JP2637856B2

JP2637856B2 - パーソナルコンピュータ

Info

Publication number: JP2637856B2
Application number: JP3092032A
Authority: JP
Inventors: 達吏水野; 信彦原
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-04-23
Filing date: 1991-04-23
Publication date: 1997-08-06
Anticipated expiration: 2012-08-06
Also published as: JPH04322314A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パーソナルコンピュー
タに関し、特に複数の拡張スロットを有するパーソナル
コンピュータにおける過電流保護に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図６に示すように、パーソナルコ
ンピュータ（以下、パソコンという）１００には、機能
拡張のために、各種の拡張カード１０４を装着すること
ができる拡張スロット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを有する
ものがある。このようなパソコンにおける過電流保護方
法としては、電源単体での過電流保護を行なっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術における
電源は、全ての拡張スロットに最大数の拡張カードが実
装された状態を想定して過電流保護を行っているが、パ
ソコンの拡張スロットには種々の汎用拡張カードが実装
されるため、各拡張カードによって消費電流が異なって
くる。そのため電源では全てのスロットに最大消費電流
の拡張カードが実装された状態を最大の電力消費が起こ
る場合であると想定して過電流保護値を設定することに
なる。その値はスロット数の増加に伴い増加し、スロッ
ト数が大きいと設定される過電流保護値も大きいものと
なる。このようなパソコンにおいて、スロットに実装さ
れる拡張カードの数が少ない場合には、電源の最大消費
電流と通常使用時の消費電流との差が大きく、いずれか
の拡張カードにつき過電流が流れる障害が生じたとして
もその電流値は電源の過電流保護値に達せず、電源の過
電流保護が働く前に拡張カードに大電流が流れて発煙、
発火を招来する、という危険性があった。

【０００４】本発明は、電源単体の過電流値によらず、
各拡張スロットの耐量に合わせて過電流保護値を独立に
設定できるパーソナルコンピュータを提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるパーソナルコンピュータは、複数の拡
張スロットを有するパーソナルコンピュータにおいて、
前記複数の拡張スロットごとに、当該拡張スロットに供
給される電流値が予め定めた値に達したことを検出する
複数の検出回路を設け、いずれかの検出回路の検出出力
に応じて前記複数の拡張スロットへの電力供給を遮断す
る遮断回路を設けたものである。

【０００６】前記遮断回路は、前記いずれかの検出回路
の検出出力に応じて、前記複数の拡張スロットへの電力
供給を遮断する代わりに当該検出回路に対応する拡張ス
ロットへの電力供給のみを遮断するようにしてもよい。

【０００７】また、前記検出回路の検出出力に応じて、
過電流保護が働いたことを報知するアラーム手段をさら
に設けてもよい。

【０００８】なお、本発明は、パーソナルコンピュータ
本体でなく、パーソナルコンピュータ用の拡張スロット
装置に適用することもできる。

【０００９】

【作用】本発明によるパーソナルコンピュータによれ
ば、拡張スロットごとに、予め過電流保護を働かせる過
電流値を設定することができるので、電源装置単体の過
電流保護による場合と異なり、発煙、発火等の不都合を
回避することができる。なお、ある拡張スロットに過電
流が流れた場合、全電源出力を遮断するのではなく、過
電流が流れた拡張スロットについてのみ電源出力を遮断
するようにした場合には、他の拡張スロットについて通
常の動作を続行することも可能である。更に、過電流検
出回路から検出出力をアラーム手段にも接続すれば、利
用者が直ちに異常発生を知ることができ、障害を除去す
るための迅速な措置を講ずることができる。

【００１０】

【実施例】まず、本発明によるパソコンのの第１の実施
例を説明する。図１に本実施例の構成図を示す。なお、
各図において、同一の要素には同一の参照番号を付して
ある。

【００１１】電源回路１は、少なくとも複数の拡張スロ
ット４ａ〜４ｃに実装される拡張カードに電力を供給す
るためのものである。各拡張スロット４ａ〜４ｃに１対
１対応に過電流検出回路２ａ〜２ｃを設け、電源１から
はそれぞれ過電流検出回路２ａ〜２ｂを介して各拡張ス
ロット４ａ〜４ｂへ電力を供給している。過電流検出回
路２ａ〜２ｃは、個別に拡張スロット４ａ〜４ｃに流れ
る電流を監視し、過電流を検出しない正常時にはＮＯＲ
ゲート５に対して“０”を出力する。また、予め設定し
た電流値に達した（または越えた）ことを検出したと
き、ＮＯＲゲート５に対して“１”を出力する。その結
果、ＮＯＲゲート５の出力が“０”となり、電源１に内
蔵された出力遮断回路３を駆動して電源１の電源出力を
停止させる。なお、ＮＯＲゲート５は、単に、複数の過
電流検出回路２ａ〜２ｂの出力の論理和で出力遮断回路
３を駆動するという機能を表わしたものであり、過電流
検出回路２ａ〜２ｂの出力及び出力遮断回路３の構成に
応じて、ＯＲ、ＡＮＤ、ＮＡＮＤ、ワイヤードＯＲ等に
置き換えることが可能である。

【００１２】図４に、第１実施例の具体的な回路構成の
一例を示す。この具体例では、電源１として、スイッチ
ング電源７を用いたものを示すが、シリーズレギュレー
タを用いたものにも適用可能である。

【００１３】スイッチング電源７は、発振回路９の出力
によりスイッチングトランジスタ１０をオンオフ制御し
てパルス電流をスイッチングトランス１１の１次巻線に
流し、１次巻線の両端に所定の交流電圧を発生させ、こ
れを整流平滑回路１８により整流平滑して拡張スロット
用の電圧（例えば５Ｖあるいは１２Ｖ等）を生成する。
電源単体の過電流保護を目的として電源７の出力経路中
にヒューズ１２を挿入している。電源７の出力は、前述
のように、個別の過電流検出回路２ａ，２ｂ，…を介し
て拡張スロット４ａ，４ｂ，…に供給される。電源７の
出力電圧の安定化のための出力電圧検出および発振回路
９への帰還制御については周知であり、図示は省略して
ある。

【００１４】過電流検出回路２ａ，２ｂ，…の各々は、
電流検出用抵抗１３、比較用基準電位を定める抵抗１４
および１５、帰還抵抗１６、コンパレータ１７から構成
されている。抵抗１３は電源ラインに直列に挿入されて
いる。コンパレータ１７の非反転入力端子は抵抗１３の
拡張スロット側ｂ点に接続している。反転入力端子は抵
抗１４と抵抗１５により分圧されたａ点に接続してい
る。コンパレータ１７は、オープンコレクタ仕様であ
り、全ての過電流検出回路４ａ，４ｂ，４ｃの出力端子
がワイヤードＯＲにて相互に接続されている。通常状態
においてはａ点よりもｂ点の方が電圧が高くなるように
抵抗１４、１５の分圧比を設定しておくことにより、コ
ンパレータ１７の出力は通常状態で“１”になる。抵抗
１３に流れる電流が増えてくると、抵抗１３による電圧
降下が大きくなりｂ点の電圧が低くなってくる。そして
ａ点の電圧より低くなるとコンパレータ１７の出力は
“０”になる。ａ点の電圧を任意に設定する事により過
電流値を自由に設定する事ができる。ここで、コンパレ
ータ１７の代わりにノイズマージンをもたせる目的でシ
ュミットトリガーを使うこともできる。

【００１５】スイッチング電源７に内蔵される出力遮断
回路３は、過電流検出回路２（２ａ，２ｂ，…を総称、
以下、他の参照番号につき同じ）の出力信号に応じてス
イッチングトランジスタ１０のスイッチング動作を停止
させるものである。過電流検出回路２の出力はトランジ
スタ５６のベースに印加される。このトランジスタ５６
のコレクタはフォトダイオード５４のカソードに接続さ
れ、エミッタは接地される。フォトダイオード５４のア
ノードは抵抗５３を介して整流平滑回路１８の出力端に
接続される。過電流検出回路３は、さらに、直流電源４
１と、この直流電源に接続された積分器を構成する抵抗
４６およびコンデンサ４７とを含む。直流電源４１は、
交流電源の整流平滑によって得られるものである。積分
器の出力端である、抵抗４６とコンデンサ４７との接続
点は、ツェナーダイオード５１および抵抗５２を介して
フォトトランジスタ５５のコレクタに接続される。フォ
トトランジスタ５５のエミッタは直流電源４１の負側に
接続される。フォトトランジスタ５５は、フォトダイオ
ード５４と共にフォトカプラを構成する。フォトトラン
ジスタ５５のコレクタと直流電源４１の負側との間に、
直列接続された抵抗４９および抵抗５０が設けられ、こ
の抵抗５０にはコンデンサ４８が並列接続される。コン
デンサ４８は、コンパレータ１７の出力の振動、各部の
ノイズ等に対処するためのものである。抵抗４９および
抵抗５０の接続点はサイリスタ４５のゲートに接続され
る。サイリスタ４５のアノードは、抵抗４４を介して直
流電源４１の正側に接続され、カソードは直流電源の負
側に接続される。サイリスタ４５のアノードは抵抗４３
を介してコンデンサ４２のベースに接続され、トランジ
スタ４２のエミッタおよびコレクタはそれぞれトランジ
スタ１０のベースおよび直流電源４１の負側に接続され
る。

【００１６】以下過電流保護動作について説明する。

【００１７】まず、過電流検出回路２の動作について説
明する。通常状態においては、過電流検出回路２の抵抗
１３の電圧降下は設定値に達せず、コンパレータ１７の
出力は“１”になる。いずれかの過電流検出回路２にお
いて、その抵抗１３の電圧降下が設定値に達すると（す
なわち、過電流が流れると）、コンパレータ１７の出力
は“０”になる。この出力“０”はワイヤードＯＲによ
り出力遮断回路３に入力される。

【００１８】次に、出力遮断回路３の動作について説明
する。通常状態においては、過電流検出回路２の出力が
“１”であり、トランジスタ５６はＯＮとなりフォトダ
イオード５４は点弧する。フォトダイオード５４が点弧
するとフォトトランジスタ５５がＯＮとなりサイリスタ
４５はＯＦＦ状態を保持する。過電流が流れたときは、
過電流検出回路２の出力が“０”となりトランジスタ５
６はＯＦＦとなる。トランジスタ５６がＯＦＦになると
フォトダイオード５４は点弧せず、フォトトランジスタ
５５もＯＦＦとなりサイリスタ４５をＯＮさせる。サイ
リスタ４５がＯＮすると、トランジスタ４２がＯＮし、
スイッチングトランジスタ１０のベースを接地する。従
って、スイッチングトランジスタ１０はスイッチング動
作を停止し、トランス１１の２次側回路へのエネルギー
送出を停止するため、拡張スロット４への過電流の流入
は阻止されることになる。

【００１９】なお、出力遮断回路３内の抵抗２２とコン
デンサ２３からなる積分器はサイリスタ４５のゲート信
号に遅延を与え、電源起動時に、スイッチングトランジ
スタ１０が支障なくスタートできるようにするために設
けたものである。すなわち、前述のように、通常動作時
にはフォトダイオード５６がＯＮ状態のためフォトトラ
ンジスタ５５はＯＮしてサイリスタ４５をＯＦＦ状態に
維持するが、前記積分器がなければ、電源回路起動時に
は整流平滑回路１８、トランジスタ５６、フォトダイオ
ード５４という経路でフォトトランジスタ５５をＯＮさ
せる前に、ツエナーダイオード５１の経路からサイリス
タ４５をＯＮさせてしまう。積分器はこのような不都合
を防止するためのものである。

【００２０】次に、本発明によるパソコンのの第２の実
施例を説明する。図２に本実施例の構成図を示す。電源
３５は、第１の実施例と同様、過電流検出回路２ａ，２
ｂ，…からの信号によって出力を遮断する出力遮断回路
３を内蔵したものであるが、電源部および出力遮断部を
拡張スロット４ａ，４ｂ…ごとに設けた点で、第１の実
施例と異なる。いずれかの過電流検出回路２がその対応
する拡張スロット４の耐量を越える電流を検出した場合
は、過電流検出回路２から信号が出力され、対応する出
力遮断部が動作し、その電源部の出力が停止する。すな
わち、電源ラインは各拡張スロットごとに独立してお
り、過電流が流れた拡張スロットだけを遮断する。

【００２１】図５に、この第２の実施例の具体的な回路
構成の一例を示す。図５において、過電流検出回路２の
構成は図４に示した構成と同様であるが、コンパレータ
１７の入力極性が逆になっており、通常時に“０”、過
電流検出時に“１”を出力するようになっている。ま
た、各過電流検出回路２の出力はワイヤードＯＲされる
ことなく、個別に電源回路３５に供給される。電源回路
３５は、図４の電源と異なり、シリーズレギュレータ方
式を採用したものであり、各拡張スロット４ごとに別個
に電源回路２４を設けている。各電源回路２４には出力
遮断部を内蔵している。各電源回路２４の主要部は、ト
ランジスタ６４、抵抗６２，６３、トランジスタ７４、
抵抗７２，７３、およびツェナーダイオード７１からな
る。トランジスタ７４とツェナーダイオード７１とは出
力電圧を一定に保つためのものである。また、電源回路
２４に内蔵される遮断部は、抵抗７７、コンデンサ７
６、抵抗６８，７０、トランジスタ６７、抵抗６６，６
９、およびサイリスタ６５からなる。

【００２２】電源回路２４は、過電流検出回路２の出力
が通常時を表す“０”のときは、通常の電源動作を行な
うが、いずれかの過電流検出回路２の出力が“１”とな
ったときは電源出力を遮断する。すなわち、通常状態に
おいては、過電流検出回路２の出力が“０”であり、ト
ランジスタ６７はＯＦＦとなり、サイリスタ６５はＯＦ
Ｆ状態を保持する。過電流が流れたときは、過電流検出
回路２の出力が“１”となり、対応する電源回路２４の
トランジスタ６７はＯＮとなる。トランジスタ６７がＯ
Ｎになると、サイリスタ６５がＯＮとなり、トランジス
タ６４のベースを接地する。従って、目的の拡張スロッ
ト４への電源出力が遮断され、当該拡張スロットおよび
拡張カードが過電流から保護されることになる。

【００２３】次に、本発明によるパソコンの第３の実施
例を説明する。図３に本実施例の概略構成を示す。本実
施例は、第１の実施例に対して、アラーム回路６を設け
たものであり、ＮＯＲゲート５の出力が出力遮断回路３
だけでなく、アラーム回路６にも接続されている。アラ
ーム回路６はＮＯＲゲート５の出力が“０”になると警
報を発する回路である。これにより利用者に異常発生を
知らせることができる。アラーム回路６はＬＥＤなど光
による警告や、画面へのメッセージ表示などに置き換え
る事も可能である。本実施例は、基本的な回路構成に図
１に示した第１実施例を採用したが、図２の第２の実施
例に適用することもできる。その場合には、全ての過電
流検出回路２の論理和をとってアラーム回路６に与える
ようにすればよい。

【００２４】以上説明した各実施例では、本発明をパソ
コン本体１００に適用したものを示したが、図７に示す
ように、パソコン本体１００に信号ケーブル１０５で接
続される拡張スロット装置（拡張スロットコンポ）１０
２に適用することもできる。拡張スロット装置１０２
も、電源ケーブル１０６で商用電源に接続された電源１
０３を有し、この電源１０３から、拡張スロット４に実
装された拡張カード１０４に電力を供給するようになっ
ている。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、パソコンの拡張スロッ
トの過電流保護に関し、電源単体の過電流保護値によら
ず、各拡張スロットの耐量に合わせて適切、且つ高精度
に過電流保護を行なうことができるので、異常発生時に
も拡張カード等の発煙、発火等の事態を回避することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の構成を示すブロック図。

【図２】本発明の第２実施例の構成を示すブロック図。

【図３】本発明の第３実施例の構成を示すブロック図。

【図４】本発明の第１実施例をスイッチング電源を内蔵
したパソコンに応用した具体例を示す回路図。

【図５】本発明の第２実施例をシリーズレギュレータ電
源を内蔵したパソコンに応用した具体例を示す回路図。

【図６】本発明が適用されるパソコン本体の背後からみ
た斜視図。

【図７】本発明が適用される拡張スロット装置をパソコ
ン本体と共に示した斜視図。

【符号の説明】

１…電源、２…過電流検出回路、３…出力遮断回路、４
…拡張スロット、５…ＮＯＲゲート、６…アラーム回
路、７…スイッチング電源、１００…パソコン本体、１
０４…拡張カード、１０２…拡張スロットコンポ、１０
３…電源。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の拡張スロットを有するパーソナルコ
ンピュータにおいて、前記複数の拡張スロットごとに、
当該拡張スロットに供給される電流値が予め定めた値に
達したことを検出する複数の検出回路を設け、いずれか
の検出回路の検出出力に応じて前記複数の拡張スロット
への電力供給を遮断する遮断回路を設けたことを特徴と
するパーソナルコンピュータ。
【請求項２】前記遮断回路は、前記いずれかの検出回路
の検出出力に応じて、前記複数の拡張スロットへの電力
供給を遮断する代わりに当該検出回路に対応する拡張ス
ロットへの電力供給のみを遮断することを特徴とする請
求項１記載のパーソナルコンピュータ。
【請求項３】前記検出回路の検出出力に応じて、過電流
保護が働いたことを報知するアラーム手段をさらに設け
たことを特徴とする請求項１または２記載のパーソナル
コンピュータ。
【請求項４】複数の拡張スロットを有するパーソナルコ
ンピュータ用の拡張スロット装置において、前記複数の
拡張スロットごとに、当該拡張スロットに供給される電
流値が予め定めた値に達したことを検出する複数の検出
回路を設け、いずれかの検出回路の検出出力に応じて前
記複数の拡張スロットへの電力供給を遮断する遮断回路
を設けたことを特徴とする拡張スロット装置。