半导体装置和多转编码器的制作方法

本公开涉及半导体装置和多转编码器。

背景技术：

1、开发了一种将环境发电装置所发出的电力作为电源进行动作的半导体装置，该环境发电装置将从周围的环境得到的能量转换成电力。环境发电被称为能量收集或能量采集等。作为环境发电的例子，除了振动发电、光发电及温度差发电之外，还能够从马达的旋转或振动中获得能量。通过将这样的环境发电装置作为电源，能够开发不需要电池的无电池装置。

2、作为一例，在日本专利第5769879号公报(专利文献1)中，记载了一种无电池方式的多转编码器，该无电池方式的多转编码器使用通过马达旋转轴的旋转能量而产生的发电电力，对该旋转轴的旋转方向和1圈以上的转速进行计数并保持。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本专利第5769879号公报

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、在将间歇地发电的环境发电装置的发电电力作为电源的半导体装置中，通常经由用于蓄积所发电的电荷的电容器而供给电力。另一方面，从电容器向半导体装置输入的输入电压根据环境发电装置的发电电力与该电容器的电容值的平衡而变化。

3、当电容器的电容值过小时，可能产生向半导体装置输入的输入电压的最大值超过额定(最大工作电压)或者输入电压的上升时间变得过短而无法确保半导体装置的内部电路的起动时间等的问题。反之，当电容器的电容过大时，向半导体装置输入的输入电压在上升到半导体装置能够进行工作的电压电平之前可能需要长时间。这样，需要以与环境发电装置的发电电力平衡的方式调整向半导体装置供给输入电压的电容器的电容值。

4、另一方面，当电容器的电容值发生变化时，向半导体装置输入的输入电压与该电容器的充电电荷量(即，能量)之间的关系也发生变化。其结果是，该输入电压上升至半导体装置能够进行工作的电压为止所需的电荷量也取决于电容器的电容值而变化。因此，难以对应于发电电力不同的环境发电装置而适当地起动半导体装置。

5、本公开是为了解决这样的问题点而完成的，本公开的目的在于，使从环境发电装置被供给电源的半导体装置对应于环境发电装置的发电能力的差异而适当地起动、以及提供应用了该半导体装置的多转编码器。

6、用于解决问题的手段

7、在本公开的某个方案中，是一种半导体装置，其与电源线连接，环境发电装置的发电电荷输入到该电源线，其中，该半导体装置具备电压比较电路、内部电路、以及设定变更电路。电压比较电路在发电电压为起动判定电压以上时输出电压检测信号，该发电电压相当于与电源线连接的电容器的充电电压。内部电路响应于来自电压比较电路的电压检测信号而被起动。设定变更电路按照第1设定输入来切换起动判定电压。

8、根据本公开的另一个方案，是一种多转编码器，其用于检测旋转轴的转速，具备本公开的半导体装置，环境发电装置由使用了具有大巴克豪森效应的磁性线的发电元件构成，该磁性线安装在与旋转轴联动地进行转动的磁铁上。内部电路在每次从发电元件输出具有起动判定电压以上的发电电压的电压脉冲时被起动，对旋转轴的多转值进行计数。

9、发明的效果

10、根据本公开，在对应于环境发电装置的发电能力(电荷量)而调整了电容器的电容值的情况下，能够按照来自外部的设定输入来切换半导体装置的起动判定电压，因此能够对应于环境发电装置的发电能力的差异而适当地起动。由此，能够提供应用了该半导体装置的无电池型的多转编码器。

技术特征：

1.一种半导体装置，其与电源线连接，环境发电装置的发电电荷输出到该电源线，其中，

2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，

3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中，

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的半导体装置，其中，

5.根据权利要求1至3中的任意一项所述的半导体装置，其中，

6.根据权利要求1至3中的任意一项所述的半导体装置，其中，

7.根据权利要求4或5所述的半导体装置，其中，

8.根据权利要求1至6中的任意一项所述的半导体装置，其中，

9.根据权利要求8所述的半导体装置，其中，

10.根据权利要求8或9所述的半导体装置，其中，

11.根据权利要求1至9中的任意一项所述的半导体装置，其中，

12.根据权利要求1至9中的任意一项所述的半导体装置，其中，

13.根据权利要求1至9中的任意一项所述的半导体装置，其中，

14.根据权利要求12或13所述的半导体装置，其中，

15.根据权利要求12至14中的任意一项所述的半导体装置，其中，

16.一种多转编码器，其用于检测旋转轴的转速，其中，

技术总结
环境发电装置(100)向连接有电容器(4)的电源线(6)输出发电电荷。电压比较电路(20)在与电容器(4)的充电电压相当的发电电压(VPWR)为起动判定电压以上时输出电压检测信号(VCMP)。半导体装置(10x)的内部电路(13、16)响应于电压检测信号(VCMP)而被起动。设定变更电路(11)按照设定输入(11v)来切换起动判定电压。

技术研发人员：上村井明夫,武舍武史
受保护的技术使用者：三菱电机株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13