JP2009300199A - Rc discharge circuit, power source management circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、RC放電回路及び電源管理回路に関するものである。 The present invention relates to an RC discharge circuit and a power management circuit.
プリンタ等の電子機器は、電源供給が停止されてからの時間を測定するCR回路(RC回路)を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
この種の計時回路は、電源供給停止後の経過時間をより精度よく測定できるものが望まれている。
本発明の課題は、測定分解能が向上したRC放電回路及び電源管理回路を提供することである。
This type of timing circuit is desired to be able to measure the elapsed time after power supply is stopped more accurately.
An object of the present invention is to provide an RC discharge circuit and a power management circuit with improved measurement resolution.
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項1の発明は、コンデンサ(C)に蓄積された電荷を電気抵抗(R1、R2)を含む抵抗部を介して放電するRC放電回路であって、前記コンデンサの充電電圧を検出する検出部を含み、前記コンデンサの充電電圧が所定の閾値(Vth)未満となった場合に作動し、前記抵抗部の全体的な抵抗値を変化させることによって前記コンデンサの静電容量と前記抵抗部の全体的な抵抗値とによって規定される放電時定数を変更する時定数変更部(33a)を備えることを特徴とするRC放電回路(33)である。
The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this.
The invention according to claim 1 is an RC discharge circuit for discharging the electric charge accumulated in the capacitor (C) through a resistance unit including electric resistances (R1, R2), and a detection unit for detecting a charging voltage of the capacitor And when the charging voltage of the capacitor becomes less than a predetermined threshold value (Vth), the capacitance of the capacitor and the entire resistance portion are changed by changing the overall resistance value of the resistance portion. An RC discharge circuit (33) comprising a time constant changing unit (33a) for changing a discharge time constant defined by a specific resistance value.
請求項2の発明は、請求項1に記載のRC放電回路において、前記時定数変更部(33a)は、前記コンデンサ(C)の充電電圧が前記所定の閾値(Vth)未満となった場合に前記放電時定数を大きくすることを特徴とするRC放電回路(33)である。
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載のRC放電回路において、前記抵抗部は、複数の抵抗(R1、R2)を含み、前記時定数変更部(33a)は、前記複数の抵抗の接続態様を変更するスイッチ機構を備え、前記複数の抵抗の接続態様を変更することによって前記放電時定数を変更することを特徴とするRC放電回路(33)である。
請求項4の発明は、請求項3に記載のRC放電回路において、第1の抵抗(R1)と第2(R2)の抵抗とが並列接続されて設けられ、前記コンデンサ(C)の充電電圧が前記所定の閾値(Vth)以上の場合には前記第1の抵抗及び前記第2の抵抗を介して前記コンデンサの放電を行い、前記コンデンサの充電電圧が前記所定の閾値未満となった場合には前記第2の抵抗を介して前記コンデンサの放電を行うことを特徴とするRC放電回路(33)である。
請求項5の発明は、請求項3に記載のRC放電回路において、互いに抵抗値の異なる第1の抵抗(R10)と第2の抵抗(R20)とがそれぞれスイッチング素子(S10、S20)を介して並列接続されて設けられ、前記コンデンサ(C)の充電電圧が所定の閾値以上の場合には、前記第1の抵抗を介して前記コンデンサの放電を行い、前記コンデンサの充電電圧が、前記所定の閾値未満の場合には、前記第2の抵抗を介して前記コンデンサの放電を行い、前記第1の抵抗の抵抗値は、前記第2の抵抗の抵抗値よりも小さいことを特徴とするRC放電回路(330)である。
請求項6の発明は、請求項1又は請求項2に記載のRC放電回路において、前記抵抗部は、複数の抵抗(R1〜R4)を含み、前記コンデンサは、第1のコンデンサ(C1)と第2のコンデンサ(C2)とが並列接続されて設けられ、前記時定数変更部(33a)は、前記複数の抵抗、前記第1のコンデンサ、及び、前記第2のコンデンサの接続態様を変更するスイッチ機構を備え、前記コンデンサの充電電圧が前記所定の閾値(Vth)以上の場合には、前記第1のコンデンサ及び前記第2のコンデンサに蓄積された電荷を前記複数の抵抗を介して放電し、前記コンデンサの充電電圧が前記所定の閾値未満となった場合には、前記第1のコンデンサに蓄積された電荷を前記複数の抵抗の一部(R3)を介して放電し、前記第2のコンデンサに蓄積された電荷を前記複数の抵抗の他部(R2、R4)を介して放電することを特徴とするRC放電回路(40)である。
請求項7の発明は、請求項6に記載のRC放電回路において、前記第1のコンデンサ(C1)及び前記複数の抵抗の一部(R3)によって形成される回路と、前記第2のコンデンサ(C2)及び前記複数の抵抗の他部(R2、R4)によって形成される回路との放電時定数が異なることを特徴とするRC放電回路(40)である。
According to a second aspect of the present invention, in the RC discharge circuit according to the first aspect, the time constant changing unit (33a) is configured such that the charging voltage of the capacitor (C) is less than the predetermined threshold value (Vth). The RC discharge circuit (33) is characterized in that the discharge time constant is increased.
According to a third aspect of the present invention, in the RC discharge circuit according to the first or second aspect, the resistance unit includes a plurality of resistors (R1, R2), and the time constant changing unit (33a) includes the plurality of resistors. An RC discharge circuit (33) comprising a switch mechanism for changing a connection mode of the resistors, and changing the discharge time constant by changing a connection mode of the plurality of resistors.
According to a fourth aspect of the present invention, in the RC discharge circuit according to the third aspect, a first resistor (R1) and a second resistor (R2) are connected in parallel, and the charging voltage of the capacitor (C) is provided. Is equal to or greater than the predetermined threshold (Vth), the capacitor is discharged through the first resistor and the second resistor, and the charge voltage of the capacitor is less than the predetermined threshold. Is an RC discharge circuit (33), wherein the capacitor is discharged through the second resistor.
According to a fifth aspect of the present invention, in the RC discharge circuit according to the third aspect, the first resistor (R10) and the second resistor (R20) having different resistance values are respectively connected via the switching elements (S10, S20). When the charging voltage of the capacitor (C) is equal to or higher than a predetermined threshold, the capacitor is discharged through the first resistor, and the charging voltage of the capacitor is set to the predetermined voltage. The capacitor is discharged through the second resistor, and the resistance value of the first resistor is smaller than the resistance value of the second resistor. It is a discharge circuit (330).
According to a sixth aspect of the present invention, in the RC discharge circuit according to the first or second aspect, the resistance portion includes a plurality of resistors (R1 to R4), and the capacitor includes the first capacitor (C1). A second capacitor (C2) is provided in parallel connection, and the time constant changing unit (33a) changes a connection mode of the plurality of resistors, the first capacitor, and the second capacitor. A switching mechanism, and when the charging voltage of the capacitor is equal to or higher than the predetermined threshold value (Vth), the electric charge accumulated in the first capacitor and the second capacitor is discharged through the plurality of resistors. When the charging voltage of the capacitor becomes less than the predetermined threshold, the charge accumulated in the first capacitor is discharged through a part (R3) of the plurality of resistors, and the second Capacitor A RC discharge circuit (40), characterized in that discharging the accumulated charge via the other portion of the plurality of resistors (R2, R4).
According to a seventh aspect of the present invention, in the RC discharge circuit according to the sixth aspect, a circuit formed by the first capacitor (C1) and a part of the plurality of resistors (R3), and the second capacitor ( The RC discharge circuit (40) is characterized in that a discharge time constant is different from that of a circuit formed by C2) and other portions (R2, R4) of the plurality of resistors.
請求項8の発明は、請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載のRC放電回路(33)と、電源供給対象物(23)に対する電源供給状態を監視する電源状態監視部(31)と、前記電源供給対象物に対する電源供給が停止されてから電源供給が再開されるまでの時間を求める経過時間情報取得部(36)とを備える電源管理回路であって、前記RC放電回路は、前記コンデンサ(C)をあらかじめ充電するとともに、前記電源状態監視部の出力に基づき前記電源供給対象物に対する電源供給が停止された場合に前記コンデンサの放電を開始し、前記経過時間情報取得部は、前記電源供給対象物に対する電源供給が再開された場合に、前記コンデンサの充電電圧の変化量に基づいて電源供給が停止されてから再開されるまでの経過時間を求めることを特徴とする電源管理回路(30)である。
請求項9の発明は、請求項8に記載の電源管理回路において、前記経過時間情報取得部(36)は、前記コンデンサ(C)の充電電圧の変化量と経過時間とが関連付けられて記録された経過時間情報を参照することによって前記経過時間を求めることを特徴とする電源管理回路(30)である。
請求項10の発明は、請求項8又は請求項9に記載の電源管理回路において、前記RC放電回路(33)に備えられたコンデンサ(C)を充電する充電制御回路(34)を備え、前記充電制御回路は、前記コンデンサに充電した電荷のリークを抑制する第1の抑制部(Tr1、Tr2)を備えることを特徴とする電源管理回路(30)である。
請求項11の発明は、請求項8から請求項10までのいずれか1項に記載の電源管理回路において、前記RC放電回路(33)に備えられたコンデンサ(C1)の充電電圧情報を読み出して前記経過時間情報取得部(36)に入力する読み出し制御部(35)を備え、前記読み出し制御部は、前記コンデンサに充電した電荷のリークを抑制する第2の抑制部(Tr3、Tr4)を備えることを特徴とする電源管理回路(30)である。
なお、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided an RC discharge circuit (33) according to any one of the first to seventh aspects, and a power supply state monitoring unit for monitoring a power supply state with respect to a power supply target (23). 31) and an elapsed time information acquisition unit (36) for obtaining a time from when power supply to the power supply target is stopped until power supply is resumed, the RC discharge circuit The capacitor (C) is charged in advance, and when the power supply to the power supply object is stopped based on the output of the power supply state monitoring unit, the capacitor starts discharging, and the elapsed time information acquisition unit Is the elapsed time from when power supply is stopped to when it is restarted based on the amount of change in the charging voltage of the capacitor when power supply to the power supply object is restarted. A power management circuit (30) and finding.
According to a ninth aspect of the present invention, in the power management circuit according to the eighth aspect, the elapsed time information acquisition unit (36) records the amount of change in the charging voltage of the capacitor (C) and the elapsed time in association with each other. The power management circuit (30) is characterized in that the elapsed time is obtained by referring to the elapsed time information.
The power management circuit according to
An eleventh aspect of the invention is the power management circuit according to any one of the eighth to tenth aspects, wherein the charging voltage information of the capacitor (C1) provided in the RC discharge circuit (33) is read out. A readout control unit (35) that inputs to the elapsed time information acquisition unit (36) is provided, and the readout control unit includes a second suppression unit (Tr3, Tr4) that suppresses leakage of charges charged in the capacitor. This is a power management circuit (30).
Note that the configuration described with reference numerals may be modified as appropriate, and at least a part of the configuration may be replaced with another component.
本発明によれば、測定分解能が向上したRC放電回路及び電源管理回路を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an RC discharge circuit and a power management circuit with improved measurement resolution.
[第1実施形態]
以下、図面等を参照して、本発明を適用した電源管理回路の実施形態を含むカメラについて説明する。
図1は、第1実施形態のカメラの構成を示すブロック図である。
カメラ10は、被写体光を電気信号に変換して出力する撮像素子11、撮像素子11に被写体光を導く撮影レンズ12、撮像素子11の出力に基づいて画像データを生成する画像処理回路13、画像データに基づいて生成された画像等を表示する表示装置14、撮像素子11等の電気要素を統括的に制御する制御部15、撮像素子11等の電気要素に対して電源として機能する電池16を着脱可能に収容する電池室17、撮影時に被写体に照明光(閃光)を照射する照明装置20等を備えたデジタルカメラである。
[First Embodiment]
A camera including an embodiment of a power management circuit to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings and the like.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the camera of the first embodiment.
The
照明装置20は、発光素子であるキセノンランプ21、及び、キセノンランプ21に対して照明光の照射方向前方に照明光を拡散させる拡散板22を備えている。拡散板22は、例えば、合成樹脂材料によって形成されている。
また、照明装置20は、キセノンランプ21に対する電源として機能するコンデンサやマイコン等(ともに図示省略)を含む発光制御回路23を備えている。発光制御回路23は、制御部15からの指示に応じてキセノンランプ21による照明光の発光開始制御、発光停止制御等を行う。
The
The
ここで、照明装置20は、キセノンランプ21が発光した閃光等の照明光を拡散板22を介して被写体に照射するので、発光を行うたびに拡散板22が照明光によって加熱される。そして、照明装置20は、拡散板22が加熱により変形することを防止するために、拡散板22の温度が一定の値以上となった場合には、発光制御回路23が、例えば、発光禁止制御を行う。
このような発光禁止制御を行う場合、照明光の発光の可否を決定するために拡散板22の温度を常時モニタリングする必要があるが、拡散板22は、照明光を通過させるので、拡散板22に温度センサ等を設けることは実質的に不可能である。
Here, since the
When performing such light emission inhibition control, it is necessary to constantly monitor the temperature of the
このため、本実施形態の照明装置20に備えられた発光制御回路23は、発光後の経過時間を、発光制御回路23に備えられたタイマ回路(図示省略)によって計時するようになっている。発光制御回路23は、照明装置20に設けられている不図示の温度センサで測定される外気温度、1回の発光による拡散板22の温度上昇(予測値)、及び、発光後の時間経過による温度低下(予測値)等を総合的に考慮して拡散板22の温度変化をリアルタイムで演算するようになっている。
For this reason, the light
ここで、上記タイマ回路を含む発光制御回路23は、電池16からの電源供給によって作動するようになっている。このため、発光後の経過時間をタイマ回路によって計時している最中に電池室17から電池16が抜き取られた場合等には、発光完了後の正確な経過時間を計測することができなくなる。なお、発光完了後の経過時間を測定できなくなる場合としては、電池16が抜き取られる場合の他、電池16が消耗して電圧が低下した場合や、カメラ10が電力消費低減制御(非撮影時等に撮像素子11や表示装置14等に対する電源供給を停止する制御)が実行され、発光制御回路23のタイマ回路に対する電源供給も停止された場合等が考えられる。
Here, the light
これに対し、本実施形態のカメラ10は、電池16が電池室17から抜き取られた場合であっても作動可能なRC放電回路(CR放電回路とも称される)を含む電源管理回路30を備えている。
この電源管理回路30は、電池16が抜き取られてから再び電池16が装着されるまでの経過時間を測定できるので、発光制御回路23は、タイマ回路の出力と併せて発光完了後の正確な経過時間を演算することができる。
On the other hand, the
Since the
以下、電源管理回路30に付いて説明する。
図2は、図1に示すカメラに備えられた電源管理回路を示す回路図である。
電源管理回路30は、DC−DCコンバータ31、低電圧検出IC32、RC放電回路33、充電制御回路34、読み出し制御回路35、CPU36等を備えている。
Hereinafter, the
FIG. 2 is a circuit diagram showing a power management circuit provided in the camera shown in FIG.
The
DC−DCコンバータ31は、電池室17に収容された電池16に電気的に接続されており、電池16から出力される、例えば、3.7V程度の直流電源電圧を、例えば、3V程度の直流電源電圧(Vcc)に変圧して出力する。
低電圧検出IC32は、DC−DCコンバータ31及びCPU36に電気的に接続されており、DC−DCコンバータ31の出力電圧をモニタリングしている。低電圧検出IC32は、例えば、カメラ10の電池室17から電池16が抜き取られた場合等、DC−DCコンバータ31からの出力電圧が著しく低下した(電源供給停止を検出した)場合に、これをCPU36に伝達する。
The DC-
The low voltage detection IC 32 is electrically connected to the DC-
RC放電回路33は、コンデンサCと複数の抵抗R1、R2とを含んでいる。コンデンサCは、後述する充電制御回路34によって予め充電されている。充電制御回路34は、低電圧検出IC32が電源供給停止を検出した場合にコンデンサCの充電を停止する。コンデンサCは、充電が停止されると自動的に放電を開始する。
The RC discharge circuit 33 includes a capacitor C and a plurality of resistors R1 and R2. The capacitor C is charged in advance by a
充電制御回路34は、RC放電回路33に備えられたコンデンサCの充電を行う回路である。充電制御回路34は、PNP型トランジスタTr1及びNPN型トランジスタTr2を含み、DC−DCコンバータ31から供給される電源電圧Vccの電圧降下が実質的に無視できるようになっている。これによって、充電制御回路34は、コンデンサCの充電電圧(Vc)が電源電圧Vccと等しくなるまで充電を行うことができる。
PNP型トランジスタTr1、及び、NPN型トランジスタTr2は、DC−DCコンバータ31からの電源供給が停止された場合に、コンデンサCに蓄積された電荷が充電制御回路34にリークすることを抑制する。したがって、RC放電回路33は、充電制御回路34がオフ状態の場合であってもコンデンサCの電圧降下を実質的に無視することができる。
The
The PNP transistor Tr <b> 1 and the NPN transistor Tr <b> 2 suppress the leakage of the charge accumulated in the capacitor C to the
読み出し制御回路35は、RC放電回路33に備えられたコンデンサCの充電電圧を読み出し、これをCPU36に備えられたA/Dコンバータ(図示省略)に対して出力する回路である。コンデンサCにDC−DCコンバータ31からの電源供給が行われている状態では、読み出し制御回路35は作動していない(読み出し制御回路オフ)。
読み出し制御回路35も、充電制御回路34と同様にPNP型トランジスタTr3及びNPN型トランジスタTr4を含み、オフ状態の場合には、コンデンサCから読み出し制御回路35に電荷がリークすることを抑制する。これによって、コンデンサCは、充電完了状態(電圧=Vcc)からの電圧降下が実質的に無視できる。
The
Similarly to the
CPU36は、読み出し制御回路35からの出力(コンデンサCの充電電圧情報)、及び、不揮発性メモリー37に予め記憶させておいた、コンデンサCの充電電圧と電源供給が停止されてからの経過時間とが関連付けられたデータ(テーブル)に基づいて、電源供給が停止されてからの経過時間を求める。なお、電源供給が停止されると、CPU36自体も作動を停止するので、上記経過時間は、電源供給が再開された後に求める。
The
次にRC放電回路33の構成について説明する。
先述したように、本実施形態の電源管理回路30は、RC放電回路33に備えられたコンデンサCの充電電圧(残電圧)に基づいて、電源供給が停止されてから電源供給が再開されるまでの経過時間(以下、単に経過時間と称する)を求める。
ここで、カメラ10において、電源供給が停止される例としては、電池16の交換が考えられる。そして、電池16の交換は、カメラ10及び電池16の種類にもよるが、通常は数秒から数十秒程度で完了するものと考えられる。
このように、電源管理回路30は、計測対象となる時間が数十秒以下であることが多いと想定されるため、電源供給が停止されてから数十秒間は、特に高精度で経過時間の測定ができることが好ましい。一方で、電源供給が停止される例としては、電池交換以外にも考えられるので、経過時間の測定は、最大で数十分程度は行えることが望まれる。
Next, the configuration of the RC discharge circuit 33 will be described.
As described above, the
Here, in the
As described above, the
そこで、本実施形態の電源管理回路30に備えられたRC放電回路33は、コンデンサCの充電電圧が所定の閾値(Vth)未満となった場合に放電時定数(以下、単に時定数と称する)を大きくすることによって、電源供給が停止されてから数十秒間は、高精度で経過時間の測定ができるようにするとともに、経過時間の測定を数十分程度にわたって行うことができるようにした。なお、時定数とは、RC放電回路33に備えられたコンデンサCの静電容量と、コンデンサCの放電に使用する抵抗R(R1、R2)の抵抗値の積によって規定される値である。
Therefore, the RC discharge circuit 33 provided in the
図2に示すように、RC放電回路33は、コンデンサC、抵抗R1、過電圧検出IC33aを備えている。コンデンサCは、前述した充電制御回路34によって充電電圧が電圧Vccとなるまで充電される。
過電圧検出IC33aは、コンデンサCの充電電圧を監視する部分であり、抵抗R1に対して並列接続された抵抗R2を備えている。本実施形態では、抵抗R1の抵抗値は、抵抗R2の抵抗値よりも小さく設定されている(R1<R2)。しかしながら、「R1//R2<R2」(R1//R2は、抵抗R1と抵抗R2とが並列接続されているときの合成抵抗値を示す)の条件は、必ず満たされているので、抵抗値の関係がR1>R2であってもよい。また、場合によって、抵抗値の関係がR1=R2であってもよい。
As shown in FIG. 2, the RC discharge circuit 33 includes a capacitor C, a resistor R1, and an overvoltage detection IC 33a. The capacitor C is charged by the above-described
The overvoltage detection IC 33a is a part that monitors the charging voltage of the capacitor C, and includes a resistor R2 connected in parallel to the resistor R1. In the present embodiment, the resistance value of the resistor R1 is set smaller than the resistance value of the resistor R2 (R1 <R2). However, since the condition of “R1 // R2 <R2” (R1 // R2 indicates a combined resistance value when the resistor R1 and the resistor R2 are connected in parallel) is always satisfied, the resistance value May be R1> R2. In some cases, the relationship between the resistance values may be R1 = R2.
過電圧検出IC33aは、コンデンサCから抵抗R2に流れる電流によって作動するスイッチ機構を備えている。RC放電回路33は、コンデンサCの充電電圧が閾値Vth以上の場合には、抵抗R1及び抵抗R2の両方を用いてコンデンサCの放電を行い、充電電圧が閾値Vth未満となった場合に、過電圧検出IC33aが自動的に抵抗R1と抵抗R2との接続を遮断し、抵抗R2のみによってコンデンサCの放電を行うように回路を切り替える。
以下、電源管理回路30の動作を図3を用いて具体的に説明する。
図3は、図2示す電源管理回路の動作を示すタイミングチャートである。
The overvoltage detection IC 33a includes a switch mechanism that is activated by a current flowing from the capacitor C to the resistor R2. The RC discharge circuit 33 discharges the capacitor C using both the resistor R1 and the resistor R2 when the charging voltage of the capacitor C is equal to or higher than the threshold Vth, and when the charging voltage becomes lower than the threshold Vth, The detection IC 33a automatically cuts off the connection between the resistor R1 and the resistor R2, and switches the circuit so that the capacitor C is discharged only by the resistor R2.
Hereinafter, the operation of the
FIG. 3 is a timing chart showing the operation of the power management circuit shown in FIG.
図3は、コンデンサCの充電が完了(充電電圧Vcc)した状態から開始している。
カメラは、時間Taにおいて、例えば、電池室17から電池16が抜き取られ、これによって電源管理回路30への電源供給が停止される。
電源供給が停止されると、低電圧検出IC32がこれを検出してCPU36の作動を停止させる(Tb)。CPU36が作動を停止すると、CPU36の出力ポートOUT2の出力がHighからLowに切り替わり、これによって充電制御回路34は、コンデンサCの充電を停止し、同時にRC放電回路33は、コンデンサCの放電を開始する。
このときのRC放電回路33は、並列接続された抵抗R1と抵抗R2とを用いてコンデンサCを放電する。このときの時定数t1は、t1=(R1//R2)*Cで定義される。なお、(R1//R2)は、抵抗R1と抵抗R2との合成抵抗値、Cは、コンデンサCの静電容量を示す。
FIG. 3 starts from a state where the charging of the capacitor C is completed (charging voltage Vcc).
At time Ta, for example, the
When the power supply is stopped, the low voltage detection IC 32 detects this and stops the operation of the CPU 36 (Tb). When the
At this time, the RC discharge circuit 33 discharges the capacitor C using the resistors R1 and R2 connected in parallel. The time constant t1 at this time is defined by t1 = (R1 // R2) * C. Here, (R1 // R2) is a combined resistance value of the resistor R1 and the resistor R2, and C is a capacitance of the capacitor C.
そして、時間の経過に伴ってコンデンサCの充電電圧が低下し、所定の閾値Vth未満になると(Tc)、過電圧検出IC33aは、これを検出して過電圧検出IC33a内に設けられているスイッチ機構が抵抗R1を回路から切断する。これによって、コンデンサCの放電は、抵抗R2のみを介して行われる。このときのRC放電回路33の時定数t2は、t2=R2*Cで定義される。抵抗R1と抵抗R2との合成抵抗値R1//R2は、抵抗R2の抵抗値よりも小さい(R1//R2<R2)ので、時定数t1<時定数t2となる。
ここで、RC放電回路33は、時定数が大きい場合と小さい場合とを比較すると、時定数が小さい場合の方がコンデンサCの放電を速く行うことができるので、放電途中に時定数を大きくすると、このタイミング(Tc)を境にコンデンサCの放電速度が遅くなる(図3の放電カーブ参照)。
When the charging voltage of the capacitor C decreases with the passage of time and becomes less than the predetermined threshold Vth (Tc), the overvoltage detection IC 33a detects this and the switch mechanism provided in the overvoltage detection IC 33a Resistor R1 is disconnected from the circuit. As a result, the capacitor C is discharged only through the resistor R2. The time constant t2 of the RC discharge circuit 33 at this time is defined by t2 = R2 * C. Since the combined resistance value R1 // R2 of the resistors R1 and R2 is smaller than the resistance value of the resistor R2 (R1 // R2 <R2), the time constant t1 <time constant t2.
Here, when the time constant is large and the case where the time constant is small, the RC discharge circuit 33 can discharge the capacitor C faster when the time constant is small. Then, the discharge speed of the capacitor C becomes slower at this timing (Tc) (see the discharge curve in FIG. 3).
コンデンサCに蓄積された電荷の放出が完全に終わるまでに、例えば、再び電池16が装着されて電源供給が再開された場合には、低電圧検出IC32がこれを検出し(Td)、これに伴ってCPU36が作動を再開する。
CPU36は、作動を再開すると、出力ポートOUT2を非稼働(Low)としたままで、出力ポートOUT1をアクティブとする(Te)。これによって、読み出し制御回路35がオン状態となり、コンデンサCの充電電圧を測定してCPU36に出力する。CPU36は、コンデンサCの充電電圧情報をA/D変換し、不揮発性メモリー37に記録されたテーブルを参照して電池16が抜き取られてから再び装着されるまでの経過時間(Tb〜Td)を求めて発光制御回路23に出力する(Tf)。この後、CPU36は、出力ポートOUT2の出力がHighに切り替わり、RC放電回路33は、コンデンサCの放電を停止する(Tg)。
なお、本実施形態の電源管理回路30は、予め用意したテーブルを参照して上記経過時間を求めるが、これに限らず、以下の式1に基づいて演算してもよい。
T=f(t)・・・(式1)
上記(式1)において、Tは温度、tは経過時間を示す。
For example, when the
When the operation is resumed, the
The
T = f (t) (Formula 1)
In the above (Formula 1), T represents temperature and t represents elapsed time.
次に、本実施形態のカメラ10に備えられた電源管理回路30が行う電源管理制御についてフローチャートを用いてステップごとに説明する。
図4は、図2に示す電源管理回路が行う電源管理制御を示すフローチャートである。
Next, power management control performed by the
FIG. 4 is a flowchart showing power management control performed by the power management circuit shown in FIG.
(ステップS01:充電)
電源管理回路30は、カメラ10に電池16が装着された状態で充電制御回路34がコンデンサCの充電を行う(ステップS02に進む)。
(ステップS02:電源供給判定)
例えば、電池16が電池室17から抜き取られると、低電圧検出IC32がDC−DCコンバータ31の出力に基づいてこれを検出し、ステップS03に進む。電源供給の停止が検出されない場合は、待機状態となる。
(Step S01: Charge)
In the
(Step S02: Power supply determination)
For example, when the
(ステップS03:充電停止)
電源供給が停止されると、CPU36の作動が停止し、これに応じて充電制御回路34は、コンデンサCの充電を停止してステップS04に進む。
(ステップS04:放電開始)
RC放電回路33は、コンデンサCに蓄積した電荷の放電を抵抗R1及び抵抗R2を介して行い、ステップS05に進む。このときのRC放電回路33の時定数は、t1である。
(Step S03: Stop charging)
When the power supply is stopped, the operation of the
(Step S04: Start of discharge)
The RC discharge circuit 33 discharges the electric charge accumulated in the capacitor C through the resistor R1 and the resistor R2, and proceeds to step S05. The time constant of the RC discharge circuit 33 at this time is t1.
(ステップS05:電源供給判定)
時定数t1でコンデンサCの放電を行っている間に、電源供給が再開された場合には、ステップS09に進む。これに対し、電源供給が再開されない場合には、ステップS06に進む。
(ステップS06:充電電圧判定)
RC放電回路33は、過電圧検出IC33aがコンデンサCの充電電圧が閾値Vth未満となったことを検出した場合には、ステップS07に進む。コンデンサの充電電圧が閾値Vth以上であれば、ステップS05に戻る。
(Step S05: Power supply determination)
If the power supply is resumed while discharging the capacitor C with the time constant t1, the process proceeds to step S09. On the other hand, if the power supply is not resumed, the process proceeds to step S06.
(Step S06: Charge voltage determination)
When the overvoltage detection IC 33a detects that the charging voltage of the capacitor C has become less than the threshold value Vth, the RC discharge circuit 33 proceeds to step S07. If the charging voltage of the capacitor is equal to or higher than the threshold value Vth, the process returns to step S05.
(ステップS07:時定数変更)
過電圧検出IC33aは、RC放電回路33の時定数をt1からt2に変更してステップS08に進む。これによって、コンデンサCの時間当たりの電圧降下量が小さくなる。
(ステップS08:電源供給判定)
時定数t2でコンデンサCの放電を行っている間に、電源供給が再開された場合には、ステップS09に進む。これに対し、電源供給が再開されない場合には、充電電圧の検出が不可能になるまでコンデンサCの放電を継続する。本実施形態の電源管理回路30の場合、充電電圧が、例えば、0.5V程度になると、経過時間当たりの充電電圧の変化が微小になるので、充電電圧に基づいて経過時間を求めることが困難になる。
ただし、本実施形態の電源管理回路30において、コンデンサCの充電電圧が、例えば、0.5V程度になるのは、電源供給を停止してから、例えば、30分以上経過した後である。電源管理回路30は、照明装置20の拡散板22を保護するためのものであるが、仮に電源供給停止の直前に発光を行っていても電源供給が停止されてから、例えば、30分以上経過した後ならば、拡散板22の温度が外気温程度まで低下しているものと考えられるので実用上は問題ない。
(Step S07: Change time constant)
The overvoltage detection IC 33a changes the time constant of the RC discharge circuit 33 from t1 to t2, and proceeds to step S08. Thereby, the voltage drop amount per time of the capacitor C becomes small.
(Step S08: Power supply determination)
If the power supply is resumed while discharging the capacitor C with the time constant t2, the process proceeds to step S09. On the other hand, when the power supply is not resumed, the discharge of the capacitor C is continued until the charge voltage cannot be detected. In the case of the
However, in the
(ステップ09:経過時間を求める)
電源供給が再開されると、読み出し制御回路35がコンデンサCの充電電圧を読み出してCPU36に出力し、CPU36は、不揮発性メモリー37に記録されているテーブルを参照してコンデンサCの充電電圧に基づいて電源供給が停止されてからの経過時間を求める。
カメラ10は、最後の発光から電源供給が停止されるまでの時間(発光制御回路23に備えられたタイマ回路によって計時)、及び、電源管理回路30が求めた経過時間に基づいて、最後に照明光を発光してからの総経過時間を求める。そして、この発光後の総経過時間に基づいて拡散板22の温度を求め、必要に応じて発光禁止制御等を行う。
(Step 09: Find the elapsed time)
When the power supply is resumed, the
The
次に、本実施形態の電源管理回路30の効果を図5に示すグラフを用いて説明する。
図5は、図2に示すRC放電回路に備えられたコンデンサの充電電圧の変化の一例を示すグラフである。
この図5において、(a)は、放電開始から2200秒(約37分)程度が経過するまでの充電電圧の変化を示し、(b)は、(a)に示すグラフの一部拡大図であり、放電開始から40秒程度が経過するまでの充電電圧の変化を示している。
Next, the effect of the
FIG. 5 is a graph showing an example of a change in the charging voltage of the capacitor provided in the RC discharge circuit shown in FIG.
In FIG. 5, (a) shows a change in charging voltage until about 2200 seconds (about 37 minutes) have elapsed from the start of discharge, and (b) is a partially enlarged view of the graph shown in (a). There is a change in the charging voltage until about 40 seconds elapse from the start of discharging.
また、この図5において、グラフAは、本実施形態のRC放電回路33によるコンデンサCの充電電圧の変化を示し、グラフBは、比較形態のRC放電回路(図示省略)によるコンデンサCの充電電圧の変化を示している。比較形態のRC放電回路は、コンデンサC及び抵抗Rをそれぞれ1つずつ備えた公知のRC放電回路である。 In FIG. 5, graph A shows the change in the charging voltage of the capacitor C by the RC discharge circuit 33 of the present embodiment, and graph B shows the charging voltage of the capacitor C by the RC discharge circuit (not shown) of the comparative form. Shows changes. The RC discharge circuit of the comparative form is a known RC discharge circuit including one capacitor C and one resistor R.
なお、この図5に示すグラフは、一例としてコンデンサCの充電電圧Vccが、例えば、3.0V、過電圧検出IC33aが時定数の切り変えを行う際の基準となる閾値Vthが、例えば、2.4Vに設定された場合を示しているが、充電電圧Vcc及び閾値Vthは、これらの値に限定されず、適宜変更が可能である。 In the graph shown in FIG. 5, as an example, the charging voltage Vcc of the capacitor C is, for example, 3.0 V, and the threshold Vth that is a reference when the overvoltage detection IC 33 a switches the time constant is, for example, 2. Although the case where it is set to 4 V is shown, the charging voltage Vcc and the threshold value Vth are not limited to these values, and can be appropriately changed.
前述のように、RC放電回路33は、コンデンサCの充電電圧が閾値Vth(図5に示す例であれば、例えば、2.4V)未満となるまでは、時定数t1でコンデンサCの放電を行う。図5に示すグラフの場合、コンデンサCの充電電圧が、例えば、2.4未満となるのは、放電開始から、例えば、約30秒が経過した時点である。 As described above, the RC discharge circuit 33 discharges the capacitor C with the time constant t1 until the charging voltage of the capacitor C becomes less than the threshold value Vth (for example, 2.4 V in the example shown in FIG. 5). Do. In the case of the graph shown in FIG. 5, the charging voltage of the capacitor C becomes less than 2.4, for example, when about 30 seconds elapses from the start of discharge.
そして、過電圧検出IC33aは、コンデンサCの充電電圧が、例えば、2.4V未満となった時点でRC放電回路33の時定数をt1からt1よりも大きいt2に変更する。RC放電回路33は、時定数が大きくなると放電の速度が遅くなるので、図5に示すように充電電圧の時間当たりの減少の速度が遅く(グラフの勾配が緩やかに)なる。 Then, the overvoltage detection IC 33a changes the time constant of the RC discharge circuit 33 from t1 to t2 larger than t1 when the charging voltage of the capacitor C becomes less than 2.4V, for example. Since the RC discharge circuit 33 has a slower discharge rate as the time constant increases, the rate of decrease of the charging voltage per time is slower (gradient of the graph) as shown in FIG.
このように、本実施形態の電源管理回路30は、特に経過時間を詳細に測定する必要がある、例えば、電源供給が停止されてから30秒程度の間は、比較形態の電源管理回路に比べてコンデンサCの放電速度が速い。したがって、同じ経過時間でも電圧の変化量が大きく、電圧の変化に基づいて経過時間を求める際の分解能が高い。
As described above, the
具体的に説明すると、図5(b)に示すように、電源供給停止から、例えば、20秒が経過した時点で、本実施形態のRC放電回路33は、コンデンサCの充電電圧が、例えば、0.42V程度降下しているのに対し、比較形態のRC回路は、例えば、0.05V程度しか降下していない。
そして、電源供給停止から、例えば、21秒が経過した時点で、比較形態のRC放電回路の場合は、多少の電圧降下が確認できるものの、20秒経過時と比べてコンデンサの充電電圧の変化はわずか(0.01V以下)であり、充電電圧の変化に基づいて精度良く経過時間を求めることが困難である。
これに対し、同じ例で説明すると、本実施形態のRC放電回路は、電源供給停止から、例えば、20秒経過時と21秒経過時とを比べると、コンデンサCの充電電圧が0.02V程度降下している。したがって、本実施形態のRC放電回路33を備える電源管理回路30は、コンデンサCの充電電圧に基づいて、確実にかつ高精度で電源供給停止からの経過時間を求めることができる。
More specifically, as shown in FIG. 5B, the RC discharge circuit 33 of the present embodiment has a charging voltage of the capacitor C, for example, at the time when 20 seconds have elapsed since the power supply stop, for example, In contrast to the voltage drop of about 0.42 V, the RC circuit of the comparative form has a voltage drop of only about 0.05 V, for example.
For example, in the case of the RC discharge circuit of the comparative form, when the 21 seconds have passed since the power supply stop, although a slight voltage drop can be confirmed, the change in the charging voltage of the capacitor compared to when 20 seconds passed is It is only small (0.01 V or less), and it is difficult to accurately obtain the elapsed time based on the change in the charging voltage.
In contrast, in the same example, the RC discharge circuit according to the present embodiment has a charging voltage of about 0.02 V when the power supply is stopped, for example, when 20 seconds and 21 seconds have elapsed. It is descending. Therefore, the
第1実施形態の電源管理回路30は、以上説明した効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
(1)実施形態のRC放電回路33に備えられたスイッチ機構は、コンデンサCからの放電電圧で作動するので、DC−DCコンバータ31からの電源供給が停止された状態でも抵抗R1と抵抗R2との接続態様を変更することができる。したがって、電源管理回路30は、電池16が抜き取られる等、完全に電源供給が停止された場合であっても確実に当該電源供給が停止されてからの時間を計測できる。
(2)時定数を抵抗の接続態様によって変更するので、抵抗の選択(抵抗R1や抵抗R2の抵抗値の選択)によって時定数を容易にチューニングすることができる。例えば、上述の例よりも時定数t1をさらに小さくすることや、時定数t2をさらに大きくすることが容易である。
(3)過電圧検出IC33aの検出電圧によって、時定数を変更するタイミングを決定するので、閾値Vthを変更することによって、時定数切り替えのタイミングを容易にチューニングできる。例えば、上述の例では、電源供給停止から、例えば、30秒程度で時定数を変更するようにしたが、閾値Vthを下げることによって、例えば、30秒以上にわたって高精度の経過時間測定を行うことができる。。
(4)コンデンサCに充電された電荷のリークを抑制するトランジスタTrを、充電制御回路34(Tr1、Tr2)及び読み出し制御回路35(Tr3、Tr4)にそれぞれ設けたので、確実にコンデンサCの電圧変化に基づいて経過時間を求めることができる。
The
(1) Since the switch mechanism provided in the RC discharge circuit 33 of the embodiment operates with the discharge voltage from the capacitor C, the resistor R1 and the resistor R2 are connected even when the power supply from the DC-
(2) Since the time constant is changed according to the connection mode of the resistors, the time constant can be easily tuned by selecting the resistors (selecting the resistance values of the resistors R1 and R2). For example, it is easier to further reduce the time constant t1 and further increase the time constant t2 than in the above example.
(3) Since the timing for changing the time constant is determined by the detection voltage of the overvoltage detection IC 33a, the timing for switching the time constant can be easily tuned by changing the threshold value Vth. For example, in the above-described example, the time constant is changed in about 30 seconds, for example, after the power supply is stopped. However, by reducing the threshold value Vth, for example, highly accurate elapsed time measurement is performed over 30 seconds or more. Can do. .
(4) Since the transistors Tr for suppressing leakage of the charge charged in the capacitor C are provided in the charge control circuit 34 (Tr1, Tr2) and the readout control circuit 35 (Tr3, Tr4), respectively, the voltage of the capacitor C is surely The elapsed time can be obtained based on the change.
[第2実施形態]
次に、本発明を適用した電源管理回路の第2実施形態を含むカメラについて図6を用いて説明する。この第2実施形態及び以下に説明するその他の実施形態において、上述した第1実施形態と同様な機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に統一した符号を付して、重複する説明や図面を適宜省略する。
第2の実施形態のカメラは、第1実施形態のカメラに比べ、電源管理回路に備えられたRC放電回路の構成が異なる。以下、RC放電回路の構成について説明する。
図6は、第2実施形態のカメラに備えられた電源管理回路を示すブロック図である。
[Second Embodiment]
Next, a camera including a second embodiment of the power management circuit to which the present invention is applied will be described with reference to FIG. In this second embodiment and other embodiments described below, parts that perform the same functions as those of the first embodiment described above are given the same reference numerals or unified reference numerals at the end, and overlapping explanations or The drawings are omitted as appropriate.
The camera of the second embodiment differs from the camera of the first embodiment in the configuration of the RC discharge circuit provided in the power management circuit. Hereinafter, the configuration of the RC discharge circuit will be described.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a power management circuit provided in the camera of the second embodiment.
第1実施形態のRC放電回路33は、コンデンサCをひとつ含み、時定数を切り替える際には2つの抵抗R1、R2の接続態様を切り替える。これに対し、第2の実施形態のRC放電回路43には、コンデンサが2つ(C1、C2)設けられ、時定数を切り替える際には、これらの2つのコンデンサC1、C2を回路内で電気的に切り離して2つのRC放電回路を形成する。
The RC discharge circuit 33 of the first embodiment includes one capacitor C, and switches the connection mode of the two resistors R1 and R2 when switching the time constant. In contrast, the
第2実施形態の電源管理回路40に備えられたRC放電回路43には、充電制御回路44によって充電されるコンデンサとして、第1のコンデンサC1と第2のコンデンサC2とが並列接続されて備えられている。第1のコンデンサC1の静電容量は、第2のコンデンサC2の静電容量よりも大きく設定されている。以下、これらの合成静電容量を(C1//C2)とする。
The
また、第2実施形態のRC放電回路43には、4つの抵抗R1〜R4が備えられている。4つの抵抗の抵抗値の関係は、R3>R2>R4>R1となっている。
第1のコンデンサC1、第2のコンデンサC2、及び、第1〜第4の抵抗R1〜R4は、第1のRC放電回路を形成している。第1のRC放電回路の出力は、CPUのA/D1ポートに入力される。
The
The first capacitor C1, the second capacitor C2, and the first to fourth resistors R1 to R4 form a first RC discharge circuit. The output of the first RC discharge circuit is input to the A / D1 port of the CPU.
抵抗R2は、過電圧検出IC43aに備えられている。過電圧検出ICは、コンデンサC1及びC2から抵抗R2に流れる電流によって作動するスイッチ機構を備えている。電源管理回路40は、第1のコンデンサC1及び第2のコンデンサC2の充電電圧が閾値Vth以上の場合(Vc≧Vth)には、上述した第1のRC放電回路によってコンデンサ(C1、C2)の放電を行い、第1のコンデンサC1及び第2のコンデンサC2の充電電圧が閾値Vthとなった場合(Vc<Vth)には、スイッチ機構によって第2のコンデンサC2と抵抗R2と抵抗R4とからなる第2のRC放電回路と、第1のコンデンサC1と抵抗R3とからなる第3のRC放電回路を形成する。第2のRC放電回路の出力は、CPU46のA/D1ポートに入力される。第3のRC放電回路の出力は、CPU46のA/D2ポートに入力される。
The resistor R2 is provided in the
Vc≧Vthの場合におけるRC放電回路43の時定数t1は、t1=(R1//R2//R3//R4)*(C1//C2)で定義される。これに対し、Vc<Vthの場合、第2のRC放電回路の時定数t2は、t2=(R2//R4)*C2で定義される。また、第3のRC放電回路の時定数t3は、t3=R3*C1で定義される。時定数t1〜t3の間には、t1<t2<t3の関係が成り立っている。
The time constant t1 of the
第2実施形態のRC放電回路43は、低電圧検出IC42が電源供給停止を検出した直後(Vc≧Vth)は、第1のRC放電回路の出力がCPUのA/D1ポートに入力される。
そして、過電圧検出IC43aがコンデンサC1及びコンデンサC2の充電電圧がVth未満(Vc<Vth)となったことを検出すると、第2のRC放電回路の出力がCPUのA/D1ポートに、第3のRC放電回路の出力がCPUのA/D2ポートにそれぞれ入力される。第2のRC放電回路と第3のRC放電回路とは、時定数が異なるので時間当たりの電圧降下量が異なり、これによって、CPU46は、コンデンサ(C1、C2)の充電電圧の変化を2つのパターンで得ることができる。
In the
When the
図7は、図6に示すRC放電回路に備えられたコンデンサの充電電圧の変化を示すグラフである。
第1のコンデンサC1及び第2のコンデンサC2は、並列接続されているので、充電電圧Vcが等しく、Vc≧Vthの場合(時定数=t1)、これらの充電電圧の変化を示すグラフ(以下、放電カーブと称する)は、図7に示すように、1種類だけである。
これに対し、Vc<Vthの場合(時定数=t2、及び、t3)、異なる時定数を有する2つのRC放電回路が形成されるので、放電カーブも2種類が形成される。
第3のRC放電回路の出力に基づく放電カーブ(C1の放電カーブ)は、第2のRC放電回路の出力に基づく放電カーブ(C2の放電カーブ)に比べて、時間当たりの電圧降下量が少ないので、長時間の時間測定に適している。また、第2のRC放電回路の出力に基づく放電カーブ(C2の放電カーブ)は、第3のRC放電回路の出力に基づく放電カーブ(C1の放電カーブ)に比べて、時間当たりの電圧降下量が大きいので、電源供給停止からの経過時間をより詳細に測定できる。
このように、第2実施形態の電源管理回路40は、第1実施形態の電源管理回路30に比べて、経過時間の計測をさらに長時間に渡って高精度で行うことができるとともに、長時間の経過時間の計測を行うこともできる。
FIG. 7 is a graph showing a change in the charging voltage of the capacitor provided in the RC discharge circuit shown in FIG.
Since the first capacitor C1 and the second capacitor C2 are connected in parallel, when the charging voltage Vc is equal and Vc ≧ Vth (time constant = t1), a graph showing the change of these charging voltages (hereinafter, referred to as “the charging voltage Vc”). As shown in FIG. 7, there is only one type of discharge curve.
On the other hand, when Vc <Vth (time constant = t2 and t3), two RC discharge circuits having different time constants are formed, so two types of discharge curves are formed.
The discharge curve based on the output of the third RC discharge circuit (C1 discharge curve) has a smaller amount of voltage drop per time than the discharge curve based on the output of the second RC discharge circuit (C2 discharge curve). So it is suitable for long time measurement. In addition, the discharge curve based on the output of the second RC discharge circuit (C2 discharge curve) has a voltage drop amount per time as compared to the discharge curve based on the output of the third RC discharge circuit (C1 discharge curve). Therefore, it is possible to measure the elapsed time since the power supply is stopped in more detail.
As described above, the
[第3実施形態]
次に、本発明を適用した電源管理回路の第3実施形態を含むカメラについて説明する。
図8は、第3実施形態のカメラに備えられたRC電源管理回路の構成を示すブロック図である。
第3実施形態の電源管理回路50に備えられたRC放電回路53は、第2実施形態と同様に並列接続された2つのコンデンサC1、C2を備えている。また、抵抗は、3つ(R1〜R3)が設けられ、抵抗R2が過電圧検出IC53aに設けられている。
[Third Embodiment]
Next, a camera including a third embodiment of a power management circuit to which the present invention is applied will be described.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of an RC power management circuit provided in the camera of the third embodiment.
The
第3実施形態のRC放電回路53は、Vc≧Vthの場合には、コンデンサC1、C2に蓄積された電荷を抵抗R1〜R3を介して放電する。
また、Vc<Vthとなった場合には、第2実施形態のRC放電回路43と同様に、過電圧検出IC53aに備えられたスイッチ機構によって2つのRC放電回路を形成する。
第3実施形態のRC放電回路53では、コンデンサC2と抵抗R3とからなる第2のRC放電回路(時定数t2=C2*R2)と、コンデンサC1と抵抗R3とからなる第3のRC放電回路(時定数t3=C1*R3)とが形成される。コンデンサC1の静電容量は、コンデンサC2の静電容量よりも大きく設定されている(C1>C2)。また、抵抗R1〜R3の抵抗値(それぞれR1〜R3とする)は、R2>R1>R3の関係が成り立っており、時定数t1〜t3の間には、t1<t2<t3の関係が成り立っている。
The
When Vc <Vth, two RC discharge circuits are formed by the switch mechanism provided in the
In the
なお、第3実施形態のRC放電回路53に備えられたコンデンサC1、C2の充電電圧の変化を示すグラフ(放電カーブ)は、第2実施形態と実質的に同じであるので、その図示を省略するものとする。
以上説明した第3実施形態の電源管理回路50も、第2実施形態と同様の効果を得ることができる。
In addition, since the graph (discharge curve) which shows the change of the charging voltage of capacitor | condenser C1, C2 with which
The
[変形形態]
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であって、これらも本発明の技術的範囲内に含まれる。
(1)第1実施形態のRC放電回路は、2つの抵抗の接続を変更することによって放電時定数を変化させたが、これに限らず、RC放電回路に可変抵抗を設け、コンデンサの充電電圧に応じて可変抵抗の抵抗値を変更してもよい。
(2)実施形態の電源管理回路に備えられたRC放電回路は、過電圧検出ICによってコンデンサの充電電圧を検出したが、充電電圧の閾値を検出できれば、これに限らず、例えば、低電圧検出ICとインバータとを組み合わせて用いてもよい。
(3)実施形態のRC放電回路は、閾値がひとつだけ設定されたが、これに限らず、閾値を複数設けて時定数が複数段階で切り替わるように回路を構成してもよい。
(4)実施形態のRC放電回路は、コンデンサの充電電圧が閾値未満となった場合に時定数が大きくする制御を行ったが、RC放電回路を使用する電気機器の種類や、電源管理の目的によっては、これに限らず、例えば、充電電圧が閾値未満になったタイミングで時定数を小さくする制御を行ってもよい。
(5)実施形態の電源管理回路は、カメラに備えられたが、これに限らず、例えば、プリンタ等の他の電気機器に備えられていてもよい。
(6)第1実施形態における回路(図2)を次のように変形する変形例も考えられる。
図9は、図2に示したRC放電回路33を一部変更したRC放電回路330の回路図である。以下、このRC放電回路330について説明する。なお、本変形例では、図2のRC放電回路33が図9に置き換わるのみで、他の回路構成については図2と同一であるのでここでの説明は省略する。また図2と同一構成のものには同一符号を付して、ここでの説明を省略する。
図9のRC放電回路330では、2つの抵抗R10、R20がそれぞれ、スイッチング素子S1、S2を介してコンデンサCに並列に接続されている。スイッチング素子は、例えばMOS−FETで構成されている。抵抗R10、R20の抵抗値は、R10<R20、の大小関係を持っている。スイッチング素子S1は、コンデンサCの充電電圧が図10(a)に示す第1電圧値V1以上のときにONし、且つ第1電圧値V1未満であればOFFする素子である。一方スイッチング素子S2は、コンデンサCの充電電圧が第1電圧値V1未満であればONし、第1電圧値以上であればOFFするスイッチである。スイッチS1がONしているときのRC放電回路330の時定数t10は、スイッチS2がONしているときの時定数t20よりも小さい。
この変形例の動作を、図10(a)のRC放電回路330によるコンデンサCの充電電圧(残電圧)の変化を示すグラフを用いて説明する。なお、図10(a)ではスケールが省略されているが図5(a)のスケールと同じものを用いている。電池16が電池室17から抜き取られた直後T10の時点ではコンデンサCに十分な電荷が蓄積されているので、検知される残電圧は第1電圧値V1よりも大きい。このためT10ではスイッチS1がONされ、且つスイッチS2がOFFされる。そして暫くは時定数t10でコンデンサCの放電が行われる。その放電後、コンデンサCの充電電圧が第1電圧値V1未満になると(T20の時点)、スイッチS1がOFFされる一方でスイッチS2がONされる。これにより以降は、時定数t20で放電が行われることになる。
(7)図9に示した上記(6)の変形例は更に、スイッチング素子S2の動作電圧を変えることで、次のように構成することも可能である。
スイッチング素子S1の動作電圧は上記(6)で述べたのと同じにする。その一方で、スイッチング素子S2は、コンデンサCの充電電圧が第2の電圧値V2(V1<V2)未満で且つ第1電圧値V1以上であればOFFする(換言すれば電圧値V2以上のときと電圧値V1未満のときにはOFFする)ように構成する。
スイッチS1だけがONしているときのRC放電回路330の時定数t10は、スイッチS2だけがONしているときの時定数t20よりも小さく、また両スイッチS1、S2が共にONしているときの時定数t30はt10よりも更に小さい(t30<t10<t20)。
この変形例の動作を、図10(b)のRC放電回路330によるコンデンサCの充電電圧(残電圧)の変化を示すグラフを用いて説明する。なお図10(b)でもスケールが省略されているが図5(a)のスケールと同じものである。電池16が電池室17から抜き取られた直後T10の時点ではコンデンサCに十分な電荷が蓄積されているので、検知される残電圧は第1電圧値V1よりも大きい。このためT10ではスイッチS1とスイッチS2が共にONされ、そして暫くは時定数t30でコンデンサCの放電が行われる。その放電後、コンデンサCの充電電圧が電圧値V2未満になると(T30の時点)、スイッチS2がOFFされる。このときスイッチS1はON状態が維持される。これにより以降は、時定数t10で放電が行われることになる。更にその放電後、コンデンサCの充電電圧が電圧値V1未満になると(T20の時点)、スイッチS1がOFFされる一方で、スイッチS2が再びONされる。これにより以降は、時定数t20で放電が行われることになる。
(8)上記(6)、(7)の変形例で用いたRC放電回路330は、スイッチング素子の動作電圧を変えることによって、抵抗の組み合わせ(切り換えられる時定数の種類)を上記以外にも様々なものにすることができる。例えば、切り換えられる抵抗の組み合わせを、R10とR1//R20にしても良いし、或いはR20とR10//R20にしても良い。
[Deformation]
The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications and changes as shown below are possible, and these are also included in the technical scope of the present invention.
(1) In the RC discharge circuit of the first embodiment, the discharge time constant is changed by changing the connection of two resistors. However, the present invention is not limited to this, and a variable resistor is provided in the RC discharge circuit to charge the capacitor. The resistance value of the variable resistor may be changed according to the above.
(2) The RC discharge circuit provided in the power management circuit of the embodiment detects the charging voltage of the capacitor by the overvoltage detection IC. However, the present invention is not limited to this as long as the charging voltage threshold can be detected. And an inverter may be used in combination.
(3) In the RC discharge circuit of the embodiment, only one threshold is set. However, the present invention is not limited to this, and the circuit may be configured such that a plurality of thresholds are provided and the time constant is switched in a plurality of stages.
(4) The RC discharge circuit of the embodiment performs control to increase the time constant when the charging voltage of the capacitor becomes less than the threshold, but the type of electrical equipment using the RC discharge circuit and the purpose of power management Depending on the case, for example, the time constant may be controlled to be small at the timing when the charging voltage becomes less than the threshold.
(5) The power management circuit of the embodiment is provided in the camera, but is not limited thereto, and may be provided in another electrical device such as a printer.
(6) A modification in which the circuit (FIG. 2) in the first embodiment is modified as follows is also conceivable.
FIG. 9 is a circuit diagram of an
In the
The operation of this modification will be described with reference to a graph showing a change in the charging voltage (residual voltage) of the capacitor C by the
(7) The modification of the above (6) shown in FIG. 9 can also be configured as follows by changing the operating voltage of the switching element S2.
The operating voltage of the switching element S1 is the same as described in (6) above. On the other hand, the switching element S2 is turned off when the charging voltage of the capacitor C is less than the second voltage value V2 (V1 <V2) and is equal to or higher than the first voltage value V1 (in other words, when the voltage value is equal to or higher than the voltage value V2). And OFF when the voltage value is less than V1).
The time constant t10 of the
The operation of this modification will be described with reference to a graph showing a change in the charging voltage (residual voltage) of the capacitor C by the
(8) The
30 電源管理回路 : 33 RC放電回路 : 33a 過電圧検出IC : C コンデンサ : R1、R2 抵抗 30 Power management circuit: 33 RC discharge circuit: 33a Overvoltage detection IC: C capacitor: R1, R2 resistance
Claims (11)
前記コンデンサの充電電圧を検出する検出部を含み、前記コンデンサの充電電圧が所定の閾値未満となった場合に作動し、前記抵抗部の全体的な抵抗値を変化させることによって前記コンデンサの静電容量と前記抵抗部の全体的な抵抗値とによって規定される放電時定数を変更する時定数変更部を備えること
を特徴とするRC放電回路。 An RC discharge circuit that discharges electric charges accumulated in a capacitor through a resistance portion including an electric resistance,
A detection unit that detects a charging voltage of the capacitor, and operates when the charging voltage of the capacitor becomes less than a predetermined threshold, and changes the overall resistance value of the resistance unit to change the capacitance of the capacitor. An RC discharge circuit comprising: a time constant changing unit that changes a discharge time constant defined by a capacity and an overall resistance value of the resistor unit.
前記時定数変更部は、前記コンデンサの充電電圧が前記所定の閾値未満となった場合に前記放電時定数を大きくすること
を特徴とするRC放電回路。 The RC discharge circuit according to claim 1,
The RC discharge circuit, wherein the time constant changing unit increases the discharge time constant when a charging voltage of the capacitor becomes less than the predetermined threshold value.
前記抵抗部は、複数の抵抗を含み、
前記時定数変更部は、前記複数の抵抗の接続態様を変更するスイッチ機構を備え、前記複数の抵抗の接続態様を変更することによって前記放電時定数を変更すること
を特徴とするRC放電回路。 In the RC discharge circuit according to claim 1 or 2,
The resistance portion includes a plurality of resistors,
The RC discharge circuit, wherein the time constant changing unit includes a switch mechanism that changes a connection mode of the plurality of resistors, and changes the discharge time constant by changing a connection mode of the plurality of resistors.
第1の抵抗と第2の抵抗とが並列接続されて設けられ、
前記コンデンサの充電電圧が前記所定の閾値以上の場合には前記第1の抵抗及び前記第2の抵抗を介して前記コンデンサの放電を行い、
前記コンデンサの充電電圧が前記所定の閾値未満となった場合には前記第2の抵抗を介して前記コンデンサの放電を行うこと
を特徴とするRC放電回路。 The RC discharge circuit according to claim 3,
A first resistor and a second resistor are provided in parallel;
When the charging voltage of the capacitor is equal to or higher than the predetermined threshold, the capacitor is discharged through the first resistor and the second resistor,
The RC discharge circuit, wherein when the charging voltage of the capacitor becomes less than the predetermined threshold, the capacitor is discharged through the second resistor.
互いに抵抗値の異なる第1の抵抗と第2の抵抗とがそれぞれスイッチング素子を介して並列接続されて設けられ、
前記コンデンサの充電電圧が所定の閾値以上の場合には、前記第1の抵抗を介して前記コンデンサの放電を行い、
前記コンデンサの充電電圧が、前記所定の閾値未満の場合には、前記第2の抵抗を介して前記コンデンサの放電を行い、
前記第1の抵抗の抵抗値は、前記第2の抵抗の抵抗値よりも小さいこと
を特徴とするRC放電回路。 The RC discharge circuit according to claim 3,
A first resistor and a second resistor having different resistance values are provided in parallel through switching elements, respectively.
When the charging voltage of the capacitor is equal to or higher than a predetermined threshold, the capacitor is discharged through the first resistor,
When the charging voltage of the capacitor is less than the predetermined threshold, the capacitor is discharged via the second resistor,
The RC discharge circuit, wherein a resistance value of the first resistor is smaller than a resistance value of the second resistor.
前記抵抗部は、複数の抵抗を含み、
前記コンデンサは、第1のコンデンサと第2のコンデンサとが並列接続されて設けられ、
前記時定数変更部は、前記複数の抵抗、前記第1のコンデンサ、及び、前記第2のコンデンサの接続態様を変更するスイッチ機構を備え、
前記コンデンサの充電電圧が前記所定の閾値以上の場合には、前記第1のコンデンサ及び前記第2のコンデンサに蓄積された電荷を前記複数の抵抗を介して放電し、
前記コンデンサの充電電圧が前記所定の閾値未満となった場合には、前記第1のコンデンサに蓄積された電荷を前記複数の抵抗の一部を介して放電し、前記第2のコンデンサに蓄積された電荷を前記複数の抵抗の他部を介して放電すること
を特徴とするRC放電回路。 In the RC discharge circuit according to claim 1 or 2,
The resistance portion includes a plurality of resistors,
The capacitor is provided by connecting a first capacitor and a second capacitor in parallel,
The time constant changing unit includes a switch mechanism that changes a connection mode of the plurality of resistors, the first capacitor, and the second capacitor,
When the charging voltage of the capacitor is equal to or higher than the predetermined threshold, the charge accumulated in the first capacitor and the second capacitor is discharged through the plurality of resistors.
When the charging voltage of the capacitor becomes less than the predetermined threshold value, the charge accumulated in the first capacitor is discharged through a part of the plurality of resistors and accumulated in the second capacitor. An RC discharge circuit, wherein the discharged electric charge is discharged through other portions of the plurality of resistors.
前記第1のコンデンサ及び前記複数の抵抗の一部によって形成される回路と、前記第2のコンデンサ及び前記複数の抵抗の他部によって形成される回路との放電時定数が異なること
を特徴とするRC放電回路。 The RC discharge circuit according to claim 6,
A discharge time constant is different between a circuit formed by a part of the first capacitor and the plurality of resistors and a circuit formed by another part of the second capacitor and the plurality of resistors. RC discharge circuit.
電源供給対象物に対する電源供給状態を監視する電源状態監視部と、
前記電源供給対象物に対する電源供給が停止されてから電源供給が再開されるまでの時間を求める経過時間情報取得部と
を備える電源管理回路であって、
前記RC放電回路は、前記コンデンサをあらかじめ充電するとともに、前記電源状態監視部の出力に基づき前記電源供給対象物に対する電源供給が停止された場合に前記コンデンサの放電を開始し、
前記経過時間情報取得部は、前記電源供給対象物に対する電源供給が再開された場合に、前記コンデンサの充電電圧の変化量に基づいて電源供給が停止されてから再開されるまでの経過時間を求めること
を特徴とする電源管理回路。 An RC discharge circuit according to any one of claims 1 to 7,
A power supply state monitoring unit for monitoring a power supply state for a power supply object;
An elapsed time information acquisition unit for obtaining a time from when power supply to the power supply object is stopped until power supply is resumed,
The RC discharge circuit pre-charges the capacitor and starts discharging the capacitor when power supply to the power supply object is stopped based on the output of the power state monitoring unit,
The elapsed time information acquisition unit obtains an elapsed time from when power supply is stopped to when it is restarted based on a change amount of a charging voltage of the capacitor when power supply to the power supply target is restarted. A power management circuit characterized by that.
前記経過時間情報取得部は、前記コンデンサの充電電圧の変化量と経過時間とが関連付けられて記録された経過時間情報を参照することによって前記経過時間を求めること
を特徴とする電源管理回路。 The power management circuit according to claim 8,
The elapsed time information acquisition unit obtains the elapsed time by referring to elapsed time information recorded in association with an amount of change in the charging voltage of the capacitor and an elapsed time.
前記RC放電回路に備えられたコンデンサを充電する充電制御回路を備え、
前記充電制御回路は、前記コンデンサに充電した電荷のリークを抑制する第1の抑制部を備えること
を特徴とする電源管理回路。 In the power management circuit according to claim 8 or 9,
A charge control circuit for charging a capacitor provided in the RC discharge circuit;
The power supply management circuit according to claim 1, wherein the charge control circuit includes a first suppression unit that suppresses leakage of charges charged in the capacitor.
前記RC放電回路に備えられたコンデンサの充電電圧情報を読み出して前記経過時間情報取得部に入力する読み出し制御部を備え、
前記読み出し制御部は、前記コンデンサに充電した電荷のリークを抑制する第2の抑制部を備えること
を特徴とする電源管理回路。 In the power management circuit according to any one of claims 8 to 10,
A readout control unit that reads out charging voltage information of a capacitor provided in the RC discharge circuit and inputs the information to the elapsed time information acquisition unit,
The power supply management circuit according to claim 1, wherein the read control unit includes a second suppression unit that suppresses leakage of electric charge charged in the capacitor.
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CN102621378A (en) * | 2012-03-30 | 2012-08-01 | 西安工业大学 | Ultralow-power-consumption method for measuring voltage of power supply by RC (Resistor-Capacitor) integral |
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- 2008-06-12 JP JP2008153793A patent/JP2009300199A/en active Pending
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