JPH0638218B2 - Microcomputer power supply backup circuit - Google Patents

Microcomputer power supply backup circuit

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JPH0638218B2
JPH0638218B2 JP2294460A JP29446090A JPH0638218B2 JP H0638218 B2 JPH0638218 B2 JP H0638218B2 JP 2294460 A JP2294460 A JP 2294460A JP 29446090 A JP29446090 A JP 29446090A JP H0638218 B2 JPH0638218 B2 JP H0638218B2
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microcomputer
watchdog
power supply
backup
voltage
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康秀 池内
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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
の電源バックアップ回路に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a power supply backup circuit for a microcomputer including 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。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、IC1は集積回路で構成されたウォッチドッ
グタイマ回路、Q1はパワートランジスタ、C2はウォ
ッチドッグ用バッ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、RL1はアクチュエータ(負荷)としてのリレー、
R1〜R6は抵抗、D1は逆流防止ダイオード、ZD1
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RL1は、例えば給湯機のガス
比例弁に対する電源スイッチとして用いられる。
<Prior Art> FIG. 2 shows a conventional example of a power supply backup circuit for a microcomputer. In FIG. 2, 2 is a commercial power supply, 4 is a full-wave rectifier circuit configured with a diode bridge, C1 is a smoothing capacitor, IC1 is a watchdog timer circuit configured with an integrated circuit, Q1 is a power transistor, and C2 is a watchdog. Backup capacitor, MC for microcomputer, C3 for microcomputer backup capacitor, RL1 for relay as actuator (load),
R1 to R6 are resistors, D1 is a backflow prevention diode, ZD1
Is a Zener diode, C4 is a capacitor, and INV is an inverter. The relay RL1 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、直流電源Vccを得
る。直流電源Vccは、抵抗R1,逆流防止ダイオードD
1を介してウォッチドッグ用バックアップコンデンサC
2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。
マイコン用バッ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の電源電圧として、5
〔V〕に設定されている。
The AC input from the commercial power supply 2 is converted into DC by the full-wave rectifier circuit 4 and the smoothing capacitor C1 to obtain the DC power supply Vcc. DC power supply Vcc consists of resistor R1 and backflow prevention diode D
Backup capacitor C for watchdog via 1
2 is charged, and at the same time, the microcomputer backup capacitor C3 is charged via the power transistor Q1.
Charging voltage V DD of microcomputer backup capacitor C3
Is 5 as the power supply voltage of the microcomputer MC.
It is set to [V].

ウォッチドッグタイマ回路IC1は、端子Vよりマイ
コン用電源電圧VDDを入力し、これを内蔵の基準電圧V
ref0(5〔V〕)と比較し、その差分に応じて端子V
CONT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VDDが基
準電圧Vref0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R
3,R4によって分圧された電圧を端子Vより入力
し、この分圧電圧が内蔵の基準電圧Vref1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V
ref1は、マイコン用電源電圧VDD(5〔V〕)の5%減
の電圧(4.75〔V〕)であり、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 power supply voltage V DD for the microcomputer from the terminal V O and uses it as the built-in reference voltage V DD.
Compared with ref 0 (5 [V]), and depending on the difference, terminal V
By controlling the base voltage applied to the power transistor Q1 from CONT , the microcomputer power supply voltage V DD is always controlled to be automatically maintained at the reference voltage V ref 0, that is, 5 [V]. Also, the power supply voltage V DD for the microcomputer is the resistance R
The voltage divided by 3, R4 is input from the terminal V S , and when the divided voltage becomes lower than the built-in reference voltage Vref 1 , a reset signal is output from the reset terminal RES to the microcomputer MC. To do. Reference voltage V
ref 1 is a voltage (4.75 [V]) that is 5% less than the power supply voltage V DD (5 [V]) for the microcomputer and is the lower limit voltage of the allowable range of the power supply voltage at which the microcomputer MC operates normally. It is set.

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RL1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RL1に流れてリレーRL1が駆動する。
The microcomputer MC outputs a "H" signal to the inverter INV when driving the relay RL1 as an actuator. Then, the inverter IN
The output side of V becomes "L", the current from the DC power supply Vcc flows to the relay RL1, and the relay RL1 is driven.

マイクロコンピュータMCは、リレーRL1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
00msec に1回の割合でパルス幅が100μsec 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100msec 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RL1の駆動状態に影響を
与えない。
When the microcomputer MC drives the relay RL1,
That is, while the signal of “H” is output to the inverter INV, 1 is output to the inverter INV.
A pulse signal of “L” having a pulse width of 100 μsec is output once every 00 msec. That is, while the output of the inverter INV is "L", it is "H" with a width of 100 µsec every 100 msec from the inverter INV.
The watchdog pulse of is output. Inverter INV
The watchdog pulse with a very short time width output from the above does not affect the driving state of the relay RL1.

ところで、平滑コンデンサC1による直流電源Vccがツ
ェナーダイオードZD1のツェナー電圧よりも高くツェ
ナーダイオードZD1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ZD1を通過し抵抗R6を介してウォッチ
ドッグタイマ回路IC1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IC1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。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RL1の駆動が停止される。
By the way, since the DC power supply Vcc by the smoothing capacitor C1 makes the Zener diode ZD1 conductive higher than the Zener voltage of the Zener diode ZD1, the watchdog pulse output from the inverter INV passes through the Zener diode ZD1 and through the resistor R6. It is input to the clock terminal CK of the watchdog timer circuit IC1. The watchdog timer circuit IC1 monitors the state of the clock terminal CK, and if the watchdog pulse is no longer input as a result of the microcomputer MC malfunctioning for some reason, it outputs a reset signal from the reset terminal RES. It outputs and resets the microcomputer MC. As a result, the microcomputer MC returns to the initial state, outputs the signal of "L" to the inverter INV, and the output of the inverter INV becomes "H", and the driving of the relay RL1 is stopped.

リレーRL1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いて、商用電源
2をOFFした場合や商用電源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
アップコンデンサ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IC1に対してはウォッチドッグ
用バックアップコンデンサC2が電源バックアップを行
う。この場合のバックアップ時間は15秒程度である。
Non-driving state of the relay RL1, that is, the inverter IN
When the commercial power supply 2 is turned off or a power failure occurs in the commercial power supply 2 when the output of V is “H”,
The microcomputer backup capacitor C3 performs power backup for the microcomputer MC, and the watchdog backup capacitor C2 performs power backup for the watchdog timer circuit IC1. 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RL1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VDDが供給され、商用電源2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。リレーRL1についていえば、リレーRL1を駆動
状態に保持しようとする。
<Problems to be Solved by the Invention> However, conversely to the above, when a power failure occurs in the commercial power supply 2 in the driving state of the relay RL1, the output of the inverter INV is “L”, and therefore the smoothing capacitor is Although the voltage (Vcc) across C1 drops rapidly, the microcomputer power supply voltage V DD is supplied from the microcomputer backup capacitor C3, and the microcomputer MC tries to back up despite the power failure of the commercial power supply 2. As for the relay RL1, it tries to keep the relay RL1 in a driving 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ZD1が停電から2秒程度で
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ZD1を通過し
なくなる。この場合、ウォッチドッグタイマ回路IC1
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
RL1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ピュータMCのバックアッ
プそのものが無意味なものとなる。
However, since the Zener diode ZD1 is cut off in about 2 seconds after the power failure due to the rapid drop of the voltage across the smoothing capacitor C1, the microcomputer MC
The watchdog pulse output from the inverter INV through the inverter INV does not pass through the Zener diode ZD1. In this case, the watchdog timer circuit IC1
Since a watchdog pulse is not input to the clock terminal CK, the reset terminal RES outputs a reset signal to the microcomputer MC. Since this reset signal resets the microcomputer MC (at this time, the drive of the relay RL1 is also stopped), the backup of the microcomputer MC when the commercial power source 2 fails is meaningless. Becomes

すなわち、リレーRL1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RL1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秒程
度経過した後にリセットされてしまい、リレーRL1が
駆動状態から非駆動状態に切り換えられてしまう。
That is, in the case of a power failure in the non-driving state of the relay RL1, backup for about 15 seconds was possible, whereas in the case of a power failure in the driving state of the relay RL1, a watchdog pulse was sent to the clock terminal CK. Then, the microcomputer MC itself is reset after about 2 seconds, and the relay RL1 is switched from the driving state to the non-driving 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RL1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。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。
Therefore, even if the commercial power supply 2 recovers from the power failure state after a few seconds, the relay RL1 does not return to the state immediately before the power failure. In other words, even if the power outage is short for a few seconds, since the microcomputer MC has already been reset, the operation operation of the device must be restarted from the beginning. This is nothing but the fact that the backup to 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らず、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 made in view of such circumstances, and it is possible to provide a microcomputer with a substantially constant backup time regardless of whether a load is driven or not driven. 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> The present invention has the following configuration in order to achieve such an object.

すなわち、本発明は、負荷に対する駆動指令を与える信
号と同時にウォッチドックパルスを出力するマイクロコ
ンピュータと、前記ウォッチドックパルスをツェナーダ
イオードを介して伝達するウォッチドックパルス伝達回
路と、前記ウォッチドックパルス伝達回路を介して伝達
されるウォッチドックパルスの入力を監視して所定期間
内に入力しないときに前記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クタイマ回路
と、負荷、マイクロコンピュータ、およびウォッチドッ
クタイマ回路に対して電源を供給する電源部と、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、ウ
ォッチドックタイマ回路に対するバックアップコンデン
サとを備え、前記ウォッチドックパルス伝達回路を前記
ウォッチドックタイマ回路用のバックアップコンデンサ
に接続し、該バックアップコンデンサの出力電圧によっ
て前記ツェナーダイオードの導通を保持することを特徴
とするものである。
That is, the present invention provides a microcomputer that outputs a watchdog pulse at the same time as a signal that gives a drive command to a load, a watchdog pulse transmission circuit that transmits the watchdog pulse via a Zener diode, and the watchdog pulse transmission circuit. And a load, a watchdog timer circuit that outputs a reset signal to the microcomputer when the input of the watchdog pulse transmitted through the watchdog input is not received within a predetermined period To the watchdog timer transmission circuit, a backup capacitor for the microcomputer, and a backup capacitor for the watchdog timer circuit. Connects to the backup capacitor for the circuit, is characterized in that retaining the continuity of the Zener diode by the output voltage of the backup capacitor.

<作用> 本発明の上記構成による作用は、次のとおりである。<Operation> The operation of the above configuration of the present invention is as follows.

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 stored charge of the backup capacitor for the watchdog timer circuit, which holds the Zener diode in the conductive state, is not consumed by the load. Even if a power failure occurs in the drive state of the load, the voltage drop of the backup capacitor for the watchdog timer circuit is gentle. Since the watchdog pulse sent from the microcomputer at the time of driving the load is given to the watchdog timer circuit via the Zener diode in the conductive state, the watchdog timer circuit does not output the reset signal 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
かわらずほぼ一定の、しかも充分に長いバックアップ時
間を確保することができる。
Power backup for such a microcomputer continues until the voltage of the backup capacitor for the watchdog timer circuit falls below the Zener voltage.
Since the charge stored in the backup capacitor is not consumed by the load, it is possible to secure a substantially constant and sufficiently long backup time regardless of whether the load is driven or not driven.

<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。第1図は本発明の一実施例に係るマイコンの電源バ
ックアップ回路を示す。
<Example> Hereinafter, an example of the present invention is described in detail based on a drawing. FIG. 1 shows a power supply backup circuit of 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C1の両端に、抵抗R1,
逆流防止ダイオードD1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。P
NP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D1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IC1(三洋電機製LA5693)
の端子VCONT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
ン用バックアップコンデンサ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 with diode bridge
Has two input terminals connected to both ends of the commercial power supply 2 and two output terminals connected to both ends of the smoothing capacitor C1. Resistors R1 and R1 are provided at both ends of the smoothing capacitor C1.
A series circuit of a backflow prevention diode D1 and a watchdog backup capacitor C2 is connected. P
The NP type power transistor Q1 has its emitter connected to the connection point between the backflow prevention diode D1 and the watchdog backup capacitor C2, and its collector connected to one end of the microcomputer backup capacitor C3 via the backflow prevention diode D2 and the resistor R7. Connected and the base is a watchdog timer circuit IC1 (LA5693 made by Sanyo Electric)
Is connected to the terminal V CONT of. A resistor R2 for bias is connected between the emitter and the base. The other end of the microcomputer backup 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VDD(5〔V〕)になるよう設定され
ている。マイコン用電源電圧VDDとなる接続点P1は、
ウォッチドッグタイマ回路IC1の端子V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IC1の端子Vに接続
されている。マイコン用バックアップコンデンサC3の
正極端子は、逆流防止ダイオードD3を介して抵抗R
8,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 supply input terminal of the microcomputer MC via the resistor R8, and the connection point P1 between the power supply input terminal and the resistor R8 is the microcomputer power supply voltage V DD (5 [V]). Is set to. The connection point P1, which is the power supply voltage V DD for the microcomputer, is
It is connected to the terminal V O of the watchdog timer circuit IC1 and is also connected to the ground line via the voltage dividing resistors R3 and R4. Connection point of the voltage dividing resistors R3, R4 is connected to the terminal V S of the watchdog timer circuit IC1. The positive terminal of the microcomputer backup capacitor C3 is connected to the resistor R via the backflow prevention diode D3.
8 and R3 are connected to a connection point P1.

アクチュエータとしてのリレーRL1の一端は平滑コン
デンサC1の一端(直流電源Vcc)に接続され、他端は
インバータINV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の出
力端子OUTに接続されている。
One end of the relay RL1 as an actuator is connected to one end (DC power supply Vcc) of the smoothing capacitor C1 and the other end is connected to the output terminal of the inverter INV. The input terminal of the inverter INV is connected to the output terminal OUT of 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IC1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IC1におけるウォッチドッグパルス監視期
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 across the watchdog backup capacitor C2, and a 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 IC1 is connected to the microcomputer MC. C5 is a capacitor that determines the time constant of the watchdog pulse monitoring period in the watchdog timer circuit IC1, and G is a ground terminal.

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に対する電源バックアップ回路が構成さ
れている。ウォッチドッグタイマ回路IC1、パワート
ランジスタQ1、分圧抵抗R3,R4、抵抗R5,R
6、ツェナーダイオードZD1、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。また、ツェナーダイオードZD1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。
A power backup circuit for the microcomputer MC is configured by the microcomputer backup capacitor C3, the backflow prevention diodes D2, D3, and the resistors R7, R8. Watchdog timer circuit IC1, power transistor Q1, voltage dividing resistors R3, R4, resistors R5, R
6, Zener diode ZD1, capacitors C4, C5
The watchdog voltage monitoring circuit is configured with. A watchdog pulse transmission circuit is formed by the Zener diode ZD1 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ZD1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ップコンデンサC2の電圧を利用し
ている。
As a power source for keeping the Zener diode ZD1 conductive, a smoothing capacitor C1 is used in the conventional example.
The voltage of the backup capacitor C2 for the watch dog is used in this embodiment.

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, resistors R7 and R8, and a backflow prevention diode D3 are connected to the collector of the power transistor Q1.

このうち、本発明の趣旨に沿うのはの方である。Among these, it is the person who follows the gist 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ックア
ップ回路の動作を説明する。
Next, the operation of the power supply backup circuit of the microcomputer configured as described above will be described.

メイン電源スイッチ(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
C1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 a main power switch (not shown) is turned on, the AC input from the commercial power supply 2 is converted into DC by the full-wave rectifier circuit 4 and the smoothing capacitor C1 to obtain the DC power supply Vcc. The DC power supply Vcc charges the watchdog backup capacitor C2 via the resistor R1 and the backflow 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
用バックアップコンデンサ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、マイコン用バックアッ
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
C3として数十万μFもの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 supply input terminal of the microcomputer MC via the backflow prevention diode D2 and the resistor R8, and immediately starts up and starts up the microcomputer MC. On the other hand, the backup capacitor C3 for the microcomputer is gradually charged via the backflow prevention diode D2 and the resistor R7. In this case, since the backflow prevention diode D3 exists between the points P1 and P2, the microcomputer MC can be immediately started up while gradually charging the microcomputer backup capacitor C3. is there. Therefore, a large-capacity capacitor of several hundreds of thousands μF can be used as the backup capacitor C3 for the microcomputer, 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IC1は、端子V
り入力したマイコン用電源電圧VDDに基づいて端子V
CONT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VDD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V
DD(5〔V〕)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。
It should be noted that the watchdog timer circuit IC1 uses the terminal V 0 based on the microcomputer power supply voltage V DD input from the terminal V O.
By controlling the base voltage of the CONT, that holds the power supply voltage V DD microcomputer constant (5 V), and the power supply voltage V voltage input from the terminal V S is the microcomputer
Similar to the conventional example, a reset signal is output from the reset terminal RES to the microcomputer MC when the voltage is lower than the voltage (4.75 [V]) that is 5% lower than DD (5 [V]). Is.

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RL1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RL1に流れてリレーRL1を駆動する。
The microcomputer MC outputs a "H" signal to the inverter INV when driving the relay RL1 as an actuator. Then, the inverter IN
The output side of V becomes "L", and the current from the DC power supply Vcc flows to the relay RL1 to drive the relay RL1.

同時に、マイクロコンピュータMCは、リレーRL1の
駆動状態に影響を与えない条件として、100msec 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”となっている期間に、インバ
ータINVより100msec ごとに100μsec 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 outputs a pulse signal of "L" having a pulse width of 100 μsec to the inverter INV once every 100 msec as a condition that does not affect the driving state of the relay RL1. That is, while the output of the inverter INV is "L", the watchdog pulse of "H" having a width of 100 µsec is output from the inverter INV every 100 msec.

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ZD1を通過し抵抗
R6を介してウォッチドッグタイマ回路IC1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I
C1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。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I
NVに対しては“L”の信号を出力し、インバータIN
Vの出力が“H”となるためリレーRL1の駆動が停止
される。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
→パワートランジスタ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D3の経路で行われる。
By the way, backup capacitor C for watchdog
The Zener diode ZD1 is made conductive by the voltage across the terminal 2, and the watchdog pulse output from the inverter INV passes through the Zener diode ZD1 and is input to the clock terminal CK of the watchdog timer circuit IC1 via the resistor R6. Watchdog timer circuit I
C1 monitors the state of the clock terminal CK. When the microcomputer MC becomes abnormal due to some cause and the watchdog pulse is no longer output, a reset signal is output from the reset terminal RES to reset the microcomputer MC. As a result, the microcomputer MC returns to the initial state, and the inverter I
It outputs the signal of "L" to NV, and the inverter IN
Since the output of V becomes "H", the driving of the relay RL1 is stopped. When a power failure occurs in the commercial power source 2, power is supplied to the microcomputer MC by the smoothing capacitor C1 → the resistor R1 → the backflow prevention diode D1.
→ Power transistor Q1 → Instead of the route of resistor R8,
This is performed in the path from the microcomputer backup capacitor C3 to the backflow prevention diode D3.

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“L”でリレーRL1が駆動状態にあった
とする。
At the time of this power failure, "H" is output from the microcomputer MC to the inverter INV, and the inverter IV
It is assumed that the output of NV is "L" and the relay RL1 is in a driving state.

インバータINVの出力が“L”であるため、平滑コン
デンサC1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ZD1の導通状態に何らの影響も与えな
い。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ZD1は、ウォッチドッグ用バックアップコ
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ックアップコンデンサC2
からリレーRL1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 INV is "L", the smoothing capacitor C1 is discharged rapidly, but this has no effect on the conduction state of the Zener diode ZD1. This is because in the case of the present embodiment, unlike the conventional example, the Zener diode ZD1 is held in the conductive state by the voltage of the watchdog backup capacitor C2, and the watchdog backup capacitor C2 is maintained.
This is because a current does not flow from the relay RL1 to the relay RL1 due to the presence of the backflow prevention diode D1.

リレーRL1が駆動状態にあるときは、マイクロコンピ
ュータ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ZD1
に対して100msec ごとに100μsec 幅の“H”の
ウォッチドッグパルスがウォッチドッグタイマ回路IC
1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に対してはリ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 the relay RL1 is in a driving state, the microcomputer MC outputs a watchdog pulse to the inverter INV, which is a Zener diode ZD1.
For each 100 msec, a watchdog pulse of "H" with a width of 100 μsec is applied to the watchdog timer circuit IC.
Since it is input to the clock terminal CK of 1, the reset signal is not output to the microcomputer MC, and the microcomputer MC continues to maintain the 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ZD1のツェナー電圧以下に降
下するまで行われ、そのバックアップ時間は約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。ウォッチドッグ用バックアップコンデ
ンサC2の電圧がツェナー電圧以下になるまでの時間
は、リレーRL1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。
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 ZD1, and the backup time is about 11 seconds, which is 2 seconds in the case of the conventional example. It was possible to make it about 5.5 times longer than that of. The time until the voltage of the watchdog backup capacitor C2 becomes equal to or lower than the Zener voltage is substantially the same when the relay RL1 is in the driving state and the non-driving state. That is, a substantially constant backup time can be secured for the microcomputer MC regardless of whether the load is driven or not driven.

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に対するバックアップは
支障なく行われ、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 commercial power supply 2 is in a power failure state for about several seconds, the backup to the microcomputer MC is performed without any problem, and the microcomputer MC can continue the operation even after the commercial power supply 2 is recovered from the power failure. it can.

<発明の効果> 本発明によれば、次の効果が発揮される。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、負荷から分離された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出力電圧でもって
ツェナーダイオードを導通させるように構成してあるの
で、停電が負荷の駆動状態で生じ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ットを回避し、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ックアップ時
間を確保することができる。
<Effects of the Invention> According to the present invention, the following effects are exhibited. A backup for the watchdog timer circuit isolated from the load rather than the power supply to the load to keep the Zener diode for conducting the watchdog pulse sent from the microcomputer when driving the load to the watchdog timer circuit in the conductive state Since it is configured to turn on the Zener diode by the output voltage of the capacitor, even if a power failure occurs in the drive state of the load, the watchdog pulse is reliably transmitted to the watchdog timer circuit to avoid resetting the microcomputer, The microcomputer can be backed up by power. This kind of power backup continues until the voltage of the backup capacitor for the watchdog timer circuit becomes equal to or lower than the Zener voltage, but since the accumulated charge of this backup capacitor is not consumed by the load, it does not matter whether the load is driven or not. However, it is possible to secure a constant and sufficiently long backup time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

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であり、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。 IC1……ウォッチドッグタイマ回路 MC……マイクロコンピュータ 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 ZD1……ツェナーダイオード
FIG. 1 is a circuit diagram of a power supply backup circuit of a microcomputer according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram of a power supply backup circuit of a conventional microcomputer. IC1 ... Watchdog timer circuit MC ... Microcomputer C2 ... Watchdog backup capacitor C3 ... Microcomputer backup capacitor ZD1 ... Zener diode

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】負荷に対する駆動指令を与える信号と同時
にウォッチドックパルスを出力するマイクロコンピュー
タと、 前記ウォッチドックパルスをツェナーダイオードを介し
て伝達するウォッチドックパルス伝達回路と、 前記ウォッチドックパルス伝達回路を介して伝達される
ウォッチドックパルスの入力を監視して所定期間内に入
力しないときに前記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クタイマ回路と、 負荷、マイクロコンピュータ、およびウォッチドックタ
イマ回路に対して電源を供給する電源部と、 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、 ウォッチドックタイマ回路に対するバックアップコンデ
ンサとを備え、 前記ウォッチドックパルス伝達回路を前記ウォッチドッ
クタイマ回路用のバックアップコンデンサに接続し、該
バックアップコンデンサの出力電圧によって前記ツェナ
ーダイオードの導通を保持す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 microcomputer that outputs a watchdog pulse at the same time as a signal that gives a drive command to a load, a watchdog pulse transmission circuit that transmits the watchdog pulse via a Zener diode, and the watchdog pulse transmission circuit. The watchdog timer circuit that monitors the input of the watchdog pulse transmitted via the watchdog timer and outputs a reset signal to the microcomputer when the watchdog pulse is not input within a predetermined period, and the load, the microcomputer, and the watchdog timer circuit. The watchdog timer circuit includes a power supply unit for supplying power to the microcomputer, a backup capacitor for the microcomputer, and a backup capacitor for the watchdog timer circuit. Connects to the backup capacitor use, power backup circuit of the microcomputer, characterized by holding the conduction of the Zener diode by the output voltage of the backup capacitor.
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