JP4149381B2

JP4149381B2 - Power charging circuit

Info

Publication number: JP4149381B2
Application number: JP2004009472A
Authority: JP
Inventors: 憲治末松; 恒次堤; 昌孝大塚; 敏久亀丸
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-01-16
Filing date: 2004-01-16
Publication date: 2008-09-10
Anticipated expiration: 2024-01-16
Also published as: JP2005204445A

Description

この発明は、変調信号を整流してコンデンサを充電する電力充電回路に関するものである。 The present invention relates to a power charging circuit that charges a capacitor by rectifying a modulation signal.

例えば、ＲＦＩＤタグなどの非接触ＩＣタグは、電池などの電力源を搭載していない場合、例えば、リーダ・ライタ装置などの電力供給装置から送信されるパルス信号などの変調信号を受信すると、その変調信号を整流してコンデンサを充電する電力充電回路が搭載されている。 For example, when a non-contact IC tag such as an RFID tag is not equipped with a power source such as a battery, for example, when a modulation signal such as a pulse signal transmitted from a power supply device such as a reader / writer device is received, A power charging circuit that rectifies the modulation signal and charges the capacitor is mounted.

従来の電力充電回路は、一対のダイオードと一対のコンデンサが並列に接続され、一対のダイオードが変調信号を全波整流すると、一対のコンデンサが一対のダイオードによる整流電流を充電するようにしている（例えば、非特許文献１参照）。
ＲＦＩＤタグなどの非接触ＩＣタグは、電力充電回路のコンデンサに蓄積された電荷を電力源として利用し、データである変調信号の復調処理などを実施する。 In a conventional power charging circuit, a pair of diodes and a pair of capacitors are connected in parallel, and when the pair of diodes performs full-wave rectification on the modulation signal, the pair of capacitors charges the rectified current from the pair of diodes ( For example, refer nonpatent literature 1).
A non-contact IC tag such as an RFID tag uses a charge accumulated in a capacitor of a power charging circuit as a power source, and performs demodulation processing of a modulation signal that is data.

ＭＷＥ２００３ＭｉｃｒｏｗａｖｅＷｏｒｋｓｈｏｐＤｉｇｅｓｔ「超小型ＲＦＩＤチップ：ミューチップ」宇佐美光雄著株式会社日立製作所中央研究所２００３年発行、第２３５頁〜第２３８頁MWE2003 Microwave Workshop Digest “Ultra-small RFID chip: Muchip” by Mitsuo Usami Hitachi, Ltd. Central Research Laboratories, 2003, pp. 235-238

従来の電力充電回路は以上のように構成されているので、変調信号を送信する電力供給装置までの距離が短い場合、その変調信号の受信電力が大きく、十分なコンデンサの蓄積電圧が得られる。しかし、変調信号を送信する電力供給装置までの距離が長くなると、その変調信号の受信電力が小さくなるため、コンデンサの蓄積電圧が小さくなり、ＲＦＩＤタグなどの非接触ＩＣタグの復調回路等を駆動することができなくなるなどの課題があった。 Since the conventional power charging circuit is configured as described above, when the distance to the power supply device that transmits the modulated signal is short, the received power of the modulated signal is large, and a sufficient accumulated voltage of the capacitor can be obtained. However, if the distance to the power supply device that transmits the modulated signal is increased, the received power of the modulated signal is reduced, so the accumulated voltage of the capacitor is reduced, and the demodulation circuit of a non-contact IC tag such as an RFID tag is driven. There were problems such as being unable to do so.

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、変調信号を送信する電力供給装置までの距離が長くても、大きなコンデンサの蓄積電圧を得ることができる電力充電回路を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a power charging circuit capable of obtaining a large accumulated voltage of a capacitor even when a distance to a power supply device that transmits a modulation signal is long. With the goal.

この発明に係る電力充電回路は、一対のダイオードの入力側とインピーダンス素子を介して第１のダイオードを接続するとともに、一対のダイオードの出力側とインピーダンス素子を介して第２のダイオードを接続し、第１のダイオードの入力側と第２のダイオードの出力側間に複数の充電用コンデンサを接続するようにしたものである。 The power charging circuit according to the present invention connects the first diode via the impedance element and the input side of the pair of diodes, and connects the second diode via the impedance element and the output side of the pair of diodes, A plurality of charging capacitors are connected between the input side of the first diode and the output side of the second diode.

この発明によれば、一対のダイオードの入力側とインピーダンス素子を介して第１のダイオードを接続するとともに、一対のダイオードの出力側とインピーダンス素子を介して第２のダイオードを接続し、第１のダイオードの入力側と第２のダイオードの出力側間に複数の充電用コンデンサを接続するように構成したので、変調信号を送信する電力供給装置までの距離が長くても、大きなコンデンサの蓄積電圧を得ることができる効果がある。 According to the present invention, the first diode is connected to the input side of the pair of diodes via the impedance element, and the second diode is connected to the output side of the pair of diodes via the impedance element. Since a plurality of charging capacitors are connected between the input side of the diode and the output side of the second diode, the accumulated voltage of the large capacitor can be increased even if the distance to the power supply device that transmits the modulation signal is long. There is an effect that can be obtained.

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による電力充電回路が搭載されたＲＦＩＤタグを示す構成図であり、特に図１（ａ）はＲＦＩＤタグの上面図、（ｂ）はＲＦＩＤタグの断面図、（ｃ）はＲＦＩＤタグの下面図である。
図において、アンテナ１は例えばリーダ・ライタ装置などの電力供給装置から送信されるパルス信号などの変調信号（以下、ＲＦ信号という）を受信するものであり、給電点２がほぼ中央に設けられている。
ＲＦＩＤタグは誘電体基板３ａ，３ｂと地導体４が積層されており、アンテナ１の給電点２から下面に向けてスルーホール５が施されている。電力充電回路７はＲＦＩＤタグの下面に実装され、電力充電回路７はアンテナ１の給電点２から、スルーホール５及びマイクロストリップ線路６（例えば、マイクロストリップ線路６の線路抵抗は５０Ω）を介して、アンテナ１により受信されたＲＦ信号を入力する。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a configuration diagram showing an RFID tag equipped with a power charging circuit according to Embodiment 1 of the present invention. In particular, FIG. 1 (a) is a top view of the RFID tag, (b) is a cross-sectional view of the RFID tag, (C) is a bottom view of the RFID tag.
In the figure, an antenna 1 receives a modulation signal (hereinafter referred to as an RF signal) such as a pulse signal transmitted from a power supply device such as a reader / writer device, and a feeding point 2 is provided substantially at the center. Yes.
In the RFID tag, dielectric substrates 3a and 3b and a ground conductor 4 are laminated, and a through hole 5 is provided from the feeding point 2 of the antenna 1 toward the lower surface. The power charging circuit 7 is mounted on the lower surface of the RFID tag. The power charging circuit 7 is connected from the feeding point 2 of the antenna 1 through the through hole 5 and the microstrip line 6 (for example, the line resistance of the microstrip line 6 is 50Ω). The RF signal received by the antenna 1 is input.

図２はこの発明の実施の形態１による電力充電回路を示す構成図であり、図において、ＲＦ信号入力端子１１はアンテナ１により受信されたＲＦ信号を入力する端子である。ダイオード１２，１３は接続点１４からＲＦ信号が入力されると、そのＲＦ信号を整流する一対のダイオードを構成している。
インピーダンス素子である抵抗１５は一端がダイオード１２の入力側と接続され、ＲＦ信号入力端子１１における入力インピーダンスＺ_０より大きい抵抗値Ｒ_１を有している。第１のダイオードであるダイオード１６は出力側が抵抗１５の他端と接続され、ダイオード１２，１３，１９と伴にＲＦ信号を整流する。
第１の短絡用コンデンサである短絡用コンデンサ１７はダイオード１６の出力側とダイオード１２，１３の接続点１４間に接続されている。 2 is a block diagram showing a power charging circuit according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, an RF signal input terminal 11 is a terminal for inputting an RF signal received by the antenna 1. The diodes 12 and 13 constitute a pair of diodes that rectify the RF signal when the RF signal is input from the connection point 14.
One end of the resistor 15 which is an impedance element is connected to the input side of the diode 12 and has a resistance value R ₁ greater than the input impedance Z ₀ at the RF signal input terminal 11. The diode 16 as the first diode has an output side connected to the other end of the resistor 15 and rectifies the RF signal together with the diodes 12, 13, and 19.
A short-circuit capacitor 17 that is a first short-circuit capacitor is connected between the output side of the diode 16 and the connection point 14 of the diodes 12 and 13.

インピーダンス素子である抵抗１８は一端がダイオード１３の出力側と接続され、ＲＦ信号入力端子１１における入力インピーダンスＺ_０より大きい抵抗値Ｒ_１を有している。第２のダイオードであるダイオード１９は入力側が抵抗１８の他端と接続され、ダイオード１２，１３，１６と伴にＲＦ信号を整流する。
第２の短絡用コンデンサである短絡用コンデンサ２０はダイオード１９の入力側とダイオード１２，１３の接続点１４間に接続されている。 One end of the resistor 18 that is an impedance element is connected to the output side of the diode 13, and has a resistance value R ₁ that is greater than the input impedance Z ₀ at the RF signal input terminal 11. The diode 19 as the second diode has an input side connected to the other end of the resistor 18 and rectifies the RF signal together with the diodes 12, 13, and 16.
A short-circuit capacitor 20 which is a second short-circuit capacitor is connected between the input side of the diode 19 and the connection point 14 of the diodes 12 and 13.

第１の充電用コンデンサである充電用コンデンサ２１，２２は相互に直列に接続され、その接続点２７は高周波的にグランドに接続されている。一対の充電用コンデンサ２１，２２は一対のダイオード１２，１３と並列に接続され、ダイオード１２，１３，１６，１９による整流電流を充電する。
第２の充電用コンデンサである充電用コンデンサ２３はダイオード１２の入力側とダイオード１６の入力側間に接続され、ダイオード１２，１３，１６，１９による整流電流を充電する。
第３の充電用コンデンサである充電用コンデンサ２４はダイオード１３の出力側とダイオード１９の出力側間に接続され、ダイオード１２，１３，１６，１９による整流電流を充電する。
出力電圧端子２５，２６は充電用コンデンサ２１〜２４の蓄積電圧を出力する端子である。 Charging capacitors 21 and 22, which are first charging capacitors, are connected in series with each other, and the connection point 27 is connected to the ground in terms of high frequency. The pair of charging capacitors 21 and 22 are connected in parallel with the pair of diodes 12 and 13 and charge the rectified current by the diodes 12, 13, 16 and 19.
A charging capacitor 23, which is a second charging capacitor, is connected between the input side of the diode 12 and the input side of the diode 16, and charges a rectified current by the diodes 12, 13, 16, and 19.
A charging capacitor 24, which is a third charging capacitor, is connected between the output side of the diode 13 and the output side of the diode 19, and charges the rectified current from the diodes 12, 13, 16, and 19.
The output voltage terminals 25 and 26 are terminals for outputting the accumulated voltage of the charging capacitors 21 to 24.

次に動作について説明する。
例えばリーダ・ライタ装置などの電力供給装置がＲＦＩＤタグとデータの送受信を実施するに際して、ＲＦＩＤタグに電力を供給するためにＲＦ信号を送信すると、ＲＦＩＤタグのアンテナ１がＲＦ信号を受信する。
そのＲＦ信号は、アンテナ１の給電点２からスルーホール５及びマイクロストリップ線路６を介して、電力充電回路７のＲＦ信号入力端子１１に入力される。 Next, the operation will be described.
For example, when a power supply device such as a reader / writer device transmits and receives data to and from an RFID tag, when an RF signal is transmitted to supply power to the RFID tag, the antenna 1 of the RFID tag receives the RF signal.
The RF signal is input from the feeding point 2 of the antenna 1 to the RF signal input terminal 11 of the power charging circuit 7 through the through hole 5 and the microstrip line 6.

電力充電回路７のＲＦ信号入力端子１１からＲＦ信号が入力されると、ダイオード１２，１３，１６，１９がＲＦ信号を整流するため、図２の矢印が示す方向に整流電流が流れ、充電用コンデンサ２１〜２４に電荷が蓄積される。 When an RF signal is input from the RF signal input terminal 11 of the power charging circuit 7, the diodes 12, 13, 16, and 19 rectify the RF signal, so that a rectified current flows in the direction indicated by the arrow in FIG. Electric charges are accumulated in the capacitors 21 to 24.

この際、ダイオード１６，１９や充電用コンデンサ２３，２４がなく、電力充電回路７がダイオード１２，１３と充電用コンデンサ２１，２２（この場合、充電用コンデンサ２１，２２は短絡用コンデンサを兼ねている）のみからなる場合（図３を参照：従来例に相当）、ＲＦ信号の受信電力によって異なるが、充電用コンデンサ２１，２２の蓄積電圧として出力電圧端子２５，２６には＋Ｖ，−Ｖの電圧が印加される。 At this time, the diodes 16 and 19 and the charging capacitors 23 and 24 are not provided, and the power charging circuit 7 operates as the diodes 12 and 13 and the charging capacitors 21 and 22 (in this case, the charging capacitors 21 and 22 also serve as short-circuit capacitors). 3) (refer to FIG. 3: equivalent to the conventional example), depending on the received power of the RF signal, + V and −V are applied to the output voltage terminals 25 and 26 as the accumulated voltage of the charging capacitors 21 and 22, respectively. A voltage is applied.

しかし、この実施の形態１では、ダイオード１６，１９や充電用コンデンサ２３，２４が電力充電回路７に実装されており、容量が同一（例えば、１ｐＦ）の充電用コンデンサ２１〜２４が積層されているので、充電用コンデンサ２１〜２４の蓄積電圧として出力電圧端子２５，２６には＋２Ｖ，−２Ｖの電圧が印加される。 However, in the first embodiment, the diodes 16 and 19 and the charging capacitors 23 and 24 are mounted on the power charging circuit 7, and the charging capacitors 21 to 24 having the same capacity (for example, 1 pF) are stacked. Therefore, voltages of +2 V and -2 V are applied to the output voltage terminals 25 and 26 as the accumulated voltage of the charging capacitors 21 to 24, respectively.

ＲＦＩＤタグの復調回路等は、電力充電回路７の充電用コンデンサ２１〜２４に蓄積された電荷を電力源として利用する場合、出力電圧端子２５，２６から＋２Ｖ，−２Ｖの電圧を受けることができるため（従来のものより２倍の電圧を受けることができる）、ＲＦ信号を送信する電力供給装置までの距離が長く、ＲＦ信号の受信電力が小さくても、駆動するのに十分な電圧を受けることができる可能性が高まる。 The demodulation circuit of the RFID tag or the like can receive voltages of + 2V and −2V from the output voltage terminals 25 and 26 when the electric charge stored in the charging capacitors 21 to 24 of the power charging circuit 7 is used as a power source. Therefore, even if the distance to the power supply device that transmits the RF signal is long and the received power of the RF signal is small, the voltage sufficient to drive is received. The possibility that it can be increased.

以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、ダイオード１２の入力側と抵抗１５を介してダイオード１６を接続するとともに、ダイオード１３の出力側と抵抗１８を介してダイオード１９を接続し、ダイオード１６の入力側とダイオード１９の出力側間に充電用コンデンサ２１〜２４を接続するように構成したので、ＲＦ信号を送信する電力供給装置までの距離が長くても、出力電圧端子２５，２６から大きな電圧を出力することができる効果を奏する。 As apparent from the above, according to the first embodiment, the diode 16 is connected to the input side of the diode 12 via the resistor 15, and the diode 19 is connected to the output side of the diode 13 via the resistor 18. Since the charging capacitors 21 to 24 are connected between the input side of the diode 16 and the output side of the diode 19, the output voltage terminal 25, even if the distance to the power supply device that transmits the RF signal is long. 26 produces an effect that a large voltage can be output.

この実施の形態１では、整流電流がダイオード１６→ダイオード１２→ダイオード１３→ダイオード１９→充電用コンデンサ２４→充電用コンデンサ２２→充電用コンデンサ２１→充電用コンデンサ２３の経路で流れるようにするため、インピーダンス素子として抵抗１５，１８を実装しているが、図４に示すように、インピーダンス素子としてコイル３１，３２を実装しても、同様の経路で整流電流を流すことができる。 In the first embodiment, the rectified current flows through the path of diode 16 → diode 12 → diode 13 → diode 19 → charging capacitor 24 → charging capacitor 22 → charging capacitor 21 → charging capacitor 23. Although the resistors 15 and 18 are mounted as impedance elements, as shown in FIG. 4, even if the coils 31 and 32 are mounted as impedance elements, a rectified current can be passed through the same path.

また、この実施の形態１では、一対のダイオード１２，１３と並列に充電用コンデンサ２１，２２を接続しているが、図５に示すように、容量値が充電用コンデンサ２１，２２の半分の充電用コンデンサ３３を１つだけ接続するようにしてもよい。
ただし、この場合、ダイオード１６の入力側とダイオード１９の出力側が高周波的に接地されている必要がある。 In the first embodiment, the charging capacitors 21 and 22 are connected in parallel with the pair of diodes 12 and 13, but the capacitance value is half that of the charging capacitors 21 and 22, as shown in FIG. Only one charging capacitor 33 may be connected.
In this case, however, the input side of the diode 16 and the output side of the diode 19 need to be grounded at high frequency.

実施の形態２．
上記実施の形態１では、４個の充電用コンデンサ２１〜２４が積層されているものについて示したが、２×（Ｎ＋１）の充電用コンデンサが積層されていればよい。ただし、Ｎ＝１，２，３，・・・である。
例えば、６個の充電用コンデンサが積層されている場合、図６に示すように、６個の充電用コンデンサの蓄積電圧として出力電圧端子２５，２６には＋３Ｖ，−３Ｖの電圧が印加される。 Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the case where the four charging capacitors 21 to 24 are stacked is shown, but 2 × (N + 1) charging capacitors may be stacked. However, N = 1, 2, 3,.
For example, when six charging capacitors are stacked, as shown in FIG. 6, voltages of +3 V and -3 V are applied to the output voltage terminals 25 and 26 as the accumulated voltages of the six charging capacitors. .

実施の形態３．
図７はこの発明の実施の形態３による電力充電回路を示す構成図であり、図において、図２と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
第３の短絡用コンデンサである短絡用コンデンサ４１，４２は相互に直列に接続され、その接続点２７は高周波的にグランドに接続されている。一対の短絡用コンデンサ４１，４２は一対のダイオード１２，１３と並列に接続されている。
第４の短絡用コンデンサである短絡用コンデンサ４３はダイオード１２の入力側とダイオード１６の入力側間に接続されている。
第５の短絡用コンデンサである短絡用コンデンサ４４はダイオード１３の出力側とダイオード１９の出力側間に接続されている。
充電用コンデンサ４５はダイオード１６の入力側とダイオード１９の出力側間に接続され、ダイオード１２，１３，１６，１９による整流電流を充電する。 Embodiment 3 FIG.
7 is a block diagram showing a power charging circuit according to Embodiment 3 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
The short-circuit capacitors 41 and 42 which are the third short-circuit capacitors are connected in series with each other, and the connection point 27 is connected to the ground in a high frequency manner. The pair of short-circuit capacitors 41 and 42 are connected in parallel with the pair of diodes 12 and 13.
A short-circuit capacitor 43 as a fourth short-circuit capacitor is connected between the input side of the diode 12 and the input side of the diode 16.
A short-circuit capacitor 44 that is a fifth short-circuit capacitor is connected between the output side of the diode 13 and the output side of the diode 19.
The charging capacitor 45 is connected between the input side of the diode 16 and the output side of the diode 19, and charges a rectified current by the diodes 12, 13, 16, and 19.

電力充電回路７のＲＦ信号入力端子１１からＲＦ信号が入力されると、ダイオード１２，１３，１６，１９がＲＦ信号を整流するため、図７の矢印が示す方向に整流電流が流れ、充電用コンデンサ４５に電荷が蓄積される。
この実施の形態３では、短絡用コンデンサ４１〜４４は充電用ではなく、短絡用のコンデンサであるため、上記実施の形態１における充電用コンデンサ２１〜２４より小さな容量値のコンデンサを用いればよい。 When an RF signal is input from the RF signal input terminal 11 of the power charging circuit 7, the diodes 12, 13, 16, and 19 rectify the RF signal, so that a rectified current flows in the direction indicated by the arrow in FIG. Charge is accumulated in the capacitor 45.
In the third embodiment, since the short-circuit capacitors 41 to 44 are not for short-circuiting but for short-circuiting, a capacitor having a smaller capacitance value than the charging capacitors 21 to 24 in the first embodiment may be used.

この際、図２の充電用コンデンサ２１〜２４の合計容量と同一容量の充電用コンデンサ４５が電力充電回路７に実装されているので、上記実施の形態１と同様に、充電用コンデンサ４５の蓄積電圧として出力電圧端子２５，２６には＋２Ｖ，−２Ｖの電圧が印加される。 At this time, since the charging capacitor 45 having the same capacity as the total capacity of the charging capacitors 21 to 24 in FIG. 2 is mounted on the power charging circuit 7, the accumulation of the charging capacitor 45 is the same as in the first embodiment. Voltages of + 2V and −2V are applied to the output voltage terminals 25 and 26 as voltages.

ＲＦＩＤタグの復調回路等は、電力充電回路７の充電用コンデンサ４５に蓄積された電荷を電力源として利用する場合、出力電圧端子２５，２６から＋２Ｖ，−２Ｖの電圧を受けることができるため、ＲＦ信号を送信する電力供給装置までの距離が長く、ＲＦ信号の受信電力が小さくても、駆動するのに十分な電圧を受けることができる可能性が高まる。 Since the demodulation circuit of the RFID tag or the like can receive voltages of + 2V and −2V from the output voltage terminals 25 and 26 when using the electric charge stored in the charging capacitor 45 of the power charging circuit 7 as a power source, Even if the distance to the power supply device that transmits the RF signal is long and the reception power of the RF signal is small, the possibility that a voltage sufficient for driving can be received increases.

以上で明らかなように、この実施の形態３によれば、ダイオード１２の入力側と抵抗１５を介してダイオード１６を接続するとともに、ダイオード１３の出力側と抵抗１８を介してダイオード１９を接続し、ダイオード１６の入力側とダイオード１９の出力側間に充電用コンデンサ４５を接続するように構成したので、ＲＦ信号を送信する電力供給装置までの距離が長くても、出力電圧端子２５，２６から大きな電圧を出力することができる効果を奏する。 As apparent from the above, according to the third embodiment, the diode 16 is connected to the input side of the diode 12 via the resistor 15 and the diode 19 is connected to the output side of the diode 13 via the resistor 18. Since the charging capacitor 45 is connected between the input side of the diode 16 and the output side of the diode 19, the output voltage terminals 25 and 26 can be connected even if the distance to the power supply device that transmits the RF signal is long. There is an effect that a large voltage can be output.

この実施の形態３では、整流電流がダイオード１６→ダイオード１２→ダイオード１３→ダイオード１９→充電用コンデンサ４５の経路で流れるようにするため、インピーダンス素子として抵抗１５，１８を実装しているが、図８に示すように、インピーダンス素子としてコイル３１，３２を実装しても、同様の経路で整流電流を流すことができる。 In the third embodiment, resistors 15 and 18 are mounted as impedance elements so that the rectified current flows through the path of diode 16 → diode 12 → diode 13 → diode 19 → charging capacitor 45. As shown in FIG. 8, even if the coils 31 and 32 are mounted as impedance elements, the rectified current can be passed through the same path.

また、この実施の形態３では、一対のダイオード１２，１３と並列に短絡用コンデンサ４１，４２を接続しているが、図９に示すように、容量値が短絡用コンデンサ４１，４２の半分の短絡用コンデンサ４６を１つだけ接続するようにしてもよい。
ただし、この場合、ダイオード１６の入力側とダイオード１９の出力側が高周波的に接地されている必要がある。 In the third embodiment, the short-circuit capacitors 41 and 42 are connected in parallel with the pair of diodes 12 and 13, but the capacitance value is half that of the short-circuit capacitors 41 and 42 as shown in FIG. Only one short-circuit capacitor 46 may be connected.
In this case, however, the input side of the diode 16 and the output side of the diode 19 need to be grounded at high frequency.

実施の形態４．
上記実施の形態３では、図２における４個の充電用コンデンサ２１〜２４の合計容量と同一容量の充電用コンデンサ４５が実装されているものについて示したが、２×（Ｎ＋１）の充電用コンデンサの合計容量と同一容量の充電用コンデンサ４５が実装されていてもよい。ただし、Ｎ＝１，２，３，・・・である。
例えば、６個の充電用コンデンサの合計容量と同一容量の充電用コンデンサ４５が実装されている場合、図１０に示すように、充電用コンデンサ４５の蓄積電圧として出力電圧端子２５，２６には＋３Ｖ，−３Ｖの電圧が印加される。 Embodiment 4 FIG.
In the third embodiment, the case where the charging capacitor 45 having the same capacity as the total capacity of the four charging capacitors 21 to 24 in FIG. 2 is mounted is shown. However, 2 × (N + 1) charging capacitors are shown. A charging capacitor 45 having the same capacity as the total capacity may be mounted. However, N = 1, 2, 3,.
For example, when a charging capacitor 45 having the same capacity as the total capacity of six charging capacitors is mounted, the output voltage terminals 25 and 26 have + 3V as the accumulated voltage of the charging capacitor 45 as shown in FIG. , −3V is applied.

実施の形態５．
上記実施の形態３では、特に言及していないが、図１１に示すように、充電用コンデンサ４５を除く部分をＩＣ化して１つの集積回路８を構成し、その集積回路８に充電用コンデンサ４５を外付けするようにしてもよい。
これにより、集積回路８の小型化を図ることができる効果を奏する。 Embodiment 5. FIG.
Although not particularly mentioned in the third embodiment, as shown in FIG. 11, the integrated circuit 8 is configured by forming a part except for the charging capacitor 45 into an IC, and the charging capacitor 45 is included in the integrated circuit 8. May be externally attached.
As a result, the integrated circuit 8 can be reduced in size.

実施の形態６．
上記実施の形態１〜５では、出力電圧端子２５，２６から充電用コンデンサの蓄積電圧を出力するものについて示したが、図１２及び図１３に示すように、出力電圧端子２５，２６から出力される電圧が基準電圧（例えば、３Ｖ）を超えないように、その出力電圧の上昇を制限するリミッタ５１を出力電圧端子２５と出力電圧端子２６間に接続するようにしてもよい。 Embodiment 6 FIG.
In the first to fifth embodiments, the output voltage terminals 25 and 26 output the accumulated voltage of the charging capacitor. However, as shown in FIGS. 12 and 13, the output voltages are output from the output voltage terminals 25 and 26. A limiter 51 that restricts an increase in the output voltage may be connected between the output voltage terminal 25 and the output voltage terminal 26 so that the output voltage does not exceed a reference voltage (for example, 3 V).

これにより、ＲＦ信号を送信する電力供給装置までの距離が短く、ＲＦ信号の受信電力が大き過ぎても、出力電圧端子２５，２６から出力される電圧が基準電圧を超えないように、リミッタ５１がその出力電圧の上昇を制限するので、ダイオードなどのデバイスの破損を防止することができる効果を奏する。 Accordingly, the limiter 51 prevents the voltage output from the output voltage terminals 25 and 26 from exceeding the reference voltage even if the distance to the power supply device that transmits the RF signal is short and the reception power of the RF signal is too large. Restricts the increase of the output voltage, so that the device such as a diode can be prevented from being damaged.

実施の形態７．
上記実施の形態６では、出力電圧端子２５と出力電圧端子２６間にリミッタ５１を接続するものについて示したが、図１４及び図１５に示すように、出力電圧端子２５，２６から出力される電圧が基準電圧（例えば、３Ｖ）を超えないように、その出力電圧の上昇を制限するリミッタ５２をダイオード１２，１３の接続点１４に接続するようにしてもよい。 Embodiment 7 FIG.
In the sixth embodiment, the limiter 51 is connected between the output voltage terminal 25 and the output voltage terminal 26. However, as shown in FIGS. 14 and 15, the voltages output from the output voltage terminals 25 and 26 are shown. May be connected to the connection point 14 of the diodes 12 and 13 so as not to exceed the reference voltage (for example, 3V).

これにより、ＲＦ信号を送信する電力供給装置までの距離が短く、ＲＦ信号の受信電力が大き過ぎても、出力電圧端子２５，２６から出力される電圧が基準電圧を超えないように、リミッタ５１がその出力電圧の上昇を制限するので、即ち、リミッタ５１がＲＦ信号の振幅が基準振幅を超えないように、ＲＦ信号の振幅を制限するため、ダイオードなどのデバイスの破損を防止することができる効果を奏する。
なお、リミッタ５１とリミッタ５２の双方を実装してもよいことは言うまでもない。 Accordingly, the limiter 51 prevents the voltage output from the output voltage terminals 25 and 26 from exceeding the reference voltage even if the distance to the power supply device that transmits the RF signal is short and the reception power of the RF signal is too large. Restricts the rise of the output voltage, that is, the limiter 51 limits the amplitude of the RF signal so that the amplitude of the RF signal does not exceed the reference amplitude, so that damage to a device such as a diode can be prevented. There is an effect.
Needless to say, both the limiter 51 and the limiter 52 may be mounted.

実施の形態８．
上記実施の形態６では、出力電圧端子２５と出力電圧端子２６間にリミッタ５１を接続するものについて示したが、図１６及び図１７に示すように、ＳＷ制御回路６１が出力電圧端子２５，２６から出力される電圧を監視し、その電圧が基準電圧（例えば、３Ｖ）を超えると、スイッチ６２を開いてダイオード１２，１３，１６，１９と充電用コンデンサ２１〜２４，４５を切り離すようにしてもよい。
これにより、上記実施の形態６と同様に、ダイオードなどのデバイスの破損を防止することができる効果を奏する。 Embodiment 8 FIG.
In the sixth embodiment, the limiter 51 is connected between the output voltage terminal 25 and the output voltage terminal 26. However, as shown in FIGS. 16 and 17, the SW control circuit 61 has the output voltage terminals 25, 26. Is monitored, and when the voltage exceeds a reference voltage (for example, 3 V), the switch 62 is opened so that the diodes 12, 13, 16, 19 and the charging capacitors 21-24, 45 are disconnected. Also good.
As a result, similar to the sixth embodiment, there is an effect that damage to devices such as diodes can be prevented.

実施の形態９．
上記実施の形態８では、ＳＷ制御回路６１が出力電圧端子２５，２６から出力される電圧を監視し、その電圧が基準電圧（例えば、３Ｖ）を超えると、スイッチ６２を開いてダイオード１２，１３，１６，１９と充電用コンデンサ２１〜２４，４５を切り離すものについて示したが、リミッタ５１，５２が実装されている場合（図１２〜図１５を参照）、ＳＷ制御回路６１がリミッタ５１，５２に電流が流れているか否かを監視し、リミッタ５１，５２に電流が流れると、スイッチ６２を開いてダイオード１２，１３，１６，１９と充電用コンデンサ２１〜２４，４５を切り離すようにしてもよい。
これにより、上記実施の形態８と同様に、ダイオードなどのデバイスの破損を防止することができる効果を奏する。 Embodiment 9 FIG.
In the eighth embodiment, the SW control circuit 61 monitors the voltage output from the output voltage terminals 25 and 26, and when the voltage exceeds a reference voltage (for example, 3V), the switch 62 is opened and the diodes 12, 13 are opened. , 16 and 19 and the charging capacitors 21 to 24 and 45 are separated from each other. However, when the limiters 51 and 52 are mounted (see FIGS. 12 to 15), the SW control circuit 61 includes the limiters 51 and 52. It is also possible to monitor whether or not current flows through the limiters 51 and 52, and when the current flows through the limiters 51 and 52, the switch 62 is opened to disconnect the diodes 12, 13, 16, and 19 from the charging capacitors 21 to 24 and 45. Good.
As a result, similar to the above-described eighth embodiment, there is an effect that damage to devices such as diodes can be prevented.

実施の形態１０．
上記実施の形態１では、給電点２がアンテナ１のほぼ中央に設けられているものについて示したが、図１８に示すように、給電点２がアンテナ１の端部に設けられている程、ＲＦ信号入力端子１１における入力インピーダンスＺ_０が大きくなる。
ＲＦ信号入力端子１１における入力インピーダンスＺ_０が大きい程、ダイオード１２，１３，１６，１９による整流電流が多くなるため、ＲＦ信号の受信電力が小さい場合でも、充電用コンデンサ２１〜２４，４５の蓄積電圧を高めることができる。 Embodiment 10 FIG.
In Embodiment 1 described above, the feeding point 2 is provided at approximately the center of the antenna 1, but as shown in FIG. 18, as the feeding point 2 is provided at the end of the antenna 1, input impedance _{Z 0} at the RF signal input terminal 11 is increased.
As the input impedance Z _{0 at the} RF signal input terminal 11 is larger, the rectified current by the diodes 12, 13, 16, and 19 is increased. The voltage can be increased.

そこで、この実施の形態１０では、図１９に示すように、アンテナ１の端部近傍に給電点２を設け、その給電点２からスルーホール５及びマイクロストリップ線路６を介して、ＲＦ信号を電力充電回路７のＲＦ信号入力端子１１に入力するようにしている。
これにより、ＲＦ信号を送信する電力供給装置までの距離が長いために、ＲＦ信号の受信電力が小さい場合でも、出力電圧端子２５，２６から大きな電圧を出力することができる効果を奏する。 Therefore, in the tenth embodiment, as shown in FIG. 19, a feeding point 2 is provided in the vicinity of the end of the antenna 1, and an RF signal is transmitted from the feeding point 2 via the through hole 5 and the microstrip line 6. The signal is input to the RF signal input terminal 11 of the charging circuit 7.
Thereby, since the distance to the power supply device that transmits the RF signal is long, there is an effect that a large voltage can be output from the output voltage terminals 25 and 26 even when the reception power of the RF signal is small.

なお、この実施の形態１０では、アンテナ１の給電点２からスルーホール５及びマイクロストリップ線路６を介して、ＲＦ信号を電力充電回路７のＲＦ信号入力端子１１に入力するものについて示したが、図２０に示すように、マイクロストリップ線路６を介さずに、アンテナ１の給電点２からスルーホール５のみを介して、ＲＦ信号を電力充電回路７のＲＦ信号入力端子１１に入力するようにしてもよい。 In the tenth embodiment, the RF signal is input to the RF signal input terminal 11 of the power charging circuit 7 from the feed point 2 of the antenna 1 through the through hole 5 and the microstrip line 6. As shown in FIG. 20, the RF signal is input to the RF signal input terminal 11 of the power charging circuit 7 from the feeding point 2 of the antenna 1 only through the through hole 5 without passing through the microstrip line 6. Also good.

また、この実施の形態１０では、電力充電回路７がＲＦＩＤタグの下面に実装されているものについて示したが、図２１に示すように、電力充電回路７がＲＦＩＤタグの上面に実装されていてもよい。
ただし、この場合、給電点２がアンテナ１の端部に設けられるため、ＲＦ信号入力端子１１における入力インピーダンスＺ_０が大きくなり過ぎる場合には、図２２に示すように、アンテナ１に切欠き部１ａを施して、その切欠き部１ａに給電点２を設けるようにすればよい。 In the tenth embodiment, the power charging circuit 7 is mounted on the lower surface of the RFID tag. However, as shown in FIG. 21, the power charging circuit 7 is mounted on the upper surface of the RFID tag. Also good.
However, in this case, since the feeding point 2 is provided at the end of the antenna 1, when the input impedance Z _{0 at} the RF signal input terminal 11 becomes too large, as shown in FIG. What is necessary is just to give 1a and to provide the feed point 2 in the notch part 1a.

実施の形態１１．
上記実施の形態１〜１０では、ダイオード１２，１３，１６，１９の構成成分については言及していないが、例えば、シリコンと白金から構成されている高障壁電位ダイオードを用いる場合、ダイオード１２，１３，１６，１９を流れる整流電流が少なくなり、充電用コンデンサ２１〜２４，４５に対する充電効率が低くなる。 Embodiment 11 FIG.
In the first to tenth embodiments, the components of the diodes 12, 13, 16, and 19 are not mentioned. For example, when a high barrier potential diode made of silicon and platinum is used, the diodes 12, 13 are used. , 16, 19 is reduced, and charging efficiency for charging capacitors 21-24, 45 is reduced.

そこで、この実施の形態１１では、ダイオード１２，１３，１６，１９として、シリコンとチタンシリサイド（Titanium Silicide）から構成されている低障壁電位ダイオードを使用して、ダイオード１２，１３，１６，１９を流れる整流電流が多くなるようにしている。
これにより、この実施の形態１１によれば、充電用コンデンサ２１〜２４，４５に対する充電効率が向上し、ＲＦ信号を送信する電力供給装置までの距離が長いために、ＲＦ信号の受信電力が小さい場合でも、出力電圧端子２５，２６から大きな電圧を出力することができる効果を奏する。 Therefore, in the eleventh embodiment, low-barrier potential diodes made of silicon and titanium silicide are used as the diodes 12, 13, 16, 19 and the diodes 12, 13, 16, 19 are used. The flowing rectified current is increased.
As a result, according to the eleventh embodiment, the charging efficiency for the charging capacitors 21 to 24 and 45 is improved, and the distance to the power supply device that transmits the RF signal is long, so the received power of the RF signal is small. Even in this case, there is an effect that a large voltage can be output from the output voltage terminals 25 and 26.

この発明の実施の形態１による電力充電回路が搭載されたＲＦＩＤタグを示す構成図である。It is a block diagram which shows the RFID tag carrying the electric power charging circuit by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１による電力充電回路を示す構成図である。It is a block diagram which shows the electric power charging circuit by Embodiment 1 of this invention. 一対のダイオードと一対の充電用コンデンサからなる電力充電回路を示す構成図である。It is a block diagram which shows the electric power charging circuit which consists of a pair of diode and a pair of capacitor for charge. この発明の実施の形態１による他の電力充電回路を示す構成図である。It is a block diagram which shows the other electric power charging circuit by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１による他の電力充電回路を示す構成図である。It is a block diagram which shows the other electric power charging circuit by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態２による電力充電回路を示す構成図である。It is a block diagram which shows the electric power charging circuit by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態３による電力充電回路を示す構成図である。It is a block diagram which shows the electric power charging circuit by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態３による他の電力充電回路を示す構成図である。It is a block diagram which shows the other electric power charging circuit by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態３による他の電力充電回路を示す構成図である。It is a block diagram which shows the other electric power charging circuit by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態４による電力充電回路を示す構成図である。It is a block diagram which shows the electric power charging circuit by Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態５による電力充電回路を示す構成図である。It is a block diagram which shows the electric power charging circuit by Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態６による電力充電回路を示す構成図である。It is a block diagram which shows the electric power charging circuit by Embodiment 6 of this invention. この発明の実施の形態６による電力充電回路を示す構成図である。It is a block diagram which shows the electric power charging circuit by Embodiment 6 of this invention. この発明の実施の形態７による電力充電回路を示す構成図である。It is a block diagram which shows the electric power charging circuit by Embodiment 7 of this invention. この発明の実施の形態７による電力充電回路を示す構成図である。It is a block diagram which shows the electric power charging circuit by Embodiment 7 of this invention. この発明の実施の形態８による電力充電回路を示す構成図である。It is a block diagram which shows the electric power charging circuit by Embodiment 8 of this invention. この発明の実施の形態８による電力充電回路を示す構成図である。It is a block diagram which shows the electric power charging circuit by Embodiment 8 of this invention. この発明の実施の形態１０による電力充電回路を示す構成図である。It is a block diagram which shows the electric power charging circuit by Embodiment 10 of this invention. この発明の実施の形態１０による電力充電回路を示す構成図である。It is a block diagram which shows the electric power charging circuit by Embodiment 10 of this invention. この発明の実施の形態１０による電力充電回路を示す構成図である。It is a block diagram which shows the electric power charging circuit by Embodiment 10 of this invention. この発明の実施の形態１０による電力充電回路を示す構成図である。It is a block diagram which shows the electric power charging circuit by Embodiment 10 of this invention. この発明の実施の形態１０による電力充電回路を示す構成図である。It is a block diagram which shows the electric power charging circuit by Embodiment 10 of this invention.

Explanation of symbols

１アンテナ、２給電点、３ａ，３ｂ誘電体基板、４地導体、５スルーホール、６マイクロストリップ線路、７電力充電回路、８集積回路、１１ＲＦ信号入力端子、１２，１３ダイオード（一対のダイオード）、１４接続点、１５抵抗（インピーダンス素子）、１６ダイオード（第１のダイオード）、１７短絡用コンデンサ（第１の短絡用コンデンサ）、１８抵抗（インピーダンス素子）、１９ダイオード（第２のダイオード）、２０短絡用コンデンサ（第２の短絡用コンデンサ）、２１，２２充電用コンデンサ（第１の充電用コンデンサ）、２３充電用コンデンサ（第２の充電用コンデンサ）、２４充電用コンデンサ（第３の充電用コンデンサ）、２５，２６出力電圧端子、３１，３２コイル、３３充電用コンデンサ（第１の充電用コンデンサ）、４１，４２短絡用コンデンサ（第３の短絡用コンデンサ）、４３短絡用コンデンサ（第４の短絡用コンデンサ）、４４短絡用コンデンサ（第５の短絡用コンデンサ）、４５充電用コンデンサ、４６短絡用コンデンサ（第３の短絡用コンデンサ）、５１リミッタ、５２リミッタ、６１ＳＷ制御回路、６２スイッチ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Antenna, 2 Feeding point, 3a, 3b Dielectric board | substrate, 4 Ground conductor, 5 Through hole, 6 Microstrip line, 7 Power charging circuit, 8 Integrated circuit, 11 RF signal input terminal, 12, 13 Diode (a pair of diodes) ), 14 connection point, 15 resistance (impedance element), 16 diode (first diode), 17 short-circuit capacitor (first short-circuit capacitor), 18 resistance (impedance element), 19 diode (second diode) , 20 short-circuit capacitor (second short-circuit capacitor), 21, 22 charge capacitor (first charge capacitor), 23 charge capacitor (second charge capacitor), 24 charge capacitor (third Capacitor for charging), 25, 26 Output voltage terminal, 31, 32 coils, 33 Charging capacitor Capacitor (first charging capacitor), 41, 42 short-circuit capacitor (third short-circuit capacitor), 43 short-circuit capacitor (fourth short-circuit capacitor), 44 short-circuit capacitor (fifth short-circuit capacitor) , 45 Charging capacitor, 46 Short-circuit capacitor (third short-circuit capacitor), 51 limiter, 52 limiter, 61 SW control circuit, 62 switch.

Claims

When a modulation signal is input from the connection point, a pair of diodes that rectify the modulation signal, a first diode that is connected to an input side of the pair of diodes via an impedance element, and rectifies the modulation signal; A second diode connected to the output side of the pair of diodes via an impedance element and rectifying the modulation signal; and a second diode connected between a connection point of the output side of the first diode and the pair of diodes. One short-circuit capacitor, a second short-circuit capacitor connected between the input side of the second diode and the connection point of the pair of diodes, and the plurality of diodes connected in parallel with the pair of diodes A first charging capacitor for charging the rectified current generated by the capacitor, and connected between the input side of the pair of diodes and the input side of the first diode. A second charging capacitor for charging a rectified current by the plurality of diodes; and a second charging capacitor connected between an output side of the pair of diodes and an output side of the second diode to charge the rectified current by the plurality of diodes. A power charging circuit comprising three charging capacitors.

2. The power charging circuit according to claim 1, wherein the first and second diodes, the first and second shorting capacitors, and the second and third charging capacitors are stacked in a plurality of stages.

When a modulation signal is input from the connection point, a pair of diodes that rectify the modulation signal, a first diode that is connected to an input side of the pair of diodes via an impedance element, and rectifies the modulation signal; A second diode connected to the output side of the pair of diodes via an impedance element and rectifying the modulation signal; and a second diode connected between a connection point of the output side of the first diode and the pair of diodes. 1 short-circuit capacitor, a second short-circuit capacitor connected between the input side of the second diode and the connection point of the pair of diodes, and a third short-circuit connected in parallel with the pair of diodes Capacitor, a fourth short-circuit capacitor connected between the input side of the pair of diodes and the input side of the first diode, and the pair of diodes. A fifth short-circuit capacitor connected between the output side of the first diode and the output side of the second diode; connected between the input side of the first diode and the output side of the second diode; A power charging circuit comprising a charging capacitor for charging a rectified current by the diode.

4. The power charging circuit according to claim 3, wherein the first and second diodes and the first to fifth short-circuit capacitors are stacked in a plurality of stages.

4. The power charging circuit according to claim 3, wherein the pair of diodes, the first and second diodes, and the first to fifth short-circuit capacitors are integrated into an integrated circuit.

6. A limiter for limiting a rise in the output voltage of the charging capacitor exceeding the reference voltage is connected between the input side of the first diode and the output side of the second diode. The power charging circuit according to claim 1.

6. The power charging circuit according to claim 1, wherein a limiter for limiting an increase in output voltage of the charging capacitor exceeding the reference voltage is connected to a connection point of the pair of diodes. .

8. The power charging circuit according to claim 1, further comprising a switch that disconnects the diode and the charging capacitor when the output voltage of the charging capacitor exceeds a reference voltage. 9.

8. The power charging circuit according to claim 6, further comprising a switch for separating the diode and the charging capacitor when a current flows through the limiter.

The power charging circuit according to any one of claims 1 to 9, wherein the pair of diodes inputs a modulation signal from a feeding point provided in the vicinity of an end of the antenna.

The power charging circuit according to any one of claims 1 to 10, wherein the diode is made of silicon and titanium silicide.

The power charging circuit according to any one of claims 1 to 11, wherein a resistor or a coil having an impedance larger than an input impedance at a connection point of a pair of diodes is used as the impedance element.