JP2002527807A - 保護システム - Google Patents

保護システム

Info

Publication number
JP2002527807A
JP2002527807A JP2000576339A JP2000576339A JP2002527807A JP 2002527807 A JP2002527807 A JP 2002527807A JP 2000576339 A JP2000576339 A JP 2000576339A JP 2000576339 A JP2000576339 A JP 2000576339A JP 2002527807 A JP2002527807 A JP 2002527807A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
currents
maximum allowable
electronic device
operation mode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000576339A
Other languages
English (en)
Inventor
ファン ケンペン ポーラス
Original Assignee
タレス ネーデルラント ベスローテン フェンノートシャップ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by タレス ネーデルラント ベスローテン フェンノートシャップ filed Critical タレス ネーデルラント ベスローテン フェンノートシャップ
Publication of JP2002527807A publication Critical patent/JP2002527807A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/28Supervision thereof, e.g. detecting power-supply failure by out of limits supervision
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Laying Of Electric Cables Or Lines Outside (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Orthopedics, Nursing, And Contraception (AREA)
  • Processing Of Meat And Fish (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
  • Power Sources (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

(57)【要約】 CTOS装置に含まれる電子機器を太陽放射、核爆発、電磁誘導又は電源電圧変動により生ずるラッチアップの影響から保護する。これを達成するために、CTOS装置の予備動作フェーズにおいて、供給電流を測定し、メモリ装置に記憶する。動作中、供給電流を記憶した電流と連続的に比較し、消費電流が記憶した電流をはっきり越える場合に前記電子機器の切離しを実行する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、電子機器を含む装置の起り得る破壊状態を検出し、この状態を終わ
らせる方法であって、少なくとも一つの電圧源から接続手段を経て電子機器によ
って消費される電流I1,I2,..,Inを記憶した最大許容電流Im1,Im2,..,Imn
と連続的に比較し、少なくとも一つの消費電流Ijが対応する最大許容電流Imj
より高くなると同時に(ここでj∈{1,2,..,m})、前記接続手段を前記少なくと
も一つの電圧源から切り離し、続いて接地させる保護方法に関するものである。
【0002】 この方法は特に従来既知のラッチアップ状態の結果として起り得る電子機器の
破壊を防止するのが目的である。ラッチアップが起ると電子機器に含まれる少な
くとも一つの構成素子が設計時には予想もしない状態又は少なくとも起り得ると
は考えられない状態になり、この少なくとも一つの構成素子の破壊が避けられず
、これがシステムの動作上の有効性に通常悪影響を及ぼす。ラッチアップは強い
電磁界、静電放電、大きく変動する電源電圧又は高エネルギー粒子の結果として
起り得る。
【0003】 宇宙又は軍事用に設計された専門家用装置に対しては、ラッチアップを生じな
い構成素子を使用するのが好ましい。しかし、それらの桁外れに高い値段のため
に、これらの構成素子は低級装置に使用するには不適当である。特にコンピュー
タ装置には、ラッチアップを生じ易い4層形の素子がたいてい使用されている。
【0004】 コンピュータ装置は大衆性を増しており、非常に高い完成状態に到達している
。従って、たとえ専門家用でもCOTS(Commercial-off-The-Shelf:いつでも
入手し得る規格品の)構成素子の使用が避けられない。しかし、専門家用装置は
CTOS装置に含まれる構成素子のラッチアップの結果として故障する惧れがあ
る。宇宙用では、高い放射レベルを有する太陽放射の結果としてこのことが起り
得る。軍事用装置は比較的近くの核爆発に耐える必要がある。低級装置では、ラ
ッチアップは装置の近くの落雷の結果として又は、例えば、船又は飛行機の電源
システムにおいて遭遇する問題によって起り得る。
【0005】 従って、本発明の目的は、CTOS装置を、このCTOS装置自体を変更する
ことなく、ラッチアップの影響から保護することにある。
【0006】 本発明は、電子機器を含む装置の起り得る破壊状態を検出し、この状態を終わ
らせる装置であって、動作モードにおいて少なくとも一つの電圧源から電子機器
によって消費される電流を測定する測定手段と、電子機器により許容される最大
電流を記憶するメモリ手段と、消費電流を対応する記憶電流と連続的に比較する
ディジタルプロセッサと、少なくとも一つの消費電流がメモリ手段に記憶された
対応する最大許容電流レベルを越える場合に、前記電子機器を前記少なくとも一
つの電圧源から切離し、続いて前記電子機器を接地させるプロセッサ制御スイッ
チ手段とを具える保護装置にも関するものである。
【0007】 保護すべき装置について、種々の動作モードを区別することができる。例えば
、保護すべき装置は待機モード又はフル動作モードにすることができる。本発明
方法の好適実施例では、各動作モードごとに、この特定の動作モードに有効な一
組の最大許容電流をメモリに記憶することを特徴とする。
【0008】 測定の結果、種々の動作モードにおける電流は一般に保護すべき装置が動作す
る周囲温度に依存することがわかった。本発明の他の実施例では、変動する周囲
温度も考慮し、各動作モードごとに、複数の周囲温度に対し、この特定の動作モ
ードにおける特定の温度に有効な一組の最大許容電流をメモリに記憶することを
特徴とする。この場合には、ある特定の周囲温度に対する最大許容電流を、最も
近い温度に対し記憶された最大許容電流から例えば線形補間に基づいて導出する
ことができる。
【0009】 第1モードから第2モードへの変化時に、所定の電流が時間に依存して変動し
得る。もっと詳しく言うと、電流は、所定の機能の駆動時に、最初に例えばモー
タのスピンアップ又はステップモータのステッピングに起因するピークレベルに
到達する。このため、本発明方法の好適実施例では、これらの電流を時間に依存
して一組の記憶最大許容電流に記憶することを特徴とする。
【0010】 個々の装置ごとに、一組の最大許容電流を決定するのが好ましい。その理由は
、このようにすると、電子機器の電流消費の統計的広がり、従って個別の各装置
の電流消費の広がりを考慮することができるためである。本発明方法の他の好適
実施例では、予備動作フェーズにおいて、消費電流I1,I2,..,Inを種々の周囲
温度及び動作モードに対し決定し、最大許容電流Im1,Im2,..,Imnを値I1,I2
,..,Inから、これらの値に所定の係数を乗算して導出することを特徴とする。
好適実施例では、この係数は1.05−1.2の間の値に選択する。
【0011】 本発明保護装置の好適実施例では、前記電子機器を含む装置が複数の異なる動
作モードを有し、前記メモリ手段が、各動作モードにおいて、複数の温度範囲に
対する一組の最大許容電流を記憶するよう設計され、且つ前記プロセッサが、各
動作モード及び各温度範囲ごとに、消費電流を対応する組の最大許容電流と比較
するよう設計されていることを特徴とする。
【0012】 本発明装置の他の好適実施例では、前記複数組の最大許容電流を半自動的に得
るために、前記プロセッサが、更に、予備動作フェーズにおいて、各動作モード
及び各温度範囲ごとに消費電流を決定し、これらの消費電流から計算により最大
許容電流を決定し、これらの許容最大電流をメモリ手段に記憶するよう設計され
ていることを特徴とする。
【0013】 次に本発明を図面を参照して詳細に説明する。図面は装置2のラッチアップに
より生ずる損傷を防止する装置1を概略的に示し、装置2はホスト3に接続され
る。ホスト3は軍事設備又は衛星とすることができ、通常ラッチアップを生じな
いように設計されている。しかし、装置2は(本例ではハードディスク)は低コ
ストの半導体装置を内蔵するためにラッチアップを生じ易い。ラッチアップの発
生は装置2により引き出される少なくとも一つの供給電流の急激な増大により検
出することができる。ラッチアップの検出のために、本発明では+5V電源ライ
ン4及び+12V電源ライン5に検知抵抗6、7を設け、これらの検知抵抗をア
ナログインタフェース8に接続する。このアナログインタフェースは2つの差動
増幅器及び2つのA/D変換器を含み、消費電流を既知のようにディジタル信号
に変換し、ディジタルプロセッサ9により処理し得るようにする。プロセッサ9
はスイッチ10、11により装置2を+5V及び+12V電源ライン4、5に接
続するか、装置2を接地し、装置2内の平滑キャパシタ12、13を放電させる
ことができる。本発明では、放電をラッチアップの検出時に生じさせる。その理
由は、平滑キャパシタ12、13に蓄積されるエネルギーがラッチアップにより
影響された半導体装置を破壊するのに十分な大きさになり得るからである。
【0014】 ラッチアップの発生を確認するために、プロセッサ9がアナログインタフェー
ス8によりディジタル化された消費電流をプロセッサ9内のメモリに記憶された
電流と連続的に比較する。ラッチアップの場合には、スイッチ10、11が直ち
に接地位置に戻り、次いですぐに、例えば5秒後に、+5V及び+12Vの電源
電圧が再び接続される。
【0015】 一般に、装置2は種々の動作状態に入り得る。装置2がハードディスクである
ものとすると、これらの動作状態は、例えば駆動時のディスクのスピンアップ、
装置2とホスト3との間のデータ転送、他の円筒へのステッピング、データの読
取り及び書込み、及びアイドル状態に区別される。
【0016】 一つの状態から他の状態への遷移は一組のコマンドライン141,..,14nから
供給される装置2へのコマンドにより実行され、これらのコマンドラインもプロ
セッサ9により読み取られる。コマンドラインの1つのラインの変化はプロセッ
サの割込みを生ずる。予備動作フェーズにおいて、+5V及び+12V電源ライ
ンから引き出される電流を各割込み後ごとに所定に期間に亘って測定し、続いて
プロセッサ9のメモリに、コマンドライン141,..,14nの論理レベル及び割込
みを生じさせた変化と組み合わせて記憶する。もっと詳しく説明すると、測定値
を保持するのではなく、同じ変化の結果として実行された現在の測定値とそれよ
り前の測定値の両者のうち最大のものを記憶する。実際上、各変化ごとに、正確
に一つの測定値が保持され、変化により引き起こされたピーク電流を時間の関数
として表わす。
【0017】 これらのピーク電流が予備動作フェーズ中に決定されたら、これらのピーク値
に安全係数を乗算して閾値を得る。動作フェーズにおいて、+5V又は+12V
電源から引き出される実際の電流が前記閾値を越える場合に保護回路が駆動され
る。
【0018】 安全係数は、ラッチアップのタイムリーな検出の機会を増大するために小さく
選択するのが好ましい。しかし、安全係数を小さくしすぎると、誤警報を生じや
すくなり、従って装置の不必要な切離しを引き起こすことになる。所定の用途に
対しては、安全係数は、種々の安全係数について誤警報の確率を測定し、妥協値
を選択することにより、実験的に決めるのが好ましい。この妥協値は通常1.1
である。
【0019】 いくつかのCOTS装置により引き出される電流は周囲温度に従って変動する
ことが確かめられている。このような場合には、温度センサ15、例えばNTC
抵抗、をCOTS装置に装着して、消費電流を予備動作フェーズにおいて複数の
温度に対し決定することができる。こうして、一組の最大許容電流を各温度に対
し決定することができる。動作フェーズにおいて、この最大許容電流の組を基準
として、例えば最も近い温度に対し得られた記憶値の間の線形補間により、実際
に測定される最大許容電流を決定する。
【0020】 一般に、COTS装置は室温においてたいてい一つの所定の状態、例えばアイ
ドル状態にある。この場合には、装置1に、所定の供給電流を人工的に、例えば
10%だけ、増大させるテストスイッチを設けるのが好ましい。このようにする
と、装置の適正機能を周期的に検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明予防装置の一実施例を示す概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),AU,BR,C A,CN,CZ,HU,ID,IL,IN,JP,KR ,MX,NO,NZ,PL,RU,SG,TR,UA, US,ZA

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子機器を含む装置の起り得る破壊状態を検出し、この状態を終
    わらせる方法であって、少なくとも一つの電圧源から接続手段を経て電子機器に
    よって消費される電流I1,I2,..,Inを、記憶した最大許容電流Im1,Im2,..,
    Imnと連続的に比較し、少なくとも一つの消費電流Ijが対応する最大許容電流
    Imjより高くなると同時に(ここでj∈{1,2,..,m})、前記接続手段を前記少な
    くとも一つの電圧源から切り離し、続いて接地させる保護方法。
  2. 【請求項2】 前記電子機器を含む装置は種々の動作モードに区別することがで
    き、各動作モードごとに、この特定の動作モードに有効な一組の最大許容電流を
    メモリに記憶することを特徴とする請求項1記載の保護方法。
  3. 【請求項3】 各動作モードごとに、複数の周囲温度に対し、この特定の動作モ
    ードにおける特定の温度に有効な一組の最大許容電流をメモリに記憶することを
    特徴とする請求項2記載の保護方法。
  4. 【請求項4】 これらの電流を時間に依存して一組の記憶最大許容電流に記憶す
    ることを特徴とする請求項3記載の保護方法。
  5. 【請求項5】 予備動作フェーズにおいて、消費電流I1,I2,..,Inを種々の周
    囲温度及び動作モードに対し決定し、最大許容電流Im1,Im2,..,Imnをこれら
    の値I1,I2,..,Inから、これらの値に所定の係数を乗算して導出することを特
    徴とする請求項3記載の保護方法。
  6. 【請求項6】 前記係数を1.05−1.2の範囲内の値に選択することを特徴
    とする請求項5記載の方法。
  7. 【請求項7】 電子機器を含む装置の起り得る破壊状態を検出し、この状態を終
    わらせる装置であって、動作モードにおいて少なくとも一つの電圧源から電子機
    器によって消費される電流を測定する測定手段と、電子機器により許容される最
    大電流を記憶するメモリ手段と、消費電流を対応する記憶電流と連続的に比較す
    るディジタルプロセッサと、少なくとも一つの消費電流がメモリ手段に記憶され
    た対応する最大許容電流レベルを越える場合に、前記電子機器を前記少なくとも
    一つの電圧源から切離し、続いて前記電子機器を接地させるプロセッサ制御スイ
    ッチ手段とを具える保護装置。
  8. 【請求項8】 前記電子機器を含む装置が複数の異なる動作モードを有し、前記
    メモリ手段が、各動作モードにおいて、複数の温度範囲に対する一組の最大許容
    電流を記憶するよう設計され、且つ前記プロセッサが、各動作モード及び各温度
    範囲ごとに、消費電流を対応する組の最大許容電流と比較するよう設計されてい
    ることを特徴とする請求項7記載の保護装置。
  9. 【請求項9】 前記プロセッサが、更に、予備動作フェーズにおいて、各動作モ
    ード及び各温度範囲ごとに消費電流を決定し、最大許容電流を計算により決定し
    、これらの許容最大電流をメモリ手段に記憶するよう設計されていることを特徴
    とする請求項8記載の保護装置。
  10. 【請求項10】 当該保護装置は所定の供給電流を人工的に増大するテストスイ
    ッチを含んでいることを特徴とする請求項7記載の保護装置。
JP2000576339A 1998-10-13 1999-10-06 保護システム Pending JP2002527807A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1010303 1998-10-13
NL1010303A NL1010303C2 (nl) 1998-10-13 1998-10-13 Beveiliging.
PCT/EP1999/007796 WO2000022500A1 (en) 1998-10-13 1999-10-06 Protection system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002527807A true JP2002527807A (ja) 2002-08-27

Family

ID=19767956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000576339A Pending JP2002527807A (ja) 1998-10-13 1999-10-06 保護システム

Country Status (11)

Country Link
US (1) US6452771B1 (ja)
EP (1) EP1051674B1 (ja)
JP (1) JP2002527807A (ja)
CN (1) CN1333322C (ja)
AT (1) ATE257606T1 (ja)
AU (1) AU755671B2 (ja)
CA (1) CA2314147C (ja)
DE (1) DE69914059T2 (ja)
IL (1) IL136195A (ja)
NL (1) NL1010303C2 (ja)
WO (1) WO2000022500A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101515849B1 (ko) 2008-03-07 2015-04-29 마이크로칩 테크놀로지 인코포레이티드 Cmos 디바이스의 래치―업 자동 검출 및 cmos 디바이스로의 전력 순환
JP2018139099A (ja) * 2017-01-05 2018-09-06 新唐科技股▲ふん▼有限公司 電子装置が外部電源から引き出された電力を調節する装置、システム、方法およびコンピュータプログラム製品

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7162656B2 (en) * 2003-03-24 2007-01-09 Intel Corporation Dynamic protection circuit
DE102005025160B4 (de) * 2004-06-01 2008-08-07 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren zum Löschen von in einer Schaltung auftretenden Latch-Ups sowie Anordnungen zum Durchführen des Verfahrens
US20070091527A1 (en) * 2005-10-20 2007-04-26 Microchip Technology Incorporated Automatic detection of a CMOS circuit device in latch-up and reset of power thereto
DE102005059795A1 (de) * 2005-12-14 2007-06-28 Siemens Ag Vorrichtung und Verfahren zur Inbetriebnahme von Baugruppen
US7714626B2 (en) 2007-06-28 2010-05-11 Microchip Technology Incorporated System, method and apparatus having improved pulse width modulation frequency resolution
ES2363145B1 (es) * 2009-04-02 2012-06-05 Universitat De Les Illes Balears Dispositivo de caracterización de transitorios de corriente producidos por interacción de partículas ionizantes con un bloque de transistores de una puerta lógica.

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3321086A1 (de) * 1983-06-10 1984-12-13 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Schaltungsanordnung zur verringerung der restspannung an unvollkommen abgeschalteten elektrischen verbrauchern
US4648015A (en) * 1984-10-04 1987-03-03 Motorola, Inc. Filter capacitor discharge circuit for a DC-DC converter
US5446320A (en) * 1992-01-24 1995-08-29 Compaq Computer Corp. Circuit for clamping power output to ground while the computer is deactivated
JPH08329593A (ja) * 1995-05-29 1996-12-13 Toshiba Corp 磁気記録再生装置及び同装置における放電スパーク防止方法
US5691870A (en) * 1995-11-07 1997-11-25 Compaq Computer Corporation Circuit for monitoring and disabling power supply signals to a microprocessor in a computer system utilizing secondary voltage regulators

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101515849B1 (ko) 2008-03-07 2015-04-29 마이크로칩 테크놀로지 인코포레이티드 Cmos 디바이스의 래치―업 자동 검출 및 cmos 디바이스로의 전력 순환
JP2018139099A (ja) * 2017-01-05 2018-09-06 新唐科技股▲ふん▼有限公司 電子装置が外部電源から引き出された電力を調節する装置、システム、方法およびコンピュータプログラム製品

Also Published As

Publication number Publication date
IL136195A (en) 2005-06-19
NL1010303C2 (nl) 2000-04-17
AU755671B2 (en) 2002-12-19
DE69914059D1 (de) 2004-02-12
IL136195A0 (en) 2001-05-20
US6452771B1 (en) 2002-09-17
CN1333322C (zh) 2007-08-22
CN1287635A (zh) 2001-03-14
WO2000022500A1 (en) 2000-04-20
AU6339999A (en) 2000-05-01
ATE257606T1 (de) 2004-01-15
CA2314147A1 (en) 2000-04-20
DE69914059T2 (de) 2004-11-25
CA2314147C (en) 2008-12-09
EP1051674A1 (en) 2000-11-15
EP1051674B1 (en) 2004-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4951171A (en) Power supply monitoring circuitry for computer system
JP4885232B2 (ja) 電圧低下による突入電流の削減
US8766481B2 (en) Reduction of inrush current due to voltage sags with switch and shunt resistance
CA2277001C (en) Variable trip fault indicator
US5608304A (en) Battery protection circuit and battery pack and apparatus using the battery pack
US7177125B2 (en) Arc fault detection for SSPC based electrical power distribution systems
US5255149A (en) Temperature abnormality detector for electronic apparatus
US5568350A (en) Over temperature memory circuit
GB2326035A (en) Overvoltage and surge protection circuit for hard disk drive
JP2002527807A (ja) 保護システム
US5696979A (en) Resetting apparatus for a microcomputer
US5789928A (en) Circuit and method for discriminating the source of waveform distortion in an electric power generation and distribution system
US4337524A (en) Backup power circuit for biasing bit lines of a static semiconductor memory
US6081437A (en) Load balancer for a power supplying system
US20210257826A1 (en) Overvoltage protection combined with overcurrent protection
US5724026A (en) Multiple output level power supply with overpower detection circuit
US4613808A (en) Fault detector for an alternator
US6850396B1 (en) Fail safe circuit with reset capability for a power supply
US20060114632A1 (en) Sensor protection circuit
US8577630B2 (en) Automatic discharge of a failed battery
CN213338644U (zh) 一种掉电保护电路及电能表
US6097583A (en) Rapid short circuit protection for a multiple output power supply
JP2001109531A (ja) 安定化電源回路ならびにそれを備えるコンピュータ用サブボードおよび情報処理装置
JP3049114B2 (ja) バッテリー異常検出回路
JP2000011845A (ja) 雷防護方法及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061005

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090203

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090630