DE2635274A1

DE2635274A1 - Pocket calculator with solar cell power pack - has control pulse generator producing pulse only for duration of calculation to save power

Info

Publication number: DE2635274A1
Application number: DE19762635274
Authority: DE
Inventors: Gerhard Krause
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1976-08-05
Filing date: 1976-08-05
Publication date: 1978-02-09
Also published as: DE2635274C3; DE2635274B2

Abstract

The energy consumption of pocket calculators with solar energy cells supplies is minimised by only supplying the circuits with energy during the short interval that a computation is occuring A control pulse generator (S) produces a short duration impulse (0.15) when an arithmetic operation is initiated. The signal is used to close gates (S1, S3) to transfer information from input (E) to the arithmetic circuits (R) and to output to the drive display stages (S3). A main switch (S2) couples in the solar cells and allows the stored energy in a capacitor (C) to be made available for circuit use. An additional facility allows a measured external parameter to be entered and amplified, followed by conversion and display.

Description

potenzen zu vergrößern. Diese Maßnahme kann in Sonderfällen sinn-to increase potencies. This measure can be useful in special cases.

voll sein, wenn ohnehin ausreichend Lichtenergie zur Verfügung steht. Gewöhnlich ist aber dieses Verfahren ungünstiger als das Laden aus dem Netz.be full if enough light energy is available anyway. However, this method is usually less favorable than charging from the network.

Handelsübliche Taschenrechner mit Flüssigkristallanzeigen, die für kleinen Stromverbrauch entwickelt wurden, benötigen eine Versorgungsleistung von etwa 1C 3 W. Dies ergibt bei einer Solarzellenfläche von 10 cm2 einen Nutzungsfaktor von etwa 0,2, was ein für die Praxis vernunftiger Wert ist. Die große Solarzellenfläche von 10 cm2 erfordert aber einen großen Aufwand, so daß auch dieses Verfahren für die Praxis wenig geeignet ist.Commercially available pocket calculators with liquid crystal displays that are used for small power consumption have been developed, require a supply power of about 1C 3 W. This results in a usage factor for a solar cell area of 10 cm2 of about 0.2, which is a reasonable value in practice. The large solar cell area of 10 cm2 but requires a lot of effort, so that this method for the practice is not very suitable.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs geneunten Art anzugeben, das einen Betrieb eines Taschenrechners mit möglichst geringem Leistungsverbrauch ermöglicht.It is therefore an object of the invention to provide a method of the type mentioned at the beginning Type to indicate that a pocket calculator is operated with the lowest possible power consumption enables.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Rechenwerk nur während der eigentlichen Rechenoperation mit Energie versorgt wird.According to the invention, this object is achieved in that the arithmetic unit is only supplied with energy during the actual arithmetic operation.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß das Rechenierk einen IçIeßverstärker, eine Informationsauswertestufe und gegebenenfalls einen Signalgenerator aufweist.A further development of the invention consists in the fact that the arithmetic unit an input amplifier, an information evaluation stage and, if necessary, a signal generator having.

Es ist vorteilhaft, daß die von den Solarzellen gelieferte Energie zunächst in einem Kondensator gespeichert und dann bei Bedarf dem Rechenwerk zugeführt wird.It is advantageous that the energy supplied by the solar cells initially stored in a capacitor and then fed to the arithmetic unit when required will.

Schließlich besteht noch eine Weiterbildung der Erfindung darin, daß der Kondensator eine Kapazität von 100 bis 10 000 /uF aufweist.Finally, there is another development of the invention that the capacitor has a capacitance of 100 to 10,000 / uF.

Die Anzeige station eines Taschenrechners mit Flüssigkristallanzeige benötigt bei Feldeffektbetrieb eine Leistung von ungefähr 20 /uW. Selbst wenn es nicht gelingen sollte, diese Versorgungsleistung noch wesentlich herabzusetzen, kann der Taschenrechner direkt, das heißt ohne Speicherung der Energie in Akkumulatoren, mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens betrieben werden: Verfahren zum Betrieb eines Taschenrechners Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines mit einem Re.chenwerk und einer Anzeige station (Display) versehenen Taschenrechners mit von Solarzellen zugeführter Energie. Unter Rechenwerk" sollen dabei auch ein Meßverstärker, eine Informationsauswerte stufe und gegebenenfalls ein Signalgenerator verstanden werden.The display station of a pocket calculator with a liquid crystal display requires a power of around 20 / uW for field effect operation. Even if it is should not succeed in significantly reducing this supply performance, can the calculator directly, i.e. without storing the energy in accumulators, can be operated with the aid of the method according to the invention: procedure for operating a pocket calculator The invention relates to a method for operating a pocket calculator provided with a calculator and a display station (display) with energy supplied by solar cells. Under arithmetic logic unit "should also include a Measuring amplifier, an information evaluation stage and possibly a signal generator be understood.

Der Stromverbrauch von Taschenrechnern, deren Anzeige station mit Lumineszenz- oder Leuchtdioden versehen ist, liegt bekanntlich im Bereich von 100 mW bis 1 W. In einem schwach beleuchteten Raum stehen nach der Unwandlung der Lichtenergie in elektrische Energie Leistungsdichten von ungefähr 2 . 10 5 w/cm2 zur Verfügung. Da aus wirtschaftlichen Gründen für aufwendige Taschenrechner allenfalls 10 cm2 Solarzellenfläche verwendet werden können. kann damit für einen Rechner eine Leistung von 2 . 10-4 W erzeugt werden, Auf Grund des chen angegobenen Stromverbrauchs liegt somit der Nutzungsfaktor, nämlich das -Verhältnis von Nutzungszeit zu Ladezeit, bei etwa 10-3. Dies ist für einen berufsmäßigen Einsatz eines Taschenrechners unzureichend. Für zahlreiche privat genutzte Taschenrechiier mag dieser Nutzungsfaktor zwar ausreichend sein, der derzeit große Aufwand für Solarzellen dürfte aber einen Einsatz bei dieser Taschenrechnergruppe unzweckmäßig machen.The power consumption of calculators whose display station with Luminescence or light emitting diodes is provided, is known to be in the range of 100 mW to 1 W. In a weakly lit room stand after the conversion of the light energy in electrical energy power densities of about 2. 10 5 w / cm2 available. Since, for economic reasons, expensive pocket calculators are at most 10 cm2 Solar cell surface can be used. can thus be an achievement for a computer from 2. 10-4 W are generated, due to the specified power consumption thus the usage factor, namely the ratio of usage time to charging time, at around 10-3. This is insufficient for professional use of a pocket calculator. This usage factor may be sufficient for numerous privately used pocket clerks be, the currently great expense for solar cells is likely to be used in this Make the calculator group inexpedient.

Es ist @war möglich, durch Laden bei starkem Sonnenlicht oder in der Nähe einer Glühlampe die Nutzungsfaktoren bis zu zwei Zehner- Das Rechenwerk wird nur während der eigentlichen Rechenoperation einge schaltet, während die Anzeige station mit dem Leistungsverbruch von ungefähr 20 /uW so lange in Betrieb ist, wie der Hauptschalter des Taschenrechners eingeschaltet ist. Der Eingabespeicher und Ziffernsegmenttreiber einschließlich Speicher sind langsam arbeitende Stufen und benötigen daher nur wenig Betriebsstron.It is @was possible by charging in strong sunlight or in the Similar to an incandescent lamp, the usage factors are up to two tens That Arithmetic unit is only switched on during the actual arithmetic operation, while the display station with the power consumption of about 20 / uW in operation for so long is how the calculator's main switch is turned on. The input memory and digit segment drivers including memory are slow operating stages and therefore only need a little operating electricity.

Die Energie für das Rechenwerk wird einem Kondensator mit einer Kapazität von ungefähr 100 /uF entnommen.The energy for the calculator is a capacitor with a capacity taken from about 100 / uF.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert, in deren Fig. 1 und 2 jeweils ein Blockschaltbild eines Taschenrechners dargestellt ist: In der Fig. 1 formt ein Steuerimpulsgenerator S beim Bedienen einer Befehls- oder Zifferntaste T einen Steuerimpuls der Länge 4 t (zum Beispiel 0,1 5), die dem Rechenbefehl angepaßt werden kann.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, 1 and 2 each show a block diagram of a pocket calculator is: In Fig. 1, a control pulse generator S forms when operating a command or numeric key T a control pulse of length 4 t (for example 0.1 5), which the Arithmetic command can be adapted.

In einem Eingabe speicher E werden die Ziffern und Befehle in einem Speicher mit sehr geringem Stromverbrauch zwischengespeichert. Ei ne elektronische Schalteinheit S1 dient zur Informationsübertragung zu einem Rechenwerk R. Über einen Schalter S2 wird die Betriebsspannung angelegt, die aus dem Fotoelement (Solarzellen) F gewonnen wird. Durch eine elektronische Schalteinheit 5 wird Information zu einer Display-Ansteuerstufe DS mit einem Display-Speicher geringen Stromverbrauchs übertragen. Der Ausgang dieser Stufe DS ist mit einem Display D, vorzugsweise einem Flüssigkristall-Display, verbunden, das einer. sehr geringen Stromverbrauch hat. Ein Kondensator C gibt kurzzeitig relativ große Ströme an das Raciwrk R ab In der Fig. 2 sind einande-r entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in der Fig. 1.In an input memory E, the digits and commands are in one Cached memory with very low power consumption. An electronic one Switching unit S1 is used to transmit information to an arithmetic logic unit R. Via a Switch S2 is used to apply the operating voltage that comes from the photo element (solar cells) F is obtained. By means of an electronic switching unit 5, information becomes a Transfer the display control stage DS with a display memory with low power consumption. The output of this stage DS is connected to a display D, preferably a liquid crystal display, connected that one. has very low power consumption. A capacitor C is briefly relatively large currents to the Raciwrk R ab In Fig. 2 are mutually-r Parts are provided with the same reference numerals as in FIG. 1.

Ein Signalgenerator G ist über ein Meßobjekt MO mit einem Meßverstärker MV verbunden, dessen Ausgang an eine Informationsauswertestufe IA angeschlossen ist. Diese ist mit einer Display-Ansteuerstufe DS mit einem Display-Speicher geringen Stromverbrauchs verbunden. Eine Taste T dient zum Auslösen eines Meßbefchls. Sie kam gegebenenfalls durch ein Steuersignal von einem anderen Gerät er setzt werden. Ein mit der Taste T verbundener Steuerimpulsgenerator S mit geringem Stromverbrauch gibt einen Steuerimpuls der Länge # t (zum Beispiel 10 3 s) ab. Ein elektronischer Schalter dient zum Schalten der Betriebsspannung. Der Kondensator C liefert schließlich kurzzeitig große Ströme zum Signalgenerator G, zum Meßverstärker MV und zur Informationsauswertestufe IA.A signal generator G is connected to a measuring amplifier via a device under test MO MV connected, the output of which is connected to an information evaluation stage IA is. This is low with a display control stage DS with a display memory Connected to electricity consumption. A key T is used to trigger a Measurement attachment It may have come from a control signal from another device be replaced. A control pulse generator S connected to the key T with low Power consumption emits a control pulse of length # t (for example 10 3 s). A electronic switch is used to switch the operating voltage. The condenser Finally, C briefly supplies large currents to the signal generator G, to the measuring amplifier MV and for information evaluation level IA.

5 Patentansprüche 2 Figuren Leerseite5 claims 2 figures Blank page

Claims

Claims method for operating one with an arithmetic unit and a display station (display) provided pocket calculator with supplied by solar cells Energy, that is, that the arithmetic unit (R) only is supplied with energy during the actual arithmetic operation (Fig. 1) 2. Method according to claim 1, that the arithmetic unit a measuring amplifier (IN), an information evaluation stage (IA) and possibly a signal generator (S) (Fig. 2).

3. The method according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h e t that the energy supplied by the solar balloon (F) initially comes in one Capacitor (C) is stored and then fed to the arithmetic unit (R) when required.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, d a d u r c h g e k It is noted that the capacitor (C) has a capacity of 100 to 10,000 XuF.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, d a d u r c h g e k It is noted that the arithmetic or measuring operation is shorter than 1 s is.