JPH04147076A - 電源装置及びそのバックアップ電源のチェック方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 バッテリー及びその充電回路により構成されるバックア
ップ電源を有する電源装置に関し、二次電池にてハ・ノ
テリーハックアソプされる電源装置であっても、ハック
アンプ電源の異常を正確に検出し、バックアップ対象が
保持する情報の正確性を確保することのできる電源装置
を提供することを目的とし、 電源投入により電力供給を開始する主電源と、該主電源
から電力が供給されることにより動作する充電回路と、
バックアップ対象に電力を供給する二次電池と、該二次
電池と前記充電回路とを接続し、主電源がオフ状態では
開放されるスイッチ手段と、前記二次電池の異常の有無
を検査する異常検査手段と、該異常検査手段による検査
が終了した際に、前記スイッチ手段を閉成するスイッチ
制御手段とを具備したものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、バッテリー及びその充電回路により構成され
るハックアンプ電源を存する電源装置に関し、特にハッ
クアップ電源の電圧チエツク方式の改良に関する。

近年、パーソナルコンピョータ等の電子機器では、主電
源をオフにしてもバッテリーで動作するカレンダタイマ
や、バックアップメモリ等を有するものが増えている。

カレンダタイマは、主１１ｉｆ［がオフにされてもその
動作を継続するものであり、このタイマにより所定時刻
における自動電源投入／遮断が可能になっている。また
、主電源が投入された際に正確な日時をシステムに提供
できるので、常に正確な日時の表示又は印ｊＧ１１等が
できるようになっている。

また、バックアップメモリは、主電源がオフにされる前
の所定のデータ、例えばメモリの割当情報やシステム構
成情報等を記憶するもので、主電源がオンになった時に
、バックアップメモリの内容に従ってシステムの再設定
等を行うことにより、電源をオフにする前の状態で動作
を再開させることができるようになっている。

したがって、カレンダタイマの内容やバンクアップメモ
リに記憶されたデータには正確性が要求される。このデ
ータの正確性を担保するために、バッテリー電圧を常に
正常値に保つ必要がある。

（従来の技術〕 従来のパーソナルコンビ二一夕等の電子機器においては
、バッファ・ノブ電源としては、主に乾電池等の一次電
池が用いられている。

この場合、主電源をオンにした際、又はその後必要に応
して一次電池の電圧をチヱノクし、規定電圧より低くな
った場合に、例えばデイスプレィ画面上にその旨のメン
セージを表示して交換を指示するようになっている。

しかしながら、−次電池は寿命が短いので頻繁に取り替
える必要があり、交換に手間がかかるとともにコスト高
になるという問題がある。

そこで、バンクアップ電源として二次電池とその充電回
路を備え、主電源がオンにされることにより二次電池の
充電を開始し、これを主電源がオン状態にある間継続す
る一方、主電源がオフにされると、該二次電池からカレ
ンダタイマやバックアップメモリ等のハックアップ対象
に電力を供給し、これらを正常に動作させるものが考え
られている。この方式を採用する電源装置によれば、上
述した一次電池を用いてバックアップする場合の問題を
解消できる。

［発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、バックアップ電源として二次電池を用い
た場合であっても、データの正確性を担保するために該
二次電池の電圧を所定値に保たなければならず、したが
って、電圧の異常を検出する何等かの手段が必要である
。

ところが、上記構成の二次電池を用いたバンクアップ電
源は、主電源がオンにされた状態ではすでに充電回路に
よる充電が開始され、電圧が規定電圧に達しているので
二次電池の電圧異常を検出できないという問題がある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、二次電
池にてハツチリーバツクアップされる電源装置であって
も、バックアップ電源の異常を正確に検出し、ハックア
ンプ対象が保持する情報の正確性を確保することのでき
る１ｉｆｉ装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明を原理的に説明するための図である。

図中、１は主電源であり、充電回路２、異常検査手段６
、スイッチ制御手段７に電力を供給し、これらを動作さ
せるものである。２は充電回路であり、通常運用時はス
イッチ手段５を介して二次電池４を充電すると同時にバ
ックアップ対象３の電源として作用する。３はハックア
ンプ対象であり、例工ばカレンダタイマ、ハックアンプ
メモリ等がバックアップ対象となる。４は二次電池であ
り、システムのバックアップを源である。５はスイッチ
手段であり、上記充電回路２と二次電池４との接続又は
切断を行うものである。６は異常検査手段であり、主電
源１が投入されて電圧が安定化した後に出力されるレデ
ィ信号を受は取った後に、二次電池４の異常、例えば電
圧低下等を検査するものである。７はスイッチ制御手段
であり、上記スイッチ手段５の開閉を制御するものであ
る。

このスイッチ制御手段７は、電源投入時に開放状態にさ
れているスイッチ手段５を、異常検査手段６から検査終
了信号を受は取ったことを条件に閉成するものである。

〔作用〕

主電源１がオフにされると、充電回路２、異常検査手段
６及びスイッチ制御手段７への電源供給が停止され、同
時にスイッチ手段５が開放される。

これにより、二次電池４が供給する電力でノ＼ツクアン
プ対象３が動作を継続する。

かかる状態で電源が投入され、生霊ｔＡ１が立ち上がっ
て所定電圧の出力が可能になると、該生霊１１！１から
レディ信号が出力される。

異常検査手段６は、上記レディ信号を受は取ってから所
定時間経過した時点で、二次電池４の電圧が所定値以上
あるか否かを検査する。この際、スイッチ手段５は開放
されているので、充電回路２から供給される電力とは無
関係に、二次電池４の電圧のみが検査対象となる。また
、異常検査手段６は、上記レディ信号を受は取ってから
所定時間が経過したことにより、検査終了信号をスイッ
チ制御手段７に供給する。これにより、スイッチ制御手
段７はスイッチ手段５を閉成せしめ、充電回路２による
二次電池４の充電を開始し、通常の給電状態にはいる。

このように、電源投入時に二次電池４の充電が阻止され
た状態で該二次電池４の電圧を検査するので、正確な電
圧の検査が可能となっている。また、異常検査手段６や
スイッチ制御手段７の電源は、所定電圧を出力する主電
源１から供給するようにしたので、これら異常検査手段
６やスイッチ制御手段７を動作させるための別の電源を
設ける必要もない。

〔実施例］ 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

第２図は、本発明の実施例の構成を示すブロック図であ
る。図中、第１図に示したものと同−又は相当部分には
同一符号を付して説明する。

図において、１は主電源であり、図示しない電源スィッ
チの投入により作動を開始するものである。この主電源
１からは、例えば＋５ボルト、＋１２ボルト等の電力が
装置各部に供給されるようになっている。また、この主
電源１からは、該生霊ｆｉｌの＋５ボルト、＋１２ボル
トの出力電圧が定格値になった際に、レディ信号ＰＲＤ
Ｙが出力されるようになっている。このレディ信号ＰＲ
ＤＹは、スイッチ駆動回路７及び電圧異常検出回路６に
供給される。

２は充電回路であり、その一端が、上記主電源１が出力
する＋１２ボルトに接続された抵抗Ｒで構成されている
。この抵抗Ｒの他端は後述するリレー５に接続されるよ
うになっている。

３はハックアップ対象としてのメモリであり、充電回路
２（電源オン時）又は二次電池４（電源オフ時）からの
給電により、メモリ内容を維持するようになっている。

なお、図ではハックアップ対象としてメモリを示したが
、カレンダタイマその他の電源ハックアンプが必要な素
子であっても良いことは勿論である。

４は二次電池であり、充電／放電が可能なバンクアップ
電源として用いられるものである。この二次電池４とし
ては、例えば、ニッケルカドミウム（ＮｉＣｄ）電池が
用いられる。

５はスイッチ手段としてのリレーであり、メーク接点を
有するものである。即ち、１Ｎコイル５１に電力が供給
されない状態（ハイインピーダンス状態を含む）では接
点５２は開放された状態にあり、電磁コイル５１に電流
が流れると、接点５２が閉成するものである。

このリレー５の電磁コイル５１の一端は＋５ボルトに接
続され、他端はスイッチ駆動回路７に接続されるように
なっている。そして、スイッチ駆動回路７からＬレベル
の信号が供給されることにより電磁コイル５１を電流が
流れ、接点５２が閉成されるようになっている。また、
接点５２は充電回路２と二次電池４との間を接続し又は
切断するように配置されている。

６は異常検査手段としての電圧異常検出回路であり、Ｐ
ＲＤＹ立上り検出回路６Ｉ、インバータ６２、フリップ
フロップ６３、電圧比較器６４、ＮＡＮＤゲート６５及
びフリンブフロ・ンブ６６により構成されている。

ＰＲＤＹ立上り検出回路６１は、例えばタイマ或いはモ
ノステーブルマルチバイブレークで構成されるものであ
る。そして、土竜ｆｌｌから供給されるレディ信号ＰＲ
ＤＹのＬレベルからＨレベルへの変化をトリガーとして
、所定のＨレベルの幅りを有するパルス信号Ｓ１を生成
するものである。

このＰＲＤＹ立上り検出回路６１が出力するパルス信号
Ｓ１はインバータ６２及びＮＡＮＤゲート６５に供給さ
れるようになっている。

フリップフロップ６３は、ＰＲＤＹ立上り検出回路６１
が出力するパルス信号Ｓ１をインバータ６２で反転した
信号Ｓ２の立ち上がりのエツジでセットされるもので、
このフリップフロップ６３の出力信号は検査終了信号Ｃ
ＨＫＯＫとしてスイッチ駆動回路７に供給されるように
なっている。

電圧比較器６４ば、図示しない基！１！電圧電圧回路で
発生される、例えば４．２ボルトの基準電圧と二次電池
４の出力電圧とを比較し、二次電池４の出力電圧が基準
電圧より低ければＨレベル、高ければＬレベルの信号Ｓ
４を出力するものである。

この電圧比較器６４の出力信号Ｓ４はＮＡＮＤゲート６
５に供給されるようになっている。

フリップフロップ６６は、ＮＡＮＤゲート６５の出力、
つまり、電圧比較器６４の出力信号Ｓ４がＨレベルであ
って、且つＰＲＤＹ立上り検出回路６１が出力するパル
ス信号ＳｌがＨレベルの区間だけＬレベルになる信号Ｓ
５の立ち上がりのエツジでセ・ントされるもので、この
フリンフ゛フロノ１６６が出力する信号ＡＬＭは、アラ
ーム信号として図示しない制御部に供給されるようにな
っている。このアラーム信号ＡＬＭを受は取った制御部
は、その旨をオペレータに知らせるようになっている。

７はスイッチ駆動回路であり、ドライブ能力が大きく、
且つ条件が成立しない時はハイインピーダンスになるＮ
ＡＮＤゲー）７１で構成されている。このＮＡＮＤゲー
ト７１の一方の入力にはレディ信号ＰＲＤＹが、他方の
入力には検査終了信号ＣＨＫＯＫが供給され、これら両
信号の論理積がとられ、さらに反転されてドライブ信号
Ｓ３としてリレー５のｔ磁コイル５１に供給されるよう
になっている。ＦＩｒＪち、このスイッチ駆動回路７は
、レディ信号ＰＲＤＹが有意であり、且つ所定時間が経
過したことによりリレー５の１ｉｔｆｉコイル５１を駆
動し、接点５２を閉成させるようになっている。

１０は保護ダイオードであり、例えば６ポルトの電圧が
印加された時に導通して電流を逃がす機能を有している
。これにより、二次電池４又はメモリ３に過電圧が印加
されることにより、これらが破壊される事態を回避でき
るものとなっている。

次に上記構成の電源装置の動作について第３図のタイミ
ングチャートを参照しながら説明する。

先ず、電源オフ状態においては、リレー５の接点５２は
開放されており、メモリ３には二次電池４から電力が供
給されている。したがって、メモリ３の内容は電源オフ
状態であっても記憶内容が保存された状態にある。この
場合、二次電池４からの電力は電圧異常検出回路６の電
圧比較器６４にも供給されるが、電圧比較器６４は主電
源１から電源が供給されて初めて動作するものであり、
生霊ｔＡ１がオフ状態にある間は同等動作しない。

かかる状態で、図示しないｉｉｉスイッチにより主電源
１の電源が投入されると、第３図（ａ）に示すように、
該主１ｉｔｆｉｌが出力する＋５ボルト、＋１２ボルト
は徐々に上昇し、所定時間経過後に規定出力電圧になる
。主電源１は、同図（ｂ）に示すように、＋５ボルト、
＋１２ボルトが規定出力電圧になった状態でレディ信号
ＰＲＤＹを出力する。このレディ信号ＰＲＤＹの出力タ
イミングは主電源１の仕様によるものである。

このレディ信号ＰＲＤＹが出力される時点では、充電回
路２、電圧異常検出回路６及びスイッチ駆動回路７には
、正規の電圧を有する電力が供給された状態にあり、こ
れら各回路２．６．７は動作可能状態にある。

このような状態でレディ信号ＰＲＤＹが電圧異常検出回
路６のＰＲＤＹ立上り検出回路６１に供給されると、同
図（ｃ）に示すように、所定幅ものパルス信号Ｓ１を生
成する。このパルス信号Ｓ１は、同図（ｄ）に示すよう
に、インバータ６２で反転されてパルス信号Ｓ２として
フリップフロップ６３に供給される。

フリップフロップ６３は、同図（ｅ）に示すように、上
記パルス信号Ｓ２の立ち上がりのエツジでセットされ、
検査終了信号ＣＨＫＯＫとしてスイッチ駆動回路７に供
給される。

スイッチ駆動回路７では、同図（ｆ）に示すように、Ｎ
ＡＮＤゲート７１により、上記レディ信号ＰＲＤＹと検
査終了信号ＣＨＫＯＫとの論理積をとり、さらに反転し
てドライブ信号Ｓ３として出力する。このドライブ信号
Ｓ３は、リレー５の電磁コイル５１に供給され、接点５
２を閉成する。

これにより、充電回路２による二次電池４への充電が開
始される。

一方、電圧異常検出回路６の電圧比較器６４は、リレー
５の接点５２が開放された状態において、−次電池４か
ら供給される電圧と基準電圧とを比較し、二次電池４の
電圧が基準電圧より高ければ、つまり二次電池４の出力
電圧が正常であれば、同図（ｆ）の破線で示すようにＬ
レベルになり、二次電池４の電圧が基準電圧より低けれ
ば、つまり異常であれば、同図（ｆ＞の実線で示すよう
に、Ｈレベルになる信号Ｓ４を出力する。

この信号Ｓ４は、同図（ｈ）に示すように、ＮＡＮＤゲ
ート６５に供給されて、上記ＰＲＤＹ立上り検出回路６
１との論理積がとられ、さらに反転されて信号Ｓ５とし
て出力される。

フリップフロップ６６は、同図（ｉ）に示すように、上
記信号Ｓ５の立ち上がりのエツジでセットされる。そし
て、このフリップフロップ６６の出力はアラーム信号Ａ
ＬＭとして図示しない制御部に供給される。制御部は、
このアラーム信号ＡＬＭを受けて、表示器を点灯したり
、あるいはデイスプレィ画面にパンテリーアラームであ
る旨を表示したりして、二次電池４が異常である旨をオ
ペレータに知らせるようになっている。

このように、電圧異常検出回路６は、充電回路２による
二次電池４の充電開始直前の二次電池４の電圧を検査し
、正常であるか異常であるかの判断を行うようにしたの
で、二次電池４の正確な電圧を検出できるものとなって
いる。

なお、上記実施例では、電圧異常検出回路６をハードウ
ェアで構成して検査終了信号ＣＨＫＯＫを出力するよう
にしているが、電圧比較器６４の出力をソフトウェアで
調べることができるようにするとともに、ソフトウェア
で検査終了信号ＣＨＫＯＫをドライブできるように構成
し、電圧比較器６４の出力が規定値以上であると判断し
たときに検査終了信ＣＨＫＯＫをドライブすることによ
り、上記実施例と同様の作用・効果が得られるこの場合
、ハードウェアの量を削減できるという効果がある。

〔発明の効果〕

以上詳述したようにこの発明によれば、二次電池にてバ
ッテリーバックアンプされる電源装置であっても、バッ
クアップ電源の異常を正確に検出し、バックアップ対象
が保持する情報の正確性を確保することのできる電源装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、 第２図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、 第３図は第２図に示した実施例の動作を説明するための
タイミングチャート図である。 図において、 ■・・・主電源、 ２・・・充電回路、 ３・・・ハックアップ対象、 ４・・・二次電池、 ５・・・スイッチ手段（リレー）、 ６・・・異常検査手段（ｉｉ圧異常検出回路）、７・・
・スイッチ制御手段（スイッチ駆動回路）。 図中、同一符号は同−又は相当部を示す。 淳→と」Ｈの死９Ｌ昨ハ目 第１図 本発明の質掩伊］ 第 図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）電源投入により電力供給を開始する主電源（１）
   と、 該主電源（１）から電力が供給されることにより動作す
   る充電回路（２）と、 バックアップ対象（３）に電力を供給する二次電池（４
   ）と、 該二次電池（４）と前記充電回路（２）とを接続し、主
   電源（１）がオフ状態では開放されるスイッチ手段（５
   ）と、 前記二次電池（４）の異常の有無を検査する異常検査手
   段（６）と、 該異常検査手段（６）による検査が終了した際に、前記
   スイッチ手段（５）を閉成するスイッチ制御手段（７）
   と を具備したことを特徴とする電源装置。
2. （２）請求項１記載の電源装置において、前記異常検査
   手段（６）及びスイッチ制御手段（７）は主電源（１）
   から供給される電力で動作することを特徴とする電源装
   置。
3. （３）請求項１記載の電源装置において、前記異常検査
   手段（６）による検査終了は、電源投入から所定時間経
   過したことにより判断することを特徴とする電源装置。
4. （４）請求項１記載の電源装置において、バックアップ
   対象（３）は、カレンダタイマ又はバックアップメモリ
   であることを特徴とする電源装置。
5. （５）二次電池（４）によるバックアップ電源を有し、
   通常運用時は充電回路（２）からスイッチ手段（５）を
   介して二次電池（４）が充電される電源装置において、
   前記二次電池（４）の異常検査を行う際、主電源（１）
   が投入されてシステムが立ち上がった時にスイッチ手段
   （５）を開放した状態で二次電池の異常を検査し、その
   後、スイッチ手段（５）を閉成して二次電池（４）の充
   電を行うことを特徴とする電源装置のバックアップ電源
   のチェック方式。