JP2005086908A - 電力供給制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】多くの部品点数の増加、大型部品の利用、利用上の大きな制限を解消し得て、電源投入時の電圧変動によって意としないリセットを防止する機能を有する電力供給制御装置を提供する。
【解決手段】電源投入時に生じる電圧変動がリセット動作基準値に達しないような時間間隔を予め記憶する時間間隔に従い、マイクロコンピータIC2のPeriポートから断続的な切替制御信号を出力することによって、供給回路3から周辺回路LOAD1に対して電力供給する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、電源投入時の電圧変動によって生ずる意としないリセットを防止する機能を有する電力供給制御装置に関するものである。
計測器等の多くの機器に備えられ、電源から周辺回路(負荷)への電力供給を制御する電力供給制御装置は、周辺回路(負荷)の誤動作・暴走等の障害を回避するためのリセット手段を有している。
例えば、図5の回路図に示すような電力供給制御装置51である。図5に示す回路図は、大別すると、周辺回路LOAD1と、この周辺回路LOAD1への電力供給源となる電源回路2と、この電源回路2から周辺回路LOAD1に電力供給するための引金となるスイッチS1と、このスイッチS1の閉操作により電源回路2から周辺回路LOAD1への電力供給を継続的に行うように制御する電力供給制御装置51とから成る。そして、電力供給制御装置51は、Vdd部に入力された電圧が変動し閾値に達した際にRESET部からリセット信号を出力するリセット回路IC3と、このリセット回路IC3からのリセット信号をRESET部で受けてリセットの制御をし、また、スイッチS1の閉操作による信号を受けて、電源回路2から周辺回路LOAD1に電力供給するためにPeriポートから継続的な切替制御信号Lレベルを出力するマイクロコンピュータIC6と、このマイクロコンピュータIC6のPeriポートからの継続的な切替制御信号Lレベルに基づいて周辺回路LOAD1に電力供給を行う供給回路3(トランジスタQ1、抵抗R1、R2)とから成る。
しかしながら、このような電力供給制御装置は、図6のタイミングチャート図に示すように、電源投入時に生ずる電圧変動(電圧降下)によって意としない(誤動作・暴走等の障害を回避のためでない)リセットを生ずることがあった。
図6に示すタイミングチャート図は、電源回路2のVout部から出力する電圧の波形図(a)と、周辺回路LOAD1のVcc部に入力される電圧の波形図(b)と、マイクロコンピュータIC6のPeriポートから出力する切替制御信号の波形図(c)とを時間軸を対応させて示すものである。なお、GLラインは、電源回路2のVout部から出力すべき電圧値を示し、RLラインは、電力供給制御装置51がリセットを行うためのリセット動作基準値を示し、LLラインは、周辺回路LOAD1が機能するための電圧値を示し、NLラインは、周辺回路LOAD1が無電力供給状態の際の電圧値を示す。そして、このタイミングチャート図は、スイッチS1の閉操作により出力するマイクロコンピュータIC6のPeriポートからの継続的な切替制御信号Lレベルによって(波形図(c))、電源回路2のVout部から出力する電圧値(波形)が、電力供給制御装置51(マイクロコンピュータIC6)にリセットが働くリセット動作基準値(RLライン)より一時的に下がるため(波形図(a))に、意としない(誤動作・暴走等の障害を回避のためでない)リセットが生ずることを示している。
このように、電力供給制御装置51は、スイッチS1の閉操作により電源回路2から周辺回路LOAD1に対して電力供給する際に生じる電圧変動(電圧降下)によって、意としないリセットを生じてしまう。そこで、このような電力供給制御装置51においては、従来、この意としないリセットを防止するために、次に揚げるような解決手段が考えられてきた。
(1)電力の供給能力の高い電源回路とする。
(2)周辺回路を細分化し、細分化された周辺回路毎に電力を供給する。
(3)特許文献1の図1及び図4に示される突入電流制限抵抗と接点との構成と同様に
、過渡期の場合にのみ制限抵抗を介して電流を流すための電力供給制限部を電源
回路2から周辺回路LOAD1までの電力供給ライン上に設ける。
(4)トランジスタのベース電流を制御し、周辺回路LOAD1へ流れ込むコレクタ電
流を制限し、電圧降下をおさえる。
特開平10−271668号公報
しかしながら、上述に揚げた(1)〜(3)の解決手段は、多くの部品点数の増加を伴なうためにコスト高となったり、大型部品を利用しなければならないために機器を小型化にするための障害となったりするという問題があった。また、上述に揚げた(4)の手段は、消費電流が大きい周辺回路に使用することができなかったり、電流変動が大きい周辺回路への使用が困難であったりするために利用上に大きな制限が発生するという問題があった。
そこで、本発明は、前述のような従来の問題点を解消し得るような、電源投入時の電圧変動によって意としないリセットを防止する機能を有する電力供給制御装置を提供することを目的とする。
本発明の電力供給制御装置は、電源回路から発生する電圧を拠所として周辺回路に対しての電力供給を制御する電力供給制御手段と、前記電源回路から発生する電圧がリセット動作基準値に達する変動を生じた際にリセットを行うリセット手段とを備える電力供給制御装置において、前記電力供給制御手段は、電源投入時に発生する電圧変動を前記電源回路から受け、前記電圧変動が前記リセット動作基準値に達しないように、前記周辺回路に対しての電力供給の制御を断続的に行うことを特徴とする。
また、前記電力供給制御手段は、前記電圧変動が前記リセット動作基準値に達しないような時間間隔を予め記憶する記憶手段と、前記記憶手段で予め記憶する時間間隔に従って断続的な切替制御信号を出力する断続切替信号出力手段と、前記電源回路により発生する電圧と前記断続切替信号出力手段により出力する断続的な切替制御信号とに基づいて前記周辺回路に対して電力供給する供給回路とから成ることを特徴とする。
また、前記電力供給制御手段は、前記電圧変動が前記リセット動作基準値に達する前に設定されている出力変換基準値を境として切替制御信号を変換して出力する電圧変動検出回路と、電源投入時を境として継続的な切替制御信号を変換して出力する継続切替信号出力手段と、前記電圧変動検出回路により出力された切替制御信号と前記継続切替信号出力手段により出力された継続的な切替制御信号とに基づいて切替制御信号を出力する論理回路と、前記電源回路により発生する電圧と前記論理回路により出力する切替制御信号とに基づいて周辺回路に対して電力を供給する供給回路とから成ることを特徴とする。
本発明の電力供給制御装置は、電源回路から周辺回路に電力供給をするにあたり、電源投入時に発生する電圧変動がリセット動作基準値に達しないように電力供給制御手段によって断続的に制御するために、簡易に構成でき、かつ、意としない(誤動作・暴走等の障害を回避のためでない)リセットを防止することができるという利点を有する。
また、特に、電力供給制御手段が、記憶手段に予め記憶する時間間隔に従って断続的な切替制御信号を断続切替信号出力手段から供給回路に出力するだけの制御であるために、特に簡易に構成でき、かつ、意としないリセットの防止を達成できるという利点を有する。
また、特に、電力供給制御手段が、電圧変動検出回路からの電源回路からの電源投入時に発生する電圧変動に基づく切替制御信号と継続切替信号出力手段からの継続的な切替制御信号とに従って、切替制御信号を論理回路から供給回路に出力するだけの制御であるために、特に簡易に構成でき、かつ、意としないリセットの防止を達成できるという利点を有する。
本発明は、多くの部品点数の増加、大型部品の利用、利用上の大きな制限を解消し得る次のような簡易な構成で、意としないリセットの防止を実現した。
本発明の電力供給制御装置は、電源投入時に発生する電圧変動を電源回路から受け、電圧変動がリセット動作基準値に達しないように、周辺回路に対しての電力供給の制御を断続的に行いつつ、電源回路から発生する電圧を拠所として周辺回路に対しての電力供給を制御する電力供給制御手段と、電源回路から発生する電圧がリセット動作基準値に達する変動が生じた際にリセットを行うリセット手段とで構成する。
以下、図面を用いて詳細に説明する。
実施例1として、まず、図1に示す本発明の電力供給制御装置を含む機器の回路図を用いて、本発明の電力供給制御装置の構成について説明する。機器の回路図は、大別すると、電源回路2と、電力供給制御装置1と、周辺回路LOAD1と、スイッチS1とから構成する。
電源回路2は、電池の正極+に一方を接続する端子CN1−1と、電池の負極−に一方をかつグランドGNDに他方を接続する端子CN1−2と、端子CN1−1の他方に一方をかつグランドGNDに他方を接続するコンデンサC1と、端子CN1−1の他方にVin部をかつグランドGNDにGND部をかつ電力供給制御装置1にVout部を接続する定電圧レギュレータIC1と、定電圧レギュレータIC1のVout部に一方をかつグランドGNDに他方を接続するコンデンサC2とから成り、定電圧レギュレータIC1のVout部から定電圧を出力する。
電力供給制御装置1は、定電圧レギュレータIC1のVout部にVdd部をかつグランドGNDにGND部をかつマイクロコンピュータIC2のRESET部にRESET部を接続するリセット回路IC3と、定電圧レギュレータIC1のVout部にVddポートをかつグランドGNDにGNDポートをかつリセット回路IC3のRESET部にRESETポートをかつスイッチS1の一方にSWポートをかつ供給回路3の抵抗R2の一方にPeriポートを接続するマイクロコンピュータIC2と、定電圧レギュレータIC1のVout部にエミッタをかつ周辺回路LOAD1のVcc部にコレクタをかつ抵抗R2の他方にベースを接続するトランジスタQ1、マイクロコンピュータIC2のPeriポートに一方をかつトランジスタQ1のベースに他方を接続する抵抗R2、及びトランジスタQ1のエミッタに一方をかつトランジスタQ1のベースに他方を接続する抵抗R1を形成する供給回路3とから成る。なお、マイクロコンピュータIC2と供給回路3とにより電力供給制御手段を、マイクロコンピュータIC2とリセット回路IC3とによりリセット手段を構成する。
そして、電力供給制御装置1は、マイクロコンピュータIC2のPeriポートから電源投入時に断続的な切替制御信号を出力すると共に、トランジスタQ1のコレクタから周辺回路LOAD1に対して電力供給を行う。
なお、マイクロコンピュータIC2は、定電圧レギュレータIC1のVout部からの定電圧の変動を受けたリセット回路IC3がRESET部からリセット信号をマイクロコンピュータIC2のRESETポートに出力をするためのリセット動作基準値に達しないような時間間隔を内部に有する記憶手段に予め記憶し、内部に有する断続切替信号出力手段によりこの予め記憶する時間間隔に従って電源投入時に断続的な切替制御信号をPeriポートから出力する。
スイッチS1は、電源回路2から周辺回路LOAD1に電力供給するための引金となる。周辺回路LOAD1は、機器において主に負荷となる部分である。
次に、図2に示す本発明の電力供給制御装置を含む機器のタイミングチャート図を用いて、本発明の電力供給制御装置の動作について説明する。なお、図2は、電源回路2のVout部から出力する電圧の波形図(a)と、周辺回路LOAD1のVcc部に入力される電圧の波形図(b)と、マイクロコンピュータIC2のPeriポートから出力する切替制御信号の波形図(c)とを時間軸を対応させて示すものである。また、GLラインは、電源回路2のVout部から出力すべき電圧値を示し、RLラインは、電力供給制御装置1がリセットを行うため(リセット回路IC3のRESET部からリセット信号が出力するため)のリセット動作基準値を示し、LLラインは、周辺回路LOAD1が機能するための電圧値を示し、NLラインは、周辺回路LOAD1が無電力供給状態の際の電圧値を示す。
まず、スイッチS1が閉じられることによってマイクロコンピュータIC2のSWポートの信号レベルが変化する。
続いて、マイクロコンピュータIC2は、この信号レベルの変化を引金に、電源回路2のVout部から出力される電源投入時の定電圧の変化(図2(a)の波形)を受けたリセット回路IC3がリセット信号をマイクロコンピュータIC2のRESETポートに出力をするためのリセット動作基準値(図2(a)のRLライン)に達しないような時間間隔に従って、断続的な切替制御信号をPeriポートから出力する(図2(c)参照)。
続いて、トランジスタQ1は、電源回路2のVout部から出力される定電圧をエミッタに受け、Periポートから出力された断続的な切替制御信号を抵抗R2に介してベースに受け、コレクタから周辺回路LOAD1に対して出力する(図2(b)の波形)。
上述したように、本実施例1においての電力供給制御装置1は、背景技術で述べた図5の回路図に示すような電力供給制御装置51と比較すると、マイクロコンピュータPeriポートから出力する切替制御信号の形態が異なるだけの簡易な構成であり、かつ、定電圧レギュレータIC1から出力する定電圧に起こる電源投入時の変動がリセット動作基準値に達しないような時間間隔で断続的な切替制御信号をマイクロコンピュータIC2のPeriポートから出力するので、意としない(誤動作・暴走等の障害を回避のためでない)リセットの防止ができる。
実施例2として、まず、図3に示す本発明の電力供給制御装置を含む機器の回路図を用いて、本発明の電力供給制御装置の構成について説明する。機器の回路図は、大別すると、電源回路2と、電力供給制御装置4と、周辺回路LOAD1と、スイッチS1とから構成する。
電源回路2、周辺回路LOAD1及びスイッチS1については、実施例1の構成と同様である。したがって、これらの構成についての詳述については省略する。
電力供給制御装置4は、定電圧レギュレータIC1のVout部にVdd部をかつグランドGNDにGND部をかつマイクロコンピュータIC6のRESET部にRESET部を接続するリセット回路IC3と、定電圧レギュレータIC1のVout部にVddポートをかつグランドGNDにGNDポートをかつリセット回路IC3のRESET部にRESETポートをかつスイッチS1の一方にSWポートをかつ論理(OR)回路IC5のI2部にPeriポートを接続するマイクロコンピュータIC6と、定電圧レギュレータIC1のVout部にVdd部をかつグランドGNDにGND部をかつ論理(OR)回路IC5のI1部にVdet部を接続する電圧変動検出回路IC4と、マイクロコンピュータIC6のPeriポートにI2部をかつ電圧変動検出回路IC4のVdet部にI1部をかつ供給回路3の抵抗R2の一方にO1部を接続する論理(OR)回路IC5と、定電圧レギュレータIC1のVout部にエミッタをかつ周辺回路LOAD1のVcc部にコレクタをかつ抵抗R2の他方にベースを接続するトランジスタQ1、論理(OR)回路IC5のO1部に一方をかつトランジスタQ1のベースに他方を接続する抵抗R2、及びトランジスタQ1のエミッタに一方をかつトランジスタQ1のベースに他方を接続する抵抗R1を形成する供給回路3とから成る。なお、マイクロコンピュータIC6と供給回路3と電圧変動検出回路IC4と論理(OR)回路IC5とにより電力供給制御手段を、マイクロコンピュータIC2とリセット回路IC3とによりリセット手段を構成する。
そして、電力供給制御装置4は、マイクロコンピュータIC6のPeriポートから電源投入時に出力される継続的な切替制御信号と、定電圧レギュレータIC1のVout部からの定電圧の変動に応じた切替制御信号とを受けた論理(OR)回路IC5のO1部から出力する切替制御信号に対応して、トランジスタQ1のコレクタから周辺回路LOAD1に対して電力供給を行う。
なお、電圧変動検出回路IC4は、定電圧レギュレータIC1のVout部が出力する電圧の変動を検出したリセット回路IC3がRESET部からリセット信号をマイクロコンピュータIC6のRESETポートに出力するリセット動作基準値に達する前に、定電圧レギュレータIC1のVout部が出力する電圧の変動を検出してVdet部から切替制御信号を出力する様に出力変換基準値が設定されている。
次に、図4に示す本発明の電力供給制御装置を含む機器のタイミングチャート図を用いて、本発明の電力供給制御装置の動作について説明する。なお、図4は、電源回路2のVout部から出力する電圧の波形図(a)と、周辺回路LOAD1のVcc部に入力される電圧の波形図(b)と、論理(OR)回路のO1部から出力する切替制御信号の波形図(c)と、論理(OR)回路のI1部に入力する波形図(d)と、論理(OR)回路のI2部に入力する波形図(e)とを時間軸を対応させて示すものである。また、GLラインは、電源回路2のVout部から出力すべき電圧値を示し、CLラインは、電圧変動検出回路IC4のVdet部からの切替制御信号が切替るための出力変換基準値を示し、DLラインは、解除電圧を示し、RLラインは、電力供給制御装置1がリセットを行うため(リセット回路IC3のRESET部からリセット信号が出力するため)のリセット動作基準値を示し、LLラインは、周辺回路LOAD1が機能するための電圧値を示し、NLラインは、周辺回路LOAD1が無電力供給状態の際の電圧値を示す。
まず、スイッチS1が閉じられることによってマイクロコンピュータIC6のSWポートの信号レベルが変化する。
続いて、マイクロコンピュータIC6は、この信号レベルの変化を引金に、継続的な切替制御信号LレベルをPeriポートから出力する(図4(e)の波形)。換言すると、Periポートから出力する継続的な切替制御信号をHレベルからLレベルに切替える。
一方、電圧変動検出回路IC4は、電源回路2のVout部から出力されてVdd部に入力される電圧が出力変換基準値を上回っている間、切替制御信号LレベルをVdet部から出力し、一旦Vdd部に入力される電圧が出力変換基準値まで降下した場合、Vdd部に入力される電圧が出力変換基準値より高い解除電圧まで上昇するまで切替制御信号HレベルをVdet部から出力する(図4(d)の波形)。換言すると、電圧が出力変換基準値から解除電圧に上昇している間以外(図4(a)のt、t、t)だけ、Vdet部から出力する切替制御信号をHレベルからLレベルに切替える。Vdd部に入力される電圧が解除電圧に上昇した後、出力変換基準値まで降下しない場合(図4(a)のt以前とt以降)は、切替制御信号LレベルをVdet部から出力する。
続いて、トランジスタQ1は、電源回路2のVout部から出力される定電圧をエミッタに受け、論理(OR)回路のO1部から出力された断続的な切替制御信号(図4(c)の波形)をベースに受け、コレクタから周辺回路LOAD1に対して出力する(図4(b)の波形)。
上述したように、本実施例2においての電力供給制御装置4は、背景技術で述べた図5の回路図に示すような電力供給制御装置51と比較すると、電圧変動検出回路IC4と論理(OR)回路IC5を追加しただけの簡易な構成であり、かつ、定電圧レギュレータIC1から出力する定電圧に生じる電源投入時の変動がリセット動作基準値に達しないような出力変換基準値を境に、切替制御信号を論理(OR)回路のO1部から切替えながら出力するので、意としない(誤動作・暴走等の障害を回避のためでない)リセットの防止ができる。
本発明の電力供給制御装置は、計測器等の多くの機器に適用できる。特に、周辺回路(負荷)の高い機器に対して有用に適用できる。
本発明の電力供給制御装置を含む機器の回路図である。(実施例1) 本発明の電力供給制御装置を含む機器のタイミングチャート図を示し、(a)は電源回路のVout部から出力する電圧の波形図、(b)は周辺回路のVcc部に入力される電圧の波形図、(c)はマイクロコンピュータのPeriポートから出力する切替制御信号の波形図である。(実施例1) 本発明の電力供給制御装置を含む機器の回路図である。(実施例2) 本発明の電力供給制御装置を含む機器のタイミングチャート図を示し、(a)は電源回路のVout部から出力する電圧の波形図、(b)は周辺回路のVcc部に入力される電圧の波形図、(c)は論理(OR)回路のO1部から出力する切替制御信号の波形図、(d)は論理(OR)回路のI1部に入力する波形図、(e)は論理(OR)回路のI2部に入力する波形図である。(実施例2) 従来の電力供給制御装置を含む機器の回路図である。(背景技術) 従来の電力供給制御装置を含む機器のタイミングチャート図を示し、(a)は電源回路のVout部から出力する電圧の波形図、(b)は周辺回路のVcc部に入力される電圧の波形図、(c)はマイクロコンピュータのPeriポートから出力する切替制御信号の波形図である。(背景技術)
符号の説明
1、4、51 電力供給制御装置
2 電源回路
3 供給回路
LOAD1 周辺回路
S1 スイッチ
IC1 定電圧レギュレータ
IC2、IC6 マイクロコンピュータ
IC3 リセット回路
IC4 電圧変動検出回路
IC5 論理(OR)回路
R1、R2 抵抗
Q1 トランジスタ
C1、C2 コンデンサ

Claims (3)

  1. 電源回路から発生する電圧を拠所として周辺回路に対しての電力供給を制御する電力供給制御手段と、前記電源回路から発生する電圧がリセット動作基準値に達する変動を生じた際にリセットを行うリセット手段とを備える電力供給制御装置において、前記電力供給制御手段は、電源投入時に発生する電圧変動を前記電源回路から受け、前記電圧変動が前記リセット動作基準値に達しないように、前記周辺回路に対しての電力供給の制御を断続的に行うことを特徴とする電力供給制御装置。
  2. 前記電力供給制御手段は、前記電圧変動が前記リセット動作基準値に達しないような時間間隔を予め記憶する記憶手段と、前記記憶手段で予め記憶する時間間隔に従って断続的な切替制御信号を出力する断続切替信号出力手段と、前記電源回路により発生する電圧と前記断続切替信号出力手段により出力する断続的な切替制御信号とに基づいて前記周辺回路に対して電力供給する供給回路とから成ることを特徴とする請求項1記載の電力供給制御装置。
  3. 前記電力供給制御手段は、前記電圧変動が前記リセット動作基準値に達する前に設定されている出力変換基準値を境として切替制御信号を変換して出力する電圧変動検出回路と、電源投入時を境として継続的な切替制御信号を変換して出力する継続切替信号出力手段と、前記電圧変動検出回路により出力された切替制御信号と前記継続切替信号出力手段により出力された継続的な切替制御信号とに基づいて切替制御信号を出力する論理回路と、前記電源回路により発生する電圧と前記論理回路により出力する切替制御信号とに基づいて周辺回路に対して電力を供給する供給回路とから成ることを特徴とする請求項1記載の電力供給制御装置。
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