JPH09322435A - バックアップ用コンデンサを具備する回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バックアップ用コンデンサを有する回路ユニ
ットをオン状態の電源に接続する際に、回路ユニットに
突入電流が流れるのを防止し、もって他の動作中の回路
ユニットの誤動作を防止する。 【解決手段】 突入電流抑止回路４の電源電圧監視回路
４０及びコンデンサ電圧監視回路４１によりそれぞれ電
源電圧及びコンデンサ電圧を監視する。そして、この回
路ユニット３をオン状態の電源２に接続した際に、スイ
ッチ４２をオフ状態にして電源２とバックアップ用コン
デンサ３２との接続を遮断するとともに、抵抗４４を有
するバイパス経路４６を介して徐々にバックアップ用コ
ンデンサ３２に電流を流し、該コンデンサ３２をチャー
ジすることにより、コンデンサ３２へ突入電流が流れる
のを抑制して、電源ライン２０の電圧低下を抑えるよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バックアップ用コ
ンデンサを具備する回路装置、特に通信装置等の装置本
体に着脱自在な回路ユニットの電源バックアップ技術に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル総合サービス網（ＩＳＤＮ：
integrated digital network）等のディジタル通信シス
テムに用いられる通信装置には、所定の機能回路が形成
された基板（ボード）よりなる回路ユニットを装置本体
に取り付けるように構成されたものがある。その回路ユ
ニットとして、例えば基準となるクロック信号の生成及
び出力を行うクロックユニット、種々の仕様の通信回線
等に対するインターフェイスユニット、ＣＰＵ（中央処
理装置）を有する中央処理回路ユニット、同期制御や誤
り制御やフロー制御等を行う通信制御ユニットなどがあ
る。これらの回路ユニットは、通信装置の仕様に合わせ
て適宜選択され、装置本体に着脱される。

【０００３】それら回路ユニットの中には、大容量コン
デンサよりなる電源のバックアップ手段を有するものが
ある。これは、第一種通信事業者の回線に接続される通
信装置では、停電等により装置本体の電源がオン状態か
らオフ状態に切り換わった際に、該ユニット内の主回路
を２０ms程度の間動作させて、所定の信号（“ＲＩＮ
Ｈ”という信号）を送出するような仕様となっているか
らである。

【０００４】図３には、バックアップ用コンデンサを備
えた従来の回路ユニットが接続された通信装置の要部の
概略が示されている。従来の回路ユニット（図３の第１
の回路ユニット）１は、装置本体の電源２がオン状態の
時にはその電源２からダイオード１０を介して主回路１
１に電力が供給されるようになっているとともに、主回
路１１にバックアップ用コンデンサ１２が接続されてい
て、バックアップ時にはそのコンデンサ１２から主回路
１１に電力が供給されるようになっている。また、ダイ
オード１０によりバックアップ用コンデンサ１２から電
源２や該電源２に共通接続された他の回路ユニットへ電
流が逆流するのが防止されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで上述の回路ユ
ニットにおいては、電源を落とすことなく増設、交換な
どのために活線挿脱が行われることがある。例えばＤＳ
Ｕ（Degital Service Unit）インタ−フェイスカードの
例でいえば、回線種に合わせて任意にインターフェイス
カードを選択できるようになっており、ネットワークタ
ーミナルにおいて、交換するインタ−フェイスカード以
外に既に接続されたインターフェイスカ−ドがある場
合、当該インターフェイスカ−ドを稼働状態に維持する
ためにネットワークターミナルの電源を落とすことなく
インターフェイスカ−ドを増設、交換するようにしてい
る。

【０００６】しかしながら、電源２がオン状態で、かつ
その電源２に１つ以上の回路ユニット（図３では、第２
〜第Ｎの回路ユニット）が接続されて動作している時
に、上述したバックアップ用コンデンサ１２を有する第
１の回路ユニット１を電源２に接続すると、その接続さ
れた回路ユニット１のコンデンサ１２に突入電流が流れ
る。それによって、電源２と各回路ユニットとを接続す
る電源ライン２０の電圧が下がり、既に動作していた第
２〜第Ｎの回路ユニットに誤動作が生じる虞があるとい
う問題点があった。

【０００７】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、電源接続時に回路ユニットに突入電流が
流れるのを防止し、もって他の動作中の回路ユニットの
誤動作を防止することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、電源とバックアップ用コンデンサとの間
に、電源からコンデンサに突入電流が流れるのを抑止す
る突入電流抑止回路を設けたものである。

【０００９】具体的には、突入電流抑止回路は、主回路
とバックアップ用コンデンサとを含む回路ユニットの複
数が共通の電源に対して接続もしくは切り離し可能な回
路装置において、前記回路ユニットに、電源に接続され
る際に前記電源から前記コンデンサに突入電流が流れる
のを抑止するための突入電流抑止回路を設け、前記突入
電流抑止回路は、前記電源から主回路へ電力を供給する
主給電路と、この主給電路に並列に接続され、電流制限
抵抗が介装されたバイパス経路と、電源電圧及びコンデ
ンサの充電電圧を監視する電圧監視手段と、この電圧監
視手段の監視結果に基づいて主給電路を給断するスイッ
チ手段と、を備え、前記スイッチ手段は、電源電圧が設
定値以上でかつ前記コンデンサ充電電圧が設定値よりも
低いときに主給電路を遮断してバイパス経路を通じて前
記コンデンサを充電し、電源電圧が設定値以上でかつコ
ンデンサの充電電圧が設定値以上のときに主給電路を導
通するように動作する。

【００１０】この場合スイッチ手段は、電源電圧が設定
値以下でかつバックアップ用コンデンサの充電電圧が設
定値以上であるときには主給電路を遮断するようにして
もよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る回路装置を
通信装置の回路ユニットに適用した一例について図１及
び図２に基づき説明する。

【００１２】図１は、本発明が適用されてなる回路ユニ
ットが接続された通信装置の要部の概略を示す図であ
る。この通信装置は、例えばディジタル通信システムに
用いられる装置であって、適宜選択された複数の回路ユ
ニット（第１〜第Ｎの回路ユニット）が装置本体に着脱
自在に取り付けられるような構成となっている。回路ユ
ニットは、例えばクロックユニット、インターフェイス
ユニット、中央処理回路ユニットもしくは通信制御ユニ
ットなどである。

【００１３】本発明が適用された回路ユニット（図１の
第１の回路ユニット）３は、装置本体の電源２がオン状
態からオフ状態に切り換わった際に該ユニット３の主回
路３１を所定時間動作させるための電力を供給するバッ
クアップ用コンデンサ３２と、主回路３１と、コンデン
サ３２に突入電流が流れるのを抑制する回路（以下、突
入電流抑止回路と称する）４を備えている。この突入電
流抑止回路４により、電源２がオン状態の時に該電源２
に第１の回路ユニット３を接続しても、バックアップ用
コンデンサ３２に突入電流が流れないようになってい
る。

【００１４】突入電流抑止回路４の一例を図２に示す。
突入電流抑止回路４は、第１の回路ユニット３と電源２
とを電気的に接続する電源ライン２０の電圧を検出する
監視回路（以下、電源電圧監視回路と称する）４０と、
コンデンサ３２の充電電圧を検出する監視回路（以下、
コンデンサ電圧監視回路と称する）４１と、電源ライン
２０とコンデンサ３２との接続を遮断可能なスイッチ
（ＳＷ）４２と、電源電圧監視回路４０及びコンデンサ
電圧監視回路４１のそれぞれの出力信号に基づいてスイ
ッチ４２のオン／オフを切り換えるオアゲート４３と、
スイッチ４２により接続または遮断される主給電路５と
は別に、コンデンサ３２と電源ライン２０とを電流制限
抵抗４４及び逆流防止用のダイオード４５を介して接続
するバイパス経路４６とを有している。

【００１５】電源電圧監視回路４０は、例えば電源ライ
ン２０の検出電圧が所定レベル以上の場合に低電位（以
下“Ｌ”レベルとする）の信号を、また電源ライン２０
の検出電圧が所定レベルよりも低い場合に高電位（以下
“Ｈ”レベルとする）の信号をオアゲート４３に出力す
る。

【００１６】コンデンサ電圧監視回路４１は、例えばバ
ックアップ用コンデンサ３２の検出電圧が所定レベル以
上の場合に“Ｌ”レベルの信号を、またコンデンサ３２
の検出電圧が所定レベルよりも低い場合に“Ｈ”レベル
の信号をオアゲート４３に出力する。この例では両電圧
監視回路４０、４１が電圧監視手段に相当する。

【００１７】オアゲート４３は、電源電圧監視回路４０
及びコンデンサ電圧監視回路４１からそれぞれ入力され
る２つの信号のうち、少なくとも１方の信号が“Ｈ”レ
ベルである時に“Ｈ”レベルの信号を、また両方の信号
がともに“Ｌ”レベルである時に“Ｌ”レベルの信号を
スイッチ４２に出力する。

【００１８】スイッチ４２は、オアゲート４３から
“Ｈ”レベルの信号を受け取るとオフ状態となり、また
“Ｌ”レベルの信号を受け取るとオン状態となる。

【００１９】次に、上記構成の突入電流抑止回路４の作
用について説明する。

【００２０】電源２がオン状態の時に、第１の回路ユニ
ット３を通信装置の装置本体に装着すると、該回路ユニ
ット３は接続端子２１を介して電源２に接続される。そ
れによって、回路ユニット３には電源ライン２０を介し
て電源２により所定レベル以上の電圧が印加されるの
で、電源電圧監視回路４０は“Ｌ”レベルの信号をオア
ゲート４３に出力する。一方、第１の回路ユニット３の
接続時には、バックアップ用コンデンサ３２には未だ電
荷がチャージされていないので、コンデンサ電圧は所定
レベルよりも低い。従って、コンデンサ電圧監視回路４
１は“Ｈ”レベルの信号をオアゲート４３に出力する。
オアゲート４３はスイッチ４２に“Ｈ”レベルの信号を
出力し、スイッチ４２はオフ状態となる。

【００２１】その際、バックアップ用コンデンサ３２
は、バイパス経路４６を介して電源２に接続されている
ので、バイパス経路４６の抵抗４４を介して電源２から
流れてくる電流により徐々にプリチャージされる。な
お、抵抗４４の抵抗値は、突入電流を抑制しながらコン
デンサ３２をチャージできるような大きさに適宜選択さ
れる。コンデンサ３２のチャージが進んで、バックアッ
プ用コンデンサ３２の電圧が突入電流を抑制可能な所定
レベルに達すると、コンデンサ電圧監視回路４１は
“Ｌ”レベルの信号をオアゲート４３に出力する。従っ
て、オアゲート４３には電源電圧監視回路４０及びコン
デンサ電圧監視回路４１からともに“Ｌ”レベルの信号
が入力されることになる。オアゲート４３の出力信号は
“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルに切り換わり、スイッチ
４２がオン状態になって、電源２とコンデンサ３２及び
主回路３１とは主給電路５を介して接続され、通常の動
作に移行する。

【００２２】通常動作に移行する際には、バックアップ
用コンデンサ３２はチャージされて突入電流を抑制可能
なレベルに達しているので、突入電流は少なく、電源ラ
イン２０の電圧低下が抑えられる。

【００２３】通常動作時に、電源２がオン状態からオフ
状態に切り換わり、電源ライン２０の電圧が所定レベル
よりも低くなると、電源電圧監視回路４０はその出力信
号のレベルを“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに切り換え
る。それによって、オアゲート４３の出力信号も“Ｈ”
レベルの信号に切り換わり、スイッチ４２がオフ状態と
なる。スイッチ４２がオフ状態になることによって、バ
ックアップ用コンデンサ３２から電源ライン２０に向か
って電流が流れるのを防ぎながら、主回路３１がコンデ
ンサ３２によりバックアップされて所定時間動作可能と
なる。

【００２４】上記実施例によれば、電源電圧監視回路４
０及びコンデンサ電圧監視回路４１によりそれぞれ電源
電圧及びコンデンサ電圧を監視し、オン状態の電源２に
接続した時のように所定レベルよりも電源電圧が高くか
つコンデンサ電圧が低い時に、スイッチ４２をオフ状態
にしてバイパス経路４６を介して徐々にバックアップ用
コンデンサ３２をチャージするようにしたので、コンデ
ンサ３２への突入電流が少なく、電源ライン２０の電圧
低下が抑えられる。従って、電源２に接続されて既に動
作中である第２のパッケージから第Ｎのパッケージが誤
動作するのが防止される。

【００２５】また、所定レベルよりも電源電圧が低くか
つコンデンサ電圧が高い時に、スイッチ４２をオフ状態
にしてコンデンサ３２により主回路３１のバックアップ
を行うようにしたので、コンデンサ３２から電源ライン
２０に電流が逆流するのを防ぐことができる。

【００２６】なお、突入電流抑止回路４は上記実施例の
構成のものに限らず、種々設計変更可能であるのはいう
までもない。また、本発明は、通信装置に限らず、バッ
クアップ用コンデンサを備える種々の装置に適用するこ
とができる。さらに、本発明は、バックアップ用コンデ
ンサを備える装置をオフ状態の電源に接続した後、その
電源をオンするような場合にも、該コンデンサに流れる
突入電流を少なくできるという効果が得られる。

【００２７】

【発明の効果】バックアップ用コンデンサを具備する装
置において、チャージされていない状態のバックアップ
用コンデンサに突入電流が流れるのを抑止することがで
きるので、同一電源に共通接続された動作中の他の装置
が誤動作するのが防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を通信装置の着脱自在な回路ユニットに
適用した一例の概略図である。

【図２】その回路ユニットの突入電流抑止回路の一例の
ブロック構成図である。

【図３】従来の回路ユニットが装着された通信装置の概
略図である。

【符号の説明】

２ 外部電源 ３ バックアップ用コンデンサを具備する回路装置（回
路ユニット） ４ 突入電流抑止回路 ３２ バックアップ用コンデンサ ４０ 電圧監視回路（電源電圧監視回路） ４１ 電圧監視回路（コンデンサ電圧監視回路） ４２ スイッチ手段（スイッチ） ４４ 抵抗性負荷（抵抗） ４５ バイパス手段（バイパス回路）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バックアップ用コンデンサを具備し、電
   源に対して接続もしくは切離し可能な回路装置であっ
   て、前記電源と前記コンデンサとの間に、電源に接続さ
   れる際に前記電源から前記コンデンサに突入電流が流れ
   るのを抑止する突入電流抑止回路を備えてなることを特
   徴とするバックアップ用コンデンサを具備する回路装
   置。
2. 【請求項２】 主回路とバックアップ用コンデンサとを
   含む回路ユニットの複数が共通の電源に対して接続もし
   くは切り離し可能な回路装置において、 前記回路ユニットに、電源に接続される際に前記電源か
   ら前記コンデンサに突入電流が流れるのを抑止するため
   の突入電流抑止回路を設け、 前記突入電流抑止回路は、前記電源から主回路へ電力を
   供給する主給電路と、この主給電路に並列に接続され、
   電流制限抵抗が介装されたバイパス経路と、電源電圧及
   びコンデンサの充電電圧を監視する電圧監視手段と、こ
   の電圧監視手段の監視結果に基づいて主給電路を給断す
   るスイッチ手段と、を備え、 前記スイッチ手段は、電源電圧が設定値以上でかつ前記
   コンデンサ充電電圧が設定値よりも低いときに主給電路
   を遮断してバイパス経路を通じて前記コンデンサを充電
   し、電源電圧が設定値以上でかつコンデンサの充電電圧
   が設定値以上のときに主給電路を導通するように動作す
   ることを特徴とする請求項１記載のバックアップ用コン
   デンサを具備する回路装置。
3. 【請求項３】 スイッチ手段は、電源電圧が設定値以下
   でかつバックアップ用コンデンサの充電電圧が設定値以
   上であるときには主給電路を遮断するように動作するこ
   とを特徴とする請求項２記載のバックアップ用コンデン
   サを具備する回路装置。