JP2010206382A - Power supply sequence circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子機器の複数の構成ユニットへの電源投入及び電源遮断の順序を規定する電源シーケンス回路に関する。 The present invention relates to a power supply sequence circuit that defines the order of power-on and power-off to a plurality of constituent units of an electronic device.
複写機能、ファクシミリ機能、プリント機能、スキャナ機能等を有するデジタル複合機等の電子機器では、電源は複数の電源ユニットに分割され、各電源ユニットから各構成ユニットに電力が供給される。それぞれの構成ユニットに電源を供給するシーケンス、及び、それぞれの構成ユニットの電源を遮断するシーケンスは予め定められている。 In an electronic device such as a digital multi-function peripheral having a copying function, a facsimile function, a printing function, a scanner function, etc., the power source is divided into a plurality of power source units, and power is supplied from each power source unit to each component unit. A sequence for supplying power to each constituent unit and a sequence for shutting off the power to each constituent unit are determined in advance.
例えば、CPUを正常に動作させるには、ある一定電圧レベル以上の電圧値が必要とされるが、電源スイッチを投入した直後の立ち上がり途中においては、電源電圧が当該必要レベルに達しない。このため、CPUの動作が不安定となって、CPUから異常信号が出力され、この異常信号に基づいて周辺装置が誤動作する可能性がある。したがって、CPUのロジック電源が安定するまでの間、周辺装置への電源供給を停止し、ロジック電源が一定電圧レベルに達した段階で周辺装置への電源供給を開始する必要がある。 For example, in order for the CPU to operate normally, a voltage value of a certain voltage level or higher is required, but the power supply voltage does not reach the required level during the rise immediately after the power switch is turned on. For this reason, the operation of the CPU becomes unstable, an abnormal signal is output from the CPU, and the peripheral device may malfunction based on the abnormal signal. Therefore, it is necessary to stop the power supply to the peripheral device until the logic power supply of the CPU is stabilized, and to start the power supply to the peripheral device when the logic power source reaches a certain voltage level.
また、電源スイッチをOFFする場合には、上記とは逆に、周辺装置への電源供給が停止された後に、CPUへの電源供給が停止されるように制御する必要がある。
このように複数の構成ユニットへの電源投入及び電源遮断の順序を規定するシーケンス制御を実現するために、シーケンサICが用いられている(例えば、特許文献1参照)。
When the power switch is turned off, it is necessary to control the power supply to the CPU to be stopped after the power supply to the peripheral device is stopped, contrary to the above.
A sequencer IC is used in order to realize sequence control that defines the order of power-on and power-off to a plurality of constituent units in this way (see, for example, Patent Document 1).
一方、シーケンス制御を実現するシーケンサICとして、出力段の電界効果トランジスタ(以下、FETという)がオープンドレインで用いられ、出力端子にプルアップ抵抗が接続されているものがある。すなわち、オープンドレインの出力端子は周辺回路の状況やノイズなどによって電圧が変動しやすいので、プルアップ抵抗により出力電圧を安定させるとともに、外部端子の出力レベルをシーケンサICの電源電圧より高い電圧レベルにする。 On the other hand, as a sequencer IC that realizes sequence control, an output stage field effect transistor (hereinafter referred to as FET) is used as an open drain, and a pull-up resistor is connected to an output terminal. That is, since the voltage of the output terminal of the open drain is likely to fluctuate due to peripheral circuit conditions and noise, the output voltage is stabilized by the pull-up resistor and the output level of the external terminal is set to a voltage level higher than the power supply voltage of the sequencer IC To do.
図3は出力段にFETを備えたシーケンサICを使用した従来の電源シーケンス回路を示す図であり、図に示すように、シーケンサIC21の出力段のFET22のドレインが抵抗Rを介して電源Vccに接続されている。また、抵抗Rのドレイン側がDC/DCコンバータ23のイネーブル端子EN、及び、デジタルトランジスタ(以下、デジトラという)24のベースに接続されている。このデジトラ24は、図に示すように、ベースに電圧をかけるだけでデジタル的にオン、オフできる抵抗内蔵トランジスタである。 FIG. 3 is a diagram showing a conventional power supply sequence circuit using a sequencer IC provided with an FET in the output stage. It is connected. Further, the drain side of the resistor R is connected to the enable terminal EN of the DC / DC converter 23 and the base of a digital transistor (hereinafter referred to as a digital transistor) 24. As shown in the figure, the digital camera 24 is a transistor with a built-in resistor that can be digitally turned on and off simply by applying a voltage to the base.
そして、シーケンサIC21の出力段のFET22がオフとなった場合、DC/DCコンバータ23のイネーブル端子ENがハイレベルとなるので、DC/DCコンバータ23が駆動される。これと同時に、デジトラ24のベースがハイレベルとなり、デジトラ24がオンするので、このデジトラ24に連動してスイッチング素子(FET)25がオンし、ユニットに電源が供給される。 When the FET 22 at the output stage of the sequencer IC 21 is turned off, the enable terminal EN of the DC / DC converter 23 becomes high level, so that the DC / DC converter 23 is driven. At the same time, the base of the digital camera 24 becomes a high level and the digital camera 24 is turned on. Accordingly, the switching element (FET) 25 is turned on in conjunction with the digital camera 24, and power is supplied to the unit.
上記のように、出力ピンがオープンドレインとなっているシーケンサICでは、出力ピンをIC外部でプルアップしてDC/DCコンバータのイネーブルピン等に接続することにより、電源電圧を順次オンしていく。しかしながら、プルアップ抵抗の抵抗値が小さい場合、DC/DCコンバータあるいはデジトラに十分な電流が流れ、確実に作動させることができるが、プルアップ抵抗に比較的大きな電流が流れ続け、消費エネルギーが大きくなってしまう。 As described above, in the sequencer IC whose output pin is open drain, the power supply voltage is sequentially turned on by pulling up the output pin outside the IC and connecting it to the enable pin of the DC / DC converter. . However, when the resistance value of the pull-up resistor is small, a sufficient current flows through the DC / DC converter or the digital trait and can be operated reliably. However, a relatively large current continues to flow through the pull-up resistor, resulting in a large energy consumption. turn into.
一方、プルアップ抵抗の抵抗値を大きくすれば、消費エネルギーを少なくすることができるが、プルアップ抵抗の抵抗値が大きすぎる場合、電源ユニットを動作させることができない、という問題が生じる。すなわち、電源ユニットへの印加電圧はプルアップ抵抗とデジトラの内蔵抵抗で分圧されるため、電源ユニットへの印加電圧が低下する。このため、プルアップ抵抗の抵抗値が大きすぎる場合、DC/DCコンバータあるいはデジトラに流れる電流が減少し、これらを動作させることができなくなる。 On the other hand, if the resistance value of the pull-up resistor is increased, energy consumption can be reduced. However, if the resistance value of the pull-up resistor is too large, there arises a problem that the power supply unit cannot be operated. That is, since the voltage applied to the power supply unit is divided by the pull-up resistor and the digital resistor, the voltage applied to the power supply unit decreases. For this reason, when the resistance value of the pull-up resistor is too large, the current flowing through the DC / DC converter or the digital camera decreases, and these cannot be operated.
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、出力段にFETを備えたオープンドレインのシーケンサICのプルアップ抵抗の抵抗値を大きくしても、電源ユニットを確実に動作させることができる電源シーケンス回路を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and even if the resistance value of the pull-up resistor of the open drain sequencer IC provided with the FET in the output stage is increased, the power supply unit can be reliably operated. An object is to provide a power supply sequence circuit.
上述の目的を達成するため、本発明の電源シーケンス回路は、オープンドレインのシーケンサICと、前記シーケンサICの出力端子をプルアップする抵抗と、前記出力端子に接続される電源ユニットとを備えた電源シーケンス回路において、前記抵抗の両端の電圧がそれぞれ入力されるアンド素子を備え、当該アンド素子の出力が前記電源ユニットに入力されることを特徴とする。 To achieve the above object, a power supply sequence circuit according to the present invention includes an open drain sequencer IC, a resistor for pulling up an output terminal of the sequencer IC, and a power supply unit connected to the output terminal. The sequence circuit includes AND elements to which voltages at both ends of the resistor are respectively input, and an output of the AND element is input to the power supply unit.
また、本発明の他の電源シーケンス回路は、上記の電源シーケンス回路において、前記電源ユニットが、デジタルトランジスタと、前記デジタルトランジスタに連動する、電界効果トランジスタ等のスイッチング素子とからなることを特徴とする。
また、本発明のさらに他の電源シーケンス回路は、上記のいずれかの電源シーケンス回路において、前記電源ユニットとしてDC/DCコンバータを備えていることを特徴とする。
Another power supply sequence circuit according to the present invention is characterized in that, in the above power supply sequence circuit, the power supply unit includes a digital transistor and a switching element such as a field effect transistor linked to the digital transistor. .
Still another power sequence circuit of the present invention is characterized in that, in any of the above power sequence circuits, a DC / DC converter is provided as the power unit.
本発明の電源シーケンス回路によれば、プルアップ抵抗の両端の電圧が入力されるアンド素子の出力がデジトラに入力されるので、電源ユニットに印加される電圧がプルアップ抵抗とデジトラの内蔵抵抗によって分圧されることを防止できる。したがって、出力段にFETを備えたオープンドレインのシーケンサICのプルアップ抵抗の抵抗値を大きくすることができるので、プルアップ抵抗の消費電力を少なくできるとともに、電源ユニットを確実に動作させることができる。 According to the power supply sequence circuit of the present invention, the output of the AND element to which the voltage across the pull-up resistor is input is input to the digital camera. The partial pressure can be prevented. Therefore, since the resistance value of the pull-up resistor of the open drain sequencer IC having the FET in the output stage can be increased, the power consumption of the pull-up resistor can be reduced and the power supply unit can be operated reliably. .
本発明の電源シーケンス回路について、図1の構成図により説明する。
この電源シーケンス回路は、シーケンサIC1とDC/DCコンバータ2、3、4、アンド回路5、デジトラ6及びFET7により構成されている。
The power supply sequence circuit of the present invention will be described with reference to the block diagram of FIG.
This power supply sequence circuit includes a
シーケンサIC1は、比較器11、タイミング発生回路12、シーケンス制御回路13及び出力段FET14、15、16により構成されている。比較器11は起動信号ENがハイレベルになったとき、タイミング発生回路12にハイレベルの信号を入力する。タイミング発生回路12は入力信号がハイレベルになってから所定の遅延時間td1、td2、td3後に、順次遅延パルスtp1、tp2、tp3を発生する。また、このタイミング信号発生器12は、入力信号がローレベルになってから所定の遅延時間td4、td5、td6後に、順次遅延パルスtp4、tp5、tp6を発生する。シーケンス制御回路13は、遅延パルスtp1〜tp6に応答して、FET14、15、16に駆動信号を出力する。
The
FET14、15、16はドレインが外部出力端子に接続され、ソースがグランドに接続され、ゲートがシーケンス制御回路13から信号を受ける入力端子に接続されている。そして、FET14、15、16のドレインには、シーケンサIC1の電源電圧より高い電圧レベルに接続された外付けのプルアップ抵抗R1、R2、R3が接続されている。FET14、15、16のゲートにハイレベルが入力された場合、FET14、15、16はオフし、外部端子は外付けプルアップ抵抗R1、R2、R3を介して、シーケンサIC1の電源電圧より高い電圧レベルになる。また、FET14、15、16のゲートにローレベルが入力された場合は、FET14、15、16はオンし、外部端子はグランドレベルになる。
The FETs 14, 15, and 16 have drains connected to the external output terminal, sources connected to the ground, and gates connected to input terminals that receive signals from the
そして、プルアップ抵抗R1、R2とFET14、15の接続点の電圧がDC/DCコンバータ2、3のイネーブル端子ENに入力される。一方、プルアップ抵抗R3の両端の電圧はアンド回路5に入力され、このアンド回路5の出力がDC/DCコンバータ4のイネーブル端子EN及びデジトラ6に入力される。
The voltage at the connection point between the pull-up resistors R1 and R2 and the FETs 14 and 15 is input to the enable terminals EN of the DC /
DC/DCコンバータ2、3、4は入力端子INに入力される電圧+12Vを電圧変換して降圧し、それぞれ+3.3V、+2.5V、+1.2Vの電圧を出力する。また、出力FET7はデジトラ6がオンすることによりオンし、電源電圧の+12Vをそのまま出力する。
The DC /
次に、図1の電源シーケンス回路の作用について、図2の動作波形図を用いて説明する。
図2(a)に示すように、起動信号ENがハイレベルになったとき、比較器11はタイミング発生回路12にハイレベルの信号を入力する。これにより、タイミング発生回路12は入力信号がハイレベルになってから遅延時間td1、td2、td3後に順次遅延パルスtp1、tp2、tp3を発生し、シーケンス制御回路13に入力する。
Next, the operation of the power supply sequence circuit of FIG. 1 will be described using the operation waveform diagram of FIG.
As shown in FIG. 2A, when the activation signal EN becomes high level, the comparator 11 inputs a high level signal to the
タイミング発生回路12から遅延パルスtp1が入力された場合、シーケンス制御回路13はFET14にハイレベルを出力するので、FET14がオフとなる。これにより、図2(b)に示すように、FET14の出力端子FLAG1がハイレベルとなり、DC/DCコンバータ2が駆動されるので、入力端子INに入力される電圧+12Vが電圧変換されて降圧され、+3.3Vの電圧が出力される。
When the delay pulse tp1 is input from the
同様に、タイミング発生回路12から遅延パルスtp2が入力された場合、シーケンス制御回路13はFET15にハイレベルを出力するので、FET15がオフとなる。これにより、図2(c)に示すように、FET15の出力端子FLAG2がハイレベルとなり、DC/DCコンバータ3が駆動されるので、入力端子INに入力される電圧+12Vが電圧変換されて降圧され、+2.5Vの電圧が出力される。
Similarly, when the delay pulse tp2 is input from the
一方、FET16の出力端子FLAG3がローレベルのとき、アンド回路5の一方の入力端子はローレベル、他方の端子はハイレベルであるので、アンド回路5の出力はローレベルであり、デジトラ6はオンしていない。そして、タイミング発生回路12から遅延パルスtp3が入力された場合、シーケンス制御回路13はFET16にハイレベルを出力するので、FET16がオフとなる。これにより、図2(d)に示すように、FET16の出力端子FLAG3がハイレベルとなり、アンド回路5の二つの入力端子がハイレベルとなるので、アンド回路5の出力端子がハイレベルとなる。
On the other hand, when the output terminal FLAG3 of the FET 16 is at a low level, one input terminal of the AND circuit 5 is at a low level and the other terminal is at a high level, so that the output of the AND circuit 5 is at a low level and the digital circuit 6 is turned on. Not done. When the delay pulse tp3 is input from the
アンド回路5の出力端子がハイレベルとなった場合、DC/DCコンバータ4が駆動されるので、上記と同様に、入力端子INに入力される電圧+12Vが電圧変換されて降圧され、+1.2Vの電圧が出力される。また、アンド回路5の出力端子がハイレベルとなった場合、同時にデジトラ6がオンするので、出力FET7がオンし、電源電圧の+12Vがそのまま出力される。
When the output terminal of the AND circuit 5 becomes high level, the DC /
そして、起動信号ENがローレベルになった場合、比較器11はタイミング発生回路12にローレベルの信号を入力する。これにより、タイミング発生回路12は入力信号がローレベルになってから遅延時間td4、td5、td6後に順次遅延パルスtp4、tp5、tp6を発生し、シーケンス制御回路13に入力する。
When the activation signal EN becomes low level, the comparator 11 inputs a low level signal to the
タイミング発生回路12から遅延パルスtp4が入力された場合、シーケンス制御回路13はFET16にローレベルを出力するので、FET16がオンする。これにより、図2(d)に示すように、FET16の出力端子FLAG3がローレベルとなり、アンド回路5の一方の入力端子がローレベルとなるので、アンド回路5の出力端子がローレベルとなる。アンド回路5の出力端子がローレベルとなった場合、DC/DCコンバータ4が駆動を停止するとともに、デジトラ6がオフするので、出力FET7もオフする。
When the delay pulse tp4 is input from the
また、タイミング発生回路12から遅延パルスtp5が入力された場合、シーケンス制御回路13はFET15にローレベルを出力するので、FET15がオンする。これにより、図2(c)に示すように、FET15の出力端子FLAG2がローレベルとなり、DC/DCコンバータ3が駆動を停止する。
When the delay pulse tp5 is input from the
同様に、タイミング発生回路12から遅延パルスtp6が入力された場合、シーケンス制御回路13はFET14にローレベルを出力するので、FET14がオンする。これにより、図2(b)に示すように、FET14の出力端子FLAG1がローレベルとなり、DC/DCコンバータ2が駆動を停止する。
Similarly, when the delay pulse tp6 is input from the
以上のように、プルアップ抵抗R3の両端の電圧が入力されるアンド素子5の出力をデジトラ6に入力したので、DC/DCコンバータ4及びデジトラ6に印加される電圧がプルアップ抵抗とデジトラの内蔵抵抗によって分圧されることを防止できる。このため、プルアップ抵抗の抵抗値を大きくすることができ、プルアップ抵抗の消費電力を少なくできるとともに、デジトラあるいはDC/DCコンバータを確実に動作させることができる。
As described above, since the output of the AND element 5 to which the voltage at both ends of the pull-up resistor R3 is input is input to the digital circuit 6, the voltage applied to the DC /
なお、上記の実施例では、電源ユニットとして、デジトラ、DC/DCコンバータを使用した例について説明したが、その他の電源ユニットを備えた電源シーケンス回路にも本発明を適用できる。 In the above embodiment, an example in which a digital camera or a DC / DC converter is used as the power supply unit has been described. However, the present invention can also be applied to a power supply sequence circuit including other power supply units.
1 シーケンサIC
2、3、4 DC/DCコンバータ
5 アンド回路
6 デジトラ
7 FET
11 比較器
12 タイミング信号発生器
13 シーケンス制御回路
14、15、16 出力段FET
1 Sequencer IC
2, 3, 4 DC / DC converter 5 AND circuit 6
11
Claims (3)
前記抵抗の両端の電圧がそれぞれ入力されるアンド素子を備え、当該アンド素子の出力が前記電源ユニットに入力されることを特徴とする電源シーケンス回路。 In a power supply sequence circuit comprising an open drain sequencer IC, a resistor for pulling up an output terminal of the sequencer IC, and a power supply unit connected to the output terminal,
A power supply sequence circuit comprising AND elements to which voltages at both ends of the resistor are respectively input, and an output of the AND element being input to the power supply unit.
前記電源ユニットが、デジタルトランジスタと、前記デジタルトランジスタに連動するスイッチング素子とからなることを特徴とする電源シーケンス回路。 The power supply sequence circuit according to claim 1,
The power supply sequence circuit, wherein the power supply unit includes a digital transistor and a switching element linked to the digital transistor.
前記電源ユニットとしてDC/DCコンバータを備えていることを特徴とする電源シーケンス回路。 In the power supply sequence circuit according to claim 1 or 2,
A power supply sequence circuit comprising a DC / DC converter as the power supply unit.
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