JP5080898B2 - 電子機器及び電子機器の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器及び電子機器の制御方法に関する。

近年、機器の多機能化に伴い、電源投入や停止時のシーケンスやその際の周辺機能への配慮を必要とするケースが多く発生している。たとえば、電源遮断時に画像表示装置から残留電荷を積極的にひき抜く提案がされている（たとえば、特許文献１参照）。

また、機器の小型化及び低価格化に伴い、様々な機能を複合化した複合機能集積回路化の開発が進んでいる。たとえば、ＤＣ−ＤＣコンバータの主要部分を担う回路や、リセット信号生成回路等、複数の機能が１つのパッケージに入った複合機能集積回路等がある。

そして、システムロジック回路の集積度をアップするために回路を微細化することに伴い、システムロジック回路の電源の電圧を、低くする方向に進んでいる。一般的に電源の電圧精度は比率で定義され、低電圧になるほど、許容される電圧変動の絶対値は小さくなる。たとえば、５Ｖの１０％は５００ｍＶであるが、１Ｖの１０％は、５００ｍＶの１／５である１００ｍＶしかない。
特開２００２−３３３８７２号公報

ＤＣ−ＤＣコンバータの主要部である電圧パルス生成回路が集積回路で構成されている。この電圧パルス生成回路は、第１の直流電圧を第２の直流電圧に変換するために上記第２の直流電圧に対応するパルス幅の電圧パルスを生成する回路である。

ところで、環境配慮の観点から、電圧パルス生成回路として効率的に有利なスイッチングによって電圧を変換する方式が多く採用されている。この方式では、出力にインダクタとキャパシタとを接続し、その出力電圧を平滑化する。

図６は、従来例におけるタイミング波形を示す図である。

タイミングｔ０において、複合機能集積回路の負荷であるシステムロジック回路への供給電圧がオフし、このタイミングｔ０と同時に、リセット信号が出力される。リセット信号が出力されることによって、複合機能集積回路の負荷電流が急激に低下する。このときに、複合機能集積回路とシステムロジック回路との間に設けられているインダクタのエネルギーによって、システムロジック回路の入力電圧が上昇し、ピーク電圧Ｖｐ３が発生する。このピーク電圧Ｖｐ３が、システムロジック回路の最大定格電圧を超える可能性がある。

上記のように、システムロジック回路の入力端子にインダクタが接続されている場合、システムロジック回路に流れる電流が急激に低下すると、インダクタのエネルギーによって、システムロジック回路の入力電圧が上昇する。

上記従来例では、複合機能集積回路への入力電圧の遮断時、または複合機能集積回路の異常時に、複合機能集積回路の負荷回路にリセット信号が入力されると、上記負荷回路の最大定格電圧を超える可能性があるという問題がある。

本発明は、複合機能集積回路への入力電圧の遮断時、または複合機能集積回路の異常時に、複合機能集積回路の負荷回路にリセット信号が入力されても、上記負荷回路の入力電圧が最大定格電圧を超えない複合機能集積回路を提供することを目的とする。

本願発明の電子機器は、入力電圧に基づいて電圧パルスを生成する生成回路と、前記電圧パルスを平滑する平滑回路と、前記平滑回路によって平滑された平滑電圧が入力されるシステム回路と、を具備する電子機器であって、前記入力電圧の異常と前記生成回路の出力異常の少なくとも一方を検知する検知手段と、前記検知手段による検知結果に基づいて、前記生成回路による前記電圧パルスの生成を停止させる停止手段と、前記停止手段による前記電圧パルスの生成停止から所定時間が経過した後に、前記システム回路をリセットするリセット手段とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、複合機能集積回路への入力電圧の遮断時、または複合機能集積回路の異常時に、複合機能集積回路の負荷回路にリセット信号が入力されても、上記負荷回路の入力電圧が最大定格電圧を超えないという効果を奏する。

発明を実施するための最良の形態は、次の実施例である。

図１は、本発明の実施例１であるプリンタのロジック回路へ電圧を供給するための複合機能集積回路１０と電源供給部の説明図である。

この図１は、電子機器の例として記録装置に適用される構成を示す図であり、複合機能集積回路１０と、システムロジック回路２０と、平滑回路３０と、ダイオードＤ１と、抵抗Ｒ１、Ｒ２とを有する。たとえば、１８ボルト（Ｖｉｎ）の電圧を複合機能集積回路１０が入力し、システムロジック回路２０に対して５ボルト（Ｖ２）の電圧を供給する構成である。なお、この１８ボルトは、不図示のＡＣ／ＤＣコンバータにより生成される。

システムロジック回路２０は、記録装置の動作を制御する回路であり、たとえば、ＣＰＵやＡＳＩＣである。

複合機能集積回路１０は、Ｖｉｎ監視ブロック１１と、電圧パルス生成回路１２と、リセット信号生成回路１３とを有する。

Ｖｉｎ監視ブロック１１は、複合機能集積回路１０に入力された電圧のレベルを監視する。なお、説明を簡素化するために、複合機能集積回路１０内の結線は、リセット信号生成回路１３へ送られる信号のみを表記している。

電圧パルス生成回路１２の出力端子とＧＮＤとの間には、ダイオードＤ１が接続されている。ダイオードＤ１は、ＳＢＤ（ショットキ・バリア・ダイオード）である。

平滑回路３０は、インダクタ３１とキャパシタ３２とを有する。

電圧パルス生成回路１２は、入力された第１の直流電圧を第２の直流電圧に変換するために上記第２の直流電圧に対応するパルス幅の電圧パルスを生成する回路である。この電圧パルス生成回路１２は、スイッチ素子や基準電圧生成回路や比較回路を備えている。電圧パルス生成回路１２が、スイッチ素子をスイッチングさせて所定のパルス幅の電圧パルスを出力する。この電圧パルスは、平滑回路３０を通過することによって平滑され、平滑電圧Ｖ２が出力される。抵抗Ｒ１、Ｒ２によって、規定値に分圧された分圧電圧Ｖ３が、電圧パルス生成回路１２にフィードバックされる。電圧パルス生成回路１２は、分圧電圧Ｖ３と基準電圧生成回路で生成される基準電圧とを比較回路で比較し、比較した結果に基づきスイッチング素子のスイッチングを制御する。この制御により、所定の平滑電圧Ｖ２を生成する。平滑化された平滑電圧Ｖ２は、システムロジック回路２０へ印加される。

Ｖｉｎ監視ブロック１１は、複合機能集積回路１０に入力される電圧Ｖｉｎのレベルを監視し、たとえばＶｉｎ電圧が規定値以下になり、複合機能集積回路１０の動作保証電圧外に達したことを検知する。複合機能集積回路１０の動作保証電圧外に達したことを検知すると、異常検知信号ＳＧ１を、リセット信号生成回路１３と電圧パルス生成回路１２とに送信する。これと同様に、電圧パルス生成回路１２が、出力異常（たとえば過電流検知や異常電圧）を検知すると、異常検知信号ＳＧ２を、リセット信号生成回路１３に送信する。

リセット信号生成回路１３は、複合機能集積回路１０の起動時に、所定のシーケンスに従って、リセット信号ＳＧ３を出力する。また、Ｖｉｎ監視ブロック１１からの異常検知信号ＳＧ１や、電圧パルス生成回路１２からの異常検知信号ＳＧ２を受信すると、仕様に従って、リセット信号生成回路１３がリセット信号ＳＧ３を出力する。リセット信号ＳＧ３は、システムロジック回路２０に入力され、システムロジック回路２０のリセットとして動作する。

また、電圧パルス生成回路１２は、Ｖｉｎ監視ブロック１１から異常検知信号ＳＧ１を受信した場合や、電圧パルス生成回路１２が異常検知すると、電圧パルスの出力をオフする。

つまり、電圧パルス生成回路１２は、電圧パルス生成回路による電圧パルスの出力を停止させる電圧パルス出力停止手段の例である。

また、リセット信号生成回路１３は、リセット信号のＨｉｇｈ（ハイレベル状態）、Ｌｏｗ（ロウレベル状態）を切り替える切替手段の例である。

さらに、電圧パルス生成回路１２は、複合機能集積回路への入力電圧のオフまたは複合機能集積回路の異常を検知する検知手段の例である。

しかも、リセット信号生成回路１３は、上記リセット信号のＨｉｇｈ（ハイレベル状態）、Ｌｏｗ（ロウレベル状態）を切り替える制御手段の例である。この制御手段は、上記検知手段が上記入力電圧のオフまたは上記異常を検知すると、上記電圧パルス生成回路による電圧パルスの出力を停止させてから所定の規定時間が経過した後に、上記リセット信号のハイレベル状態とロウレベル状態とを切り替える。

次に、実施例１の動作について説明する。

図２は、実施例１の動作を示すフローチャートである。

図３は、実施例１における動作を示すタイミング波形図である。

図２のフローチャートについて説明する。電源投入し（Ｓ１）、リセット信号ＳＧ３をＬｏｗ（ロウレベル状態）にし（Ｓ２）、所定の規定時間Ｔ１、リセット信号ＳＧ３のレベルを保持した後に、タイミングｔ２で、レベルを反転し、Ｈｉｇｈ（ハイレベル状態）にする（Ｓ３）。その後に、ＶｉｎをＯｆｆせず、また、異常状態を検知しない限り、リセット信号ＳＧ３は、そのＨｉｇｈ状態を保持（維持）し続ける。異常状態が検知されると（Ｓ４）、電圧パルス生成回路１２の出力を停止し（Ｓ５）、その後に、規定時間が経過したと判断すると（Ｓ６）、リセット信号ＳＧ３のレベルを反転し、Ｌｏｗにし（Ｓ７）、終了する（Ｓ８）。

図３（１）において、タイミングｔ１で、システムロジック回路２０への供給電圧をオフし、規定の時間Ｔ１が経過したタイミングｔ２において、リセット信号ＳＧ３が出力される。この場合、システムロジック回路２０への供給電圧をオフしたタイミングｔ１から、リセット信号ＳＧ３が出力されるタイミングｔ２までの間に、システムロジック回路２０へ供給される平滑電圧Ｖ２のレベルが低下する。したがって、システムロジック回路２０に流れる電流が急激に低下し、インダクタ３１のエネルギーによって平滑電圧Ｖ２が上昇し、またピーク電圧Ｖｐ１が発生しても、平滑電圧Ｖ２が低下するので、システムロジック回路２０の最大定格を超えることがない。

なお、図３（１）に示す例では、タイミングｔ１からｔ２にかけて、リセット信号ＳＧ３のレベルが徐々に低下している。これは、平滑電圧Ｖ２が徐々に低下することに引っ張られて、リセット信号ＳＧ３のＨｉｇｈのレベルが徐々に低下するためである。

図３（２）に示す例では、平滑電圧Ｖ２の状態にかかわらず、リセット信号ＳＧ３の電源電圧が変化しない場合の例である。

また、実施例１を方法の発明として把握することができる。つまり、実施例１は、第１の直流電圧を第２の直流電圧に変換するために上記第２の直流電圧に対応するパルス幅の電圧パルスを生成する電圧パルス生成回路と、リセット信号生成回路とを具備する複合機能集積回路の制御方法の例である。実施例１は、上記電圧パルス生成回路による電圧パルスの出力を停止させる電圧パルス出力停止工程と、上記リセット信号のＨｉｇｈ、Ｌｏｗを切り替える切替工程とを有する。さらに、実施例１は、上記複合機能集積回路への入力電圧のオフまたは上記複合機能集積回路の異常を検知する検知工程を有する。しかも、実施例１は、上記検知工程で上記入力電圧のオフまたは上記異常が検知されると、上記電圧パルス生成回路による電圧パルスの出力を停止させてから所定の規定時間が経過した後に、上記リセット信号のＨｉｇｈ、Ｌｏｗを切り替える制御工程を有する。

図４は、本発明の実施例２の動作を示すフローチャートである。

図５は、実施例２における動作を示すタイミング波形図である。

上記実施例２の回路図は、図１に示す回路図と同様である。

なお、電圧パルス生成回路１２は、電圧パルス生成回路が出力した電圧パルスが平滑された平滑電圧の値を監視する電圧値監視手段の例である。

図４のフローチャートについて説明する。電源投入し（Ｓ１１）、リセット信号ＳＧ３をＬｏｗにし（Ｓ１２）、リセット信号ＳＧ３のレベルを保持した後に、レベルを反転し、Ｈｉｇｈにする（Ｓ１３）。その後に、ＶｉｎをＯｆｆせず、また、異常状態を検知しない限り、リセット信号ＳＧ３は、その状態を保持し続ける。異常状態を検知すると（Ｓ１４）、電圧パルス生成回路１２の出力をオフした（Ｓ１５）後に、分圧電圧Ｖ３を監視し、システムロジック回路２０へ供給する平滑電圧Ｖ２が規定電圧Ｖｓまで低下したかどうかを判定する（Ｓ１６）。システムロジック回路２０への平滑電圧Ｖ２が規定電圧Ｖｓまで低下していなければ、リセット信号ＳＧ３のレベルをＨｉｇｈで維持する（Ｓ１７）。システムロジック回路２０へ供給される平滑電圧Ｖ２が規定の電圧Ｖｓまで低下したことを検知すると（Ｓ１６）、リセット信号ＳＧ３のレベルを反転し、Ｌｏｗにし（Ｓ１８）、終了する（Ｓ１９）。

図５（１）において、システムロジック回路２０への平滑電圧Ｖ２をオフしたタイミングｔ１から、平滑電圧Ｖ２が規定電圧Ｖｓになるまで待つ。システムロジック回路２０への平滑電圧Ｖ２が規定電圧Ｖｓまで低下したタイミングｔ３で、リセット信号ＳＧ３を出力する。

この場合、システムロジック回路２０への平滑電圧Ｖ２がオフしたタイミングｔ１から、リセット信号ＳＧ３を出力するタイミングｔ３までの間に、システムロジック回路２０への平滑電圧Ｖ２のレベルが、予め規定されているレベル電圧Ｖｓまで低下する。したがって、システムロジック回路２０に流れる電流が急激に低下し、インダクタ３１のエネルギーによって平滑電圧Ｖ２が上昇し、またピーク電圧Ｖｐ２が発生しても、平滑電圧Ｖ２が低下するので、システムロジック回路２０の最大定格を超えることがない。

なお、図５（１）に示す例では、タイミングｔ１からｔ２にかけて、リセット信号ＳＧ３のレベルが徐々に低下している。これは、平滑電圧Ｖ２が徐々に低下することに引っ張られて、リセット信号ＳＧ３のＨｉｇｈのレベルが徐々に低下するためである。

図５（２）に示す例では、平滑電圧Ｖ２が徐々に低下しても、リセット信号ＳＧ３の電源電圧が変化しない場合の例である。

また、実施例２を方法の発明として把握することができる。つまり、実施例２は、第１の直流電圧を第２の直流電圧に変換するために上記第２の直流電圧に対応するパルス幅の電圧パルスを生成する電圧パルス生成回路と、リセット信号生成回路とを具備する複合機能集積回路の制御方法である。また、上記実施例２は、上記電圧パルス生成回路による電圧パルスの出力を停止させる電圧パルス出力停止工程と、上記電圧パルス生成回路が出力した電圧パルスが平滑された平滑電圧の値を監視する電圧値監視工程とを有する。さらに、上記実施例２は、上記リセット信号のＨｉｇｈ、Ｌｏｗを切り替える切替工程を有する。しかも、上記実施例２は制御工程を有する複合機能集積回路の制御方法の例である。この制御工程は、入力電圧のオフまたは上記異常が検知されると、電圧パルス生成回路による電圧パルスの出力を停止させた後であって、平滑電圧の値が所定の規定電圧に達したことを検知した後に、リセット信号のＨｉｇｈ、Ｌｏｗを切り替える工程である

本発明の実施例１であるプリンタのロジック回路へ電圧を供給するための複合機能集積回路１０と電源供給部を示すブロック図である。 実施例１の動作を示すフローチャートである。 実施例１における動作を示すタイミング波形図である。 本発明の実施例２の動作を示すフローチャートである。 実施例２における動作を示すタイミング波形図である。 従来例におけるタイミング波形を示す図である。

符号の説明

１０…複合機能集積回路、
１１…Ｖｉｎ監視ブロック、
１２…電圧パルス生成回路、
１３…リセット信号生成回路、
２０…システムロジック回路、
３１…インダクタ、
３２…コンデンサ。

Claims (5)

1. 入力電圧に基づいて電圧パルスを生成する生成回路と、前記電圧パルスを平滑する平滑回路と、前記平滑回路によって平滑された平滑電圧が入力されるシステム回路と、を具備する電子機器であって、
   前記入力電圧の異常と前記生成回路の出力異常の少なくとも一方を検知する検知手段と、
   前記検知手段による検知結果に基づいて、前記生成回路による前記電圧パルスの生成を停止させる停止手段と、
   前記停止手段による前記電圧パルスの生成停止から所定時間が経過した後に、前記システム回路をリセットするリセット手段と、
   を具備することを特徴とする電子機器。
2. 入力電圧に基づいて電圧パルスを生成する生成回路と、前記電圧パルスを平滑する平滑回路と、前記平滑回路によって平滑された平滑電圧が入力されるシステム回路と、を具備する電子機器であって、
   前記入力電圧の異常と前記生成回路の出力異常の少なくとも一方を検知する検知手段と、
   前記検知手段による検知結果に基づいて、前記生成回路による前記電圧パルスの生成を停止させる停止手段と、
   前記停止手段によって前記電圧パルスの生成が停止された後、前記平滑電圧が所定電圧まで低下すると、前記システム回路をリセットするリセット手段と、
   を具備することを特徴とする電子機器。
3. 前記停止手段と前記リセット手段は集積回路で構成され、前記集積回路の起動時に前記リセット手段は前記システム回路へリセット信号を出力することを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。
4. 入力電圧に基づいて電圧パルスを生成する生成回路と、前記電圧パルスを平滑する平滑回路と、前記平滑回路によって平滑された平滑電圧が入力されるシステム回路と、を具備する電子機器の制御方法であって、
   前記入力電圧の異常と前記生成回路の出力異常の少なくとも一方を検知する検知工程と、
   前記検知工程の検知結果に基づいて、前記生成回路による前記電圧パルスの生成を停止させる停止工程と、
   前記停止工程の後、所定時間が経過してから前記システム回路をリセットするリセット工程と、
   を具備することを特徴とする電子機器の制御方法。
5. 入力電圧に基づいて電圧パルスを生成する生成回路と、前記電圧パルスを平滑する平滑回路と、前記平滑回路によって平滑された平滑電圧が入力されるシステム回路と、を具備する電子機器の制御方法であって、
   前記入力電圧の異常と前記生成回路の出力異常の少なくとも一方を検知する検知工程と、
   前記検知工程の検知結果に基づいて、前記生成回路による前記電圧パルスの生成を停止させる停止工程と、
   前記停止工程の後、前記平滑電圧が所定電圧までの低下を判定する判定工程と、
   前記判定工程の判定結果に基づいて、前記システム回路をリセットするリセット工程と、
   を具備することを特徴とする電子機器の制御方法。
   

Images