓄積し、第１および第２の電荷蓄積容量の蓄積電圧の差が所要電圧を超えたときに電荷蓄積容量に蓄積された電荷による電力供給を行う構成である蓄電回路において、整流回路は、ｎＭＯＳトランジスタのソース端子とｐＭＯＳトランジスタのソース端子を直結し、ｎＭＯＳトランジスタのゲート端子とｐＭＯＳトランジスタのドレイン端子を直結し、ｎＭＯＳトランジスタのドレイン端子とｐＭＯＳトランジスタのゲート端子を直結し、ｎＭＯＳトランジスタのドレイン端子とｐＭＯＳトランジスタのドレイン端子を入出力端子とした第１および第２の複合ダイオードを用いて構成し、第１の複合ダイオードのｐＭＯＳトランジスタのドレイン端子を交流電流発生器の出力端子に接続し、ｎＭＯＳトランジスタのドレイン端子を第１の電荷蓄積容量に接続して正の電荷を蓄積し、第２の複合ダイオードのｎＭＯＳトランジスタのドレイン端子を交流電流発生器の出力端子に接続し、ｐＭＯＳトランジスタのドレイン端子を第２の電荷蓄積容量に接続して負の電荷を蓄積する構成である。
【００１５】
第３の発明の蓄電回路において、交流電流発生器および整流回路を複数備え、第１の電荷蓄積容量に、複数の整流回路を構成する複数の第１の複合ダイオードを並列に接続し、第２の電荷蓄積容量に、複数の整流回路を構成する複数の第２の複合ダイオードを並列に接続した構成としてもよい。
【００１６】
また、複数の交流電流発生器に代えて、１つの交流電流発生器から位相が異なる複数の交流電流を取り出し、それぞれ整流回路を介して第１および第２の電荷蓄積容量に接続する構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、交流電流発生器から出力される交流電流の整流回路として、ｐＭＯＳトランジスタとｎＭＯＳトランジスタを縦積みにした複合ダイオードを用いることにより、逆バイアス時のリーク電流を極めて小さくすることができる。また、スイッチ手段によって蓄電モードと放電モードを切り替えることにより、微小な発電量の交流電流発生器を用いても電荷を効率より蓄電し、微小な発電量から負荷回路を駆動可能な所要の電力を生成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の蓄電回路の第１の実施形態の第１の構成例を示す。
図において、交流電流発生器１０の出力は、ｎＭＯＳトランジスタとｐＭＯＳトランジスタから構成される複合ダイオード１１を介して電荷蓄積容量１２に接続されるとともに、抵抗１３を介して接地電位に接続される。電荷蓄積容量１２の他端は接地電位に接続される。また、複合ダイオード１１と電荷蓄積容量１２の接続部にはスイッチ１４を介して出力端子１５が接続されるとともに、電荷蓄積容量１２の電圧を検知してスイッチ１４のオンオフを制御する電圧検知回路１６が接続される。また、出力端子１５には、以上の蓄電回路から供給される電力により駆動される負荷回路１７が接続される。
【００１９】
ここで、交流電流発生器１０は、微小な生活空間エネルギーを電気エネルギーに変換するために、例えばＭＥＭＳ技術等により製作されるエレクトレットの振動を電流に変換する構成であり、例えば１〜数十ｎＡ程度の交流電流を発生する。
【００２０】
複合ダイオード１１は、交流電流発生器１０側からｐＭＯＳトランジスタ、ｎＭＯＳトランジスタの順に配置し、ｎＭＯＳトランジスタのソース端子とｐＭＯＳトランジスタのソース端子を直結し、ｎＭＯＳトランジスタのゲート端子とｐＭＯＳトランジスタのドレイン端子を直結し、ｎＭＯＳトランジスタのドレイン端子とｐＭＯＳトランジスタのゲート端子を直結した構成である。ｎＭＯＳトランジスタのドレイン端子とｐＭＯＳトランジスタのドレイン端子がダイオードの入出力端子に相当し、ｐＭＯＳトランジスタ側が高電位のときに順バイアスである。この複合ダイオード１１の特長は、ダイオードを逆バイアスにしたときに、ダイオードを構成するｎＭＯＳトランジスタのゲート／ソース間電圧およびｐＭＯＳトランジスタのゲート／ソース間電圧が共に逆バイアスされるため、リーク電流がショットキーダイオードの逆バイアス時に比べて非常に小さいことである。
【００２１】
交流電流発生器１０から正の電荷が供給される場合、交流電流発生器１０の出力電位が正になる。このため、複合ダイオード１１のｐＭＯＳトランジスタ側が高電位になり、複合ダイオード１１が順バイアスになって電流が流れ、電荷蓄積容量１２に電荷が蓄積される。また、交流電流発生器１０から負の電荷が供給される場合、交流電流発生器１０の出力電位が負になる。このため、複合ダイオード１１のｐＭＯＳトランジスタ側が低電位になり、複合ダイオード１１が逆バイアスになって電流が流れず、抵抗１３および接地電位側に電流が流れる。このとき、逆バイアスの複合ダイオード１１のリーク電流は非常に小さいので、交流電流発生器１０の出力電位が正のときに蓄積される電荷が負のときに消失する電荷に比べて桁違いに大きく、電荷蓄積容量１２に徐々に電荷が蓄積される。
【００２２】
このような動作により、スイッチ１４がオフであれば電荷蓄積容量１２に徐々に電荷が蓄積され、蓄積された電圧を電圧検知回路１６が検知し、所要電圧に達するとスイッチ１４をオフからオンに制御し、電荷蓄積容量１２からスイッチ１４、出力端子１５を介して負荷回路１７に正電荷による電力が供給される。このとき、交流電流発生器１０から電荷の供給は続いているが、電荷蓄積容量１２から負荷回路１７に供給される電荷に比べて無視される量である。電荷蓄積容量１２の電圧が低下すると、電圧検知回路１６が検知してスイッチ１４をオンからオフに制御し、再び交流電流発生器１０から複合ダイオード１１を介して電荷蓄積容量１２に徐々に電荷が蓄積される。なお、電圧検知回路１６は、負荷回路１７よりも低電力で動作するものとする。
【００２３】
図２は、本発明の蓄電回路の第１の実施形態の第２の構成例を示す。
本構成例の特徴は、第１の構成例において交流電流発生器１０の出力と接地電位との間に接続された抵抗１３に代えて、ｎＭＯＳトランジスタとｐＭＯＳトランジスタから構成される複合ダイオード１８を用いたところにある。複合ダイオード１８は、複合ダイオード１１と同様の構成であるが、交流電流発生器１０側からｎＭＯＳトランジスタ、ｐＭＯＳトランジスタの順に配置され、複合ダイオード１１と逆向きになる。
ここで、交流電流発生器１０の出力電位が正のとき、複合ダイオード１１のｐＭＯＳトランジスタ側が高電位になり、複合ダイオード１１が順バイアスになって電流が流れるとともに、複合ダイオード１８のｎＭＯＳトランジスタ側が高電位になり、複合ダイオード１８が逆バイアスになって電流は流れない。また、交流電流発生器１０の出力電位が負のとき、複合ダイオード１１のｐＭＯＳトランジスタ側が低電位になり、複合ダイオード１１が逆バイアスになって電流が流れないとともに、複合ダイオード１８のｎＭＯＳトランジスタ側が低電位になり、複合ダイオード１８が順バイアスになって電流が流れる。
【００２４】
第１および第２の構成例において、交流電流発生器１０から出力される交流電流が複合ダイオード１１を介して整流され、電荷蓄積容量１２に蓄積される動作原理は共通である。第１の構成例では、交流電流発生器１０の出力電位が正のときは抵抗１３の抵抗値が高く、負のときは抵抗値が低い方がよいので、最適な抵抗値が存在し、その値は電流量に依存することになる。したがって、蓄電効率を向上させるためには交流電流発生器１０の出力電流量に応じて抵抗値を調整する必要がある。一方、第２の構成例では、複合ダイオード１１と相補的な動作をする複合ダイオード１８が用いられるので、交流電流発生器１０の出力電流量に依存することなく、電荷を電荷蓄積容量１２に効率よく蓄積することができる利点がある。
【００２５】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の蓄電回路の第２の実施形態の第１の構成例を示す。
本実施形態の特徴は、第１の実施形態の第１の構成例における複合ダイオード１１の向きを交流電流発生器１０に対して逆にしたところにある。
【００２６】
すなわち、交流電流発生器１０の出力電位が正のとき、複合ダイオード１１のｎＭＯＳトランジスタ側が高電位になり、逆バイアスになって電流が流れず、抵抗１３および接地電位側に電流が流れる。また、交流電流発生器１０の出力電位が負のとき、複合ダイオード１１のｎＭＯＳトランジスタ側が低電位になり、複合ダイオード１１が順バイアスになって電流が流れ、電荷蓄積容量１２に負の電荷が蓄積される。このような動作により、スイッチ１４がオフであれば電荷蓄積容量１２に徐々に負の電荷が蓄積され、蓄積された電圧を電圧検知回路１６が検知し、所要電圧に達するとスイッチ１４をオフからオンに制御し、電荷蓄積容量１２からスイッチ１４、出力端子１５を介して負荷回路１７に負電荷による電力が供給される。電荷蓄積容量１２の電圧が低下すると、電圧検知回路１６が検知してスイッチ１４をオンからオフに制御し、再び交流電流発生器１０から複合ダイオード１１を介して電荷蓄積容量１２に徐々に負の電荷が蓄積される。
【００２７】
図４は、本発明の蓄電回路の第２の実施形態の第２の構成例を示す。
本構成例の特徴は、第１の実施形態の第２の構成例における複合ダイオード１１および複合ダイオード１８の向きを交流電流発生器１０に対して逆にしたところにある。本構成例の動作は、第２の実施形態の第１の構成例と同様に負の電荷が電荷蓄積容量１２に蓄積され、スイッチ１４を介して負荷回路１７に負電荷による電力が供給される。
【００２８】
（第３の実施形態）
図５は、本発明の蓄電回路の第３の実施形態を示す。
図において、交流電流発生器１０の出力は、ｎＭＯＳトランジスタとｐＭＯＳトランジスタから構成される複合ダイオード１１を介して電荷蓄積容量１２に接続されるとともに、ｎＭＯＳトランジスタとｐＭＯＳトランジスタから構成される複合ダイオード１８を介して電荷蓄積容量１９に接続される。電荷蓄積容量１２，１９の他端は接地電位に接続される。複合ダイオード１１と電荷蓄積容量１２の接続部にはスイッチ１４を介して出力端子１５−１が接続され、また複合ダイオード１８と電荷蓄積容量１８の接続部には出力端子１５−２が接続される。複合ダイオード１１と電荷蓄積容量１２の接続部および複合ダイオード１８と電荷蓄積容量１９の接続部には、電荷蓄積容量１２，１９の電圧差を検知してスイッチ１４のオンオフを制御する電圧検知回路１６が接続される。出力端子１５−１，１５−２には、以上の蓄電回路から供給される電力により駆動される負荷回路１７が接続される。
【００２９】
複合ダイオード１１は、第１の実施形態と同様に、交流電流発生器１０側からｐＭＯＳトランジスタ、ｎＭＯＳトランジスタの順に配置した構成である。複合ダイオード１８は、第２の実施形態と同様に、交流電流発生器１０側からｎＭＯＳトランジスタ、ｐＭＯＳトランジスタの順に配置した構成である。すなわち、複合ダイオード１１，１８は、交流電流発生器１０に対して互いに逆向きに接続され、交流電流発生器１０の出力電位の正、負に応じて、電荷蓄積容量１２に正の電荷および電荷蓄積容量１９に負の電荷がそれぞれ蓄積される。
【００３０】
電圧検知回路１６は、電荷蓄積容量１２，１９にそれぞれ蓄積された電圧の差を検知し、所要電圧に達するとスイッチ１４をオフからオンに制御し、電荷蓄積容量１２からスイッチ１４、出力端子１５−１、負荷回路１７、出力端子１５−２、電荷蓄積容量１８を接続して負荷回路１７に電力を供給する。電荷蓄積容量１２，１９の差電圧が低下すると、電圧検知回路１６が検知してスイッチ１４をオンからオフに制御し、再び交流電流発生器１０から複合ダイオード１１，１８を介してそれぞれ電荷蓄積容量１２，１９に徐々に電荷が蓄積される。このように、本実施形態の構成では、正、負の電荷の両方を蓄積できるので、蓄電効率を向上させることができる。
【００３１】
（第４の実施形態）
図６は、本発明の蓄電回路の第４の実施形態の第１の構成例を示す。
本構成例の特徴は、第３の実施形態に示す蓄電回路を複数（ここでは２個）備える構成において、電荷蓄積容量１２，１９、スイッチ１４、電圧検知回路１６を共通化するところにある。すなわち、電荷蓄積容量１２，１９、スイッチ１４、電圧検知回路１６に対して、複数の交流電流発生器１０−１，１０−２、複合ダイオード１１−１と１８−１、複合ダイオード１１−２と１８−２をそれぞれ並列に接続する構成である。
【００３２】
これにより、複数の交流電流発生器１０−１，１０−２からの電荷を同時に電荷蓄積容量１２，１９に蓄積できるので、短時間に蓄電することが可能になる。なお、複数の交流電流発生器１０−１，１０−２として、例えばそれぞれ異なる方向の振動に最適化した振動発電器を配置することにより、さらに蓄電効率を向上させることができる。
【００３３】
図７は、本発明の蓄電回路の第４の実施形態の第２の構成例を示す。
本構成例の特徴は、第４の実施形態の第１の構成例における複数の交流電流発生器１０−１，１０−２に代えて、１つの交流電流発生器１０から位相の異なる複数の交流電流を取り出し、複数組設けられた複合ダイオード１１−１と１８−１、複合ダイオード１１−２と１８−２の各組の接続部に接続するところにある。
【００３４】
本構成例は、図８に示すダイオードブリッジ回路のダイオードを複合ダイオード１１，１８に置き換えた構成に類似するが、交流電流発生器１０が例えば１〜数十ｎＡ程度の交流電流を発生するものであっても、複合ダイオード１１，１８の逆バイアス特性とスイッチ１４の制御によって電荷蓄積容量１２，１９に効率的に蓄電し、負荷回路１７に駆動電力を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の蓄電回路の第１の実施形態の第１の構成例を示す図。
【図２】本発明の蓄電回路の第１の実施形態の第２の構成例を示す図。
【図３】本発明の蓄電回路の第２の実施形態の第１の構成例を示す図。
【図４】本発明の蓄電回路の第２の実施形態の第２の構成例を示す図。
【図５】本発明の蓄電回路の第３の実施形態を示す図。
【図６】本発明の蓄電回路の第４の実施形態の第１の構成例を示す図。
【図７】本発明の蓄電回路の第４の実施形態の第２の構成例を示す図。
【図８】非特許文献１に記載の電源回路の構成例を示す図。
【符号の説明】
【００３６】
１０  交流電流発生器
１１，１８  複合ダイオード
１２，１９  電荷蓄積容量
１３  抵抗
１４  スイッチ
１５  出力端子
１６  電圧検知回路
１７  負荷回路
【図１】
0004516587.tif 000002
【図２】
0004516587.tif 000003
【図３】
0004516587.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004516587.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
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