JP3428398B2 - 電力供給回路 - Google Patents

電力供給回路

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JP3428398B2
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井上  悟
佳治 井上
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株式会社田村電機製作所
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主電源及び補助電
源(副電源)により負荷回路に電力を供給する電力供給
回路に関する。
【0002】
【従来の技術】負荷回路に対し主電源及び補助電源から
電力を供給するこの種の電力供給回路として、例えば図
4に示すような回路がある。図4に示す回路において、
1は主電源、5はバッテリやスーパーキャパシタなどの
補助電源(副電源)、2〜4は主電源1から電力が供給
されて動作する負荷回路を示す。
【0003】図4に示す従来回路では、CPU31など
からなる負荷回路3に対しては主電源1からの電力が直
接供給される。主電源1から電源供給されたCPU31
は、主電源1から負荷回路2への電力の供給制御を行
う。また、主電源1から負荷回路4に対しても常時電力
が供給され、主電源1からの電力供給が遮断されたとき
には補助電源(副電源)5から負荷回路4へ電力が供給
される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、各負荷回路
2〜4ではそれぞれが動作可能なように予め各個に所要
電力が定められている。このような場合、主電源1側か
ら各負荷回路2〜4の所要電力どおりの電力供給が行わ
れるように主電源1の電源回路を設計すると、主電源1
の電源回路のコストアップを招くという問題が生じる。
このため、従来ではCPU31へのクロック信号の周波
数を遅くして負荷回路3の消費電力を低減することによ
り、主電源1の電力供給能力の低減を図っているが、こ
のようにCPU31へのクロック周波数を遅くすると、
CPUの処理速度が遅くなるという欠点があった。した
がって本発明は、予め定められた電力供給能力を有する
主電源から各負荷回路への電力供給時に、負荷回路を構
成するCPUの処理速度を遅くせずに各負荷回路へ十分
な電力を供給することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、主電源と、主電源からの電力供給
が可能な副電源と、複数の負荷回路とを備え、複数の負
荷回路のうち1つの負荷回路はCPUを含み、CPUは
主電源に直接接続され、かつCPUを含まない一方の負
荷回路は前記主電源に接続可能であるとともに、CPU
を含まない他方の負荷回路は前記主電源及び前記副電源
に接続可能な電力供給回路において、CPUは主電源
から電力が供給されると、主電源の電力を一方の負荷回
に間欠的に供給制御するとともに主電源からの電力
一方の負荷回路供給されている間他方の負荷回路
副電源から電力供給し、主電源からの電力が一方
の負荷回路に供給されていない間は他方の負荷回路には
主電源から電力を供給するように制御するものである。
また、CPUは、一方の負荷回路に対し主電源から電力
供給が行われない間は、他方の負荷回路及び副電源に対
し主電源から電力供給を行うように制御するものであ
る。また、副電源の電圧レベルを検出するレベル検知部
を備え、CPUは、レベル検知部により検知された副電
源の電圧レベルが所定レベル以上の場合に副電源から他
方の負荷回路に対し電力供給を行うように制御するもの
である。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
して説明する。図1は、本発明に係る電力供給回路の構
成を示すブロック図である。同図において、1は主電
源、5は補助電源(副電源)、2〜4は負荷回路であ
る。ここで、CPU31などから構成される負荷回路3
に対しては主電源1から電力が常時供給される。主電源
1から直接電源供給されているCPU31は、主電源1
から負荷回路2への電力供給を制御する。
【0007】また、負荷回路4に対しては、主電源1か
らスイッチSW及びダイオードDを介して電力供給が行
われる。ここで負荷回路4に対して主電源1から電力供
給を行う場合、CPU31はスイッチSWを駆動してそ
の接点を閉結する。すると、主電源1からの電力がスイ
ッチSW及びダイオードDを介して負荷回路4に供給さ
れるとともに、補助電源5に対しても供給される。
【0008】この場合、CPU31は所定時間経過する
とレベル検知部6により検知された補助電源5のレベル
を入力し、その入力レベルが所定レベル以上の場合はス
イッチSWを駆動してその接点を開放する。これによ
り、負荷回路4には補助電源5からのみ電力が供給され
る。こうして補助電源5から負荷回路4に電力供給が行
われていると補助電源5の電力が低下するため、CPU
31は一定時間経過後に、今度はスイッチSWの接点を
閉結して主電源1から負荷回路4及び補助電源5に電力
を供給させるように制御する。
【0009】図2は、主電源1から各負荷回路2〜4へ
の電力供給の状況を示す図であり、縦軸は負荷電力、横
軸は時間を表す。ここで、縦軸に示す負荷電力として、
電力の大きいものから順に、負荷回路2〜4の最大負荷
電力W1、主電源1の最大電源供給能力(最大電力供給
能力)W2となっており、従って本装置では、負荷回路
の最大負荷電力W1より少ない電力供給能力を有する主
電源1から各負荷回路に電力供給を行って各回路を的確
に動作させるものである。なお、W3はスイッチSWオ
フ時の主電源1の負荷電力(負荷回路への供給電力)、
W4はスイッチSWオン時の主電源1の負荷電力(負荷
回路への供給電力)である。
【0010】図2を参照しながら本電力供給回路の動作
を説明する。負荷回路3を構成するCPU31は、上述
したように、主電源1から直接電力供給され、主電源1
から負荷回路2への電力供給の制御、スイッチSWのオ
ン・オフによる主電源1から負荷回路4への電力供給の
制御、及び補助電源5の電圧レベルの監視を行ってい
る。ここで、主電源1から負荷回路側への電源投入が行
われると、主電源1から電源供給されたCPU31は、
主電源1から負荷回路2への電源供給を制限するように
制御する。さらにスイッチSWをオンさせて、補助電源
5に主電源1から電力を供給するとともに、負荷回路4
に対しても主電源1からの電力を供給する。
【0011】このとき、主電源1からは、負荷回路2へ
電力供給が行われないため、主電源1から負荷回路側へ
の電力W4は低電力である。そして一定時間経過後の時
点になると、CPU31はスイッチSWをオフして負
荷回路4に対し補助電源5から電力を供給する。また、
このときCPU31は主電源1から負荷回路2へ電力を
供給させ、負荷回路2を動作させるようにする。ここ
で、負荷回路2の消費電力は他の負荷回路の消費電力に
比べて大きいため、負荷回路全体としての消費電力W3
は高電力となり、主電源1の最大供給電力W2に近づ
く。
【0012】そして所定時間の間、主電源1から負荷回
路2への電力供給、及び補助電源5から負荷回路4への
電力供給を行った後、時点になると今度は、一定時間
の間(即ち、時点になるまで)、主電源1から負荷回
路2への電力供給を停止し、さらにスイッチSWをオン
して負荷回路4及び補助電源5に主電源1から電力を供
給する。こうした動作を繰り返すことにより、負荷回路
2〜4全体の最大負荷電力W1より少ない電力供給能力
W2を有する主電源1から各負荷回路に的確に電力供給
を行い、各負荷回路を確実に動作させることができる。
【0013】図3は負荷回路3を構成するCPU31の
動作を示すフローチャートである。このフローチャート
に基づき本発明の要部動作を詳細に説明する。主電源1
からの電力が供給されると、主電源1に直接接続されて
電力が供給される負荷回路3のCPU31は起動され、
ステップS1でスイッチSWをオンしてその接点を閉結
する。その結果、負荷回路4及び補助電源5に対し主電
源1から電力が供給される。次に、CPU31は消費電
力の大きい負荷回路2に対し主電源1からへの電力供給
を停止するように制御してステップS2で負荷回路2の
動作を停止させる。
【0014】続いて、図示省略したスイッチSWのオン
タイマをステップS3でスタートさせ、そのオンタイマ
のタイムアップをステップS4で判断する。そして、一
定時間が経過してオンタイマがタイムアップすると、主
電源1から電力供給されている補助電源5の電圧レベル
をレベル検知部6を介して入力し、そのレベルが所定レ
ベル以上であってOKかどうかをステップS5で判断す
る。ここで、補助電源5のレベルが所定レベルに達しな
い場合はステップS1へ戻り、主電源1から補助電源5
への電力供給を継続する。
【0015】こうして主電源1から補助電源5への電力
供給が行われた後、補助電源5の電圧レベルが所定レベ
ル以上となりOKとなれば、ステップS6でスイッチ
Wをオフしてその接点を開放する。すると、負荷回路4
には主電源1からの電力供給が停止し、代わって補助電
源5からの電力が供給される。また、このときCPU3
1は主電源1から負荷回路2へ電力を供給させ、ステッ
プS7で負荷回路2を動作させる。
【0016】続いて、図示省略したスイッチSWのオフ
タイマをステップS8でスタートさせる。そして、補助
電源5の電圧レベルが所定レベル以上のOKか、或いは
上記オフタイマのタイムアップをそれぞれステップS9
及びステップS10で判断する。ここで、所定時間のオ
フタイマがタイムアップする前に、補助電源5の残容量
が無くなることによりその電圧レベルが所定レベル以下
となりステップS9の判定が「N」となると、ステップ
S1へ戻ってスイッチSWをオンし、主電源1から負荷
回路4及び補助電源5にそれぞれ電力を供給させる。
【0017】また、補助電源5の電圧レベルが所定レベ
ル以上を維持したまま、オフタイマがタイムアップしス
テップS10の判定が「Y」となると、同様にステップ
S1へ戻ってスイッチSWをオンし、主電源1から負荷
回路4及び補助電源5にそれぞれ電力を供給させる。ま
た、この際には負荷回路2への電力供給を停止し、負荷
回路2の動作を停止させる。このようにして、負荷回路
2〜4全体の最大負荷電力W1より少ない電力供給能力
W2を有する主電源1から各負荷回路2〜4を動作させ
るに必要な電力を供給することができる。したがって、
負荷回路の消費電力の低減を図るためにCPU31のク
ロック信号の周波数を低減するようなことが回避され、
CPUの処理速度を確保することができる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、C
PUは主電源から電力が供給されると、主電源の電力
一方の負荷回路に間欠的に供給制御するとともに
電源からの電力が一方の負荷回路供給されている間
他方の負荷回路に副電源から電力供給し、主電源か
らの電力が一方の負荷回路に供給されていない間は他方
の負荷回路には主電源から電力を供給するように制御し
たので、少ない電力の主電源により各負荷回路に電力を
供給して各負荷回路を動作させることが可能になるとと
もに、負荷回路の消費電力の低減を図るためにCPUの
クロック周波数を低減するようなことが回避され、した
がってCPUの処理速度の低下を防止できる。また、C
PUは、一方の負荷回路に対し主電源から電力供給が行
われない間は、他方の負荷回路及び副電源に対し主電源
から電力供給を行うように制御するようにしたので、他
方の負荷回路に電力供給を行う副電源の電力を確保でき
る。また、副電源の電圧レベルを検出するレベル検知部
を備え、CPUは、レベル検知部により検知された副電
源の電圧レベルが所定レベル以上の場合に副電源から他
方の負荷回路に対し電力供給を行うように制御するよう
にしたので、常時所定の電力を必要とする負荷回路に対
し的確な電力を供給できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る電力供給回路の構成を示すブロ
ック図である。
【図2】 図1に示す回路の電力供給状況を示す図であ
る。
【図3】 図1に示す回路内のCPUの要部動作を示す
フローチャートである。
【図4】 従来の電力供給回路の構成を示す図である。
【符号の説明】
1…主電源、2〜4…負荷回路、5…補助電源(副電
源)、6…レベル検知部、31…CPU、SW…スイッ
チ、D…ダイオード。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−67766(JP,A) 特開 平9−261888(JP,A) 特開 昭60−217425(JP,A) 特開 平7−160373(JP,A) 特開 平2−178818(JP,A) 実開 平1−12448(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02J 9/06 505 G06F 1/26 H02J 1/00 304

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主電源と、前記主電源からの電力供給
    が可能な副電源と、複数の負荷回路とを備え、前記複数
    の負荷回路のうち1つの負荷回路はCPUを含み、前記
    CPUは前記主電源に直接接続され、かつ前記CPUを
    含まない一方の負荷回路は前記主電源に接続可能である
    とともに、前記CPUを含まない他方の負荷回路は前記
    主電源及び前記副電源に接続可能な電力供給回路におい
    て、 前記CPUは前記主電源から電力が供給されると、前
    主電源の電力を前記一方の負荷回路に間欠的に供給制
    御するとともに前記主電源からの電力が前記一方の負
    荷回路供給されている間記他方の負荷回路に
    記副電源から電力供給し、前記主電源からの電力が前
    記一方の負荷回路に供給されていない間は前記他方の負
    荷回路には前記主電源から電力を供給するように制御す
    ることを特徴とする電力供給回路。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 前記CPUは、前記一方の負荷回路に対し前記主電源か
    ら電力供給が行われない間は、前記他方の負荷回路及び
    副電源に対し前記主電源から電力供給を行うように制御
    することを特徴とする電力供給回路。
  3. 【請求項3】 請求項2において、 前記副電源の電圧レベルを検出するレベル検知部を備
    え、前記CPUは、レベル検知部により検知された副電
    源の電圧レベルが所定レベル以上の場合に副電源から前
    記他方の負荷回路に対し電力供給を行うように制御する
    ことを特徴とする電力供給回路。
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