JPH0749547Y2

JPH0749547Y2 - バックアップ機能付電源回路

Info

Publication number: JPH0749547Y2
Application number: JP12427389U
Authority: JP
Inventors: 重男川上; 健二石田
Original assignee: Nissin Electric Co Ltd
Current assignee: Nissin Electric Co Ltd
Priority date: 1989-10-23
Filing date: 1989-10-23
Publication date: 1995-11-13
Anticipated expiration: 2004-10-23
Also published as: JPH0363230U

Description

【考案の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本考案はメモリやタイマー等のバックアップを要する素
子が立ち上がるまで、CPC等の論理回路の立ち上がりを
遅らせるバックアップ機能付電源回路に関するものであ
る。

〈従来の技術〉従来、半導体のメモリやタイマー等をバックアップする
ための電源としてリチウム電池等の一次電池を組み込ん
だものがある。上記一次電池では電池切れに伴う交換が
必要である。

この電池交換を不要にするために、最近では二次電池、
或いは約0.1ファラッド以上のコンデンサ（以下、スー
パーコンデンサと略称する）を電源回路に組み込んで、
電池の交換を不要としたものが開発されている。上記ス
ーパーコンデンサは２次電池と比して充電時間が短いと
いう利点がある。

第３図は従来のバックアップ機能付電源回路（以下、電
源回路と略称する）を示す回路図である。同図におい
て、20は5V電源であり、これにCPU等のバックアップが
不要な論理回路30、及び抵抗40を接続し、さらに抵抗40
にダイオード50を介してスーパーコンデンサ60の陽極を
接続し、スーパーコンデンサ60の陰極を接地している。
このスーパーコンデンサ60の陽極には、発揮性のメモリ
70が接続される。

上記の電源回路によれば、電源20が遮断されていない時
には、電源20がら論理回路30に直接電流を供給すると共
に、電源20から、抵抗40、ダイオード50を介してスーパ
ーコンデンサ60を充電する。この充電時間は数10秒であ
る。メモリ70には、徐々に上昇するスーパーコンデンサ
60の電圧が印加される。

そして、停電、或いは電源OFFにより電源20が遮断され
たときには、スーパーコンデンサ60からメモリ70に充電
電流を供給し、メモリ70の内容を保持する。

〈考案が解決しようとする課題〉しかしながら、長期間にわたって電源が遮断されてスー
パーコンデンサ60の電圧がメモリ70の最低動作レベルよ
りも低下した場合には、電源電圧が復帰した際、スーパ
ーコンデンサ60の電圧がメモリ70の動作レベルに達する
までに数10秒かかる。一方、バックアップが不要な論理
回路30が電源20から直接電流が供給されるので、急速に
立ち上がる。すなわち、メモリ70が立ち上がるまえに、
論理回路30が立ち上がり、そのままメモリ70にアクセス
してしまい、誤動作することになる。

これを防止するには、電源20が復帰してからメモリ70が
立ち上がる時間を予め設定しておき、この設定時間経過
後に論理回路30がメモリ70にアクセスする等のソフトウ
ェアが必要となる。しかし、スーパーコンデンサ60の容
量、抵抗40、及びメモリ70等の負荷抵抗等には、バラツ
キがあり、設定時間は一義的には決められないという問
題がある。なお、二次電池においても同様の問題があ
る。

本考案は上記問題に鑑みてなされたものであり、スーパ
ーコンデンサ等の容量のバラツキに拘らずバックアップ
を要する素子が立ち上がるまで論理回路の立ち上がりを
適当な時間を遅らせることを可能にする電源回路を提供
することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉上記目的を達成するために本考案の電源回路は、電源遮
断期間はバックアップ手段からバックアップを要する素
子にのみ電流を供給するようにした回路において、上記素子の最低動作レベルの電圧を生成する基準電圧生
成手段と、この基準電圧生成手段により生成される最低動作レベル
の電圧と、電源復帰後におけるバックアップ手段の電圧
との比較により、バックアップ手段の電圧が最低動作レ
ベルを越えるのを検知する比較手段と、この比較手段による検知出力に応じて電源とバックアッ
プが不要な回路とを接続する接続手段とを有するもので
る。

〈作用〉上記構成の本考案の電源回路であれば、電源復帰時に
は、電源から、基準電圧生成手段、バックアップ手段、
及びバックアップを要する素子に電流が供給される。こ
れにより、バックアップ手段の電圧は、所定の時定数で
立ち上がる。

次に、比較手段により基準電圧生成手段により生成され
た最低動作レベルの電圧と、電源復帰後に所定の時定数
で立ち上がるバックアップ手段の電圧とを比較し、バッ
クアップ手段の電圧が最低動作レベルの電圧を越える
と、検知信号を接続手段に出力する。接続手段は検知信
号に応じて電源とバックアップが不要な回路とを接続す
る。

すなわち、バックアップ手段の電圧が最低動作レベルの
電圧を越えると、バックアップを要する素子を立ち上げ
ると共に、電源からバックアップを要しない回路に電流
を供給し、この回路を立ち上げることができる。

〈実施例〉以下、本考案の電源回路を添付図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図は本考案に係る電源回路の一実施例を示す回路図
である。

同図において、１は電圧5Vの電源であり、電源１にはNP
N型のトランジスタ２のコレクタ、及び抵抗３が接続さ
れる。トランジスタ２のエミッタにはCPU等のバックア
ップ不要の論理回路４が接続される。上記抵抗３にはダ
イオード５が接続され、ダイオード５には、メモリやタ
イマー等のバックアップを要するデバイス６、バックア
ップ電源であるスーパーコンデンサ７の陽極71、及び比
較回路８の入力端子81が接続される。

比較回路８の基準入力端子82は、5V電圧を分圧して、デ
イバス６の最低動作レベルの電圧（例えば、デバイス６
がTTLであれば、約4.5V）を生成する基準電源９に接続
され、出力端子83がトランジスタ２のベースに接続され
る。

上記構成の電源回路の動作を第２図のタイミングチャー
トに基づいて説明する。なお、同図の横軸は時間を示
し、縦軸は電圧を示す。また、同図Ａは電源１の電圧、
Ｂは基準電源９により生成される最低動作レベルの電
圧、Ｃはスーパーコンデンサ７からデバイス６に印加さ
れる電圧、Ｄはトランジスタ２のエミッタから論理回路
４に供給される電圧である。T0は電源１の遮断時、T1が
電源１の復帰時、T2は検知信号出力タイミングである。

T0の時点において、停電または図示しない電源スイッチ
OFFにより電源が遮断された場合には、スーパーコンデ
ンサ７の電圧が電源１の電圧よりも高くなり、陽極71か
らデバイス６に充電電流を供給し、デバイス６をバック
アップする。そして、抵抗３、負荷であるデバイス６、
及びスーパーコンデンサ７の容量による時定数で徐々に
電圧が低下する（同図Ｃ参照）。なお、動作レベル以下
になるのは一般的には70時間以上経過した後である。

次に、T1の時点で電源スイッチが投入されると、電源１
からトランジスタ２のコレクタ、スーパーコンデンサ
７、基準電源９、及び比較回路８に電流を供給する。

基準電源９は5V電圧を分圧して最低動作レベルの電圧を
生成し（同図Ｂ、及び同図Ｃの破線レベル参照）、これ
を比較回路８の基準入力端子82に供給する。

また、スーパーコンデンサ７は、電源投入後一定の時定
数（約数十秒）で緩やかに立ち上がる（同図Ｃ参照）。

比較回路８はこの緩やかに立ち上がるスーパーコンデン
サ７の電圧と最低動作レベルの電圧（同図Ｃ中の破線レ
ベル）とを比較し、スーパーコンデンサ７の電圧が最低
動作レベルの電圧を越えると、時刻T2において、“HIG
H"をトランジスタ２のベースに出力する。ただし、停電
時間が短い場合や、電源OFF時間が短い場合には、スー
パーコンデンサ７の電圧は最低動作レベルを越えている
ので、比較回路８の検知信号は時刻T1において直ちに、
“HIGH"を出力する。

上記比較回路８からの“HIGH"の信号によりトランジス
タ２はONし、電源と論理回路４とを接続し、論理回路４
を立ち上げる（同図Ｄ参照）。

以上の実施例によれば、比較回路８において、電源復帰
後に所定の時定数で上昇するスーパーコンデンサ７の電
圧とデバイス６の最低動作レベルの電圧とを比較し、ス
ーパーコンデンサ７の電圧が最低動作レベルの電圧を越
えると、直ちに検知信号を出力して、トランジスタ２を
駆動することにより、デバイス６を立ち上げると殆ど同
時に論理回路４を立ち上げることができる。したがっ
て、デバイス６が立ち上がる前に論理回路４がデバイス
６にアクセス等することによる誤動作を防止することが
できる。

なお、上記実施例では、バックアップ手段としてスーパ
ーコンデンサを使用しているが、スーパーコンデンサに
替えて２次電池を使用することも可能である。また、電
源を正電圧で構成しているが、負電圧で構成することが
可能である等、その他この考案の要旨を変更しない範囲
で種々の設計変更を施すことが可能である。

〈考案の効果〉以上の本考案の電源回路によれば、電源復帰後、バック
アップ手段の電圧が最低動作レベルの電圧を越えると、
電源とバックアップが不要な回路とを接続することによ
り、バックアップを要する素子が立ち上がるとほとんど
同時にバックアップが不要な回路を立ち上げることがで
きる。したがって、誤動作のおそれのないバックアップ
機能付電源回路を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る電源回路の一実施例を示す回路
図、第２図は第１図の電源回路の動作を説明するための波形
図、第３図は従来の電源回路を示す回路図。１……電源、２……トランジスタ、４……論理回路、６
……デバイス、７……スーパーコンデンサ、８……比較
回路、９……基準電源

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】電源遮断期間はバックアップ手段からバッ
クアップを要する素子にのみ電流を供給するバックアッ
プ機能付電源回路において、上記素子の最低動作レベルの電圧を生成する基準電圧生
成手段と、この基準電圧生成手段により生成される最低動作レベル
の電圧と、電源復帰後におけるバックアップ手段の電圧
との比較により、バックアップ手段の電圧が最低動作レ
ベルを越えるのを検知する比較手段と、この比較手段による検知出力に応じて電源とバックアッ
プが不要な回路とを接続する接続手段とを有することを
特徴とするバックアップ機能付電源回路。