JP2010110104A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】バイパスコンデンサの蓄積電力を、予備電源として有効に利用する。
【解決手段】本発明の電子機器は、供給される主電源により動作する第１の回路と、供給される予備電源により動作し、第１の回路への主電源の供給が遮断されて第１の回路が停止状態となった場合においても、動作を継続する第２の回路と、主電源を生成する主電源回路と、第１の回路に並列に接続されたバイパスコンデンサと、第２の回路に並列に接続されたバックアップコンデンサを有し、主電源が生成されている状態において、主電源から予備電源を生成して第２の回路へ供給するとともに、主電源が生成されていない状態において、バックアップコンデンサの蓄積電力を予備電源として、第２の回路へ供給する予備電源回路と、第１の回路が停止状態となる際に、バイパスコンデンサの蓄積電力を回収して、バックアップコンデンサに蓄積させる余剰電力回収回路と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、主回路への主電源の供給が遮断されて主回路が停止状態となった場合においても、動作を継続する補回路に供給される予備電源を生成する技術に関する。

電子機器の多くは、その主機能動作を担う回路である主回路に加えて、主回路へ供給される主電源の供給が遮断されて主回路の動作が停止している場合にも、予備電源が供給されて、その補助機能動作を担う回路である補回路を備えている。このような補回路としては、例えば、リアルタイムクロック回路や電源供給／遮断のためのスイッチ制御回路等がある。

予備電源回路には、補回路の電源端子間に並列に接続された大容量コンデンサが設けられている。この大容量コンデンサは、主電源の動作時においては、主電源から予備電源を生成して、補回路に供給するとともに、例えば、補回路の電源端子および接地端子間に並列に接続された大容量コンデンサを充電して電荷を蓄積する。この電荷は、主電源の遮断時においては、その電荷量に基づく電力（以下、「蓄積電力」と呼ぶ）の予備電源として補回路に供給される。したがって、予備電源回路は、主電源の遮断時においても、補回路の動作を継続させることができる。

主回路には、主回路の電源端子および接地端子間に並列にバイパスコンデンサが接続されている。このバイパスコンデンサは、主回路で発生するパルス的に高周波で変化する消費電力を補うとともに、高周波な電磁誘導ノイズを吸収するために用いられている。

インターネット＜URL http://japan.maxim-ic.com/tools/calculators/index.cfm/calc_id/supercap＞ 特開２００２−２２２０３０号公報 特開２００７−１０１３６１号公報

ところで、電子回路の動作の高速化に従って、電子回路においてパルス的な電力変動が増加し、この増加に対応するためにバイパスコンデンサの数量および容量が増大している。バイパスコンデンサに蓄積された電力は、全て熱損失となるので、上記したように、バイパスコンデンサの数量および容量の増大に応じて、熱損失となって捨てられてしまう無駄な電力が増大している、という問題がある。

また、主電源の遮断時において、バイパスコンデンサの蓄積電力は、その数量および容量の増大に応じて、そのまま保持される時間が増大している。従って、例えば、主回路内に記憶回路が存在していた場合、その記憶回路の内容がリセットされずに保持されていまい、不十分なリセット状態が発生してしまう、という問題もある。

そこで、本発明は、電子機器において、電源遮断時において無駄な電力となっていたバイパスコンデンサの蓄積電力を、予備電源として有効に利用することが可能な技術を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
電子機器であって、
供給される主電源により動作する第１の回路と、
供給される予備電源により動作し、前記第１の回路への前記主電源の供給が遮断されて前記第１の回路が停止状態となった場合においても、動作を継続する第２の回路と、
前記主電源を生成する主電源回路と、
前記第１の回路に並列に接続されたバイパスコンデンサと、
前記第２の回路に並列に接続されたバックアップコンデンサを有し、前記主電源が生成されている状態において、前記主電源から前記予備電源を生成して前記第２の回路へ供給するとともに、前記主電源が生成されていない状態において、前記バックアップコンデンサの蓄積電力を前記予備電源として、前記第２の回路へ供給する予備電源回路と、
前記第１の回路が停止状態となる際に、前記バイパスコンデンサの蓄積電力を回収して、前記バックアップコンデンサに蓄積させる余剰電力回収回路と、
を備える電子機器。
上記電子機器では、第１の主回路が停止状態となる際に、余剰電力回収回路が動作して、第１の回路に並列に接続されたバイパスコンデンサの蓄積電力を回収して、バックアップコンデンサに蓄積させることができる。これにより、電源遮断時において無駄な電力となっていたバイパスコンデンサの蓄積電力を、予備電源として有効に利用することが可能である。

［適用例２］
適用例１記載の電子機器であって、
前記余剰電力回収回路は、前記第１の回路への前記主電源の供給が遮断されたときに閉じられるスイッチ回路と、前記スイッチ回路を介して前記バイパスコンデンサに並列に接続される一次側コイルと、前記一次側コイルに供給される電力に基づいて誘導起電力を発生し、前記誘導起電力を整流する整流素子を介して前記バックアップコンデンサに並列に接続される二次側コイル、とを含むトランス回路を有しており、
前記トランス回路は、前記バイパスコンデンサに並列に接続される前記スイッチ回路および前記一次側コイルのインピーダンスが前記第１の回路のインピーダンスよりも低くなるように設定されている、
ことを特徴とする電子機器。
このようにすれば、バイパスコンデンサからトランス回路の一次側コイルに向けて電流が流れ込み、これに応じて二次側コイルに誘導された起電力が発生し、発生した誘導起電力を整流素子を介してバックアップコンデンサに供給することができるので、バイパスコンデンサの蓄積電力を回収してバックアップコンデンサに蓄積させる余剰電力回収回路を容易に構成することが可能である。

［適用例３］
適用例２記載の電子機器であって、
前記第１の回路は、異なる電圧の電源により動作する複数の回路部分を含み、
前記複数の回路部分には、それぞれ前記バイパスコンデンサが接続されており、
前記主電源は、異なる電圧の複数の電源を含み、
前記回路部分ごとに前記余剰電力回収回路を備えており、
それぞれの前記余剰電力回収回路の前記トランス回路の前記二次側コイルは、前記バックアップコンデンサの両端子間で直列に接続されている
ことを特徴とする電子機器。
このようにすれば、異なる電圧により動作する複数の回路部分に接続されているバイパスコンデンサのそれぞれの蓄積電力を回収してバックアップコンデンサに蓄積させることが可能である。

以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．第１実施例：
Ｂ．第２実施例：
Ｃ．変形例：

Ａ．第１実施例：
Ａ１．回路構成：
図１は、本発明の第１実施例としての電子機器を構成する電子回路を示すブロック図である。この電子回路は、主電源回路１０と、主回路２０と、補回路３０と、予備電源回路４０と、余剰電力回収回路５０と、を備えている。

主電源回路１０は、ＡＣ／ＤＣコンバータやＤＣ／ＤＣコンバータ等の種々の一般的な電源回路である。本例では、ＡＤ／ＤＣコンバータを例として示している。主電源回路１０は、プラス側の電源配線ＰＬＳおよびマイナス側の電源配線ＰＬＧに接続されている。なお、マイナス側の電源配線ＰＬＧは接地されており、その電圧Ｖｐｌｇは０である。以下では、プラス側の電源配線を単に「電源配線」と呼び、マイナス側の電源配線を「接地配線」と呼ぶ。

図示しない、ＡＣ電源供給用のスイッチ（以下、「ＡＣスイッチ」と呼ぶ）がオン状態で、主電源回路１０が動作している状態（以下、「ＡＣ電源ＯＮ」と呼ぶ）では、主電源回路１０は電源配線ＰＬＳに電圧Ｖｐｌｓとして電圧値Ｖｓを出力する。また、ＡＣスイッチがオフ状態あるいは電源コンセントが非接続状態で、主電源回路１０が動作していない状態（以下、「ＡＣ電源ＯＦＦ」と呼ぶ）では、電源配線ＰＬＳへの電力の供給は停止し、電圧Ｖｐｌｓは次第に０に近づく。

主回路２０は、電子機器の主機能動作を担う回路であり、本発明の第１の回路に相当する。この主回路２０の電源端子は、電源配線ＰＬＭおよび接地配線ＰＬＧに接続されている。電源配線ＰＬＭは、後述する余剰電力回収回路５０に含まれる主電源供給スイッチＳＷ１を介して電源配線ＰＬＳに接続されており、主電源回路１０で生成された主電源を主回路２０に供給する。なお、以下では、電源配線ＰＬＳを第１の電源配線と呼び、電源配線ＰＬＭを第２の電源配線とも呼ぶ。電源配線ＰＬＭの電圧Ｖｐｌｍは、主電源供給スイッチＳＷ１がオン（閉）の場合には、第１の電源配線ＰＬＳの電圧Ｖｐｌｓにほぼ等しい電圧（ＡＣ電源ＯＮ：Ｖｓ，ＡＣ電源ＯＦＦ：０）となる。また、主電源供給スイッチＳＷ１がオフ（開）の場合には、次第に０に近づく。

バイパスコンデンサＣｐは、主回路２０の電源端子に供給される主電源の電圧の安定化やノイズ抑制のために、その電源端子間に並列に接続される。

なお、主回路２０は、複数の機能ブロックで構成されるのが通常であり、バイパスコンデンサＣｐも、ブロックごとに最低１個以上設けられるのが通常である。図１に示した回路では、本発明の動作を明確に説明するため、複数のブロックおよびバイパスコンデンサを、それぞれ纏めて１つの主回路２０および１つのバイパスコンデンサＣｐとして示している。

補回路３０は、主回路２０への主電源の供給が遮断されて主回路２０が動作していない状態（以下、「主電源供給ＯＦＦ」とも呼ぶ）であっても、動作を継続する回路であり、本発明の第２の回路に相当する。本例では、リアルタイムクロック回路３２およびスイッチ制御回路３４が図示されている。この補回路３０の電源端子は、予備電源配線ＰＬＲおよび接地配線ＰＬＧに接続されている。予備電源配線ＰＬＲは、後述する予備電源回路４０に接続されている。

リアルタイムクロック回路３２は、主電源供給ＯＦＦにおいても現在時刻を計時するための時計機能を有する回路である。このリアルタイムクロック回路３２は、一般的な種々のリアルタイムクロック用ＩＣを用いて構成することができる。スイッチ制御回路３４は、主回路２０が実行する動作に基づいて、後述する余剰電力回収回路５０に含まれる２つのスイッチＳＷ１，ＳＷ２の動作を制御する回路である。また、スイッチ制御回路３４は、第１の電源配線ＰＬＳの電圧Ｖｐｌｓに基づいて、２つのスイッチＳＷ１，ＳＷ２の動作を制御する回路である。なお、２つのスイッチＳＷ１，ＳＷ２の制御動作については、さらに後述する。

予備電源回路４０は、整流用のダイオードＤｕｐとバックアップコンデンサＣｂとを備えている。ダイオードＤｕｐは、アノードが第１の電源配線ＰＬＳに接続され、カソードが予備電源配線ＰＬＲに接続されている。バックアップコンデンサＣｂは、予備電源配線ＰＬＲと接地配線ＰＬＧとの間で、補回路３０に並列に接続されている。ダイオードＤｕｐは、第１の電源配線ＰＬＳの電圧Ｖｐｌｓが予備電源配線ＰＬＲの電圧Ｖｃｂよりも高いときにオン状態となり、バックアップコンデンサＣｂを充電する。これにより、バックアップコンデンサＣｂには電力が蓄積される。なお、厳密には、ダイオードＤｕｐは、第１の電源配線ＰＬＳの電圧Ｖｐｌｓが呼び電源配線ＰＬＲの電圧Ｖｃｂに対してダイオードＤｕｐがオン状態となるために必要な順方向電圧以上高くなったときに、オン状態となる。

予備電源回路４０は、ＡＣ電源ＯＮにおいて、補回路３０へ供給する予備電源を生成して補回路３０に供給するとともに、バックアップコンデンサＣｂに電荷を蓄積しておき、ＡＣ電源ＯＦＦにおいて、バックアップコンデンサＣｂの蓄積電力を予備電源として、補回路３０へ供給する回路である。

余剰電力回収回路５０は、主電源供給スイッチＳＷ１と、電力回収スイッチＳＷ２と、トランスＴｒｅｃと、ダイオードＤｒｅｃと、を備えている。主電源供給スイッチＳＷ１は、上記したように第１の電源配線ＰＬＳと第２の電源配線ＰＬＭとの間に介挿されている。電力回収スイッチＳＷ２は、第２の電源配線ＰＬＭとトランスＴｒｅｃの一次側コイルＬｔ１の一方の端子とに接続されている。ダイオードＤｒｅｃは、アノードがトランスＴｒｅｃの二次側コイルＬｔ２の一方の端子に接続され、カソードが予備電源配線ＰＬＲに接続されている。トランスＴｒｅｃの一次側コイルＬｔ１および二次側コイルＬｔ２の他方の端子は、それぞれ接地配線ＰＬＧに接続されている。

電力回収スイッチＳＷ２は、後述するように主電源供給スイッチＳＷ１がオフ（開）となって主回路２０への電源の供給が遮断されたときに、オン（閉）となる。このとき、トランスＴｒｅｃの一次側コイルＬｔ１は電力回収スイッチＳＷ２を介してバイパスコンデンサＣｐに並列に接続される。ここで、トランスＴｒｅｃは、第２の電源配線ＰＬＭと接地配線ＰＬＧとの間で直列に接続された電力回収スイッチＳＷ２およびトランスＴｒｅｃの一次側コイルＬｔ１によるインピーダンスが、主回路２０によるインピーダンスに比べて低くなるようものが用いられる。したがって、電力回収スイッチＳＷ２がオンとなると、バイパスコンデンサＣｐに蓄積された電荷が放電電流となって一次側コイルＬｔ１に流れこみ、ダイオードＤｒｅｃのアノードに接続された二次側コイルの端子に起電力（以下、「誘導起電力」と呼ぶ）が発生することになる。そして、ダイオードＤｒｅｃは、発生した誘導起電力により、アノード側の電圧Ｖｒｅｃが予備電源配線ＰＬＲの電圧Ｖｃｂよりも高くなってオン状態となり、バックアップコンデンサＣｂを充電する。なお、厳密には、ダイオードＤｒｅｃは、アノード側の電圧Ｖｒｅｃが予備電源配線ＰＬＲの電圧Ｖｃｂに対してダイオードＤｒｅｃがオン状態となるために必要な順方向電圧以上高くなったときに、オン状態となる。

以上のように、余剰電力回収回路５０は、バイパスコンデンサＣｐの蓄積電力を回収して、バックアップコンデンサＣｂに蓄積させるための回路である。なお、余剰電力回収回路５０による電力回収動作については、さらに後述する。

Ａ２．余剰電力回収動作：
以下では、余剰電力回収回路５０による余剰電力回収動作について説明する。主回路２０への主電源の供給が遮断される動作として、以下の２つの場合が考えられる。第１に、主回路２０からの動作の停止指示に基づいて、スイッチ制御回路３４が主電源供給スイッチＳＷ１をオフすることにより、主回路２０への主電源の供給が遮断される場合（以下、「主電源供給遮断」と呼ぶ）である。第２に、主回路２０は動作状態であるが、ＡＣ電源ＯＦＦとなって主電源回路１０による主電源の生成が停止されることにより、主回路２０への主電源の供給が遮断される場合（以下、「主電源生成停止」と呼ぶ）である。以下では、主電源供給遮断の場合と主電源生成停止の場合とに分けて、それぞれにおける余剰電力回動作について説明する。

Ａ２．１．主電源供給遮断の場合：
図２は、主電源供給遮断の場合の余剰電力回収動作について示す説明図である。また、図３は、主電源供給遮断前における電力供給の様子を示す説明図である。図４は、主電源遮供給遮断時における電力供給の様子を示す説明図である。図５は、余剰電力回収時の様子を示す説明図である。

まず、主電源供給遮断前は、図２に示すように、主電源供給スイッチＳＷ１がオンで電力回収スイッチＳＷ２がオフの状態である。このとき、第１の電源配線ＰＬＳが第２の電源配線ＰＬＭに接続されているので、第１の電源配線ＰＬＳに発生している電圧Ｖｐｌｓが、ほぼ第２の電源配線ＰＬＭの電圧Ｖｐｌｍとなる。そして、第２の電源配線ＰＬＭに発生した電圧Ｖｐｌｍが主回路２０に供給される主電源の電圧となり、図３に示すように、主回路２０に電流が供給される。なお、図３に示した実線矢印は、供給される電流を示している。

また、予備電源配線ＰＬＲには第１の電源配線ＰＬＳの電圧Ｖｐｌｓが予備電源回路４０のダイオードＤｕｐを介して印加される。このとき、予備電源配線ＰＬＲの電圧Ｖｃｂは、第１の電源配線ＰＬＳの電圧Ｖｐｌｓにほぼ等しい値（以下、「Ｖｃｂｓ（ＯＮ）」で表す）となる。ただし、実際の値は、電圧ＶｐｌｓからダイオードＤｕｐの順方向電圧分だけ下がった値となる。予備電源配線ＰＬＲに発生した電圧Ｖｃｂが補回路３０に供給される予備電源の電圧となり、図３に示すように、補回路３０に電流が供給される。また、バックアップコンデンサＣｂには、予備電源配線ＰＬＲの電圧Ｖｃｂおよびコンデンサ容量に応じた電荷が蓄積されるまで、図３に示すように電流が流れて充電が実行され、電力が蓄積される。

なお、電力回収スイッチＳＷ２がオフの状態であるので、電力回収スイッチＳＷ２からトランスＴｒｅｃの一次側コイルＬｔ１へ向けて流れる電流Ｉｔは発生せず、二次側コイルからダイオードＤｒｅｃへ向けて流れる誘導電流Ｉｂも発生しない。

そして、主回路２０において動作の終了処理が実行され、主回路２０からスイッチ制御回路３４に主電源供給遮断の指示がなされると、図２に示すように、主電源供給スイッチＳＷ１がオンからオフに変化する。これにより、第１の電源配線ＰＬＳと第２の電源配線ＰＬＭとの接続が開放されて、第１の電源配線ＰＬＳから第２の電源配線ＰＬＭへの主電源の供給が遮断され、主回路２０への主電源の供給が遮断される。なお、主電源供給スイッチＳＷ１がオンからオフに変化するタイミングを「主電電源供給遮断時」と呼ぶ。このとき、主回路２０への主電源の供給は、バイパスコンデンサＣｐにより実行され、図４に示すように、バイパスコンデンサＣｐから主回路２０へ向けて電流（実線矢印で示す）が供給される。この場合、第２の電源配線ＰＬＭの電圧Ｖｐｌｍは、図２に示すように、バイパスコンデンサＣｐに蓄積されていた電荷の放電に応じて徐々に低下していく。

なお、本例では、主電源回路１０の動作は継続していることを前提としているので、主電源供給遮断時においても、予備電源回路４０は、予備電源配線ＰＬＲの電圧Ｖｃｂが主電源供給遮断前の電圧値Ｖｃｂｓ（ＯＮ）を維持するように動作する。また、バックアップコンデンサＣｂには、予備電源配線ＰＬＲの電圧Ｖｃｂ（＝Ｖｃｂｓ（ＯＮ））およびバックアップコンデンサＣｂの容量に応じた電荷の蓄積が継続される。

そして、図２に示すように、スイッチ制御回路３４の制御によって、主電源供給スイッチＳＷ１がオンからオフに変化した後、さらに、電力回収スイッチＳＷ２がオフからオンに変化すると、以下で説明するように、バイパスコンデンサＣｐに蓄積された電力（余剰電力）の回収が実行される。

電力回収スイッチＳＷ２がオンの状態となると、バイパスコンデンサＣｐは、電力回収スイッチＳＷ２を介してトランスＴｒｅｃの一次側コイルＬｔ１に並列に接続されることになる。このとき、電力回収スイッチＳＷ２およびトランスＴｒｅｃの一次側コイルＬｔ１によるインピーダンスは、上記したように、主回路２０のインピーダンスに比べて小さい。このため、トランスＴｒｅｃの一次側コイルＬｔ１には、バイパスコンデンサＣｐに蓄積されている電荷量に応じて、図２および図５に示すように、初期値Ｉｔｓから０まで変化する放電電流Ｉｔが流れ込む。このとき、二次側コイルＬｔ２には、初期値Ｉｂｓから０まで変化する誘導電流Ｉｂおよび誘導電圧Ｖｒｅｃが発生する。そして、発生した誘導電流ＩｂはダイオードＤｒｅｃを介してバックアップコンデンサＣｂに流れ込み、バックアップコンデンサＣｂが充電される。このとき、予備電源配線ＰＬＲの電圧Ｖｃｂは、誘導電流Ｉｂによる充電量に応じて、電力回収スイッチＳＷ２がオンとなる前の電圧値Ｖｃｂｓ（ＯＮ）よりも高くなる。なお、誘導電流Ｉｂによる充電後の電圧Ｖｃｂの電圧値をＶｃｂｓ（ＯＦＦ）とする。このとき、ダイオードＤｕｐのカソード側の電位である予備電源配線ＰＬＲの電圧Ｖｃｂ（＝Ｖｃｂｓ（ＯＦＦ））は、アノード側の電位である第１の電源配線ＰＬＳの電圧Ｖｐｌｓ（≒Ｖｃｂｓ（ＯＮ））よりも高くなる。これにより、ダイオードＤｕｐはオフ状態となり、補回路３０への予備電源の供給は、バックアップコンデンサＣｂの蓄積電力によって実行され、図５に示すように、バックアップコンデンサＣｂから補回路３０へ向けて電流(実線矢印で示す)が供給される。なお、電圧値Ｖｃｂｓ（ＯＦＦ）は、補回路３０の電源電圧として許容される最大電圧Ｖｒｃｔｌ（ｍａｘ）以下となるように設定される。また、電圧値Ｖｃｂｓ（ＯＮ）は、補回路３０の電源電圧として許容される最小電圧Ｖｒｃｔｌ（ｍｉｎ）以上となるように設定される。

そして、バイパスコンデンサＣｐに蓄積された電荷の放電の終了後、図２に示すように、スイッチ制御回路３４の制御によって電力回収スイッチＳＷ２をオンからオフとすることにより、余剰電力回収動作は終了する。なお、電力回収スイッチＳＷ２のオン期間は、例えば、バイパスコンデンサＣｐとトランスＴｒｅｃと電力回収スイッチＳＷ２とによって形成される放電回路の時定数に基づいて、誘導電流Ｉｂによる充電のために十分な時間に決められる。あるいは、第２の電源配線ＰＬＭの電圧を監視して、所定の電圧以下となるまでの期間とするようにしてもよい。

なお、予備電源回路４０では、余剰電力回収回路５０により回収した電力が予備電源として利用され、補回路３０に供給されて消費される。これにより、予備電源配線ＰＬＲの電圧Ｖｃｂが電圧値Ｖｃｂｓ（ＯＦＦ）の状態から減少していき、第１の電源配線Ｖｐｌｓ以下となると、ダイオードＤｕｐが再びオン状態となる。このとき、主電源供給遮断前と同様に、第１の電源配線ＰＬＳの電圧ＶｐｌｓがダイオードＤｕｐを介して予備電源配線ＰＬＲに供給され、補回路３０に供給される予備電源の電圧となり、補回路３０に電流が供給される。また、バックアップコンデンサＣｂには、予備電源配線ＰＬＲの電圧Ｖｃｂおよびコンデンサ容量に応じた電荷の蓄積が継続される。

Ａ２．２．主電源生成停止の場合：
図６は、主電源生成停止の場合の余剰電力回収動作について示す説明図である。主電源生成停止、すなわち、主回路２０が動作状態であるがＡＣ電源ＯＦＦとなって主電源の生成が停止される場合には、上記主電源供給遮断の場合と異なり、主回路２０から主電源供給遮断の指示がなされない。そこで、スイッチ制御回路３４は、図６に示すように、第１の電源配線ＰＬＳの電圧Ｖｐｌｓを監視し、予め設定した閾値電圧Ｖｓｔｐ以下となった時に、主電源生成停止を検出する。そして、主電源生成停止の検出をトリガとして主電源供給スイッチＳＷ１をオンからオフに変化させて、主回路２０と主電源回路１０との接続を遮断する。そして、主電源供給スイッチＳＷ１をオフにした後は、上記主電源供給遮断の場合と同様に、電力回収スイッチＳＷ２をオンに変化させて、バイパスコンデンサＣｐに蓄積されている余剰電力を回収することができる。主電源供給スイッチＳＷ１をオンからオフに変化させた後の動作は、主電源供給遮断の場合と同様であるので、説明を省略する。

Ａ３．実施例の効果：
以上説明したように、本実施例では、主電源供給スイッチＳＷ１がオンからオフに変化して、主回路２０への主電源の供給が遮断されたときに、主回路２０の電源端子間に並列に接続されたバイパスコンデンサＣｐに蓄積されていた電力を回収して、バックアップコンデンサＣｂに蓄積させることができる。これにより、従来、主電源供給遮断時において無駄な電力（余剰電力）となっていたバイパスコンデンサＣｐの蓄積電力を、補回路３０に供給する予備電源として有効に利用することが可能である。

また、本実施例の場合には、電力回収によって、電力回収前の予備電源配線ＰＬＲの電圧Ｖｃｂ（＝Ｖｃｂｓ（ＯＮ））およびバックアップコンデンサＣｂの容量から決まる蓄積可能な電荷量よりも多くの電荷を、バックアップコンデンサＣｂに蓄積することができる。このため、電力回収を実行する場合のバックアップコンデンサの容量は、電力回収前にバックアップコンデンサに印加される電圧で、電力回収後の電荷量を蓄積するために要求されるバックアップコンデンサの容量に比べて小さくすることができ、コンデンサの小型化が可能である。

Ｂ．第２実施例：
図７は、本発明の第２実施例としての電子機器を構成する電子回路を示すブロック図である。第２実施例の電子回路は、供給される電源の電圧が異なる２種類の主回路２０−１，２０−２およびバイパスコンデンサＣｐ１，Ｃｐ２を備えている点が第１実施例と異なっている。また、この相違点に起因して、第２の電源配線ＰＬＭによって供給される電源ｎ（電圧Ｖｐｌｍ）に基づいて、第１の主回路２０−１に供給する第１の主電源を生成する第１の電圧調整回路６０−１と、第２の主回路２０−２に供給する第２の主電源を生成する第２の電圧調整回路６０−２と、を備えている点が第１実施例と異なっている。さらに、また、上記２つの相違点に起因して、第１実施例の余剰電力回収回路５０に換えて余剰電力回収回路５０Ｂを備えている点が第１実施例と異なっている。

余剰電力回収回路５０Ｂは、第１の主回路２０−１に並列に接続された第１のバイパスコンデンサＣｐ１の蓄積電力を回収するために、第１の電力回収スイッチＳＷ２１と、第１のトランスＴｒｅｃ１と、第１の保護ダイオードＤｃ１と、を備えている。また、第２の主回路２０−２に並列に接続された第２のバイパスコンデンサＣｐ２の蓄積電力を回収するために、第２の電力回収スイッチＳＷ２２と、第２のトランスＴｒｅｃ２と、第２の保護ダイオードＤｃ２と、備えている。

第１の電力回収スイッチＳＷ２１および第１のトランスＴｒｅｃ１の一次側コイルＬｔ１１は、第１のバイパスコンデンサＣｐ１に対して並列となるように接続されている。第２の電力回収スイッチＳＷ２２および第２のトランスＴｒｅｃ２の一次側コイルＬｔ１２も、同様に、第２のバイパスコンデンサＣｐ２に対して並列となるように接続されている。一方、第１のトランスＴｒｅｃ１の二次側コイルＬｔ２１および第２のトランスＴｒｅｃ２の二次側コイルＬｔ２２は、直列に接続されており、第１のトランスＴｒｅｃ１の二次側コイルＬｔ２１が電力回収用のダイオードＤｒｅｃに接続され、第２のトランスＴｒｅｃ２の二次側コイルＬｔ２２が接地配線ＰＬＧに接続されている。

第１の電力回収スイッチＳＷ２１がオンとなって、第１のバイパスコンデンサＣｐ１に蓄積された電荷が第１の放電電流Ｉｔ１となって第１のトランスＴｒｅｃ１の一次側コイルＬｔ１１に流れ込む。このとき、第１のトランスＴｒｅｃ１の二次側コイルＬｔ２１には第１の誘導電流Ｉｂ１が発生する。同様に、第２の電力回収スイッチＳＷ２２がオンとなって、第２のバイパスコンデンサＣｐ２に蓄積された電荷が第２の放電電流Ｉｔ２となって第２のトランスＴｒｅｃ２の一次側コイルＬｔ１２に流れ込む。このとき、第２のトランスＴｒｅｃ２の二次側コイルＬｔ２２には第２の誘導電流Ｉｂ２が発生する。そして、第１の誘導電流Ｉｂ１および第２の誘導電流Ｉｂ２を合成した電流が誘導電流Ｉｂとなって、電力回収用のダイオードＤｒｅｃを介して、予備電源配線ＰＬＲに流れ込み、バックアップコンデンサＣｂを充電することができる。

以上のように、余剰電力回収回路５０Ｂは、２つの異なる主電源用のバイパスコンデンサＣｐ１，Ｃｐ２の蓄積電力を回収して、バックアップコンデンサＣｂに蓄積させることができる。

なお、例えば、第１の電力回収スイッチＳＷ２１のみがオンで第１の誘導電流Ｉｂ１が発生しているが、第２の電力回収スイッチＳＷ２２がオフ、あるいは、第２のバイパスコンデンサＣｐ２からの電荷の放電が終了して、第２の誘導電流Ｉｂ２が発生していない場合には、第１の誘導電流Ｉｂ１が第２のトランスＴｒｅｃ２の二次側コイルＬｔ２２に流れ込む。このとき、第２のトランスＴｒｅｃ２の一次側コイルＬ１２の端子間に、主回路２０−２の電源端子間に印加される第１の主電源の電圧の極性とは逆方向の誘導電圧が発生して、第２の主回路２０−２の電源端子間に印加されてしまい、回路に不具合を発生させてしまう可能性がある。第２の保護ダイオードＤｃ２は、この誘導電圧を抑制して、不具合の発生を防止するために、アノードが接地配線ＰＬＧ側の一次側コイルＬｔ１２の端子に接続され、カソードが一次側コイルＬｔ１２の他方の端子に接続されたものである。なお、第１の保護ダイオードＤｃ１も第２の保護ダイオードＤｃ２と同様に、第１のトランスＴｒｅｃ１の一次側コイルＬｔ１１の端子間に発生する逆方向の誘導電圧を抑制するために設けられたものである。

Ｃ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

上記第１実施例では、余剰電力回収回路として、トランスを用いて、バイパスコンデンサＣｐからの放電電流に対応する誘導電流を発生させ、この誘導電流を充電電流としてバックアップコンデンサＣｂを充電する構成を例に説明したが、これに限定されるものではなく、バイパスコンデンサからの放電電流に対応する充電電流を発生させてバックアップコンデンサを充電することが可能な構成であれば、どのような構成であってもよい。

上記第２実施例では、供給される電源の電圧が異なる２種類の主回路２０−１，２０−２のバイパスコンデンサＣｐ１，Ｃｐ２の蓄積電力を回収する構成を例に説明したが、これに限定されるものではなく、供給される電源の電圧が異なる複数の主回路のバイパスコンデンサの蓄積電力を回収する構成にも、同様に、適用することが可能である。

本発明の第１実施例としての電子機器を構成する電子回路を示すブロック図である。 主電源供給遮断の場合の余剰電力回収動作について示す説明図である。 主電源供給遮断前における電力供給の様子を示す説明図である。 主電源遮供給遮断時における電力供給の様子を示す説明図である。 余剰電力回収時の様子を示す説明図である。 主電源生成停止の場合の余剰電力回収動作について示す説明図である。 本発明の第２実施例としての電子機器を構成する電子回路を示すブロック図である。

符号の説明

１０…主電源回路
２０，２０−１，２０−２…主回路
３０…補回路
３２…リアルタイムクロック回路
３４…スイッチ制御回路
４０…予備電源回路
５０…余剰電力回収回路
５０Ｂ…余剰電力回収回路
６０−１，６０−２…電圧調整回路
Ｔｒｅｃ…トランス
Ｄｒｅｃ…ダイオード
Ｃｂ…バックアップコンデンサ
Ｃｐ…バイパスコンデンサ
ＳＷ１…主電源供給スイッチ
ＳＷ２，ＳＷ２１，Ｓｗ２２…電力回収スイッチ
ＰＬＧ…電源配線（接地配線）
Ｄｃ１，Ｄｃ２…保護ダイオード
ＰＬＲ…予備電源配線
ＰＬＳ…電源配線
ＰＬＭ…電源配線
Ｃｐ１，Ｃｐ２…バイパスコンデンサ
Ｔｒｅｃ，Ｔｒｅｃ１，Ｔｒｅｃ２…トランス
Ｌｔ１，Ｌｔ１１，Ｌｔ１２…一次側コイル
Ｌｔ２，Ｌｔ２１，Ｌｔ２２…二次側コイル
Ｄｕｐ…ダイオード

Claims (3)

1. 電子機器であって、
   供給される主電源により動作する第１の回路と、
   供給される予備電源により動作し、前記第１の回路への前記主電源の供給が遮断されて前記第１の回路が停止状態となった場合においても、動作を継続する第２の回路と、
   前記主電源を生成する主電源回路と、
   前記第１の回路に並列に接続されたバイパスコンデンサと、
   前記第２の回路に並列に接続されたバックアップコンデンサを有し、前記主電源が生成されている状態において、前記主電源から前記予備電源を生成して前記第２の回路へ供給するとともに、前記主電源が生成されていない状態において、前記バックアップコンデンサの蓄積電力を前記予備電源として、前記第２の回路へ供給する予備電源回路と、
   前記第１の回路が停止状態となる際に、前記バイパスコンデンサの蓄積電力を回収して、前記バックアップコンデンサに蓄積させる余剰電力回収回路と、
   を備える電子機器。
2. 請求項１記載の電子機器であって、
   前記余剰電力回収回路は、前記第１の回路への前記主電源の供給が遮断されたときに閉じられるスイッチ回路と、前記スイッチ回路を介して前記バイパスコンデンサに並列に接続される一次側コイルと、前記一次側コイルに供給される電力に基づいて誘導起電力を発生し、前記誘導起電力を整流する整流素子を介して前記バックアップコンデンサに並列に接続される二次側コイル、とを含むトランス回路を有しており、
   前記トランス回路は、前記バイパスコンデンサに並列に接続される前記スイッチ回路および前記一次側コイルのインピーダンスが前記第１の回路のインピーダンスよりも低くなるように設定されている
   ことを特徴とする電子機器。
3. 請求項２記載の電子機器であって、
   前記第１の回路は、異なる電圧の電源により動作する複数の回路部分を含み、
   前記複数の回路部分には、それぞれ前記バイパスコンデンサが接続されており、
   前記主電源は、異なる電圧の複数の電源を含み、
   前記回路部分ごとに前記余剰電力回収回路を備えており、
   それぞれの前記余剰電力回収回路の前記トランス回路の前記二次側コイルは、前記バックアップコンデンサの両端子間で直列に接続されている
   ことを特徴とする電子機器。

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