JPH04133631A - Backup circuit for power supply - Google Patents

Backup circuit for power supply

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Publication number
JPH04133631A
JPH04133631A JP2252491A JP25249190A JPH04133631A JP H04133631 A JPH04133631 A JP H04133631A JP 2252491 A JP2252491 A JP 2252491A JP 25249190 A JP25249190 A JP 25249190A JP H04133631 A JPH04133631 A JP H04133631A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
capacitor
charging
voltage
circuit
constant current
Prior art date
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Pending
Application number
JP2252491A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noboru Yajima
昇 矢島
Yoshinobu Matsukawa
由暢 松川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP2252491A priority Critical patent/JPH04133631A/en
Publication of JPH04133631A publication Critical patent/JPH04133631A/en
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Abstract

PURPOSE:To shorten the charging time of a capacitor by providing a constant- current charging means charging the capacitor for backing up a power supply by constant currents and a charging inhibiting means inhibiting the charging operation of the constant-current charging means when the capacitor is charged up to fixed voltage. CONSTITUTION:When a unit 200 is connected to a power unit 100 when a capacitor 240 is hardly charged by charges, the output voltage Vc of a comparator 271 reaches a low level, a transistor 273 for switching is brought to an OFF state, a transistor 264 for constant currents is brought to an ON state, and the capacitor 240 is charged by constant currents. When the charging voltage Vb of the capacitor 240 is made larger than the output voltage Vref2 of a constant voltage circuit 272, the output voltage Vc of the comparator 271 reaches a high level, and the transistor 273 is brought to the ON state. Accordingly, the transistor 264 for constant currents is brought to the OFF state, and the charging of the capacitor 240 is inhibited.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔概要〕 コンデンサの充電電圧を利用して電源をバックアップす
る電源バックアップ回路に関し、既に電源ユニットへ接
続されている回路の誤動作を防止することができること
は勿論、コンデンサの充電時間も短縮することができる
電源ハ、クアンブ回路を提供することを目的とし、電源
バックアップ用のコンデンサと、このコンデンサを定電
流で充電する定電流充電手段と、この定電流充電手段に
より、前記コンデンサが所定電圧まで充電されたとき、
前記定電流充電手段の充電動作を禁止する充電禁止手段
とを具備するように構成する。 〔産業上の利用分野] この発明は、コンデンサの充N N圧を利用して電源を
バンクアップする電源バックアップ回路に関する。 一般に、電子機器においては、逐次、処理結果を蓄積し
ながら、次の処理を進めて行くことが多い。 例えば、コンピュータを使った電子機器においては、中
央処理装置(以下、CPUという)のレジスタや随時読
出し・書込み可能メモリ(以下、RAMという)に、逐
次、処理結果を蓄積しながら次の処理を進めるようにな
っている。 したがって、このような電子機器においては、電源が遮
断状態になったとき、これをバンクアップする電源バッ
クアップ回路が必要となる。 〔従来の技術〕 従来、CPUやRAMのt源バンクアップ回路としては
、コンデンサの充電電圧を利用した回路が知られている
。これは、CPじゃRAMの消費電力が小さいためであ
る。 しかし、このコンデンサの充を電圧を利用したt′aバ
ックアップ回路においては、次のような問題があった。 以下、これを第7図乃至第11図を参照しながら説明す
る。 第7図は、を源バンクアップ回路を必要とする通信機器
の実装構成の一例を示すブロック図である。 図示の通信機器は、保守運用のため、回路を複数のユニ
ット100,200.300に分け、これらを適宜バッ
クボード400に挿入することにより、目的とするシス
テムを構築するようになっている。 ここで、ユニット100は、1次電源を2次電源に変換
するだめの直流/直流変換(以下、DC/DC変換とい
う)機能を有する1iifiユニツトである。 ユニット200は、TX源ハックアンプを必要とする回
路210が組み込まれたユニットである。 したがって、このユニット200には、を源バンクアッ
プ回路220も組み込まれる。 ユニット300は、電源パンクアップを必要としない回
路310が組み込まれたユニットである。 なお、ユニット200.300は、バックボード400
に挿入されると、コネクタ500,600.700によ
り’W源ユニット100に接続されるようになっている
。 第8図は、ユニット200に組み込まれている従来の電
源ハックアンプ回路の一例の構成を示す回路図である。 図示の電源バックアップ装置は、ダイオード230と大
容量コンデンサ240から成る。ここで、ダイオード2
30は、例えば、ユニット200をバックボード400
から引き抜いた状態において、コ名りタ6(11)のユ
ニット200側端子が短絡状態になったとき、コンデン
サ240の放電を防止するために挿入されるものである
。 このような構成においては、ユニット200をバックボ
ード400に挿入すると、このユニット200は電源ユ
ニット100とコネクタ500600を介して接続され
る。これにより、ii源ユニット100からコネクタ5
00.600とダイオード230を介して充電電流が流
れ、コンデンサ240が充電される。したがって、コン
デンサ240の充電が済んだ後、電源ユニッ)100が
故障したり、ユニット200をバックボード400から
引き抜いたりしても、回路210の電源がコンデンサ2
40の充N N圧によりバックアップされる。 しかし、この電源バックアップ回路においては、ユニッ
ト30oがハックボード40()に挿入されている状態
において、コンデンサ240がほとんど充電されていな
いユニソ) 200をハックボード400に挿入すると
、ユニット3(11)の回路310が誤動作してしまう
ことがあるという問題があった。 これを第9図を参照しながら説明する。 この第9図は、ユニット300がバンクボード400に
挿入されている状態において、コンデンサ240がほと
んど充電されでいないユニット200をバックボード4
00に挿入した場合の第8図の各部の信号波形を示す図
である。 ここで、同図(a)は、t′gユニット1(11)の出
力電流1を示す、同図(b)は、回路310のt源電圧
Va、すなわち、第8図のa点の電圧を示す、同図(c
)は、回路210の電源電圧vb、すなわち、第8図の
b点の電圧を示す。tは、ユニット200がバックボー
ド400に挿入された時刻を示す。 ユニット200をバックボード400に挿入する前は、
電源ユニット100からは、二ニット300にのみ電流
が流れる。これに対し、ユニット200をバックボード
400に挿入すると、電源ユニット100からは、ユニ
ット200にも電流が流れる。このとき、コンデンサ2
40にはほとんど電荷が充電されていないため、大きな
充電電流が流れる。これにより、電源ユニット1(11
)の出力電流■が、第9図(a)に示すように、定格電
流ILを越える。その結果、電源ユニット1(11)の
出力電圧が低下する。これにより、回路310の電源電
圧Vaが、第7図(b)に示すように低下する。その結
果、回路310が誤動作してしまうわけである。 第10図は、この問題を解決することができる電源バッ
クアップ回路として従来知られている回路の構成を示す
回路図ある。 図示の電源バンクアンプ回路は、コンデンサ240に直
列に抵抗250を接続したものである。 このような構成によれば、ユニット2(11)の挿入時
、コンデンサ240の充電電流が抵抗250により抑制
されるので、第11図(a)に示すように、電源ユニッ
l−4(11)の出力電流■が定格電流JLを越えるこ
とがない。これにより、第11図(b)に示すように、
回路310の電源電圧Vaが低下することがないので、
この回路310の誤動作を防止することができる。 しかし、このような構成では、コンデンサ240が、抵
抗250とコンデンサ240によって規定される時定数
に基づいて充電されるため、第11図(c)に示すよう
に、このコンデンサ240の充電時間CTが長くなると
いう問題がある。 〔発明が解決しようとする課題〕 以上述べたように、コンデンサによる電源バックアップ
回路においては、従来、電源バックアップ用のコンデン
サに直列に抵抗を接続することにより、既にtaユニッ
トに接続されている回路の誤動作を防止するようになっ
ているため、コンデンサの充電時間が長くなるという問
題があった。 そこで、この発明は、既に電源ユニットへ接続されてい
る回路の誤動作を防止することができることは勿論、コ
ンデンサの充電時間も短縮することができる電源バック
アンプ回路を提供することを目的とする6 (課題を解決するための手段〕 第1図は、本発明の原理的な構成を示す図である。 図ニオいて、11は電源バックアップ用のコンデンサで
ある。 12は、このコンデンサ12を定電流で充電する定電流
充電手段である。 13ば、この定電流充電手段12により、上記コンデン
サ11が所定電圧まで充電されたとき、上記定電流充電
手段13の充電動作を禁止する充電禁止手段である。 (作用〕 上記構成によれば、電源ハフ2フ、1回路を電源ユニ、
トに接続した場合、コンデンサ11は定電流充電手段1
2により定電流で充電される。 したがって、コンデンサ11がほとんど充電されていな
いii源バックアップ回路を電源ユニットに接続したと
しても、電源ユニットの出力電流が定格電流を越えるこ
とがない。これにより、既に、電源ユニットに接続され
ている回路がその電源電圧の低下により誤動作してしま
うということを防止することができる。 また、コンデンサ11は、N源ユニットに接続されると
同時に、定電流で充電されるので、充電時間が長くなる
ことがない。 〔実施例〕 以下、図面を参照しながらこの発明の実施例を詳細に説
明する。 第2図はこの発明の第1の実施例の構成を示す回路図で
ある。 なお、第2図において、先の第8図と同一部には、同一
符号を付し、詳細な説明を省略する。 図において、250は、電源ユニット1ooの出力電圧
をD C/D C変換により昇圧することにより、ダイ
オード230の電圧降下を補償するDC/DC変換回路
である。 260は、コンデンサ240を一定電流で充電する定を
流充電回路である。 270はコンデンサ240の充電電圧vbが所定電圧に
達したら、定電流充電回路260の充電動作を強制的に
禁止することにより、コンデンサ240の過充電を防止
する充電禁止回路である。 上記定電流充電回路260は、電流検出用抵抗261、
定電圧回路262、オペアンプ263、定1f流用トラ
ンジスタ264から成る。 ここで、電流検出用抵抗261の一端は、ダイオード2
30のカソードに接続され、他端は定電流用トランジス
タ264のコレクタに接続されている。また、電流検出
用抵抗261の一端電圧は、定電圧回路262により所
定電圧■4,1だけ電圧されてオペアンプ263の反転
入力端子に供給されている。このオペアンプ263の非
反転入力端子には、電流検出用抵抗261の他端電圧が
供給されている。オペアンプ263の出力電圧は、定を
流トランジスタ264のベースに供給されている。 このような構成において、定電流充電回路260は、コ
ンデンサ240の充を電流を抵抗261の電圧砕工分と
して検出し、この検出出力に基づいて、コレクタ・エミ
ッタを流路がコンデンサ240の充電経路に挿入された
定を流トランジスタ264の・ベース電位を制御するこ
とにより、コンデンサ240を一定ii流で充電するよ
うになっている。 すなわち、定電流用トランジスタ264のコレクタを流
が増加して、を流検出用の抵抗261の電圧降下分が、
定電圧回路262の電圧降下分より大きくなると、オペ
アンプ263の出力電圧が低下する。これにより、定電
流用トランジスタ264のベース電位が低下し、そのコ
レクタNaが減少する。逆に、定電流用トランジスタ2
64のコレクタ電流が減少して、抵抗261の電圧降下
分が、定電圧回路262の電圧降下分より小さくなると
、オペアンプ263の出力電圧が上昇する。 これにより、定電流用トランジスタ264のへ一ス電位
が上昇し、そのコレクタ電流が減少する。 その結果、トランジスタ264のコレクタ電流は、抵抗
261の電圧降下分と定電圧回路262の電圧降下分が
等しくなるように制御され、一定電流となる。 」−記充電禁止回路270は、コンパレータ271、定
電圧発生回路272、スイッチ用トランジスタ273か
ら成る。 ここで、コンパレータ271の反転入力端子には、コン
デンサ240の充電電圧が供給され、非反転入力端子に
は、定電圧回路272の出力電圧■□、z(例えば、5
.IV)が供給される。このコンパレータ271の出力
電圧は、スイッチング用トランジスタ273のベースに
供給される。このスイッチング用トランジスタ273の
コレクタは、上記定電流用トランジスタ264のベース
に接続され、エミッタは接地されている。 このような構成において、充電禁止回路270は、コン
デンサ240の充電電圧vbが、定電圧回路262の出
力電圧V IEFIを越えると、定電流用トランジスタ
264をオフ状態とすることにより、定電流充電回路2
60の充電動作を禁止する。 すなわち、コンデンサ240の充t を圧vbが、定電
圧回路272の出力電圧VllEF2を越えないうちは
、コンパレータ271の出力電圧L!ローレレベとなる
。これにより、スイッチング用トランジスタ273がオ
フ状態となるので、定電流トランジスタ264は、定電
流充電動作を行う。逆に、コンデンサ240の充if電
圧vbが、定電圧回路272の出力電圧■□8を越える
と、コンパレータ271の出力電圧はハイレベルとなる
。これにより、スイッチング用トランジスタ273がオ
ン状態となるので、定1を流用トランジスタ264のベ
ース電位がローレベルとなる。その結果、定電流用トラ
ンジスタ264がオフ状態となり、定電流充電動作が禁
止される。 なお、コンパレータ271は、ヒステリンス特性を有す
る。すなわち、コンパレータ271の出力電圧Vcは、
第3図に示すように、コンデンサ240の充電時は、こ
のコンデンサ240の充電電圧が、定電圧回路272の
出力電圧V r*f2を越えると、ハイレベルになる。 逆に、コンデンサ240の放電時は、このコンデンサ2
40の充電電圧Vcが、■1゜、より小さくなってもす
くにはローレベルにはならず、これより、所定電圧だけ
低いVr*fl(例えば、4.9V)になったとき、ロ
ーレベルとなる。これにより、電圧■□F2付近で、充
電状態と充電停止状態が頻繁に繰り返されてしまうこと
が防止される。 上記構成において、動作を説明する。 まず、コンデンサ240の定電流充電動作を説明する。 今、コンデンサ240に、はとんど電荷が充電されてい
ないものとする。 このような状態において、ユニット200をバックボー
ド400に挿入すると、ユニット200が電源ユニット
100と接続される。これにより、コンデンサ240は
定電流で充電される。 すなわち、コンデンサ240にほとんど電荷が充電され
ていないことにより、このコンデンサ240の充電電圧
vbは、定電圧回路272の出力電圧V tartより
小さくなる。これにより、コンパレータ271の出力電
圧Vcがローレベルとなるので、スイッチング用トラン
ジスタ273がオフ状態となる。その結果、定電流用ト
ランジスタ264がオン状態となり、コンデンサ240
に充電電流が流れる。このとき、定電流用トランジスタ
264のコレクタ電流量に基づいて、このトランジスタ
264のベース電位が制御されるので、コンデンサ24
0は一定電流で充電される。 コンデンサ240の充電電圧vbが、定電圧回路272
の出力電圧V rafMより大きくなると、コンパレー
タ271の出力電圧VCがハイレベルとなる。これによ
り、スイッチング用トランジスタ273がオン状態とな
る。その結果、定電流用トランジスタ264がオフ状態
となり、コンデンサ240の充電が禁止される。 この後、コンデンサ240の充電電圧vbが、V r*
f3より小さくならない限り、コンパレータ271の出
力電圧Vcがローレベルとならないので、充電動作は行
われない。 次に、第4図を参照しながら、ユニット300が746
ユニソト100に接続されている状態において、コンデ
ンサ240にほとんど電荷が充電されていないユニット
200を、を源ユニット100に接続した場合の第2図
の動作を説明する。 なお、第4図は、先の第9図や第11゛図と同様に、電
源ユニット1(11)の出力til、コンデンサ240
の充電電圧vb、回路310のt源電圧Vaを示す信号
波形図である。 ユニット200をtflユニット100に接続する前は
、電源ユニット1(11)の出力電流■は、ユニット3
00にのみ流れる。この電流Iは一定電流であり、第4
図(a)では、1.とじて示される。 ユニット200がHaユニットloOに接続されると、
電源ユニット1(11)の出力電流■は、ユニ7)2(
10に流れる電流とユニット300に流れる電流の合計
電流となる。ここで、ユニ・7ト200に流れる電流は
、コンデンサ240の充電電流と、ユニット200にお
いて、コンデンサ240以外に流れる電流とから成る。 前者は一定電流であり、後者も、前述のように、一定電
流である。 したがって、この場合もNRユニット1(11)の出力
電流Iも一定電流となる。この電流Iは、第4図(a)
では、■2として示される。 この場合、コンデンサ240の充電電流を適宜設定すれ
ば、第4図(a)に示すように、を源ユニノ)1(11
)の出力電流I!が定格電流11−を越えないようにす
ることができる。これにより、第4図(b)に示すよう
に、ユニット200を電源ユニット100に接続したと
き、ユニット3(11)の回路3】0のNB電圧Vaが
一時的に低下しないようにすることができるので、回路
310の誤動作を防止することができる。 また、コンデンサ240が定電流で充電されることによ
り、第4図(C)に示すように、このコンデンサ240
の充電時間CTを、従来の第10図の構成より、大幅に
短縮することができる。 コンデンサ240の充t を圧vbが定電圧回路272
の出力電圧Vll!F!に達すると、このコンデンサ2
40の充電動作が禁止される。したがって、ii源ユニ
ット1(11)の出力電流Iは、ユニット300・に流
れる電流と、ユニット200に流れる電流のうち、コン
デンサ240の充電電流を除いた電流との合計電流とな
る。第4図(a)では、この電流をI3として示す。 以上詳述したように、この実施例は、コンデンサ240
を定電流で充電するようにしたので、ユニン)2(11
)の挿入時、既に電源ユニット100に接続されている
回路310の誤動作を防止することができることは勿論
、コンデンサ240の充電時間CTを短縮することがで
きる。 また、この実施例は、ヒステリシス特性を有するコンパ
レータ271を用いて、定電流用トランジスタ2640
オン、オフを制御するようにしたので、電圧V ref
t付近で充電と充電禁止が頻繁に繰り返されてしまうこ
とを防止することができる。 さらに、この実施例は、DC/DCコンバータ250に
よりダイオード230の電圧降下分を補償するようにし
たので、コンデンサ240の充電電圧vbとして、集積
回路(以下、ICという)の定格電圧範囲の電圧を確保
することができる。 すなわち、電源ユニット1(11)の出力電圧は、通常
、5vであるが、これが回路210に供給される段階で
は、ダイオード−230により約0,7■降圧されるの
で、約4.3■となる。一方、回路210がICで構成
される場合、その定格電圧範囲は4.5〜5.5■とな
る。したがって、何ら手当てをしないと、上記電圧降下
による回路210の誤動作を招くことがある。これに対
し、この実施例では、D C/D Cコンバータ250
を設け、ダイオード230の電圧降下分を補償するよう
にしたので、回路210の誤動作を防止することができ
る。 第5図は、この発明の第2の実施例の構成を示す回路図
である。 なお、第5図において、先の第2図と同一部には同一符
号を付す。 先の実施例では、定電流用トランジスタ264としてN
PN トランジスタを用いる場合を説明した。 これに対し、この実施例は、PNP トランジスタを用
いるようにしたものである。また、これに合わせて、ス
イッチング用トランジスタ273のコレクタを定電流用
トランジスタ264のエミッタに接続し、エミッタをベ
ースに接続するようにしたものである。 このような構成によれば、コンデンサ240の充tt圧
vbが定電圧回路272の出力電圧■。 artを越えて、スイッチング用トランジスタ273が
オン状態となると、定電流用トランジスタ264のエミ
ッタ・ベース間の電位差がほぼO■となるので、このト
ランジスタ264がオフ状態となる。これにより、コン
デンサ240の充電動作が禁止される。 このような構成においても、コンデンサ240を定を流
で充電することができるので、先の第1の実施例と同様
の効果を得ることができる。 第6図は、この発明の第3の実施例の構成を示す回路図
である。 なお、第6図において、先の第2図と同一部には、同一
符号を付す。 先の第1.第2の実施例においては、定電流充電回路2
60の入力側の電流を検出することにより、コンデンサ
240の充t を流を一定にする場合を説明した。 、:れに対し、この実施例は、定電流充電回路260の
出力側の電流を検出することにより、コンデンサ240
の充!電流を一定にするようにしたものである。 なお、図示の定電流充電回路260は、第2図及び第5
図の定電流充電回路260と異なり、電流検出用抵抗2
65.2つのオペアンプ266267、定電圧回路26
8から成る。 ここで、を流検出用抵抗265の一端は、定電流用トラ
ンジスタ264のエミツタに接続され、他端はコンデン
サ240の一端に接続されている。 オペアンプ266の反転入力端子は、電流検出用抵抗2
65の一端に接続され、非反転入力端子は、電流検出用
抵抗265の他端に接続されているにのオペアンプ26
6の出力端子は、オペアンプ267の反転入力端子に接
続されている。このオペアンプ267の非反転入力端子
には、定電圧回路268の出力端子が接続されている。 オペアンプ267の出力端子はトランジスタ264のベ
ースに接続されている。 このような構成によれば、まず、電流検出用抵抗265
の電圧降下分がオペアンプ266により検出される。次
に、この検出出力と定電1回IF!268の出力電圧V
 raftとの差電圧がオペアンプ267により検出さ
れる。最後に、この検出出力により、定電流用トランジ
スタ264のベース電圧が制御される。これにより、電
流検出用抵抗265の電圧降下分が定電圧回路268の
出力電圧■9,2と一敗するように、トランジスタ26
4のエミツタ電流が制御される。したがって、コンデン
サ240は定電流で充電される。 このような構成においても、先の実施例と同様な効果を
得ることができる。 なお、以上の説明では、この発明を通信機器の電源バッ
クアンプ回路に適用する場合を説明したが、この発明は
、通信機器以外の電子機器の電源バックアンプ回路にも
適用することができる。 また、この発明では、定電流充電回路260や充電禁止
回路270の具体的な構成も、その要旨を逸脱しない範
囲で種々様々変形実施可能なことは勿論である。 C発明の効果〕 以上詳述したようにこの発明によれば、電源バックアッ
プ用のコンデンサを定電流で充電するようにしたので、
電源接続時、既に電源に接続されている回路の誤動作を
防止することができることは勿論、コンデンサの充電時
間を短縮することができる。 4、
[Summary] Regarding the power supply backup circuit that backs up the power supply using the charging voltage of the capacitor, it is possible to not only prevent malfunction of the circuit already connected to the power supply unit but also shorten the charging time of the capacitor. The power source C is intended to provide a Quambu circuit, and includes a power backup capacitor, a constant current charging means for charging this capacitor with a constant current, and a constant current charging means for charging the capacitor to a predetermined voltage. When,
and charging inhibiting means for inhibiting the charging operation of the constant current charging means. [Industrial Application Field] The present invention relates to a power supply backup circuit that banks up a power supply by using the charged N N voltage of a capacitor. In general, electronic devices often proceed with the next process while sequentially accumulating processing results. For example, in electronic devices that use computers, processing results are sequentially accumulated in the registers of the central processing unit (hereinafter referred to as CPU) or in memory that can be read and written at any time (hereinafter referred to as RAM) while proceeding with the next process. It looks like this. Therefore, in such electronic equipment, a power backup circuit is required to back up the electronic equipment when the power is cut off. [Prior Art] Conventionally, as a t-source bank-up circuit for a CPU or RAM, a circuit that utilizes a charging voltage of a capacitor is known. This is because the power consumption of the RAM in the CP is small. However, the t'a backup circuit, which uses voltage to charge the capacitor, has the following problems. This will be explained below with reference to FIGS. 7 to 11. FIG. 7 is a block diagram showing an example of the implementation configuration of a communication device that requires a source bank-up circuit. The illustrated communication equipment is designed to construct a target system by dividing the circuit into a plurality of units 100, 200, and 300 and inserting these into a backboard 400 as appropriate for maintenance and operation. Here, the unit 100 is an 1iifi unit having a direct current/direct current conversion (hereinafter referred to as DC/DC conversion) function for converting a primary power source to a secondary power source. Unit 200 is a unit incorporating a circuit 210 that requires a TX source hack amplifier. Therefore, this unit 200 also incorporates a source bank up circuit 220. The unit 300 is a unit incorporating a circuit 310 that does not require a power supply blow-up. In addition, the units 200 and 300 are the backboard 400.
When inserted into the 'W source unit 100, it is connected to the 'W source unit 100 through connectors 500, 600, and 700. FIG. 8 is a circuit diagram showing the configuration of an example of a conventional power hack amplifier circuit incorporated in the unit 200. The illustrated power backup device consists of a diode 230 and a large capacitor 240. Here, diode 2
30, for example, connects the unit 200 to the backboard 400.
This is inserted to prevent the capacitor 240 from discharging when the terminal on the unit 200 side of the connector 6 (11) becomes short-circuited when the capacitor 6 (11) is pulled out. In such a configuration, when the unit 200 is inserted into the backboard 400, the unit 200 is connected to the power supply unit 100 via the connector 500600. As a result, from the ii source unit 100 to the connector 5
00.600 and the diode 230, and the capacitor 240 is charged. Therefore, even if the power supply unit 100 breaks down or the unit 200 is pulled out from the backboard 400 after the capacitor 240 has been charged, the power supply to the circuit 210 will continue to flow through the capacitor 240.
It is backed up by a charging pressure of 40 N. However, in this power supply backup circuit, when the unit 30o is inserted into the hack board 40(), when the capacitor 240 is inserted into the hack board 400, the unit 3(11) is There is a problem in that the circuit 310 may malfunction. This will be explained with reference to FIG. FIG. 9 shows a state in which the unit 300 is inserted into the bank board 400 and the capacitor 240 is hardly charged.
8 is a diagram showing signal waveforms of each part in FIG. 8 when inserted into 00. FIG. Here, FIG. 8(a) shows the output current 1 of the t'g unit 1 (11), and FIG. 8(b) shows the t source voltage Va of the circuit 310, that is, the voltage at point a in FIG. The same figure (c
) indicates the power supply voltage vb of the circuit 210, that is, the voltage at point b in FIG. t indicates the time when the unit 200 was inserted into the backboard 400. Before inserting the unit 200 into the backboard 400,
Current flows from the power supply unit 100 only to the second unit 300. On the other hand, when the unit 200 is inserted into the backboard 400, current flows from the power supply unit 100 to the unit 200 as well. At this time, capacitor 2
40 has almost no charge, so a large charging current flows. As a result, power supply unit 1 (11
) exceeds the rated current IL, as shown in FIG. 9(a). As a result, the output voltage of power supply unit 1 (11) decreases. As a result, the power supply voltage Va of the circuit 310 decreases as shown in FIG. 7(b). As a result, the circuit 310 malfunctions. FIG. 10 is a circuit diagram showing the configuration of a conventionally known power supply backup circuit that can solve this problem. The illustrated power bank amplifier circuit includes a capacitor 240 and a resistor 250 connected in series. According to such a configuration, when the unit 2 (11) is inserted, the charging current of the capacitor 240 is suppressed by the resistor 250, so as shown in FIG. The output current ■ will not exceed the rated current JL. As a result, as shown in FIG. 11(b),
Since the power supply voltage Va of the circuit 310 does not decrease,
Malfunction of this circuit 310 can be prevented. However, in such a configuration, since the capacitor 240 is charged based on the time constant defined by the resistor 250 and the capacitor 240, the charging time CT of the capacitor 240 is shortened as shown in FIG. 11(c). The problem is that it is long. [Problems to be Solved by the Invention] As described above, in a power backup circuit using a capacitor, conventionally, by connecting a resistor in series with the power backup capacitor, the circuit already connected to the TA unit can be Since it is designed to prevent malfunction, there was a problem in that the charging time of the capacitor became longer. Therefore, an object of the present invention is to provide a power supply back amplifier circuit that can not only prevent malfunction of the circuit already connected to the power supply unit but also shorten the charging time of the capacitor. Means for Solving the Problems] Fig. 1 is a diagram showing the basic configuration of the present invention. In the figure, 11 is a capacitor for power backup. 12 is a capacitor 12 connected with a constant current. 13. Charge inhibiting means for inhibiting the charging operation of the constant current charging means 13 when the capacitor 11 is charged to a predetermined voltage by the constant current charging means 12. (Function) According to the above configuration, the power supply huff 2 and 1 circuit are connected to the power supply unit
When the capacitor 11 is connected to the constant current charging means 1
2, it is charged with constant current. Therefore, even if the II source backup circuit in which the capacitor 11 is hardly charged is connected to the power supply unit, the output current of the power supply unit will not exceed the rated current. This can prevent circuits already connected to the power supply unit from malfunctioning due to a drop in the power supply voltage. Further, since the capacitor 11 is connected to the N source unit and simultaneously charged with a constant current, the charging time does not become long. [Embodiments] Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, the same parts as in FIG. 8 are given the same reference numerals, and detailed explanations will be omitted. In the figure, 250 is a DC/DC conversion circuit that compensates for the voltage drop of the diode 230 by boosting the output voltage of the power supply unit 1oo by DC/DC conversion. 260 is a constant current charging circuit that charges the capacitor 240 with a constant current. 270 is a charging inhibiting circuit that prevents overcharging of the capacitor 240 by forcibly inhibiting the charging operation of the constant current charging circuit 260 when the charging voltage vb of the capacitor 240 reaches a predetermined voltage. The constant current charging circuit 260 includes a current detection resistor 261,
It consists of a constant voltage circuit 262, an operational amplifier 263, and a constant 1f diversion transistor 264. Here, one end of the current detection resistor 261 is connected to the diode 2
30, and the other end is connected to the collector of a constant current transistor 264. Further, the voltage at one end of the current detection resistor 261 is increased by a predetermined voltage 4,1 by a constant voltage circuit 262 and is supplied to an inverting input terminal of an operational amplifier 263. The non-inverting input terminal of this operational amplifier 263 is supplied with the voltage at the other end of the current detection resistor 261 . The output voltage of the operational amplifier 263 is supplied to the base of a constant current transistor 264. In such a configuration, the constant current charging circuit 260 detects the charging of the capacitor 240 by converting the current into a voltage component of the resistor 261, and based on this detection output, connects the collector and emitter to the charging path of the capacitor 240. By controlling the base potential of the inserted constant current transistor 264, the capacitor 240 is charged with a constant current. That is, as the current increases through the collector of the constant current transistor 264, the voltage drop across the current detection resistor 261 becomes
When the voltage drop exceeds the voltage drop of the constant voltage circuit 262, the output voltage of the operational amplifier 263 decreases. As a result, the base potential of the constant current transistor 264 decreases, and its collector Na decreases. Conversely, constant current transistor 2
When the collector current of 64 decreases and the voltage drop across resistor 261 becomes smaller than the voltage drop across constant voltage circuit 262, the output voltage of operational amplifier 263 increases. As a result, the heath potential of the constant current transistor 264 increases, and its collector current decreases. As a result, the collector current of the transistor 264 is controlled so that the voltage drop across the resistor 261 is equal to the voltage drop across the constant voltage circuit 262, resulting in a constant current. The charge prohibition circuit 270 includes a comparator 271, a constant voltage generation circuit 272, and a switching transistor 273. Here, the charging voltage of the capacitor 240 is supplied to the inverting input terminal of the comparator 271, and the output voltage ■□, z (for example, 5
.. IV) is supplied. The output voltage of this comparator 271 is supplied to the base of a switching transistor 273. The collector of this switching transistor 273 is connected to the base of the constant current transistor 264, and the emitter is grounded. In such a configuration, when the charging voltage vb of the capacitor 240 exceeds the output voltage VIEFI of the constant voltage circuit 262, the charging prohibition circuit 270 turns off the constant current transistor 264, thereby shutting down the constant current charging circuit. 2
60 charging operation is prohibited. That is, until the charging voltage Vb of the capacitor 240 exceeds the output voltage VllEF2 of the constant voltage circuit 272, the output voltage L! of the comparator 271! It becomes a lore level. As a result, the switching transistor 273 is turned off, so the constant current transistor 264 performs a constant current charging operation. Conversely, when the charging voltage vb of the capacitor 240 exceeds the output voltage ■□8 of the constant voltage circuit 272, the output voltage of the comparator 271 becomes high level. As a result, the switching transistor 273 is turned on, so that the base potential of the constant 1 diverting transistor 264 becomes low level. As a result, the constant current transistor 264 is turned off, and the constant current charging operation is prohibited. Note that the comparator 271 has hysteresis characteristics. That is, the output voltage Vc of the comparator 271 is
As shown in FIG. 3, when charging the capacitor 240, when the charging voltage of the capacitor 240 exceeds the output voltage Vr*f2 of the constant voltage circuit 272, it becomes high level. Conversely, when the capacitor 240 is discharged, this capacitor 2
Even if the charging voltage Vc of 40 becomes smaller by ■1°, it does not immediately become a low level, and when it becomes Vr*fl (for example, 4.9V), which is a predetermined voltage lower than this, it becomes a low level. becomes. This prevents the charging state and charging stop state from frequently repeating around the voltage ■□F2. In the above configuration, the operation will be explained. First, the constant current charging operation of the capacitor 240 will be explained. It is now assumed that the capacitor 240 is not charged with any electric charge. In this state, when the unit 200 is inserted into the backboard 400, the unit 200 is connected to the power supply unit 100. As a result, the capacitor 240 is charged with a constant current. That is, since the capacitor 240 is hardly charged, the charging voltage vb of the capacitor 240 becomes smaller than the output voltage V tart of the constant voltage circuit 272. As a result, the output voltage Vc of the comparator 271 becomes low level, so that the switching transistor 273 is turned off. As a result, the constant current transistor 264 is turned on, and the capacitor 240
Charging current flows through. At this time, since the base potential of the constant current transistor 264 is controlled based on the amount of collector current of the constant current transistor 264, the capacitor 264
0 is charged with a constant current. The charging voltage vb of the capacitor 240 is determined by the constant voltage circuit 272.
When the output voltage VC of the comparator 271 becomes higher than the output voltage V rafM, the output voltage VC of the comparator 271 becomes high level. As a result, the switching transistor 273 is turned on. As a result, constant current transistor 264 is turned off, and charging of capacitor 240 is prohibited. After this, the charging voltage vb of the capacitor 240 becomes V r*
Unless the voltage becomes smaller than f3, the output voltage Vc of the comparator 271 does not go to low level, so no charging operation is performed. Next, referring to FIG.
The operation shown in FIG. 2 will be described when the unit 200, in which the capacitor 240 has almost no charge while connected to the Unisoto 100, is connected to the source unit 100. Note that FIG. 4 shows the output til of the power supply unit 1 (11) and the capacitor 240, similar to the previous FIGS. 9 and 11.
3 is a signal waveform diagram showing the charging voltage vb of the circuit 310 and the t source voltage Va of the circuit 310. FIG. Before connecting the unit 200 to the TFL unit 100, the output current of the power supply unit 1 (11) is
Flows only to 00. This current I is a constant current, and the fourth
In figure (a), 1. It is shown as closed. When unit 200 is connected to Ha unit loO,
The output current ■ of the power supply unit 1 (11) is the unit 7) 2 (
This is the total current of the current flowing through the unit 10 and the current flowing through the unit 300. Here, the current flowing through unit 7 200 consists of the charging current of capacitor 240 and the current flowing through other parts of unit 200 than capacitor 240. The former is a constant current, and the latter is also a constant current, as described above. Therefore, in this case as well, the output current I of the NR unit 1 (11) is also a constant current. This current I is shown in Fig. 4(a).
In this case, it is shown as ■2. In this case, if the charging current of the capacitor 240 is set appropriately, as shown in FIG.
) output current I! can be prevented from exceeding the rated current 11-. As a result, as shown in FIG. 4(b), when the unit 200 is connected to the power supply unit 100, the NB voltage Va of the circuit 3]0 of the unit 3 (11) can be prevented from decreasing temporarily. Therefore, malfunction of the circuit 310 can be prevented. Furthermore, by charging the capacitor 240 with a constant current, the capacitor 240
The charging time CT can be significantly shortened compared to the conventional configuration shown in FIG. The charging of the capacitor 240 and the voltage vb are controlled by the constant voltage circuit 272.
The output voltage Vll! F! When this capacitor 2 reaches
40 charging operations are prohibited. Therefore, the output current I of the ii source unit 1 (11) is the total current of the current flowing through the unit 300 and the current flowing through the unit 200 excluding the charging current of the capacitor 240. In FIG. 4(a), this current is shown as I3. As detailed above, in this embodiment, the capacitor 240
Since I decided to charge it with a constant current, the
), it is possible to prevent the circuit 310 already connected to the power supply unit 100 from malfunctioning, and the charging time CT of the capacitor 240 can be shortened. Further, in this embodiment, the constant current transistor 2640 uses the comparator 271 having hysteresis characteristics.
Since on/off is controlled, the voltage V ref
It is possible to prevent charging and charging prohibition from being repeated frequently near t. Furthermore, in this embodiment, since the DC/DC converter 250 compensates for the voltage drop of the diode 230, the charging voltage vb of the capacitor 240 is set to a voltage within the rated voltage range of the integrated circuit (hereinafter referred to as IC). can be secured. That is, the output voltage of the power supply unit 1 (11) is normally 5V, but when it is supplied to the circuit 210, it is stepped down by about 0.7V by the diode -230, so the output voltage is about 4.3V. Become. On the other hand, when the circuit 210 is composed of an IC, its rated voltage range is 4.5 to 5.5. Therefore, if no precautions are taken, the voltage drop may cause the circuit 210 to malfunction. On the other hand, in this embodiment, the DC/DC converter 250
is provided to compensate for the voltage drop of the diode 230, so malfunctions of the circuit 210 can be prevented. FIG. 5 is a circuit diagram showing the configuration of a second embodiment of the invention. In FIG. 5, the same parts as in FIG. 2 are given the same reference numerals. In the previous embodiment, N is used as the constant current transistor 264.
The case where a PN transistor is used has been explained. In contrast, this embodiment uses a PNP transistor. In accordance with this, the collector of the switching transistor 273 is connected to the emitter of the constant current transistor 264, and the emitter is connected to the base. According to such a configuration, the charging voltage vb of the capacitor 240 is equal to the output voltage (■) of the constant voltage circuit 272. When the switching transistor 273 turns on after exceeding art, the potential difference between the emitter and the base of the constant current transistor 264 becomes approximately O■, so this transistor 264 turns off. This prohibits the charging operation of capacitor 240. Even in this configuration, since the capacitor 240 can be charged with a constant current, the same effect as in the first embodiment can be obtained. FIG. 6 is a circuit diagram showing the configuration of a third embodiment of the present invention. In FIG. 6, the same parts as in FIG. 2 are given the same reference numerals. First thing first. In the second embodiment, the constant current charging circuit 2
A case has been described in which the charging current of the capacitor 240 is made constant by detecting the current on the input side of the capacitor 60. , : In contrast, this embodiment detects the current on the output side of the constant current charging circuit 260 to
Full of! It is designed to keep the current constant. Note that the illustrated constant current charging circuit 260 is similar to that shown in FIGS.
Unlike the constant current charging circuit 260 shown in the figure, the current detection resistor 2
65. Two operational amplifiers 266267, constant voltage circuit 26
Consists of 8. Here, one end of the current detection resistor 265 is connected to the emitter of the constant current transistor 264, and the other end is connected to one end of the capacitor 240. The inverting input terminal of the operational amplifier 266 is connected to the current detection resistor 2
The operational amplifier 26 is connected to one end of the current detection resistor 265, and the non-inverting input terminal is connected to the other end of the current detection resistor 265.
The output terminal of 6 is connected to the inverting input terminal of operational amplifier 267. An output terminal of a constant voltage circuit 268 is connected to a non-inverting input terminal of the operational amplifier 267. The output terminal of operational amplifier 267 is connected to the base of transistor 264. According to such a configuration, first, the current detection resistor 265
The operational amplifier 266 detects the voltage drop. Next, this detection output and constant current IF! 268 output voltage V
The operational amplifier 267 detects the voltage difference between the voltage and the raft. Finally, the base voltage of the constant current transistor 264 is controlled by this detection output. As a result, the transistor 26
4 emitter current is controlled. Therefore, capacitor 240 is charged with a constant current. Even in such a configuration, the same effects as in the previous embodiment can be obtained. In the above description, a case has been described in which the present invention is applied to a power back amplifier circuit of a communication device, but the present invention can also be applied to a power back amplifier circuit of an electronic device other than a communication device. Further, in the present invention, it goes without saying that the specific configurations of the constant current charging circuit 260 and the charging inhibiting circuit 270 can be modified in various ways without departing from the gist thereof. C Effects of the Invention] As detailed above, according to the invention, the power backup capacitor is charged with a constant current, so
When the power supply is connected, not only can malfunctions of circuits already connected to the power supply be prevented, but also the charging time of the capacitor can be shortened. 4,

【図(12)の簡単な説明】 第1図は、この発明の原理的な構成を示すブロック図、 第2図は、この発明の第1の実施例の構成を示す回路図
、 第3図は、第2図の動作を説明するための特性図、 第4図は、この発明の一実施例の動作を説明するための
図、 第5図は、この発明の第2の実施例の構成を示す回路図
、 第6図は、この発明の第3の実施例の構成を示す回路図
、 第7図は、通信機器の実装構成を示すブロック図、 第8図は、従来のTX源バックアップ回路の一例の構成
を示す回路図、 第9図は、第8図の動作を説明するための信号波形図、 第10図は、従来の電源バックアップ回路の他の例の構
成を示す回路図、 第11図は、第10図の動作を説明するための信号波形
図である。 図において、 11・・・バックアップ用コンデンサ、12・・・定電
流充電手段、 13・・・充電禁止手段、 261.265・・・電流検出用抵抗、262.268
・・・定電圧回路、 263.266.267・・・オペアンプ、264・・
・定電流用トランジスタ。 図中、同一符号は、同一部または相当部を示す。
[Brief explanation of Figure (12)] Figure 1 is a block diagram showing the basic configuration of this invention, Figure 2 is a circuit diagram showing the configuration of the first embodiment of this invention, and Figure 3. is a characteristic diagram for explaining the operation of FIG. 2, FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of one embodiment of this invention, and FIG. 5 is a configuration of a second embodiment of this invention. FIG. 6 is a circuit diagram showing the configuration of the third embodiment of the present invention. FIG. 7 is a block diagram showing the implementation configuration of communication equipment. FIG. 8 is a conventional TX source backup 9 is a signal waveform diagram for explaining the operation of FIG. 8; FIG. 10 is a circuit diagram showing the configuration of another example of the conventional power backup circuit; FIG. 11 is a signal waveform diagram for explaining the operation of FIG. 10. In the figure, 11... Backup capacitor, 12... Constant current charging means, 13... Charging inhibiting means, 261.265... Current detection resistor, 262.268
... Constant voltage circuit, 263.266.267... Operational amplifier, 264...
- Constant current transistor. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)電源バックアップ用のコンデンサ(11)と、こ
のコンデンサ(11)を定電流で充電する定電流充電手
段(12)と、 この定電流充電手段(12)により、前記コンデンサ(
11)が所定電圧まで充電されたとき、前記定電流充電
手段(12)の充電動作を禁止する充電禁止手段(13
)とを具備したことを特徴とする電源バックアップ回路
(1) A power backup capacitor (11), a constant current charging means (12) for charging this capacitor (11) with a constant current, and this constant current charging means (12)
11) is charged to a predetermined voltage, charging inhibiting means (13) for inhibiting the charging operation of the constant current charging means (12);
) A power backup circuit characterized by comprising:
(2)前記定電流充電手段(12)は、 コレクタ・エミッタ電流路が前記コンデンサ(11)の
充電経路に挿入された定電流用トランジスタ(264)
と、 この定電流用トランジスタ(264)を流れる電流を検
出する電流検出手段(261、265)と、この電流検
出手段(261、265)により検出された電流が一定
となるように、前記定電流用トランジスタ(264)の
ベース電位を制御するベース電位制御手段(262、2
63、266、267、268)とを具備するように構
成されていることを特徴とする請求項(1)記載の電源
バックアップ回路。
(2) The constant current charging means (12) is a constant current transistor (264) whose collector-emitter current path is inserted into the charging path of the capacitor (11).
and a current detecting means (261, 265) for detecting the current flowing through the constant current transistor (264), and a current detecting means (261, 265) for detecting the current flowing through the constant current transistor (264). base potential control means (262, 2) for controlling the base potential of the transistor (264) for
63, 266, 267, 268). 63, 266, 267, 268). The power backup circuit according to claim 1.
(3)前記充電禁止手段(13)は、 前記コンデンサ(11)の充電時は、このコンデンサ(
11)が第1の電圧(V_r_e_f_2)まで充電さ
れたとき、前記定電流充電手段(12)の充電動作を禁
止し、前記コンデンサ(11)の放電時は、このコンデ
ンサ(11)が前記第1の電圧(V_r_e_f_2)
より低い第2の電圧(V_r_e_f_1)まで放電さ
れたとき、前記定電流充電手段(12)の充電動作の禁
止を解除するように構成されていること特徴とする請求
項(1)記載の電源バックアップ回路。
(3) The charging inhibiting means (13) is configured to prevent the capacitor (11) from charging when the capacitor (11) is charged.
11) is charged to the first voltage (V_r_e_f_2), the charging operation of the constant current charging means (12) is prohibited, and when the capacitor (11) is discharged, this capacitor (11) is charged to the first voltage (V_r_e_f_2). voltage (V_r_e_f_2)
The power supply backup according to claim 1, characterized in that the power supply backup is configured to release the prohibition of the charging operation of the constant current charging means (12) when the power supply is discharged to a lower second voltage (V_r_e_f_1). circuit.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002214279A (en) * 2001-01-17 2002-07-31 Akita Kaihatsu Center Ard:Kk Device evaluation circuit

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