JP2005312175A - Power supply device with standby function - Google Patents
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Description
本発明は、メイン電源回路の他に待機電源として機能するスタンバイ電源回路を備えたスタンバイ機能付電源装置に関する。 The present invention relates to a power supply device with a standby function including a standby power supply circuit that functions as a standby power supply in addition to a main power supply circuit.
従来、マイコンなどより成る制御回路により負荷の動作制御を行うようにした電子機器においては、負荷の動作期間以外は、当該負荷及び制御回路に給電するためのメイン電源回路を遮断すると共に、その遮断期間は、制御回路の電源をスタンバイ電源回路により保持した状態(スタンバイ状態)とすることによりメイン電源回路などに流れる暗電流を抑制して省電力化を図るようにした電源装置が提供されている(例えば特許文献1参照)。この種のスタンバイ機能付電源装置に用いられるスタンバイ電源回路は、メイン電源回路の起動・停止を行うための検出回路を内蔵している。この検出回路は、基本的には、起動信号を検出したときにメイン電源回路を起動(スタンバイ状態解除)すると共に、一定時間以上継続して起動信号を検出しなかった場合にメイン電源回路を停止(スタンバイ状態開始)する構成とされる。
従来、スタンバイ機能付電源装置においては、例えばスイッチがオンされた状態で前記起動信号が連続的に与えられる構成のものがあるのに対して、起動信号が間欠的にしか与えられない構成のものもある。具体的には、起動制御機能を備えたマスタに複数のスレーブが通信手段を介してぶら下がったマスタ/スレーブシステムのように、必要なスレーブのみを起動するようにマスタから起動信号が間欠的に与えられる構成となっているものがある。また、例えば、自動車に搭載された通信機能付オルタネータや、発電部の起電力を検出して起動する自己励磁機能付オルタネータに付随して設けられたスタンバイ機能付電源装置あっては、オルタネータの回転に合わせて間欠的に起動信号が与えられることになる。 Conventionally, in a power supply device with a standby function, for example, there is a configuration in which the activation signal is continuously given with the switch turned on, whereas a configuration in which the activation signal is given only intermittently There is also. Specifically, the master gives an activation signal intermittently so that only the necessary slaves are activated, such as a master / slave system in which a plurality of slaves are hung via a communication means to a master equipped with an activation control function. There is something that is configured. In addition, for example, in a power supply device with a standby function provided in association with an alternator with a communication function mounted on an automobile or an alternator with a self-excitation function that detects and activates an electromotive force of a power generation unit, the rotation of the alternator The start signal is given intermittently according to the above.
このように起動信号が間欠的に与えられる構成であった場合には、スタンバイ機能付電源装置のための電源が瞬間的に遮断されたときに、以下に述べるような問題点が発生する。即ち、この問題点を説明するために、図3にスタンバイ機能付電源装置(以下、単に電源装置)1の概略的な構成例を示す。図3において、電源装置1を構成するスタンバイ電源回路2及びメイン電源回路3は、電源端子4から給電される。メイン電源回路3は、制御回路5に安定化電源出力を供給するために設けられたもので、その起動・停止がスタンバイ電源回路2からの起動指令及び停止指令により制御される。スタンバイ電源回路2は、外部から間欠的に与えられる起動信号を検出したときにメイン電源回路3を起動すると共に、その起動信号を一定時間以上継続して検出しなかった場合にメイン電源回路3を停止させたスタンバイ状態を呈する構成となっている。このスタンバイ状態では、スタンバイ電源回路2の電源のみが維持されることになり、以て省電力化が実現される。
When the activation signal is intermittently applied as described above, the following problems occur when the power supply for the power supply device with a standby function is momentarily cut off. That is, in order to explain this problem, FIG. 3 shows a schematic configuration example of a power supply device with a standby function (hereinafter simply referred to as a power supply device) 1. In FIG. 3, the standby power supply circuit 2 and the main
この場合、スタンバイ電源回路2は、電源端子4の電圧が予め設定された動作開始電圧以上となった時点から動作開始する構成とされるものであるが、その動作開始後において起動信号を検出するまでの期間は、前記起動指令を出力することはない。このため、電源装置1の電源が瞬間的に遮断されたときには、その遮断状態が解除された後にスタンバイ電源回路2の動作が再開されたとしても、当該スタンバイ電源回路2が起動信号を新たに検出するまでの期間は、メイン電源回路3が動作停止されたままになる。
In this case, the standby power supply circuit 2 is configured to start the operation when the voltage at the power supply terminal 4 becomes equal to or higher than a preset operation start voltage, and detects the start signal after the operation starts. During the period up to, the start command is not output. For this reason, when the power supply of the
つまり、電源端子4の電圧波形、各電源回路2及び3の動作状態、起動信号の電圧波形を示す図4のタイミングチャートに示すように、電源装置1が電源端子4に接続されたタイミングt1以降においては、スタンバイ電源回路2が起動(ON)されるが、メイン電源回路3は、その後において起動信号がスタンバイ電源回路2により検出されるタイミングt2までの期間は動作停止(OFF)されたままになる。この後、メイン電源回路3が起動された状態から、電源端子4からの電源が瞬間的に遮断されたとき(タイミングt3〜t4)には、その復電過程でスタンバイ電源回路2が動作開始されるが、次の起動信号を検出するタイミングt5までの期間はメイン電源回路3が動作停止されたままのスタンバイ状態になる。
このように、従来構成の電源装置1にあっては、電源の瞬断が発生した場合、その後に所定時間だけスタンバイ状態を呈することが避けられないため、動作が不安定になるという問題点があった。
That is, as shown in the timing chart of FIG. 4 showing the voltage waveform of the power supply terminal 4, the operating state of each of the
As described above, in the
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、メイン電源回路を起動するための起動信号が間欠的に与えられる構成のものでありながら、電源の瞬断発生時に所定時間だけスタンバイ状態を呈してしまう事態を回避できるようになって安定した動作を実現できるようになるスタンバイ機能付電源装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a start signal for starting the main power supply circuit intermittently, and for a predetermined time when a power supply interruption occurs. An object of the present invention is to provide a power supply device with a standby function that can avoid a situation in which a standby state is exhibited and can realize a stable operation.
請求項1記載の手段によれば、スタンバイ電源回路は、メイン電源ユニット内の電源ユニットからの電源出力が必要な状態で間欠的に出力される起動信号を検出したときに、当該電源ユニットを動作開始させると共に、その起動信号を所定時間以上継続して検出しなかったときに電源ユニットを動作停止させたスタンバイ状態に切換える。この場合、スタンバイ電源回路及びメイン電源回路の双方が起動されている状態において、電源端子からの電源が瞬間的に遮断されたときには、それら電源回路が一旦動作停止される。この後の復電過程では、メイン電源回路内に設けられた電源起動回路が、上記電源ユニットをスタンバイ電源回路より先に動作開始させるようになる。この結果、電源の瞬断が発生した場合でも、その瞬断状態が解除された後に、従来構成のように所定時間(起動信号を新たに検出するまでの期間)だけスタンバイ状態を呈してしまう事態を回避できるものであり、以て安定した動作を実現できるようになる。
According to the means of
請求項2記載の手段によれば、電源端子からの電源が瞬間的に遮断されてスタンバイ電源回路及びメイン電源回路が一旦動作停止された後の復電過程では、電源端子の電圧が、メイン電源回路内の電源起動回路に設定された第2の動作開始電圧以上に上昇した時点で電源ユニットに起動指令信号が与えられてメイン電源回路が再起動され、その後に、電源端子の電圧が、スタンバイ電源回路内の補助起動回路に設定された第1の動作開始電圧以上に上昇した時点で、検出回路が動作開始されてスタンバイ電源回路が再起動される。これにより、電源の瞬断が発生した場合でも、その瞬断状態が解除された後に所定時間だけスタンバイ状態を呈してしまう事態を回避できるようになる。 According to the means of claim 2, in the power recovery process after the power supply from the power supply terminal is momentarily cut off and the standby power supply circuit and the main power supply circuit are once stopped, the voltage of the power supply terminal is When the voltage rises above the second operation start voltage set in the power supply startup circuit in the circuit, a startup command signal is given to the power supply unit and the main power supply circuit is restarted. When the voltage rises above the first operation start voltage set in the auxiliary startup circuit in the power supply circuit, the detection circuit starts operating and the standby power supply circuit is restarted. As a result, even when a power interruption occurs, it is possible to avoid a situation in which the standby state is exhibited for a predetermined time after the instantaneous interruption state is canceled.
請求項3記載の手段によれば、電源起動回路から起動指令信号が出力されている期間には、検出回路から停止指令信号が出力されたとしても、その停止指令信号がメイン電源回路内の電源ユニットに対し入力される事態がゲート回路によって阻止される。従って、スタンバイ電源回路の電源立ち上がり過程において、その内部の検出回路から停止指令信号に相当したノイズが発生したとしても、メイン電源回路の起動に悪影響が及ぶ恐れがなくなる。 According to the third aspect of the present invention, even if the stop command signal is output from the detection circuit during the period in which the start command signal is output from the power supply start circuit, the stop command signal is supplied to the power supply in the main power supply circuit. The input to the unit is blocked by the gate circuit. Therefore, even if noise corresponding to the stop command signal is generated from the internal detection circuit during the power-on process of the standby power supply circuit, there is no possibility of adversely affecting the start-up of the main power supply circuit.
以下、本発明の一実施例について図1及び図2を参照しながら説明する。
全体構成を機能ブロックの組み合わせにより示す図1において、負荷である制御回路11は、例えば車両用のオルタネータ(図示せず)に係る制御を実行するためのIC回路を含んで成るもので、スタンバイ機能付電源装置(以下、単に電源装置)12から電源が供給されるようになっている。この電源装置12は、車載バッテリに接続される電源端子13からそれぞれ給電されるように設けられたスタンバイ電源回路14及びメイン電源回路15により構成されている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
In FIG. 1 showing the overall configuration by a combination of functional blocks, a control circuit 11 as a load includes, for example, an IC circuit for executing control related to an alternator (not shown) for a vehicle. Power is supplied from an attached power supply device (hereinafter simply referred to as a power supply device) 12. The power supply device 12 includes a standby
スタンバイ電源回路14は、前記メイン電源回路15の起動・停止を制御するための検出回路16と、電源端子13から与えられる電源電圧が予め設定された第1の動作開始電圧V1以上となったときに検出回路16を動作開始させる起動回路17(補助起動回路に相当)とを備えた構成となっている。この場合、検出回路16は、前記オルタネータの回転に合わせて間欠的に出力される起動信号を検出するようになっており、その起動信号を検出したときに例えば論理レベル「H」に立ち上がるパルス状の起動指令信号Stを出力すると共に、当該起動信号を一定時間T以上継続して検出しなかった場合に同じく論理レベル「H」に立ち上がるパルス状の停止指令信号Spを出力する構成となっている。
The standby
メイン電源回路15は、前記制御回路11に安定化電源出力を供給するための電源ユニット18と、電源端子13から与えられる電源電圧が予め設定された第2の動作開始電圧V2以上となったときに論理レベル「H」に立ち上がるパルス状の起動信号St′を出力する起動回路19(電源起動回路に相当)と、この起動回路19からの起動指令信号St′、並びに前記スタンバイ電源回路14からの起動指令信号St及び停止指令信号Spを電源ユニット18に与えるためのゲート回路20とを備えた構成となっている。尚、上記起動指令信号St′のパルス幅は、電源端子13を通じた電源投入時において、当該電源端子13からの出力が安定した状態に立ち上がるまでの時間より長い値に設定される。
The main
上記ゲート回路20は、具体的には、スタンバイ電源回路14及び起動回路19からの各起動指令信号St及びSt′を電源ユニット18に与えるORゲート20aと、起動回路19から起動指令信号St′が出力されている状態ではスタンバイ電源回路14からの停止指令信号Spの通過を阻止するANDゲート20bとを備えた構成となっている。
この場合、電源ユニット18は、起動指令信号St及びSt′の何れかが与えられたときに動作開始すると共に、停止指令信号Spが与えられたときに動作停止する構成となっている。また、メイン電源回路15内の起動回路19に設定された第2の動作開始電圧V2と、前記スタンバイ電源回路14内の起動回路17に設定された第1の動作開始電圧V1との関係は、
V1>V2
に設定されている。
Specifically, the
In this case, the
V1> V2
Is set to
次に、上記構成の本実施例の作用について、電源端子13の電圧波形、各電源回路14及び15の動作状態、起動信号の電圧波形を示す図2も参照しながら説明する。
即ち、図2において、電源装置12が電源端子13に接続されたタイミングt1以降には、電源端子13の電圧が、メイン電源回路15内の起動回路19に設定された第2の動作開始電圧V2以上になった時点で当該起動回路19から起動指令信号St′が出力され、これに応じて電源ユニット18が動作開始されてメイン電源回路15が起動(ON)される。また、この後において、電源端子13の電圧が、スタンバイ電源回路14内の起動回路17に設定された第1の動作開始電圧V1(>V2)以上になった時点で、検出回路16が動作開始されてスタンバイ電源回路14が起動(ON)される。尚、上記起動指令信号St′が出力されている期間は、スタンバイ電源回路14の電源立ち上がり過程において停止指令信号Spに相当したノイズが発生したとしても、その通過がANDゲート20bにより阻止されるから、メイン電源回路15が確実に起動されることになる。
Next, the operation of this embodiment having the above configuration will be described with reference to FIG. 2 showing the voltage waveform of the
That is, in FIG. 2, after the timing t <b> 1 when the power supply device 12 is connected to the
このようにスタンバイ電源回路14の起動後において、検出回路16が起動信号を一定時間T以上継続して検出しなかったとき(タイミングt2)には、当該検出回路16から停止指令信号Spが出力されるため、これを受けた電源ユニット18が動作停止され、以てメイン電源回路15の動作が停止(OFF)されたスタンバイ状態に切換えられる。また、このようなスタンバイ状態において、検出回路16が起動信号を検出したとき(タイミングt3)には、当該検出回路16から起動指令信号Stが出力されるためメイン電源回路15が起動されてスタンバイ状態が解除される。
As described above, after the standby
上記のようにスタンバイ電源回路14及びメイン電源回路15が起動された状態から、電源端子13からの電源が瞬間的に遮断されたとき(タイミングt4〜t5)には、それら電源回路14及び15が一旦動作停止されるが、その復電過程で、まず、電源端子13の電圧が前記第2の動作開始電圧V2以上になった時点でメイン電源回路15が再起動され、その後に、電源端子13の電圧が前記第1の動作開始電圧V1以上になった時点で、スタンバイ電源回路14が再起動される。
When the standby
つまり、本実施例による電源装置12によれば、電源の瞬断が発生した場合でも、その瞬断状態が解除された後に所定時間だけスタンバイ状態を呈してしまう事態を回避できるものであり、以て安定した動作を実現できるようになる。因みに、図2中に二点鎖線で示すように、従来構成では、電源の瞬断後に起動信号が新たに入力されるタイミングt6まではスタンバイ状態が維持されることになる。また、本実施例によれば、前述したように、スタンバイ電源回路14の電源立ち上がり過程において停止指令信号Spに相当したノイズが発生したとしても、その通過がANDゲート20bにより阻止されてメイン電源回路15が確実に起動される構成となっているから、この面からも安定した動作を実現できるようになる。
That is, according to the power supply device 12 of the present embodiment, even when a power interruption occurs, it is possible to avoid a situation in which the standby state is exhibited for a predetermined time after the instantaneous interruption is canceled. Stable operation can be realized. Incidentally, as indicated by a two-dot chain line in FIG. 2, in the conventional configuration, the standby state is maintained until timing t6 when a start signal is newly input after a momentary power interruption. Further, according to the present embodiment, as described above, even if noise corresponding to the stop command signal Sp is generated in the power-up process of the
尚、本発明は上記し且つ図面に示した実施例に限定されるものではなく、例えば以下に述べるような変形或いは拡大が可能である。
上記実施例では、スタンバイ電源回路14内の起動回路17に設定された第1の動作開始電圧V1と、メイン電源回路15内の起動回路19に設定された第2の動作開始電圧V2との関係をV1>V2とすることにより、電源端子13からの電源が瞬間的に遮断された後の復電過程においてメイン電源回路15がスタンバイ電源回路14より先に起動されるように構成したが、このような起動シーケンスは、他の構成によって得ることも可能である。具体的には、例えば、スタンバイ電源回路14内の起動回路17を、電源端子13から給電開始された後に所定の遅れ時間τ1が経過したときに検出回路16を動作開始させる構成とすると共に、メイン電源回路15内の起動回路19を、電源端子13から給電開始された後に所定の遅れ時間τ2が経過したときに電源ユニット18を動作開始させる構成とした上で、τ1>τ2の関係に設定する構成とすれば、電源端子13からの電源が瞬間的に遮断された後の復電過程において、メイン電源回路15をスタンバイ電源回路14より先に起動させることができる。
負荷の例として、車両用のオルタネータに係る制御を実行するための制御回路11を挙げたが、待機状態とすることが要求されるものであれば、種々の負荷に適用できることは勿論である。
The present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings. For example, the following modifications or expansions are possible.
In the above embodiment, the relationship between the first operation start voltage V1 set in the
As an example of the load, the control circuit 11 for executing the control related to the alternator for the vehicle has been described. However, it is needless to say that the load can be applied to various loads as long as it is required to enter a standby state.
11は制御回路(負荷)、12はスタンバイ機能付電源装置、13は電源端子、14はスタンバイ電源回路、15はメイン電源回路、16は検出回路、17は起動回路(補助起動回路)、18は電源ユニット、19は起動回路(電源起動回路)、20はゲート回路を示す。 11 is a control circuit (load), 12 is a power supply device with a standby function, 13 is a power supply terminal, 14 is a standby power supply circuit, 15 is a main power supply circuit, 16 is a detection circuit, 17 is an activation circuit (auxiliary activation circuit), 18 is A power supply unit, 19 is an activation circuit (power activation circuit), and 20 is a gate circuit.
Claims (3)
前記電源ユニットからの電源出力が必要な状態で間欠的に出力される起動信号を検出したときに当該電源ユニットを動作開始させると共に、前記起動信号を所定時間以上継続して検出しなかったときに前記電源ユニットを動作停止させたスタンバイ状態に切換えるスタンバイ電源回路とを備え、
前記メイン電源回路及びスタンバイ電源回路が同一の電源端子から給電されるように接続されるスタンバイ機能付電源装置において、
前記メイン電源回路内には、当該メイン電源回路及び前記スタンバイ電源回路が前記電源端子から給電開始されたときに、前記電源ユニットを前記スタンバイ電源回路より先に動作開始させる電源起動回路が設けられることを特徴とするスタンバイ機能付電源装置。 A main power supply circuit comprising a power supply unit for supplying power to a load;
When the activation signal output intermittently in a state where the power output from the power supply unit is necessary is detected, the power supply unit is started to operate, and the activation signal is not continuously detected for a predetermined time or more. A standby power supply circuit for switching to a standby state in which the operation of the power supply unit is stopped,
In the power supply device with a standby function connected so that the main power supply circuit and the standby power supply circuit are fed from the same power supply terminal,
The main power supply circuit is provided with a power supply start circuit for starting the operation of the power supply unit before the standby power supply circuit when the main power supply circuit and the standby power supply circuit start to supply power from the power supply terminal. A power supply with standby function, characterized by
前記起動信号を検出したときに前記メイン電源回路内の電源ユニットに対し起動指令信号を出力すると共に、当該起動信号を所定時間以上継続して検出しなかったときに当該電源ユニットに対し停止指令信号を出力する検出回路と、
前記電源端子から与えられる電源電圧が予め設定された第1の動作開始電圧以上となったときに前記検出回路を動作開始させる補助起動回路とを備え、
前記メイン電源回路に設けられた前記電源起動回路は、前記電源端子から与えられる電源電圧が前記第1の動作開始電圧より低いレベルに設定された第2の動作開始電圧以上となったときに前記電源ユニットに対し起動指令信号を出力するように構成されていることを特徴とする請求項1記載のスタンバイ機能付電源装置。 The standby power circuit is
A start command signal is output to the power supply unit in the main power supply circuit when the start signal is detected, and a stop command signal is sent to the power supply unit when the start signal is not continuously detected for a predetermined time or more. A detection circuit that outputs
An auxiliary activation circuit that starts the operation of the detection circuit when a power supply voltage applied from the power supply terminal is equal to or higher than a first operation start voltage set in advance,
The power supply activation circuit provided in the main power supply circuit has the power supply voltage applied from the power supply terminal when the power supply voltage is equal to or higher than a second operation start voltage set to a level lower than the first operation start voltage. 2. The power supply device with a standby function according to claim 1, wherein a start command signal is output to the power supply unit.
3. The standby circuit according to claim 2, further comprising a gate circuit that prevents passage of the stop command signal output from the detection circuit during a period in which the start command signal is output from the power supply start circuit. Power supply with function
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