JPH04167014A - Power backup circuit for microcomputer - Google Patents

Power backup circuit for microcomputer

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JPH04167014A
JPH04167014A JP2294460A JP29446090A JPH04167014A JP H04167014 A JPH04167014 A JP H04167014A JP 2294460 A JP2294460 A JP 2294460A JP 29446090 A JP29446090 A JP 29446090A JP H04167014 A JPH04167014 A JP H04167014A
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microcomputer
backup
voltage
timer circuit
capacitor
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Yasuhide Ikeuchi
康秀 池内
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Noritz Corp
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Abstract

PURPOSE:To secure a constant, sufficiently-long backup time regardless of whether a load is driven or not by turning on a Zener diode with the voltage of a backup capacitor for a watch dog timer circuit which is separated from the load. CONSTITUTION:A watch dog pulse transmitting circuit is connected to the backup capacitor C2 for the watch dog timer circuit IC1 to hold the Zener diode ZD1 ON. Namely, the backup capacitor C2 for the watch dog timer circuit IC1 which holds the Zener diode ZD1 in the conducting state is separated from the load, so even if a power failure occurs, its voltage drop is slow and the watch dog timer circuit IC1 outputs no reset signal, so that the microcomputer MC continues to operate. This backup state is maintained until the voltage across the backup capacitor C2 drops below the Zener voltage. Consequently, the microcomputer is given the nearly constant, sufficiently long backup time regardless of whether the load is driven or not.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ウォッチドッグタイマ回路を備えたマイコン
の電源ハックフッ1回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Field of Industrial Application> The present invention relates to a power hack circuit for a microcomputer equipped with a watchdog timer circuit.

〈従来の技術〉 第2図にマイコンの電源バックアップ回路の従来例を示
す。
<Prior Art> Figure 2 shows a conventional example of a power backup circuit for a microcomputer.

第2図において、2は商用電源、4はダイオードブリッ
ジをもって構成された全波整流回路、C1は平滑コンデ
ンサ、ICIは集積回路で構成されたウォッチドッグタ
イマ回路、Qlはパワートランジスタ、C2はウォッチ
ドッグ用バ、クアップコンデンサ、MCはマイクロコン
ピュータ、C3はマイコン用バックアップコンデンサ、
RLIはアクチュエータ(負荷)としてのリレー、R1
−R6は抵抗、Dlは逆流防止ダイオード、ZDlはツ
ェナーダイオード、C4はコンデンサ、INVはインバ
ータである。リレーRLIは、例えば給湯機のガス比例
弁に対する電源スィッチとして用いられる。
In Figure 2, 2 is a commercial power supply, 4 is a full-wave rectifier circuit composed of a diode bridge, C1 is a smoothing capacitor, ICI is a watchdog timer circuit composed of an integrated circuit, Ql is a power transistor, and C2 is a watchdog. MC is a microcomputer backup capacitor, C3 is a microcomputer backup capacitor,
RLI is a relay as an actuator (load), R1
-R6 is a resistor, Dl is a backflow prevention diode, ZDl is a Zener diode, C4 is a capacitor, and INV is an inverter. Relay RLI is used, for example, as a power switch for a gas proportional valve of a water heater.

商用電源2からの交流入力は全波整流回路4と平滑コン
デンサC1とによって直流化され、直流iit源Vcc
を得る。直流電源Vccは、抵抗R1,逆流防止ダイオ
ードD1を介してウォッチドッグ用バンクアップコンデ
ンサC2を充電するとともに、パワートランジスタQ1
を介してマイコン用バックアップコンデンサC3を充電
する。マイコン用バンクアップコンデンサC3の充電電
圧VDDは、マイクロコンピュータMCの′r!i源電
圧として、5(V)に設定されている。
The AC input from the commercial power supply 2 is converted to DC by the full-wave rectifier circuit 4 and the smoothing capacitor C1, and the AC input from the commercial power supply 2 is converted to DC by the DC iit source Vcc.
get. The DC power supply Vcc charges the watchdog bank-up capacitor C2 via the resistor R1 and the reverse current prevention diode D1, and also charges the power transistor Q1.
The microcontroller backup capacitor C3 is charged via the microcomputer. The charging voltage VDD of the microcomputer bank up capacitor C3 is 'r!' of the microcomputer MC. The i source voltage is set to 5 (V).

ウォッチドッグタイマ回路IC1は、端子V0よりマイ
コン用’1H1i圧VDDを入力し、これを内蔵の基準
電圧Vrefo (5(V) )と比較し、その差分に
応して端子V CONアからパワートランジスタQ1に
与えるベース電圧を制御することにより、常にマイコン
用電源電圧V、が基準電圧Vrefoすなわち5 〔V
〕に自動的に保持されるように制御する。また、マイコ
ン用電源電圧VDDが抵抗R3゜R4によって分圧され
た電圧を端子■5より入力し、この分圧電圧が内蔵の基
準電圧Vref+よりも低くなったときに、リセット端
子RESよりマイクロコンピュータMCに対してリセッ
ト信号を出力する。基準電圧VreLは、マイコン用電
源電圧■。、 (5(V) ’)の5%減の電圧(4,
75(v〕)でアリ、マイクロコンピュータMCが正常
に動作する電源電圧の許容レンジの下限電圧として設定
されている。
The watchdog timer circuit IC1 inputs the microcomputer's 1H1i voltage VDD from the terminal V0, compares it with the built-in reference voltage Vrefo (5 (V)), and outputs the power transistor from the terminal V CONA according to the difference. By controlling the base voltage applied to Q1, the microcomputer power supply voltage V is always equal to the reference voltage Vrefo, that is, 5 [V
] is automatically maintained. In addition, when the power supply voltage VDD for the microcomputer is divided by the resistors R3 and R4 and the voltage is input from the terminal ■5, and this divided voltage becomes lower than the built-in reference voltage Vref+, the microcomputer is Outputs a reset signal to the MC. The reference voltage VreL is the power supply voltage for the microcomputer. , (5(V)') 5% less voltage (4,
75 (v) is set as the lower limit voltage of the allowable power supply voltage range for the microcomputer MC to operate normally.

マイクロコンピュータMCは、アクチュエータとしての
リレーRLIを駆動する場合に、インバータINVに対
して“H”の信号を出力する。すると、インバータIN
Vの出力側が“L”となり、直流電源Vccによる電流
がリレーRLIに流れてリレーRLIが駆動する。
Microcomputer MC outputs an "H" signal to inverter INV when driving relay RLI as an actuator. Then, inverter IN
The output side of V becomes "L", and current from DC power supply Vcc flows to relay RLI, driving relay RLI.

マイクロコンピュータMCは、リレーRLIの駆動時、
すなわち、インバータINVに対して“H′の信号を出
力している期間において、インバータINVに対して1
00 m5ecに1回の割合でパルス幅が100μse
cの“L”のパルス信号を出力する。すなわち、インバ
ータINVの出力が′L″となっている期間に、インバ
ータINVより100 m5ecごとに100μsec
幅の“H”のウォッチドッグパルスを出力する。インバ
ータINVから出力される上記のようなきわめて短い時
間幅のウォッチドッグパルスは、リレーRLIの駆動状
態に影響を与えない。
When the microcomputer MC drives the relay RLI,
That is, during the period when the "H" signal is output to the inverter INV, the
Pulse width is 100μsec once every 00 m5ec
Outputs the "L" pulse signal of c. That is, during the period when the output of the inverter INV is 'L', the inverter INV outputs 100 μsec every 100 m5ec.
Outputs a watchdog pulse with a width of “H”. The above-mentioned extremely short watchdog pulse outputted from the inverter INV does not affect the driving state of the relay RLI.

ところで、平滑コンデンサC1による直流′を源Vcc
がツェナーダイオードZDIのツェナー電圧よりも高く
ツェナーダイオードZDIを導通させているから、イン
バータINVから出力されたウォッチドッグパルスはツ
ェナーダイオードZDIを通過し抵抗R6を介してウォ
ッチドッグタイマ回路ICIのクロック端子CKに入力
される。ウォッチドッグタイマ回路ICIは、クロック
端子CKの状態を監視しており、もし何らかの原因でマ
イクロコンピュータMCが異常を起こした結果、ウォッ
チドッグパルスが入力されなくなったときは、リセット
端子RESからリセット信号を出力してマイクロコンピ
ュータMCをリセットする。
By the way, the DC' caused by the smoothing capacitor C1 is connected to the source Vcc.
is higher than the Zener voltage of the Zener diode ZDI and makes the Zener diode ZDI conductive, so the watchdog pulse output from the inverter INV passes through the Zener diode ZDI and is applied to the clock terminal CK of the watchdog timer circuit ICI via the resistor R6. is input. The watchdog timer circuit ICI monitors the state of the clock terminal CK, and if the microcomputer MC malfunctions for some reason and the watchdog pulse is no longer input, it outputs a reset signal from the reset terminal RES. Output and reset the microcomputer MC.

これにより、マイクロコンピュータMCは初期状態に戻
るため、インバータINVに対しては′L″の信号を出
力し、インバータINVの出力が“H”となるためリレ
ーRLIの駆動が停止される。
As a result, the microcomputer MC returns to its initial state, so it outputs a 'L' signal to the inverter INV, and since the output of the inverter INV becomes 'H', the driving of the relay RLI is stopped.

リレーRLIの非駆動状態、すなわち、インバータIN
Vの出力が“H”となっている場合におイテ、商用1t
if[2をOFFシタ場合ヤ商用′f!j、#2に停電
が生じた場合、マイクロコンピュータMCに対してはマ
イコン用バックアンプコンデンサC3が電源バックアッ
プを行い、ウォッチドッグタイマ回路ICIに対しては
ウォンチドッグ用バ。
The non-driving state of relay RLI, that is, the inverter IN
If the output of V is “H”, it is necessary to use commercial 1t.
If [2 is turned OFF, it is not commercially available! If a power outage occurs in j, #2, the microcomputer back amplifier capacitor C3 backs up the power for the microcomputer MC, and the wonchdog capacitor C3 provides power backup for the watchdog timer circuit ICI.

クアップコンデンサC2が電源バンクアップを行う。こ
の場合のバックアップ時間は15秒程度である。
The backup capacitor C2 performs power supply bank-up. The backup time in this case is about 15 seconds.

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、上記とは逆に、リレーRLIの駆動状態におい
て、商用電源2において停電が生じた場合、インバータ
INVの出力が“L”となっていることから平滑コンデ
ンサC1の両端電圧(Vcc)が急速に降下するが、マ
イコン用バックアップコンデンサC3からマイコン用電
源電圧v0が供給され、商用電1112の停電にもかか
わらずマイクロコンピュータMCをバックアップしよう
とする。
<Problems to be Solved by the Invention> However, contrary to the above, when a power outage occurs in the commercial power supply 2 while the relay RLI is in the driving state, the smoothing capacitor is Although the voltage (Vcc) across C1 rapidly drops, the microcomputer power supply voltage v0 is supplied from the microcomputer backup capacitor C3, and attempts to back up the microcomputer MC despite the power outage of the commercial power line 1112.

リレーRLIについていえば、リレーRLIを駆動状態
に保持しようとする。
Regarding relay RLI, it is attempted to maintain relay RLI in a driven state.

ところが、平滑コンデンサC1の両端電圧の急速降下に
よってツェナーダイオードZDIが停電から2程度度で
カットオフしてしまうため、マイクロコンピュータMC
から出力されインバータINVを介して与えられたウォ
ッチドッグパルスはツェナーダイオードZDIを通過し
なくなる。この場合、ウォッチドッグタイマ回路ICI
は、クロック端子CKにウォッチドッグパルスが入力さ
れないことから、リセット端子RESよりマイクロコン
ピュータMCに対してリセット信号を出力することにな
る。そして、このリセット信号により、マイクロコンピ
ュータMCをリセットしてしまうため(このときリレー
RLIも駆動が停止されることになる)、商用電源2の
停電時におけるマイクロコンビエータMCのバンクアッ
プそのものが無意味なものとなる。
However, due to the rapid drop in voltage across the smoothing capacitor C1, the Zener diode ZDI cuts off approximately 2 degrees after a power outage, so the microcomputer MC
The watchdog pulse outputted from the inverter INV and applied through the inverter INV no longer passes through the Zener diode ZDI. In this case, the watchdog timer circuit ICI
Since no watchdog pulse is input to the clock terminal CK, a reset signal is output from the reset terminal RES to the microcomputer MC. Since this reset signal resets the microcomputer MC (relay RLI will also stop driving at this time), bank-up of the microcomviator MC itself at the time of a power outage of the commercial power supply 2 is meaningless. Become something.

すなわち、リレーRLIの非駆動状態での停電の場合に
は15秒程度のバックアップが可能であったのに対して
、リレーRLIの駆動状態での停電に対しては、ウォッ
チドッグパルスがクロック端子CKに入力されなくなる
ことからマイクロコンピュータMCそのものが2程度度
経過した後にリセットされてしまい、リレーRLIが駆
動状態から非駆動状態に切り換えられてしまう。
In other words, in the case of a power outage while relay RLI is not driven, a backup of about 15 seconds is possible, whereas in the case of a power outage while relay RLI is in the driven state, the watchdog pulse is connected to the clock terminal CK. Since no input is received, the microcomputer MC itself is reset after about two degrees, and the relay RLI is switched from the driven state to the non-driven state.

そのため、数秒後に商用電源2が停電状態から回復して
も、リレーRLIは停電直前の状態には復帰しないこと
になる。つまり、停電が数秒程度の短いものであっても
、マイクロコンピュータMCがすでにリセットされた後
であるため、機器の運転操作を最初からやり直さなけれ
ばならない。
Therefore, even if the commercial power supply 2 recovers from the power outage several seconds later, the relay RLI will not return to the state immediately before the power outage. In other words, even if the power outage is short, lasting only a few seconds, the microcomputer MC has already been reset, so the device must be operated from the beginning again.

これは、マイクロコンピュータMCに対するバックアッ
プが適切に行われていないことにほかならない。
This is nothing but the fact that the backup of the microcomputer MC is not properly performed.

本発明は、このような事情に鑑みて創案されたものであ
って、負荷の駆動・非駆動のいかんにかかわラス、マイ
クロコンピュータに対してほぼ一定のバックアップ時間
を与えることができるようにすることを目的とする。
The present invention has been devised in view of the above circumstances, and has an object to provide an almost constant backup time to a microcomputer regardless of whether the load is driven or not. With the goal.

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、このような目的を達成するために、次のよう
な構成をとる。
<Means for Solving the Problems> In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.

すなわち、本発明は、ウォッチドッグパルスの入力を監
視して所定期間内に入力されないときにマイクロコンピ
ュータに対してリセット信号を出力するウォッチドッグ
タイマ回路と、前記マイクロコンピュータに対するバッ
クアップコンデンサと、前記ウォッチドッグタイマ回路
に対するバンクアップコンデンサと、前記マイクロコン
ピュータから負荷に対する駆動指令を与える信号と同時
に送出されたウォッチドッグパルスをツェナーダイオー
ドを介して前記ウォッチドッグタイマ回路に与えるウォ
ッチドッグパルス伝達回路とを備えたマイコンのits
バックアンプ回路において、前記ウォッチドッグパルス
伝達回路を前記ウォッチドッグタイマ回路用のバンクア
ップコンデンサに接続することにより前記ツェナーダイ
オードを導通状態に保持させていることを特徴とするも
のである。
That is, the present invention provides a watchdog timer circuit that monitors input of a watchdog pulse and outputs a reset signal to a microcomputer when the input is not received within a predetermined period; a backup capacitor for the microcomputer; A microcomputer comprising a bank-up capacitor for a timer circuit, and a watchdog pulse transmission circuit that supplies a watchdog pulse sent from the microcomputer at the same time as a signal for giving a drive command to a load to the watchdog timer circuit via a Zener diode. its's
In the back amplifier circuit, the Zener diode is maintained in a conductive state by connecting the watchdog pulse transmission circuit to a bank up capacitor for the watchdog timer circuit.

く作用〉 本発明の上記構成による作用は、次のとおりである。Effect〉 The effects of the above configuration of the present invention are as follows.

ウォ・7千ドッグパルス伝達回路におけるツェナーダイ
オードを導通状態に保持しているウォッチドッグタイマ
回路用のバックアップコンデンサは、その蓄積電荷が負
荷によって消費されることはない。負荷の駆動状態で停
電が発生してもウォッチドッグタイマ回路用のバックア
ップコンデンサの電圧降下は緩やかものである。負荷駆
動時にマイクロコンピュータから送出されたウォッチド
ッグパルスは導通状態のツェナーダイオードを介してウ
ォッチドッグタイマ回路に与えられるため、ウォッチド
ッグタイマ回路からマイクロコンピュータに対してはリ
セット信号は出力されない。すなわち、マイクロコンピ
ュータは負荷に対する駆動指令を含めて現動作状態を続
行する。
The backup capacitor for the watchdog timer circuit that keeps the Zener diode in the 7,000-dog pulse transmission circuit in a conductive state will not have its accumulated charge consumed by the load. Even if a power outage occurs while the load is being driven, the voltage drop across the backup capacitor for the watchdog timer circuit is gradual. Since the watchdog pulse sent from the microcomputer during load driving is applied to the watchdog timer circuit via the conductive Zener diode, no reset signal is output from the watchdog timer circuit to the microcomputer. That is, the microcomputer continues the current operating state including the drive command for the load.

このようなマイクロコンピュータに対するtflバック
アップは、ウォッチドッグタイマ回路用のハックアップ
コンデンサの電圧がツェナー電圧以下になるまで続くが
、このハックアップコンデンサの蓄積電荷は負荷によっ
ては消費されないので、負荷の駆動・非駆動のいかんに
かかわらずほぼ一定の、しかも充分に長いバンクアップ
時間を確保することができる。
Such TFL backup for the microcomputer continues until the voltage of the hack-up capacitor for the watchdog timer circuit drops below the Zener voltage, but since the accumulated charge of this hack-up capacitor is not consumed by the load, it is not necessary to drive or drive the load. A substantially constant and sufficiently long bank-up time can be ensured regardless of whether or not the drive is performed.

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
<Example> Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail based on the drawings.

第1図は本発明の一実施例に係るマイコンの電源バンク
アップ回路を示す。
FIG. 1 shows a power bank up circuit for a microcomputer according to an embodiment of the present invention.

ダイオードブリッジをもって構成された全波整流回路4
は、その2つの入力端子が商用電源2の両端に接続され
、2つの出力端子が平滑コンデンサC1の両端に接続さ
れている。平滑コンデンサCIの両端に、抵抗R1,逆
流防止ダイオードD】およびウォッチドッグ用バックア
ップコンデンサC2の直列回路が接続されている。PN
P型のパワートランジスタQ1は、そのエミッタが逆流
防止ダイオードDlとウォッチドッグ用バックアップコ
ンデンサC2との接続点に接続され、コレクタが逆流防
止ダイオードD2.抵抗R7を介してマイコン用バック
アップコンデンサC3の一端に接続され、ベースがウォ
ッチドッグタイマ回路ICI  (三洋電I9■製LA
5693)の端子■。。9アに接続されている。そのエ
ミッタ・ベース間にはバイアス用の抵抗R2が接続され
ている。マイコン用ハックアンプコンデンサC3の他端
はグランドラインに接続されている。
Full-wave rectifier circuit 4 configured with a diode bridge
has its two input terminals connected to both ends of the commercial power supply 2, and its two output terminals connected to both ends of the smoothing capacitor C1. A series circuit including a resistor R1, a backflow prevention diode D], and a watchdog backup capacitor C2 is connected to both ends of the smoothing capacitor CI. P.N.
The P-type power transistor Q1 has its emitter connected to the connection point between the backflow prevention diode Dl and the watchdog backup capacitor C2, and its collector connected to the backflow prevention diode D2. It is connected to one end of the backup capacitor C3 for the microcomputer via the resistor R7, and the base is connected to the watchdog timer circuit ICI (LA made by Sanyo Denki I9■).
5693) terminal ■. . Connected to 9A. A bias resistor R2 is connected between the emitter and base. The other end of the microcomputer hack amplifier capacitor C3 is connected to the ground line.

逆流防止ダイオードD2のカソードは抵抗R8を介して
マイクロコンピュータMCの電源入力端子に接続されて
おり、その電源入力端子と抵抗R8との接続点P1がマ
イコン用電源電圧■。。(5〔V〕)になるよう設定さ
れている。マイコン用電源電圧■、となる接続点P1は
、ウォッチドッグタイマ回路ICIの端子v0に接続さ
れているとともに、分圧抵抗R3,R4を介してグラン
ドラインに接続されている。分圧抵抗R3,R4の接続
点は、ウォッチドッグタイマ回路■C1の端子V、に接
続されている。マイコン用バンク7 ノブコンデンサC
3の正極端子は、逆流防止ダイオードD3を介して抵抗
R8,R3の接続点P1に接続されている。
The cathode of the backflow prevention diode D2 is connected to the power input terminal of the microcomputer MC via a resistor R8, and the connection point P1 between the power input terminal and the resistor R8 is the microcomputer power supply voltage ■. . (5 [V]). The connection point P1, which is the microcomputer power supply voltage (2), is connected to the terminal v0 of the watchdog timer circuit ICI, and is also connected to the ground line via voltage dividing resistors R3 and R4. The connection point between the voltage dividing resistors R3 and R4 is connected to the terminal V of the watchdog timer circuit C1. Bank 7 for microcomputer Knob capacitor C
The positive terminal of No. 3 is connected to a connection point P1 between resistors R8 and R3 via a backflow prevention diode D3.

アクチュエータとしてのリレーRLIの一端は平滑コン
デンサCIの−@(直流11fA V cc )に接続
され、他端はインバータrNVの出力端子に接続されて
いる。インバータINVの入力端子はマイクロコンピュ
ータMCに接続されている。
One end of the relay RLI as an actuator is connected to -@ (DC 11 fA V cc ) of the smoothing capacitor CI, and the other end is connected to the output terminal of the inverter rNV. The input terminal of the inverter INV is connected to the microcomputer MC.

ウォッチドッグ用バックアップコンデンサC2の両端間
に、抵抗R5,ツェナーダイオードZD1、抵抗R6お
よびコンデンサC4の直列回路が接続され、抵抗R5と
ツェナーダイオードZD1のカソードとの接続点がイン
バータINVの出力端子に接続されている。抵抗R6と
コンデンサC4との接続点はウォッチドッグタイマ回路
IC1のクロック端子CKに接続され、ウォッチドッグ
タイマ回路ICIのリセット端子RESはマイクロコン
ピュータMCに接続されている。C5はウォッチドッグ
タイマ回路ICIにおけるウォッチトングパルス監視期
間の時定数を定めるコンデンサ、Gはグランド端子であ
る。
A series circuit of a resistor R5, a Zener diode ZD1, a resistor R6, and a capacitor C4 is connected between both ends of the watchdog backup capacitor C2, and the connection point between the resistor R5 and the cathode of the Zener diode ZD1 is connected to the output terminal of the inverter INV. has been done. The connection point between the resistor R6 and the capacitor C4 is connected to the clock terminal CK of the watchdog timer circuit IC1, and the reset terminal RES of the watchdog timer circuit ICI is connected to the microcomputer MC. C5 is a capacitor that determines the time constant of the watchton pulse monitoring period in the watchdog timer circuit ICI, and G is a ground terminal.

マイコン用バンクアップコンデンサC3、逆流防止ダイ
オードD2.D3、抵抗R7,R8をもってマイクロコ
ンピュータMCに対する’48ハソクアフプ回路が構成
されている。ウォッチドッグタイマ回路■C1、パワー
トランジスタQ1、分圧抵抗R3,R4、抵抗R5,R
6、ツェナーダイオ−FZDI、コンデンサC4,C5
をもってウォッチドッグ電圧監視回路が構成されている
Bank up capacitor C3 for microcomputer, backflow prevention diode D2. D3, resistors R7, and R8 constitute a '48 computer amplifier circuit for the microcomputer MC. Watchdog timer circuit ■C1, power transistor Q1, voltage dividing resistors R3, R4, resistors R5, R
6. Zener diode-FZDI, capacitor C4, C5
This constitutes a watchdog voltage monitoring circuit.

また、ツェナーダイオードZDIと抵抗R6をもってウ
ォッチドッグパルス伝達回路が形成されている。
Further, a watchdog pulse transmission circuit is formed by the Zener diode ZDI and the resistor R6.

本実施例と従来例との主な相違点は、次のとおりである
The main differences between this embodiment and the conventional example are as follows.

■ ツェナーダイオードZDIを導通状態に保持させて
おくための電源として、従来例では平滑コンデンサC1
の電圧を利用していたのに対して、本実施例ではウォッ
チドッグ用バックアンプコンデンサC2の電圧を利用し
ている。
■ In the conventional example, the smoothing capacitor C1 is used as a power supply to keep the Zener diode ZDI in a conductive state.
However, in this embodiment, the voltage of the watchdog back amplifier capacitor C2 is used.

■ パワートランジスタQ1のコレクタに、逆流防止ダ
イオードD2.抵抗R7,R8および逆流防止ダイオー
ドD3が接続されている。
■ A backflow prevention diode D2 is connected to the collector of the power transistor Q1. Resistors R7 and R8 and a backflow prevention diode D3 are connected.

このうち、本発明の趣旨に沿うのは■の方である。Among these, option (2) is more in line with the spirit of the present invention.

次に、上記のように構成されたマイコンの電源バフクア
ソブ回路の動作を説明する。
Next, the operation of the microcomputer power supply buffer subcircuit configured as described above will be explained.

メイン電源スィッチ(図示せず)を投入すると、商用電
源2からの交流入力を全波整流回路4と平滑コンデンサ
CIとで直流化して直流電源Vccを得る。この直流電
源Vccは、抵抗R1,逆流防止ダイオードD1を介し
てウォッチドッグ用バックアップコンデンサC2を充電
するとともに、抵抗R2での電圧降下によりパワートラ
ンジスタQ1を導通させる。
When the main power switch (not shown) is turned on, the AC input from the commercial power supply 2 is converted to DC by the full-wave rectifier circuit 4 and the smoothing capacitor CI to obtain the DC power Vcc. This DC power supply Vcc charges the watchdog backup capacitor C2 via the resistor R1 and the reverse current prevention diode D1, and also makes the power transistor Q1 conductive due to the voltage drop across the resistor R2.

パワートランジスタQ1のコレクタ電流は、逆流防止ダ
イオードD2および抵抗R8を介してマイクロコンピュ
ータMCの電源入力端子に印加され、マイクロコンピュ
ータMCを即座に立ち上げて起動する。一方、マイコン
用バックアンプコンデンサC3に対しては、逆流防止ダ
イオードD2および抵抗R7を介して徐々に充電を行う
。この場合に、点P1と点P2との間に逆流防止ダイオ
ードD3が存在しているため、マイコン用バンクアップ
コンデンサC3への充電を徐々に行いながらもマイクロ
コンピュータMCを即座に立ち上げることができるので
ある。それゆえ、マイコン用バックアップコンデンサC
3として数十刃μFもノ大容量のものを採用でき、マイ
クロコンピュータMCに対するバックアップ時間を長時
間化することができる。
The collector current of the power transistor Q1 is applied to the power input terminal of the microcomputer MC via the reverse current prevention diode D2 and the resistor R8, and immediately starts and starts the microcomputer MC. On the other hand, the microcomputer back amplifier capacitor C3 is gradually charged via the backflow prevention diode D2 and the resistor R7. In this case, since the backflow prevention diode D3 is present between the points P1 and P2, the microcomputer MC can be started up immediately while gradually charging the microcomputer bank-up capacitor C3. It is. Therefore, backup capacitor C for microcontroller
3, a large-capacity one of several tens of μF can be adopted, and the backup time for the microcomputer MC can be extended.

なお、ウォッチドッグタイマ回路ICIは、端子v0よ
り入力したマイコン用電源電圧VIIDに基づいて端子
V C0HTからのベース電圧を制御することにより、
マイコン用電源電圧VDIを一定(5〔V〕)に保持す
る点、および、端子V、から入力した電圧がマイコン用
電源電圧VH(5Cv))の5%減の電圧(4,75〔
V) )よりも低くなったときに、リセット端子RES
よりマイクロコンピュータMCに対してリセット信号を
出力する点は従来例と同様である。
Note that the watchdog timer circuit ICI controls the base voltage from the terminal V C0HT based on the microcomputer power supply voltage VIID input from the terminal v0.
The power supply voltage VDI for the microcomputer is held constant (5 [V]), and the voltage input from the terminal V is a voltage (4,75 [V]) that is 5% less than the power supply voltage VH (5Cv) for the microcomputer.
V) ), the reset terminal RES
This is similar to the conventional example in that a reset signal is output to the microcomputer MC.

マイクロコンピュータMCは、アクチュエータとしての
リレーRLIを駆動する場合に、インバータINVに対
して“H”の信号を出力する。すると、インパークIN
Vの出力側が“L″となり、直流電源Vccによる電流
がリレーRLIに流れてリレーRLIを駆動する。
Microcomputer MC outputs an "H" signal to inverter INV when driving relay RLI as an actuator. Then, Impark IN
The output side of V becomes "L", and current from DC power supply Vcc flows to relay RLI, driving relay RLI.

同時に、マイクロコンピュータMCは、リレーRLIの
駆動軟部に影響を与えない条件として、100m5ec
に1回の割合でパルス幅が100μsecの“L″のパ
ルス信号をインバータINVに出力する。すなわち、イ
ンバータINVの出力が“Lゝとなっている期間に、イ
ンバータINVより100 m5ecごとに100 p
sec幅の”H”のウォッチドッグパルスを出力する。
At the same time, the microcomputer MC sets the 100m5ec as a condition that does not affect the driving soft part of the relay RLI.
An "L" pulse signal with a pulse width of 100 μsec is outputted to the inverter INV once every 15 seconds. In other words, during the period when the output of the inverter INV is "L", 100 p is output from the inverter INV every 100 m5ec.
Outputs a "H" watchdog pulse with a width of sec.

ところで、ウォッチドッグ用バックアップコンデンサC
2の両端電圧によってツェナーダイオードZD1を導通
させており、インバータINVから出力されたウォッチ
ドッグパルスはツェナーダイオードZDIを通過し抵抗
R6を介してウォッチドッグタイマ回路rC1のクロッ
ク端子CKに入力される。ウオッチド、グタイマ回路I
CIは、クロック端子CKの状態を監視している。何ら
かの原因でマイクロコンピュータMCが異常を起こしウ
ォッチドッグパルスが出力されなくなったときは、リセ
ット端子「1ゴからリセット信号を出力してマイクロコ
ンピュータMCをリセットする。
By the way, watchdog backup capacitor C
The Zener diode ZD1 is made conductive by the voltage across the Zener diode ZD1, and the watchdog pulse output from the inverter INV passes through the Zener diode ZDI and is input to the clock terminal CK of the watchdog timer circuit rC1 via the resistor R6. Watched timer circuit I
CI monitors the state of clock terminal CK. If the microcomputer MC malfunctions for some reason and the watchdog pulse is no longer output, a reset signal is output from the reset terminal ``1'' to reset the microcomputer MC.

これにより、マイクロコンピュータMCは初期状態に戻
るため、インバータINVに対しては“L”の信号を出
力し、インバータINVの出力が′″H″となるためリ
レーRLIの駆動が停止される。
As a result, the microcomputer MC returns to its initial state and outputs an "L" signal to the inverter INV, and since the output of the inverter INV becomes ``H'', the driving of the relay RLI is stopped.

商用電源2において停電が生じた場合、マイクロコンピ
ュータMCに対する電源供給は、それまでの平滑コンデ
ンサC1→抵抗R1→逆流防止ダイオードD1→パワ7
トランジスタQ1→抵抗R8の経路に代えて、マイコン
用バックアップコンデンサC3−逆流防止ダイオードD
3の経路で行われる。
If a power outage occurs in the commercial power supply 2, the power supply to the microcomputer MC will be from the smoothing capacitor C1 → resistor R1 → backflow prevention diode D1 → power 7.
In place of the path from transistor Q1 to resistor R8, connect microcomputer backup capacitor C3 to backflow prevention diode D.
This is done in 3 routes.

この停電のときに、マイクロコンピュータMCからイン
バータINVに対して“H”が出力され、インバータI
NVの出力が“LlでリレーRLIが駆動状態にあった
とする。
During this power outage, the microcomputer MC outputs "H" to the inverter INV, and the inverter INV
Assume that the output of NV is "Ll" and the relay RLI is in the driven state.

インバータrNVの出力が“L”であるため、平滑コン
デンサclの放電は急速に行われるが、このことはツェ
ナーダイオードZDIの導通状態に何らの影響も与えな
い0本実施例の場合には、従来例とは異なり、ツェナー
ダイオードZDIは、ウォッチドッグ用バンクアップコ
ンデンサC2の電圧によって導通状態を保持されるため
であり、ウォッチドッグ用バンクアップコンデンサC2
からリレーRLIへは逆流防止ダイオードD1の存在に
よって電流が流出しないからである。
Since the output of the inverter rNV is "L", the smoothing capacitor cl is rapidly discharged, but this does not have any effect on the conduction state of the Zener diode ZDI. This is because, unlike the example, the Zener diode ZDI is maintained in a conductive state by the voltage of the watchdog bank-up capacitor C2.
This is because no current flows from to relay RLI due to the presence of backflow prevention diode D1.

リレーRLIが駆動状態にあるときは、マイクロコンビ
エータMCからインバータINvに対してウォッチドッ
グパルスが出力され、これがツェナーダイオードZDI
に対して100 m5ecごとに100μsee幅のH
1のウォッチドッグパルスがウォッチドッグタイマ回路
ICIのクロック端子CKに入力されるため、マイクロ
コンピュータMCに対してはりセット信号は出力されず
、マイクロコンピュータMCは現動作状態を維持続行す
ることになる。
When relay RLI is in the driving state, a watchdog pulse is output from micro combinator MC to inverter INv, and this pulse is output to Zener diode ZDI.
H of 100 μsee width every 100 m5ec for
Since the watchdog pulse of 1 is input to the clock terminal CK of the watchdog timer circuit ICI, no reset signal is output to the microcomputer MC, and the microcomputer MC continues to maintain its current operating state.

このようなマイクロコンピュータMCのバックアップは
、ウォッチドッグ用バックアップコンデンサC2の電圧
がツェナーダイオードZDIのツェナー電圧以下に降下
するまで行われ、そのバンクアップ時間は約11秒であ
り、従来例の場合の2秒に比べて約5.5倍も長くする
ことができた。
Such backup of the microcomputer MC is performed until the voltage of the watchdog backup capacitor C2 drops below the Zener voltage of the Zener diode ZDI, and the bank up time is approximately 11 seconds, which is 2 seconds compared to the conventional example. It was possible to make the time longer by about 5.5 times compared to seconds.

ウォッチドッグ用バックアンプコンデンサC2の電圧が
ツェナー電圧以下になるまでの時間は、リレーRLIが
駆動状態であるときも、非駆動状態であるときもほぼ同
じ時間となる。すなわち、負荷の駆動・非駆動のいかん
にかかわらずマイクロコンピュータMCに対してほぼ一
定のバックアップ時間を確保することができる。
The time it takes for the voltage of the watchdog back amplifier capacitor C2 to become equal to or lower than the Zener voltage is approximately the same whether the relay RLI is in the driven state or in the non-driven state. That is, a substantially constant backup time can be secured for the microcomputer MC regardless of whether the load is driven or not.

そして、商用電源2の停電状態が数秒程度のものであれ
ば、マイクロコンピュータMCに対スルバックアップは
支障な(行われ、商用電源2が停電から回復した後もマ
イクロコンピュータMCは引き続いての動作を行うこと
ができる。
If the power outage of the commercial power supply 2 lasts for a few seconds, the backup for the microcomputer MC will not be a problem, and the microcomputer MC will continue to operate even after the commercial power supply 2 has recovered from the power outage. It can be carried out.

〈発明の効果〉 本発明によれば、次の効果が発揮される。<Effect of the invention> According to the present invention, the following effects are achieved.

負荷駆動時にマイクロコンピュータから送出されたウォ
ッチドッグパルスをウォッチドッグタイマ回路に伝える
ためのツェナーダイオードを導通状態に保持するのに、
負荷に対する電源ではなく、負荷から分層されたウォッ
チドッグタイマ回路用のバンクアップコンデンサの電圧
でもってツェナーダイオードを導通させるように構成し
であるので、停電が負荷の駆動状態で生してもウォッチ
ドッグパルスをウォッチドッグタイマ回路に確実に伝え
てマイクロコンピュータのリセフトを回避し、マイクロ
コンピュータを電源バックアップすることができる。こ
のような電源バックアップは、ウォッチドッグタイマ回
路用のバック7フブコンデンサの電圧がツェナー電圧以
下になるまで続くが、このバックアップコンデンサの蓄
積電荷は負荷によっては消費されないので、負荷の駆動
・非駆動のいかんにかかわらず一定で充分に長いバンク
アップ時間を確保することができる。
To keep the Zener diode conductive, which transmits the watchdog pulse sent from the microcomputer to the watchdog timer circuit when driving a load,
The Zener diode is made conductive by the voltage of the bank-up capacitor for the watchdog timer circuit, which is separated from the load, rather than by the power supply to the load, so even if a power outage occurs while the load is being driven, the Zener diode can be turned on. It is possible to reliably transmit the dog pulse to the watchdog timer circuit to avoid reset of the microcomputer and back up the power of the microcomputer. This kind of power backup continues until the voltage of the buck 7 hub capacitor for the watchdog timer circuit drops below the Zener voltage, but since the accumulated charge in this backup capacitor is not consumed by the load, it is difficult to drive or not drive the load. Regardless of the situation, a constant and sufficiently long bank-up time can be secured.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例に係るマイコンの電源バック
アップ回路の回路図、第2図は従来例のマイコンの電源
バックアップ回路の回路図である。 ICI・・・ウォッチドッグタイマ回路MC・・・マイ
クロコンビエータ C2・・・ウォッチドッグ用バックアップコンデンサ C3・・・マイコン用バックアップコンデンサZDI・
・・ツェナーダイオード 出願人  株式会社 ) − リ ツ 代理人  弁理士 岡 1)和 秀
FIG. 1 is a circuit diagram of a power backup circuit for a microcomputer according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional power backup circuit for a microcomputer. ICI...Watchdog timer circuit MC...Micro combinator C2...Backup capacitor for watchdog C3...Backup capacitor for microcomputer ZDI
... Zener diode applicant (Co., Ltd.) − Ritsu agent Patent attorney Oka 1) Kazuhide

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ウォッチドッグパルスの入力を監視して所定期間
内に入力されないときにマイクロコンピュータに対して
リセット信号を出力するウォッチドッグタイマ回路と、
前記マイクロコンピュータに対するバックアップコンデ
ンサと、前記ウォッチドッグタイマ回路に対するバック
アップコンデンサと、前記マイクロコンピュータから負
荷に対する駆動指令を与える信号と同時に送出されたウ
ォッチドッグパルスをツェナーダイオードを介して前記
ウォッチドッグタイマ回路に与えるウォッチドッグパル
ス伝達回路とを備えたマイコンの電源バックアップ回路
において、 前記ウォッチドッグパルス伝達回路を前記ウォッチドッ
グタイマ回路用のバックアップコンデンサに接続するこ
とにより前記ツェナーダイオードを導通状態に保持させ
ていることを特徴とするマイコンの電源バックアップ回
路。
(1) A watchdog timer circuit that monitors the input of a watchdog pulse and outputs a reset signal to the microcomputer when the input is not received within a predetermined period;
A backup capacitor for the microcomputer, a backup capacitor for the watchdog timer circuit, and a watchdog pulse sent from the microcomputer at the same time as a signal giving a drive command to the load is provided to the watchdog timer circuit via a Zener diode. In a power backup circuit for a microcomputer equipped with a watchdog pulse transmission circuit, the Zener diode is maintained in a conductive state by connecting the watchdog pulse transmission circuit to a backup capacitor for the watchdog timer circuit. Features a microcontroller power backup circuit.
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JP2016103925A (en) * 2014-11-28 2016-06-02 株式会社マキタ Battery pack
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