JP3688474B2 - バックアップ電源回路及び電子回路装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バックアップ電源回路及び電子回路装置に係り、特に停電などの電源異常遮断時にバックアップ用の電源をマイクロプロセッサ等の電子機器に供給するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータ等の電子機器においては、直流電源装置から安定化された直流電圧が供給されることにより動作しており、直流電源装置は、商用交流電源などからの交流電圧が印加され、整流平滑出力信号をスイッチングレギュレータ等により所望の直流出力電圧となるように制御するものである。
【０００３】
このような直流電源装置の直流出力電圧が停電などにより低下すると、電子機器の動作が不安定となるため、停電検出により緊急割込処理等により誤動作を防止することが望まれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電子機器にとっては、ユーザが電源スイッチをオフすることにより動作用の電源の供給を遮断した場合も、電源スイッチがオンの状態で停電などにより電源供給が遮断された場合も、電源供給が遮断されたという観点からは同一であり、両者を区別することはできない。
【０００５】
この結果、電源スイッチを再びオンにした場合と、停電が復帰した場合とで、同一の動作を行うこととなっていた。
【０００６】
しかしながら、例えば、医療機器などのように、停電時と、電源スイッチオフによる電源遮断時とを明確に区別して、電源再供給後の動作を行わせることが望まれる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、ユーザの操作による電源スイッチオフに伴う電源遮断と、停電などの電源異常遮断時とを明確に区別して、電源復帰時の動作を行わせることが可能な電源バックアップ装置及び電子回路装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、外部の電子回路ユニットにバックアップ用電源を供給する充電式のバックアップ電源供給手段と、電源スイッチがオン状態、かつ、前記電子回路ユニットに供給すべき動作用電源の電圧があらかじめ定めた所定の基準電圧以下となった状態で、前記電源スイッチのオンにより前記電子回路ユニットに接続されて該電子回路ユニットと共に前記動作用電源の供給を受けている前記バックアップ電源供給手段の前記電子回路ユニットに対する接続状態を保持する接続状態保持手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、接続状態保持手段は、電源スイッチがオン状態、かつ、電子回路ユニットに供給すべき動作用電源の電圧があらかじめ定めた所定の基準電圧以下となった状態で、電源スイッチのオンにより電子回路ユニットに接続されて電子回路ユニットと共に動作用電源の供給を受けているバックアップ電源供給手段の電子回路ユニットに対する接続状態を保持する。
【００１０】
これによりバックアップ電源供給手段は、外部の電子回路ユニットにバックアップ用電源を供給する。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記動作用電源の電圧を検出し、検出した動作用電源電圧を前記基準電圧と比較することにより電圧検出信号を出力する電圧検出手段と、前記電圧検出信号に基づいて、前記電源電圧が前記基準電圧以下となった場合に、前記電子回路に対し、低消費電力モード信号を出力し、前記電子回路ユニットを低消費電力モードで動作させるための動作モード判別手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の作用に加えて、電圧検出手段は、動作用電源の電圧を検出し、検出した動作用電源電圧を基準電圧と比較することにより電圧検出信号を動作モード判別手段に出力する。
【００１３】
動作モード判別手段は、電圧検出信号に基づいて、電源電圧が基準電圧以下となった場合に、電子回路に対し、低消費電力モード信号を出力し、電子回路ユニットを低消費電力モードで動作させる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、前記動作用電源の電圧を検出し、検出した動作用電源電圧をあらかじめ定めた所定のリセット基準電圧と比較することによりリセット検出信号を出力するリセット検出手段と、前記電源電圧が前記リセット基準電圧以下となった場合に、前記電子回路に対し、リセット信号を出力するリセット判別手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、請求項１または請求項２記載の発明の作用に加えて、リセット検出手段は、動作用電源の電圧を検出し、検出した動作用電源電圧をあらかじめ定めた所定のリセット基準電圧と比較することによりリセット検出信号をリセット判別手段に出力する。
【００１６】
リセット判別手段は、電源電圧がリセット基準電圧以下となった場合に、電子回路に対し、リセット信号を出力する。
これにより電子回路は、リセット動作に移行することとなる。
【００１７】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記リセット判別手段は、前記リセット信号を所定時間遅延させて出力する信号遅延手段を備えたことを特徴としている。
【００１８】
請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の発明の作用に加えて、信号遅延手段リセット判別手段は、リセット信号を所定時間遅延させて出力する。
【００１９】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の発明において、前記接続状態保持手段は、自己保持型リレーを有することを特徴としている。
【００２０】
請求項５記載の発明によれば、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の発明の作用に加えて、接続状態保持手段の自己保持型リレーは、電源遮断時の状態を保持する。
【００２１】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の発明において、前記バックアップ電源供給手段は、スーパーキャパシタであることを特徴としている。
【００２２】
請求項６記載の発明によれば、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の発明において、バックアップ電源供給手段はスーパーキャパシタであり、バックアップ用電源を供給する。
【００２３】
請求項７記載の発明は、各種処理を行う電子回路ユニットを備えた電子回路装置において、前記電子回路ユニットへの動作用電源の供給／遮断を行うための電源スイッチ手段と、前記電子回路ユニットにバックアップ用電源を供給する充電式のバックアップ電源供給手段と、前記電源スイッチ手段がオン状態にあり、かつ、前記動作用電源の電圧があらかじめ定めた所定の基準電圧以下となった状態で、電源スイッチのオンにより電子回路ユニットに接続されて該電子回路ユニットと共に前記動作用電源の供給を受けている前記バックアップ電源供給手段の前記電子回路ユニットに対する接続状態を保持する接続状態保持手段と、を備えたことを特徴としている。
【００２４】
請求項７記載の発明によれば、各種処理を行う電子回路ユニットを備えた電子回路装置において、電源スイッチ手段は、電子回路ユニットへの動作用電源の供給／遮断を行う。
【００２５】
一方、接続状態保持手段は、電源スイッチ手段がオン状態にあり、かつ、動作用電源の電圧があらかじめ定めた所定の基準電圧以下となった状態で、電源スイッチのオンにより電子回路ユニットに接続されて電子回路ユニットと共に動作用電源の供給を受けているバックアップ電源供給手段の電子回路ユニットに対する接続状態を保持する。
【００２６】
この結果、バックアップ電源供給手段は、電子回路ユニットにバックアップ用電源を供給する。
【００２７】
【発明の実施の形態】
次に図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。
【００３３】
［１］ 実施形態の具体的構成
図１に輸液ポンプ等の医療機器に用いられる電子機器の電源系を主とした概要構成ブロック図を示す。
【００３４】
電子機器１０は、電子機器１０に電源を供給するための３路構成の電源スイッチ１１と、電源スイッチ１１のオン（閉）時にセットされ、電源スイッチのオフ（開）時にリセットされる自己保持型リレー１２と、電子機器１０全体に動作用の＋５［Ｖ］電源を供給するための＋５ボルト安定化電源１３と、電子機器１０全体に動作用の＋１２［Ｖ］電源を供給するとともに、自己保持型リレーのセット／リセット用電源を供給するための＋１２ボルト安定化電源１４と、ベース端子に＋５［Ｖ］電源が印加され、停電等の電源遮断時には、オフ状態となり後述のスーパーキャパシタ１６を放電可能状態とするバイポーラトランジスタ１５と、バックアップ電源として機能するスーパーキャパシタ１６と、＋５ボルト安定化電源１３が＋５［Ｖ］電源として出力する電力の電圧、つまり、バイポーラトランジスタ１５のエミッタ側における電位を、検出基準電圧（基準電圧に相当）＝４．８［Ｖ］と比較し、第１検出信号Ｓ１（低消費電力モード信号に相当）を出力する第１電圧検出用ＩＣ１７と、＋５［Ｖ］電源として電子機器１０に供給される電力の電圧、つまり、バイポーラトランジスタ１５のコレクタ側に接続された自己保持型リレー１２の接点１２Ａの下流側における電位を、検出基準電圧（リセット基準電圧に相当）＝４．３［Ｖ］と比較し、第２検出信号Ｓ２（リセット信号に相当）を出力する第２電圧検出用ＩＣ１８と、第２電圧検出用ＩＣ１８から出力された第２検出信号Ｓ２を所定時間遅延させて遅延第２検出信号Ｓ２´として出力する遅延回路１９と、電子機器１０全体を制御するためのマイクロプロセッサ２０と、を備えて構成されている。
【００３５】
この場合において、第１電圧検出用ＩＣ１７は、＋５ボルト安定化電源１３が＋５［Ｖ］電源として出力する電力の電圧、つまり、バイポーラトランジスタ１５のエミッタ側における電位をＶ DET1 とすると、
Ｖ DET1 ≧４．８［Ｖ］
で“Ｌ”レベルの第１検出信号Ｓ１を出力する。また、
Ｖ DET1 ＜４．８［Ｖ］
で“Ｈ”レベルの第１検出信号Ｓ１を出力する。
【００３６】
一方、第２電圧検出用ＩＣ１８は、＋５［Ｖ］電源として電子機器１０に供給される電力の電圧、つまり、バイポーラトランジスタ１５のコレクタ側に接続された自己保持型リレー１２の接点１２Ａの下流側における電位をＶ DET2 とすると、
Ｖ DET2 ≧４．３［Ｖ］
で“Ｈ”レベルの第２検出信号Ｓ２を出力する。また、
Ｖ DET2 ＜４．３［Ｖ］
で“Ｌ”レベルの第２検出信号Ｓ２を出力する。
【００３７】
また、マイクロプロセッサ２０は、動作用電源が供給される電源供給端子Ｖcc、第１検出信号Ｓ１の立ち上がり（“Ｌ”→“Ｈ”）を検出して、マイクロプロセッサ２０を通常動作モードからホルトモード（低消費電力モード）に移行させるための動作モード制御端子!NMI、第１検出信号Ｓ１の立下がり（“Ｈ”→“Ｌ”）を検出して、マイクロプロセッサ２０をホルトモード（低消費電力モード）から通常動作モードに移行させるための割込端子INT0と、第２検出信号Ｓ２の立下がり（“Ｈ”→“Ｌ”）を検出して、マイクロプロセッサ２０をリセットし、初期状態に移行させるリセット端子!RESETと、を備えて構成されている。
【００３８】
［２］ 実施形態の動作
次に実施形態の動作について説明する。
【００３９】
［２．１］ 電源スイッチの操作に伴う電源投入時の動作
まず、電源スイッチの操作に伴う電源投入時の動作について説明する。
【００４０】
ユーザが電源スイッチ１１をオン状態とすると、交流１００［Ｖ］の電源が電源スイッチ１１の第１接点及び第２接点を介して＋１２ボルト安定化電源１４及び＋５ボルト安定化電源１３に供給される。
【００４１】
これにより、電源スイッチ１１の第３接点を介して自己保持型リレーのセット端子には、＋１２［Ｖ］の回路電源が供給され、自己保持型リレー１２の接点１２Ａが閉（オン）状態となる。
【００４２】
一方、第１電圧検出用ＩＣ１７は、＋５ボルト安定化電源１３が＋５［Ｖ］電源として出力する電力の電圧、つまり、バイポーラトランジスタ１５のエミッタ側における電位である検出電圧Ｖ DET1 を検出基準電圧＝４．８［Ｖ］と比較する。初期状態においては、
検出電圧Ｖ DET1 ＜４．８［Ｖ］
であるので、第１検出信号Ｓ１は、“Ｈ”レベルとなる。
【００４３】
また、第２電圧検出用ＩＣ１８は、＋５［Ｖ］電源として電子機器１０に供給される電力の電圧、つまり、バイポーラトランジスタ１５のコレクタ側に接続された自己保持型リレー１２の接点１２Ａの下流側における電位である検出電圧Ｖ DET2 を検出基準電圧＝４．３［Ｖ］と比較する。
【００４４】
初期状態においては、ユーザが電源スイッチ１１をオン状態とすることにより自己保持型リレー１２の接点１２Ａが閉（オン）状態となることに伴って、スーパーキャパシタが接続状態となって放電可能になるので、
検出電圧Ｖ DET2 ≧４．３［Ｖ］
となり、第２検出信号Ｓ２は“Ｈ”レベルとなる。
【００４５】
この段階において、第２電圧検出用ＩＣ１８とマイクロプロセッサ２０の間には、遅延回路が介在するため、マイクロプロセッサ２０のリセット端子!RESETは、未だ“Ｌ”レベルである。
【００４６】
さらに＋５ボルト安定化電源１３の出力電圧が上昇すると、
検出電圧Ｖ DET1 ≧４．８［Ｖ］
となり、第１検出信号Ｓ１は“Ｌ”レベルとなり、これに伴って、バイポーラトランジスタ１５はオン状態となり、スーパーキャパシタ１６は、充電可能状態となる。
【００４７】
また、第１検出信号Ｓ１の反転信号！Ｓ１が入力されるマイクロプロセッサ２０の動作モード制御端子!NMI及び割込制御端子INT0は“Ｈ”レベルとなる。
【００４８】
これによりマイクロプロセッサ２０は、割込制御端子INT0を介して第１検出信号Ｓ１の立下がり（“Ｈ”→“Ｌ”）、換言すると、第１検出信号Ｓ１の反転信号！Ｓ１の立ち上がり（“Ｌ”→“Ｈ”）を検出する。
【００４９】
その後、第２検出信号Ｓ２は、遅延回路１９により所定時間遅延されて、遅延第２検出信号Ｓ２’としてマイクロプロセッサ２０のリセット端子!RESETに入力される。
【００５０】
この場合において、第２検出信号Ｓ２を遅延回路１９により所定時間遅延させ、遅延第２検出信号Ｓ２’としているのは、マイクロプロセッサ２０のリセット解除後（リセット端子/RESETの信号レベルが“Ｌ”から“Ｈ”に遷移後）に割込制御端子INT0において第１検出信号Ｓ１の立下がりエッジ、換言すると、第１検出信号Ｓ１の反転信号！Ｓ１の立ち上がりエッジが検出されることにより、異常動作となるのを防止すべく、常にリセット解除を動作モード制御端子!NMI及び割込制御端子INT0の信号レベル遷移後とするためである。
【００５１】
この結果、リセット端子!RESETは、“Ｈ”レベルとなり、マイクロプロセッサ２０は、通常動作を行うこととなる。
【００５２】
［２．２］ 電源遮断時の動作
次に電源遮断時の動作を電源スイッチの操作に伴う場合と、停電などの異常遮断による場合とに分けて説明する。
【００５３】
［２．２．１］ 電源スイッチの操作に伴う電源遮断時の動作
まず、電源スイッチの操作に伴う電源遮断時の動作について説明する。
ユーザが電源スイッチ１１をオフ状態とすると、交流１００［Ｖ］電源の電源スイッチ１１の第１接点及び第２接点を介した＋１２ボルト安定化電源１４及び＋５ボルト安定化電源１３への供給は停止されるが、直ちに＋５［Ｖ］の電源及び＋１２［Ｖ］の電源の電圧が０［Ｖ］となるわけではない。
【００５４】
この結果、電源スイッチ１１の第３接点を介して自己保持型リレーのリセット端子には、＋１２［Ｖ］の回路電源が供給され、自己保持型リレー１２の接点１２Ａが開（オフ）状態となる。
【００５５】
従って、スーパーキャパシタ１６は、非接続状態となり、第２電圧検出用ＩＣ１８やマイクロプロセッサ２０にバックアップ電源が供給されなくなるので、ここで両者は動作しなくなる。
【００５６】
一方、第１電圧検出用ＩＣ１７は、＋５ボルト安定化電源１３の出力電圧、すなわち、検出電圧ＶDET1を検出基準電圧＝４．８［Ｖ］と比較するが、検出電圧ＶDET1は徐々に低下し、
検出電圧ＶDET1＜４．８［Ｖ］
となり、第１検出信号Ｓ１は、“Ｈ”レベルとなる。
【００５７】
しかし、この時点でマイクロプロセッサ２０は既に動作しなくなっているので、第１電圧検出用ＩＣ１７からの第１検出信号Ｓ１が“Ｈ”レベルとなっても、それによる状態変化は起こらない。
【００６１】
これらの結果、次回電源スイッチがオンされると、［２．１］項で先に説明した「電源スイッチの操作に伴う電源投入時の動作」が行われるので、初期化された状態で装置を稼働させることが可能となる。
【００６２】
［２．２．２］ 異常遮断による電源遮断時の動作
停電などに起因して、電源が異常遮断されると、交流１００［Ｖ］電源の電源スイッチ１１の第１接点及び第２接点を介した＋１２ボルト安定化電源１４及び＋５ボルト安定化電源１３への供給は停止されるが、直ちに＋５［Ｖ］の電源及び＋１２［Ｖ］の電源の電圧が０［Ｖ］となるわけではない。
【００６３】
一方、電源スイッチ１１は、電源遮断前の状態であるので、自己保持型リレー１２も、電源投入時の状態を保持することとなり、自己保持型リレー１２の接点１２Ａが閉（オン）状態のままとなっている。
【００６４】
一方、第１電圧検出用ＩＣ１７は、＋５ボルト安定化電源１３の出力電圧、すなわち、検出電圧ＶDET1を検出基準電圧＝４．８［Ｖ］と比較し、
検出電圧ＶDET1＜４．８［Ｖ］
となると、第１検出信号Ｓ１を、“Ｈ”レベルとする。
【００６５】
これに伴って、バイポーラトランジスタ１５はオフ状態となり、スーパーキャパシタ１６は、放電可能状態、すなわち、バックアップ用電源供給可能状態となる。この場合において、スーパーキャパシタ１６の定格出力電圧ＶSCは、
４．３［Ｖ］≦ＶSC＜４．８［Ｖ］
となるようにあらかじめ設定されており、スーパーキャパシタ１６の出力電圧は、第２電圧検出用ＩＣ１８及びマイクロプロセッサ２０の電源供給端子Ｖccに印加される。
【００６６】
これにより、第２電圧検出用ＩＣ１８は、検出電圧ＶDET2を検出基準電圧＝４．３［Ｖ］と比較するが、スーパーキャパシタ１６の定格出力電圧Ｖ SC は、先に説明したように、
４．３［Ｖ］≦Ｖ SC ＜４．８［Ｖ］
であることから、常に、
検出電圧Ｖ DET2 ≧４．３［Ｖ］
となり、よって、第２検出信号Ｓ２は“Ｈ”レベルのままとなる。
【００６７】
一方、マイクロプロセッサ２０は、第１検出信号Ｓ１が“Ｈ”レベルとなると、ホルトモード（低消費電力モード）に移行する。
【００６８】
この場合には、マイクロプロセッサ２０の電源供給端子Ｖccには、スーパーキャパシタ１６からのバックアップ用電源が供給されているため、マイクロプロセッサ２０は、ホルトモードに移行しているだけであり、また、第２検出信号Ｓ２は“Ｈ”レベルであるため、遅延回路１９を介してマイクロプロセッサ２０のリセット端子!RESETに入力される遅延第２検出信号Ｓ２´の信号レベルも“Ｈ”レベルであり、図示しないマイクロプロセッサ２０の内蔵ＲＡＭも初期化されず、バックアップされた状態で保持されることとなる。
【００６９】
［２．３］ 電源異常遮断後の電源復帰時の動作
次に電源異常遮断後の電源復帰時の動作について説明する。
【００７０】
停電などにより電源が異常遮断された後に、交流１００［Ｖ］の電源が復帰すると、交流１００［Ｖ］の電源は、再び電源スイッチ１１の第１接点及び第２接点を介して＋１２ボルト安定化電源１４及び＋５ボルト安定化電源１３に供給される。
このとき、自己保持型リレー１２の接点１２Ａは閉（オン）状態のままである。
【００７１】
一方、第１電圧検出用ＩＣ１７は、＋５ボルト安定化電源１３の出力電圧、すなわち、検出電圧Ｖ DET1 を検出基準電圧＝４．８［Ｖ］と比較する。初期状態においては、
検出電圧Ｖ DET1 ＜４．８［Ｖ］
であるので、第１検出信号Ｓ１は、“Ｈ”レベルとなっている。
【００７２】
一方、第２電圧検出用ＩＣ１８は、＋５［Ｖ］電源として電子機器１０に供給される電力の電圧、つまり、バイポーラトランジスタ１５のコレクタ側に接続された自己保持型リレー１２の接点１２Ａの下流側における電位である検出電圧Ｖ DET2 を検出基準電圧＝４．３［Ｖ］と比較するが、スーパーキャパシタ１６によりバックアップ用電源が供給されている状態であり、
検出電圧Ｖ DET2 ≧４．３［Ｖ］
であるので、第２検出信号Ｓ２は“Ｈ”レベルとなったままである。
【００７３】
さらに＋５ボルト安定化電源１３の出力電圧が上昇すると、
検出電圧Ｖ DET1 ≧４．８［Ｖ］
となり、第１検出信号Ｓ１は“Ｌ”レベルとなり、これに伴って、バイポーラトランジスタ１５はオン状態となり、スーパーキャパシタ１６は、放電可能状態から充電可能状態となる。
【００７４】
また、第１検出信号Ｓ１の反転信号！Ｓ１が入力されるマイクロプロセッサ２０の動作モード制御端子!NMI及び割込制御端子INT0は“Ｈ”レベルとなる。
【００７５】
これによりマイクロプロセッサ２０は、割込制御端子INT0を介して第１検出信号Ｓ１の立下がり（“Ｈ”→“Ｌ”）、換言すると、第１検出信号Ｓ１の反転信号！Ｓ１の立ち上がり（“Ｌ”→“Ｈ”）を検出して、動作モードを再び通常動作モードに移行し、マイクロプロセッサ２０は、通常動作を行うこととなる。
【００７６】
従って、マイクロプロセッサ２０の図示しない内蔵ＲＡＭに設定した各種データを初期化することなく、そのまま利用して通常動作に移行することができる。
【００７７】
［３］ 実施形態の効果
以上の説明のように本実施形態によれば、ユーザの操作による電源スイッチオフに伴う電源遮断と、停電などの電源異常遮断時とを明確に区別して、電源復帰時の動作を行わせることが可能となり、電源スイッチオフに伴う電源遮断時にのみ、データを初期化して初期設定で動作させることが可能となる。
【００７８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、接続状態保持手段は、電源スイッチがオン状態、かつ、電子回路ユニットに供給すべき動作用電源の電圧があらかじめ定めた所定の基準電圧以下となった状態で、電源スイッチのオンにより電子回路ユニットに接続されて該電子回路ユニットと共に前記動作用電源の供給を受けている充電式のバックアップ電源供給手段の電子回路ユニットに対する接続状態を保持し、バックアップ電源供給手段は、外部の電子回路ユニットにバックアップ用電源を供給するので、電源スイッチの状態に応じてユーザの操作による電源スイッチオフに伴う電源遮断と、停電などの電源異常遮断時とを明確に区別して、的確な電源バックアップを行うことができる。
【００７９】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、電圧検出手段は、動作用電源の電圧を検出し、検出した動作用電源電圧を基準電圧と比較することにより電圧検出信号を動作モード判別手段に出力し、動作モード判別手段は、電圧検出信号に基づいて、電源電圧が基準電圧以下となった場合に、電子回路に対し、低消費電力モード指示信号を出力し、電子回路ユニットを低消費電力モードで動作させるので、停電などの電源異常遮断時に確実に電子回路ユニットを低消費電力モードに移行させ、電源復帰まで待機させることが可能となる。
【００８０】
請求項３記載の発明によれば、請求項１または請求項２記載の発明の効果に加えて、リセット検出手段は、動作用電源の電圧を検出し、検出した動作用電源電圧をあらかじめ定めた所定のリセット基準電圧と比較することによりリセット検出信号をリセット判別手段に出力し、リセット判別手段は、電源電圧がリセット基準電圧以下となった場合に、電子回路に対し、リセット信号を出力し、電子回路ユニットは、リセット動作に移行することとなるので、バックアップ用電源が供給されない場合、すなわち、電源スイッチがオフ状態とされた場合にのみ、リセット動作に移行させることができる。
【００８１】
請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の発明の効果に加えて、信号遅延手段リセット判別手段は、リセット信号を所定時間遅延させて出力するので、リセット動作後に電源復帰動作がなされることがなく、誤動作を防止することができる。
【００８２】
請求項５記載の発明によれば、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の発明の効果に加えて、接続状態保持手段の自己保持型リレーは、電源遮断時の状態を保持するので、何ら電力を消費することなく、電源バックアップを行うことができる。
【００８３】
請求項６記載の発明によれば、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の発明において、バックアップ電源供給手段はスーパーキャパシタであり、バックアップ用電源を供給するので、長時間にわたりバックアップ用電源を供給し、電源異常遮断に起因して電子回路ユニットが不用意に初期化されることを防止することができる。
【００８４】
請求項７記載の発明によれば、各種処理を行う電子回路ユニットを備えた電子回路装置において、電源スイッチ手段は、電子回路ユニットへの動作用電源の供給／遮断を行い、接続状態保持手段は、電源スイッチ手段がオン状態にあり、かつ、動作用電源の電圧があらかじめ定めた所定の基準電圧以下となった状態で、電源スイッチのオンにより電子回路ユニットに接続されて該電子回路ユニットと共に前記動作用電源の供給を受けている充電式のバックアップ電源供給手段の電子回路ユニットに対する接続状態を保持し、バックアップ電源供給手段は、電子回路ユニットにバックアップ用電源を供給するので、電源スイッチの状態に応じてユーザの操作による電源スイッチオフに伴う電源遮断と、停電などの電源異常遮断時とを明確に区別して、的確な電源バックアップを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態の概要構成ブロック図である。
【符号の説明】
１０ 電子機器
１１ 電源スイッチ
１２ 自己保持型リレー
１３ ＋５ボルト安定化電源
１４ ＋１２ボルト安定化電源
１５ バイポーラトランジスタ
１６ スーパーキャパシタ
１７ 第１電圧検出用ＩＣ
１８ 第２電圧検出用ＩＣ
１９ 遅延回路
２０ マイクロプロセッサ
Ｓ１ 第１検出信号
Ｓ２ 第２検出信号
【発明の属する技術分野】
本発明は、バックアップ電源回路及び電子回路装置に係り、特に停電などの電源異常遮断時にバックアップ用の電源をマイクロプロセッサ等の電子機器に供給するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータ等の電子機器においては、直流電源装置から安定化された直流電圧が供給されることにより動作しており、直流電源装置は、商用交流電源などからの交流電圧が印加され、整流平滑出力信号をスイッチングレギュレータ等により所望の直流出力電圧となるように制御するものである。
【０００３】
このような直流電源装置の直流出力電圧が停電などにより低下すると、電子機器の動作が不安定となるため、停電検出により緊急割込処理等により誤動作を防止することが望まれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電子機器にとっては、ユーザが電源スイッチをオフすることにより動作用の電源の供給を遮断した場合も、電源スイッチがオンの状態で停電などにより電源供給が遮断された場合も、電源供給が遮断されたという観点からは同一であり、両者を区別することはできない。
【０００５】
この結果、電源スイッチを再びオンにした場合と、停電が復帰した場合とで、同一の動作を行うこととなっていた。
【０００６】
しかしながら、例えば、医療機器などのように、停電時と、電源スイッチオフによる電源遮断時とを明確に区別して、電源再供給後の動作を行わせることが望まれる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、ユーザの操作による電源スイッチオフに伴う電源遮断と、停電などの電源異常遮断時とを明確に区別して、電源復帰時の動作を行わせることが可能な電源バックアップ装置及び電子回路装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、外部の電子回路ユニットにバックアップ用電源を供給する充電式のバックアップ電源供給手段と、電源スイッチがオン状態、かつ、前記電子回路ユニットに供給すべき動作用電源の電圧があらかじめ定めた所定の基準電圧以下となった状態で、前記電源スイッチのオンにより前記電子回路ユニットに接続されて該電子回路ユニットと共に前記動作用電源の供給を受けている前記バックアップ電源供給手段の前記電子回路ユニットに対する接続状態を保持する接続状態保持手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、接続状態保持手段は、電源スイッチがオン状態、かつ、電子回路ユニットに供給すべき動作用電源の電圧があらかじめ定めた所定の基準電圧以下となった状態で、電源スイッチのオンにより電子回路ユニットに接続されて電子回路ユニットと共に動作用電源の供給を受けているバックアップ電源供給手段の電子回路ユニットに対する接続状態を保持する。
【００１０】
これによりバックアップ電源供給手段は、外部の電子回路ユニットにバックアップ用電源を供給する。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記動作用電源の電圧を検出し、検出した動作用電源電圧を前記基準電圧と比較することにより電圧検出信号を出力する電圧検出手段と、前記電圧検出信号に基づいて、前記電源電圧が前記基準電圧以下となった場合に、前記電子回路に対し、低消費電力モード信号を出力し、前記電子回路ユニットを低消費電力モードで動作させるための動作モード判別手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の作用に加えて、電圧検出手段は、動作用電源の電圧を検出し、検出した動作用電源電圧を基準電圧と比較することにより電圧検出信号を動作モード判別手段に出力する。
【００１３】
動作モード判別手段は、電圧検出信号に基づいて、電源電圧が基準電圧以下となった場合に、電子回路に対し、低消費電力モード信号を出力し、電子回路ユニットを低消費電力モードで動作させる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、前記動作用電源の電圧を検出し、検出した動作用電源電圧をあらかじめ定めた所定のリセット基準電圧と比較することによりリセット検出信号を出力するリセット検出手段と、前記電源電圧が前記リセット基準電圧以下となった場合に、前記電子回路に対し、リセット信号を出力するリセット判別手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、請求項１または請求項２記載の発明の作用に加えて、リセット検出手段は、動作用電源の電圧を検出し、検出した動作用電源電圧をあらかじめ定めた所定のリセット基準電圧と比較することによりリセット検出信号をリセット判別手段に出力する。
【００１６】
リセット判別手段は、電源電圧がリセット基準電圧以下となった場合に、電子回路に対し、リセット信号を出力する。
これにより電子回路は、リセット動作に移行することとなる。
【００１７】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記リセット判別手段は、前記リセット信号を所定時間遅延させて出力する信号遅延手段を備えたことを特徴としている。
【００１８】
請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の発明の作用に加えて、信号遅延手段リセット判別手段は、リセット信号を所定時間遅延させて出力する。
【００１９】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の発明において、前記接続状態保持手段は、自己保持型リレーを有することを特徴としている。
【００２０】
請求項５記載の発明によれば、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の発明の作用に加えて、接続状態保持手段の自己保持型リレーは、電源遮断時の状態を保持する。
【００２１】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の発明において、前記バックアップ電源供給手段は、スーパーキャパシタであることを特徴としている。
【００２２】
請求項６記載の発明によれば、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の発明において、バックアップ電源供給手段はスーパーキャパシタであり、バックアップ用電源を供給する。
【００２３】
請求項７記載の発明は、各種処理を行う電子回路ユニットを備えた電子回路装置において、前記電子回路ユニットへの動作用電源の供給／遮断を行うための電源スイッチ手段と、前記電子回路ユニットにバックアップ用電源を供給する充電式のバックアップ電源供給手段と、前記電源スイッチ手段がオン状態にあり、かつ、前記動作用電源の電圧があらかじめ定めた所定の基準電圧以下となった状態で、電源スイッチのオンにより電子回路ユニットに接続されて該電子回路ユニットと共に前記動作用電源の供給を受けている前記バックアップ電源供給手段の前記電子回路ユニットに対する接続状態を保持する接続状態保持手段と、を備えたことを特徴としている。
【００２４】
請求項７記載の発明によれば、各種処理を行う電子回路ユニットを備えた電子回路装置において、電源スイッチ手段は、電子回路ユニットへの動作用電源の供給／遮断を行う。
【００２５】
一方、接続状態保持手段は、電源スイッチ手段がオン状態にあり、かつ、動作用電源の電圧があらかじめ定めた所定の基準電圧以下となった状態で、電源スイッチのオンにより電子回路ユニットに接続されて電子回路ユニットと共に動作用電源の供給を受けているバックアップ電源供給手段の電子回路ユニットに対する接続状態を保持する。
【００２６】
この結果、バックアップ電源供給手段は、電子回路ユニットにバックアップ用電源を供給する。
【００２７】
【発明の実施の形態】
次に図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。
【００３３】
［１］ 実施形態の具体的構成
図１に輸液ポンプ等の医療機器に用いられる電子機器の電源系を主とした概要構成ブロック図を示す。
【００３４】
電子機器１０は、電子機器１０に電源を供給するための３路構成の電源スイッチ１１と、電源スイッチ１１のオン（閉）時にセットされ、電源スイッチのオフ（開）時にリセットされる自己保持型リレー１２と、電子機器１０全体に動作用の＋５［Ｖ］電源を供給するための＋５ボルト安定化電源１３と、電子機器１０全体に動作用の＋１２［Ｖ］電源を供給するとともに、自己保持型リレーのセット／リセット用電源を供給するための＋１２ボルト安定化電源１４と、ベース端子に＋５［Ｖ］電源が印加され、停電等の電源遮断時には、オフ状態となり後述のスーパーキャパシタ１６を放電可能状態とするバイポーラトランジスタ１５と、バックアップ電源として機能するスーパーキャパシタ１６と、＋５ボルト安定化電源１３が＋５［Ｖ］電源として出力する電力の電圧、つまり、バイポーラトランジスタ１５のエミッタ側における電位を、検出基準電圧（基準電圧に相当）＝４．８［Ｖ］と比較し、第１検出信号Ｓ１（低消費電力モード信号に相当）を出力する第１電圧検出用ＩＣ１７と、＋５［Ｖ］電源として電子機器１０に供給される電力の電圧、つまり、バイポーラトランジスタ１５のコレクタ側に接続された自己保持型リレー１２の接点１２Ａの下流側における電位を、検出基準電圧（リセット基準電圧に相当）＝４．３［Ｖ］と比較し、第２検出信号Ｓ２（リセット信号に相当）を出力する第２電圧検出用ＩＣ１８と、第２電圧検出用ＩＣ１８から出力された第２検出信号Ｓ２を所定時間遅延させて遅延第２検出信号Ｓ２´として出力する遅延回路１９と、電子機器１０全体を制御するためのマイクロプロセッサ２０と、を備えて構成されている。
【００３５】
この場合において、第１電圧検出用ＩＣ１７は、＋５ボルト安定化電源１３が＋５［Ｖ］電源として出力する電力の電圧、つまり、バイポーラトランジスタ１５のエミッタ側における電位をＶ DET1 とすると、
Ｖ DET1 ≧４．８［Ｖ］
で“Ｌ”レベルの第１検出信号Ｓ１を出力する。また、
Ｖ DET1 ＜４．８［Ｖ］
で“Ｈ”レベルの第１検出信号Ｓ１を出力する。
【００３６】
一方、第２電圧検出用ＩＣ１８は、＋５［Ｖ］電源として電子機器１０に供給される電力の電圧、つまり、バイポーラトランジスタ１５のコレクタ側に接続された自己保持型リレー１２の接点１２Ａの下流側における電位をＶ DET2 とすると、
Ｖ DET2 ≧４．３［Ｖ］
で“Ｈ”レベルの第２検出信号Ｓ２を出力する。また、
Ｖ DET2 ＜４．３［Ｖ］
で“Ｌ”レベルの第２検出信号Ｓ２を出力する。
【００３７】
また、マイクロプロセッサ２０は、動作用電源が供給される電源供給端子Ｖcc、第１検出信号Ｓ１の立ち上がり（“Ｌ”→“Ｈ”）を検出して、マイクロプロセッサ２０を通常動作モードからホルトモード（低消費電力モード）に移行させるための動作モード制御端子!NMI、第１検出信号Ｓ１の立下がり（“Ｈ”→“Ｌ”）を検出して、マイクロプロセッサ２０をホルトモード（低消費電力モード）から通常動作モードに移行させるための割込端子INT0と、第２検出信号Ｓ２の立下がり（“Ｈ”→“Ｌ”）を検出して、マイクロプロセッサ２０をリセットし、初期状態に移行させるリセット端子!RESETと、を備えて構成されている。
【００３８】
［２］ 実施形態の動作
次に実施形態の動作について説明する。
【００３９】
［２．１］ 電源スイッチの操作に伴う電源投入時の動作
まず、電源スイッチの操作に伴う電源投入時の動作について説明する。
【００４０】
ユーザが電源スイッチ１１をオン状態とすると、交流１００［Ｖ］の電源が電源スイッチ１１の第１接点及び第２接点を介して＋１２ボルト安定化電源１４及び＋５ボルト安定化電源１３に供給される。
【００４１】
これにより、電源スイッチ１１の第３接点を介して自己保持型リレーのセット端子には、＋１２［Ｖ］の回路電源が供給され、自己保持型リレー１２の接点１２Ａが閉（オン）状態となる。
【００４２】
一方、第１電圧検出用ＩＣ１７は、＋５ボルト安定化電源１３が＋５［Ｖ］電源として出力する電力の電圧、つまり、バイポーラトランジスタ１５のエミッタ側における電位である検出電圧Ｖ DET1 を検出基準電圧＝４．８［Ｖ］と比較する。初期状態においては、
検出電圧Ｖ DET1 ＜４．８［Ｖ］
であるので、第１検出信号Ｓ１は、“Ｈ”レベルとなる。
【００４３】
また、第２電圧検出用ＩＣ１８は、＋５［Ｖ］電源として電子機器１０に供給される電力の電圧、つまり、バイポーラトランジスタ１５のコレクタ側に接続された自己保持型リレー１２の接点１２Ａの下流側における電位である検出電圧Ｖ DET2 を検出基準電圧＝４．３［Ｖ］と比較する。
【００４４】
初期状態においては、ユーザが電源スイッチ１１をオン状態とすることにより自己保持型リレー１２の接点１２Ａが閉（オン）状態となることに伴って、スーパーキャパシタが接続状態となって放電可能になるので、
検出電圧Ｖ DET2 ≧４．３［Ｖ］
となり、第２検出信号Ｓ２は“Ｈ”レベルとなる。
【００４５】
この段階において、第２電圧検出用ＩＣ１８とマイクロプロセッサ２０の間には、遅延回路が介在するため、マイクロプロセッサ２０のリセット端子!RESETは、未だ“Ｌ”レベルである。
【００４６】
さらに＋５ボルト安定化電源１３の出力電圧が上昇すると、
検出電圧Ｖ DET1 ≧４．８［Ｖ］
となり、第１検出信号Ｓ１は“Ｌ”レベルとなり、これに伴って、バイポーラトランジスタ１５はオン状態となり、スーパーキャパシタ１６は、充電可能状態となる。
【００４７】
また、第１検出信号Ｓ１の反転信号！Ｓ１が入力されるマイクロプロセッサ２０の動作モード制御端子!NMI及び割込制御端子INT0は“Ｈ”レベルとなる。
【００４８】
これによりマイクロプロセッサ２０は、割込制御端子INT0を介して第１検出信号Ｓ１の立下がり（“Ｈ”→“Ｌ”）、換言すると、第１検出信号Ｓ１の反転信号！Ｓ１の立ち上がり（“Ｌ”→“Ｈ”）を検出する。
【００４９】
その後、第２検出信号Ｓ２は、遅延回路１９により所定時間遅延されて、遅延第２検出信号Ｓ２’としてマイクロプロセッサ２０のリセット端子!RESETに入力される。
【００５０】
この場合において、第２検出信号Ｓ２を遅延回路１９により所定時間遅延させ、遅延第２検出信号Ｓ２’としているのは、マイクロプロセッサ２０のリセット解除後（リセット端子/RESETの信号レベルが“Ｌ”から“Ｈ”に遷移後）に割込制御端子INT0において第１検出信号Ｓ１の立下がりエッジ、換言すると、第１検出信号Ｓ１の反転信号！Ｓ１の立ち上がりエッジが検出されることにより、異常動作となるのを防止すべく、常にリセット解除を動作モード制御端子!NMI及び割込制御端子INT0の信号レベル遷移後とするためである。
【００５１】
この結果、リセット端子!RESETは、“Ｈ”レベルとなり、マイクロプロセッサ２０は、通常動作を行うこととなる。
【００５２】
［２．２］ 電源遮断時の動作
次に電源遮断時の動作を電源スイッチの操作に伴う場合と、停電などの異常遮断による場合とに分けて説明する。
【００５３】
［２．２．１］ 電源スイッチの操作に伴う電源遮断時の動作
まず、電源スイッチの操作に伴う電源遮断時の動作について説明する。
ユーザが電源スイッチ１１をオフ状態とすると、交流１００［Ｖ］電源の電源スイッチ１１の第１接点及び第２接点を介した＋１２ボルト安定化電源１４及び＋５ボルト安定化電源１３への供給は停止されるが、直ちに＋５［Ｖ］の電源及び＋１２［Ｖ］の電源の電圧が０［Ｖ］となるわけではない。
【００５４】
この結果、電源スイッチ１１の第３接点を介して自己保持型リレーのリセット端子には、＋１２［Ｖ］の回路電源が供給され、自己保持型リレー１２の接点１２Ａが開（オフ）状態となる。
【００５５】
従って、スーパーキャパシタ１６は、非接続状態となり、第２電圧検出用ＩＣ１８やマイクロプロセッサ２０にバックアップ電源が供給されなくなるので、ここで両者は動作しなくなる。
【００５６】
一方、第１電圧検出用ＩＣ１７は、＋５ボルト安定化電源１３の出力電圧、すなわち、検出電圧ＶDET1を検出基準電圧＝４．８［Ｖ］と比較するが、検出電圧ＶDET1は徐々に低下し、
検出電圧ＶDET1＜４．８［Ｖ］
となり、第１検出信号Ｓ１は、“Ｈ”レベルとなる。
【００５７】
しかし、この時点でマイクロプロセッサ２０は既に動作しなくなっているので、第１電圧検出用ＩＣ１７からの第１検出信号Ｓ１が“Ｈ”レベルとなっても、それによる状態変化は起こらない。
【００６１】
これらの結果、次回電源スイッチがオンされると、［２．１］項で先に説明した「電源スイッチの操作に伴う電源投入時の動作」が行われるので、初期化された状態で装置を稼働させることが可能となる。
【００６２】
［２．２．２］ 異常遮断による電源遮断時の動作
停電などに起因して、電源が異常遮断されると、交流１００［Ｖ］電源の電源スイッチ１１の第１接点及び第２接点を介した＋１２ボルト安定化電源１４及び＋５ボルト安定化電源１３への供給は停止されるが、直ちに＋５［Ｖ］の電源及び＋１２［Ｖ］の電源の電圧が０［Ｖ］となるわけではない。
【００６３】
一方、電源スイッチ１１は、電源遮断前の状態であるので、自己保持型リレー１２も、電源投入時の状態を保持することとなり、自己保持型リレー１２の接点１２Ａが閉（オン）状態のままとなっている。
【００６４】
一方、第１電圧検出用ＩＣ１７は、＋５ボルト安定化電源１３の出力電圧、すなわち、検出電圧ＶDET1を検出基準電圧＝４．８［Ｖ］と比較し、
検出電圧ＶDET1＜４．８［Ｖ］
となると、第１検出信号Ｓ１を、“Ｈ”レベルとする。
【００６５】
これに伴って、バイポーラトランジスタ１５はオフ状態となり、スーパーキャパシタ１６は、放電可能状態、すなわち、バックアップ用電源供給可能状態となる。この場合において、スーパーキャパシタ１６の定格出力電圧ＶSCは、
４．３［Ｖ］≦ＶSC＜４．８［Ｖ］
となるようにあらかじめ設定されており、スーパーキャパシタ１６の出力電圧は、第２電圧検出用ＩＣ１８及びマイクロプロセッサ２０の電源供給端子Ｖccに印加される。
【００６６】
これにより、第２電圧検出用ＩＣ１８は、検出電圧ＶDET2を検出基準電圧＝４．３［Ｖ］と比較するが、スーパーキャパシタ１６の定格出力電圧Ｖ SC は、先に説明したように、
４．３［Ｖ］≦Ｖ SC ＜４．８［Ｖ］
であることから、常に、
検出電圧Ｖ DET2 ≧４．３［Ｖ］
となり、よって、第２検出信号Ｓ２は“Ｈ”レベルのままとなる。
【００６７】
一方、マイクロプロセッサ２０は、第１検出信号Ｓ１が“Ｈ”レベルとなると、ホルトモード（低消費電力モード）に移行する。
【００６８】
この場合には、マイクロプロセッサ２０の電源供給端子Ｖccには、スーパーキャパシタ１６からのバックアップ用電源が供給されているため、マイクロプロセッサ２０は、ホルトモードに移行しているだけであり、また、第２検出信号Ｓ２は“Ｈ”レベルであるため、遅延回路１９を介してマイクロプロセッサ２０のリセット端子!RESETに入力される遅延第２検出信号Ｓ２´の信号レベルも“Ｈ”レベルであり、図示しないマイクロプロセッサ２０の内蔵ＲＡＭも初期化されず、バックアップされた状態で保持されることとなる。
【００６９】
［２．３］ 電源異常遮断後の電源復帰時の動作
次に電源異常遮断後の電源復帰時の動作について説明する。
【００７０】
停電などにより電源が異常遮断された後に、交流１００［Ｖ］の電源が復帰すると、交流１００［Ｖ］の電源は、再び電源スイッチ１１の第１接点及び第２接点を介して＋１２ボルト安定化電源１４及び＋５ボルト安定化電源１３に供給される。
このとき、自己保持型リレー１２の接点１２Ａは閉（オン）状態のままである。
【００７１】
一方、第１電圧検出用ＩＣ１７は、＋５ボルト安定化電源１３の出力電圧、すなわち、検出電圧Ｖ DET1 を検出基準電圧＝４．８［Ｖ］と比較する。初期状態においては、
検出電圧Ｖ DET1 ＜４．８［Ｖ］
であるので、第１検出信号Ｓ１は、“Ｈ”レベルとなっている。
【００７２】
一方、第２電圧検出用ＩＣ１８は、＋５［Ｖ］電源として電子機器１０に供給される電力の電圧、つまり、バイポーラトランジスタ１５のコレクタ側に接続された自己保持型リレー１２の接点１２Ａの下流側における電位である検出電圧Ｖ DET2 を検出基準電圧＝４．３［Ｖ］と比較するが、スーパーキャパシタ１６によりバックアップ用電源が供給されている状態であり、
検出電圧Ｖ DET2 ≧４．３［Ｖ］
であるので、第２検出信号Ｓ２は“Ｈ”レベルとなったままである。
【００７３】
さらに＋５ボルト安定化電源１３の出力電圧が上昇すると、
検出電圧Ｖ DET1 ≧４．８［Ｖ］
となり、第１検出信号Ｓ１は“Ｌ”レベルとなり、これに伴って、バイポーラトランジスタ１５はオン状態となり、スーパーキャパシタ１６は、放電可能状態から充電可能状態となる。
【００７４】
また、第１検出信号Ｓ１の反転信号！Ｓ１が入力されるマイクロプロセッサ２０の動作モード制御端子!NMI及び割込制御端子INT0は“Ｈ”レベルとなる。
【００７５】
これによりマイクロプロセッサ２０は、割込制御端子INT0を介して第１検出信号Ｓ１の立下がり（“Ｈ”→“Ｌ”）、換言すると、第１検出信号Ｓ１の反転信号！Ｓ１の立ち上がり（“Ｌ”→“Ｈ”）を検出して、動作モードを再び通常動作モードに移行し、マイクロプロセッサ２０は、通常動作を行うこととなる。
【００７６】
従って、マイクロプロセッサ２０の図示しない内蔵ＲＡＭに設定した各種データを初期化することなく、そのまま利用して通常動作に移行することができる。
【００７７】
［３］ 実施形態の効果
以上の説明のように本実施形態によれば、ユーザの操作による電源スイッチオフに伴う電源遮断と、停電などの電源異常遮断時とを明確に区別して、電源復帰時の動作を行わせることが可能となり、電源スイッチオフに伴う電源遮断時にのみ、データを初期化して初期設定で動作させることが可能となる。
【００７８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、接続状態保持手段は、電源スイッチがオン状態、かつ、電子回路ユニットに供給すべき動作用電源の電圧があらかじめ定めた所定の基準電圧以下となった状態で、電源スイッチのオンにより電子回路ユニットに接続されて該電子回路ユニットと共に前記動作用電源の供給を受けている充電式のバックアップ電源供給手段の電子回路ユニットに対する接続状態を保持し、バックアップ電源供給手段は、外部の電子回路ユニットにバックアップ用電源を供給するので、電源スイッチの状態に応じてユーザの操作による電源スイッチオフに伴う電源遮断と、停電などの電源異常遮断時とを明確に区別して、的確な電源バックアップを行うことができる。
【００７９】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、電圧検出手段は、動作用電源の電圧を検出し、検出した動作用電源電圧を基準電圧と比較することにより電圧検出信号を動作モード判別手段に出力し、動作モード判別手段は、電圧検出信号に基づいて、電源電圧が基準電圧以下となった場合に、電子回路に対し、低消費電力モード指示信号を出力し、電子回路ユニットを低消費電力モードで動作させるので、停電などの電源異常遮断時に確実に電子回路ユニットを低消費電力モードに移行させ、電源復帰まで待機させることが可能となる。
【００８０】
請求項３記載の発明によれば、請求項１または請求項２記載の発明の効果に加えて、リセット検出手段は、動作用電源の電圧を検出し、検出した動作用電源電圧をあらかじめ定めた所定のリセット基準電圧と比較することによりリセット検出信号をリセット判別手段に出力し、リセット判別手段は、電源電圧がリセット基準電圧以下となった場合に、電子回路に対し、リセット信号を出力し、電子回路ユニットは、リセット動作に移行することとなるので、バックアップ用電源が供給されない場合、すなわち、電源スイッチがオフ状態とされた場合にのみ、リセット動作に移行させることができる。
【００８１】
請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の発明の効果に加えて、信号遅延手段リセット判別手段は、リセット信号を所定時間遅延させて出力するので、リセット動作後に電源復帰動作がなされることがなく、誤動作を防止することができる。
【００８２】
請求項５記載の発明によれば、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の発明の効果に加えて、接続状態保持手段の自己保持型リレーは、電源遮断時の状態を保持するので、何ら電力を消費することなく、電源バックアップを行うことができる。
【００８３】
請求項６記載の発明によれば、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の発明において、バックアップ電源供給手段はスーパーキャパシタであり、バックアップ用電源を供給するので、長時間にわたりバックアップ用電源を供給し、電源異常遮断に起因して電子回路ユニットが不用意に初期化されることを防止することができる。
【００８４】
請求項７記載の発明によれば、各種処理を行う電子回路ユニットを備えた電子回路装置において、電源スイッチ手段は、電子回路ユニットへの動作用電源の供給／遮断を行い、接続状態保持手段は、電源スイッチ手段がオン状態にあり、かつ、動作用電源の電圧があらかじめ定めた所定の基準電圧以下となった状態で、電源スイッチのオンにより電子回路ユニットに接続されて該電子回路ユニットと共に前記動作用電源の供給を受けている充電式のバックアップ電源供給手段の電子回路ユニットに対する接続状態を保持し、バックアップ電源供給手段は、電子回路ユニットにバックアップ用電源を供給するので、電源スイッチの状態に応じてユーザの操作による電源スイッチオフに伴う電源遮断と、停電などの電源異常遮断時とを明確に区別して、的確な電源バックアップを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態の概要構成ブロック図である。
【符号の説明】
１０ 電子機器
１１ 電源スイッチ
１２ 自己保持型リレー
１３ ＋５ボルト安定化電源
１４ ＋１２ボルト安定化電源
１５ バイポーラトランジスタ
１６ スーパーキャパシタ
１７ 第１電圧検出用ＩＣ
１８ 第２電圧検出用ＩＣ
１９ 遅延回路
２０ マイクロプロセッサ
Ｓ１ 第１検出信号
Ｓ２ 第２検出信号
Claims (7)
- 外部の電子回路ユニットにバックアップ用電源を供給する充電式のバックアップ電源供給手段と、
電源スイッチがオン状態、かつ、前記電子回路ユニットに供給すべき動作用電源の電圧があらかじめ定めた所定の基準電圧以下となった状態で、前記電源スイッチのオンにより前記電子回路ユニットに接続されて該電子回路ユニットと共に前記動作用電源の供給を受けている前記バックアップ電源供給手段の前記電子回路ユニットに対する接続状態を保持する接続状態保持手段と、
を備えたことを特徴とするバックアップ電源回路。 - 請求項１記載のバックアップ電源回路において、
前記動作用電源の電圧を検出し、検出した動作用電源電圧を前記基準電圧と比較することにより電圧検出信号を出力する電圧検出手段と、
前記電圧検出信号に基づいて、前記電源電圧が前記基準電圧以下となった場合に、前記電子回路に対し、低消費電力モード信号を出力し、前記電子回路ユニットを低消費電力モードで動作させるための動作モード判別手段と、
を備えたことを特徴とするバックアップ電源回路。 - 請求項１または請求項２記載のバックアップ電源回路において、
前記動作用電源の電圧を検出し、検出した動作用電源電圧をあらかじめ定めた所定のリセット基準電圧と比較することによりリセット検出信号を出力するリセット検出手段と、
前記電源電圧が前記リセット基準電圧以下となった場合に、前記電子回路に対し、リセット信号を出力するリセット判別手段と、
を備えたことを特徴とするバックアップ電源回路。 - 請求項３記載のバックアップ電源回路において、
前記リセット判別手段は、前記リセット信号を所定時間遅延させて出力する信号遅延手段を備えたことを特徴とするバックアップ電源回路。 - 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のバックアップ電源回路において、
前記接続状態保持手段は、自己保持型リレーを有することを特徴とするバックアップ電源回路。 - 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のバックアップ電源回路において、
前記バックアップ電源供給手段は、スーパーキャパシタであることを特徴とするバックアップ電源回路。 - 各種処理を行う電子回路ユニットを備えた電子回路装置において、
前記電子回路ユニットへの動作用電源の供給／遮断を行うための電源スイッチ手段と、
前記電子回路ユニットにバックアップ用電源を供給する充電式のバックアップ電源供給手段と、
前記電源スイッチ手段がオン状態にあり、かつ、前記動作用電源の電圧があらかじめ定めた所定の基準電圧以下となった状態で、前記電源スイッチのオンにより前記電子回路ユニットに接続されて該電子回路ユニットと共に前記動作用電源の供給を受けている前記バックアップ電源供給手段の前記電子回路ユニットに対する接続状態を保持する接続状態保持手段と、
を備えたことを特徴とする電子回路装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24950998A JP3688474B2 (ja) | 1998-09-03 | 1998-09-03 | バックアップ電源回路及び電子回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24950998A JP3688474B2 (ja) | 1998-09-03 | 1998-09-03 | バックアップ電源回路及び電子回路装置 |
Publications (2)
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