JPH1195877A - コントローラ用パワーシーケンス回路装置 - Google Patents

コントローラ用パワーシーケンス回路装置

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JPH1195877A
JPH1195877A JP9256447A JP25644797A JPH1195877A JP H1195877 A JPH1195877 A JP H1195877A JP 9256447 A JP9256447 A JP 9256447A JP 25644797 A JP25644797 A JP 25644797A JP H1195877 A JPH1195877 A JP H1195877A
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JP
Japan
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power
power supply
diode
vcc5
sequence circuit
Prior art date
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JP9256447A
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English (en)
Inventor
Yasuo Kaminaga
保男 神長
Kenichi Kurosawa
憲一 黒沢
Tsutomu Yamada
山田  勉
Koji Masui
晃二 桝井
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】制御用コントローラあるいは情報処理装置の異
種電源混在ICの電源投入時,遮断時において異種電源
間の電位差を正に維持すると共に極力小さく制御させる
こと。 【解決手段】制御用コントローラあるいは情報処理装置
にて、異種電源間にダイオードを構成し、電源投入時お
よび遮断時のみ動作させて電圧レベルを一定とする制御
動作させる回路構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】制御用コントローラあるいは
情報処理装置のパワーシーケンス回路装置に係り、特に
異種電源混在システムにおける電源投入および遮断時に
異種電源間の電位差による、搭載したLSIの耐圧保護
を目的とするコントローラ用パワーシーケンス回路装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、制御用コントローラあるいは情報
処理装置において、電源電圧が例えば5V,3.3V が
混在する異種電源混在システムが使用され要求されてき
ている。この際、各々LSI耐圧の保護等のため、電源
投入あるいは遮断時に異種電源間の投入,遮断の順序そ
して相互の電位差を留意せねばならず、この点が問題と
なっている。
【0003】その異種電源混在システムにおける問題点
の一例を、図6のコントローラ用異種電源IC回路に示
す。その構成および動作を説明する。同図においてコン
トローラ用ボード1内に電圧レベルの異なる信号あるい
は電源を混在する例えば論理IC14,ASIC33等
が搭載される。このスイッチON/OFF回路の論理I
C14内には例えば5V対応入力回路141が構成さ
れ、電源はVCC3.3が印加、入力には例えば5V系
の信号ここでは電源遮断予告信号POPが印加される。
この5V対応入力回路141には電源VCC3.3 より
高い電圧レベルの5V系信号が印加するが、入力保護ダ
イオードがVCC3.3 側にない構成のため電流パスが
生じず、入力端子であるゲートとVCC3.3 電源端で
あるサブストレート(ソース)間の耐圧だけが問題とな
り得る。特に5V系信号とVCC3.3 の電位差の最大
のケースはVCC3.3 が印加されない時点に5V系信
号や5V系のプルアップ信号が印加される時であり最大
5V近傍となる。しかし、この5V対応入力回路141
はVCC3.3 が印加されない時でも5V系入力信号を
保証するトレラントタイプであるため電源が混在しても
問題はない。
【0004】他方、ASIC33内においては、5V/
3V混在I/O回路331と5V対応入力回路333が
構成されている。5V/3V混在I/O回路331はこ
の出力回路のPMOSの基板であるサブストレートに高
い方の電源VCC5が印加され、ソース端には低い方の
電源VCC3が加えられる構成であるので、端子に5V
系の信号が印加しても順方向の電位差が生じないので寄
生ダイオードを介しての電流パスはなくラッチアップも
生じない。又、耐圧に関してもこの出力回路は5V系信
号を扱うので耐圧の問題はない。
【0005】これらより、寄生ダイオードの逆バイアス
を維持遵守するため異種電源の投入,遮断の順序は高い
方の電源VCC5を速く立ち上げ,立ち下げを遅くする
条件が必要となる。
【0006】一方、保護回路334を備えた5V対応入
力回路333では電位差による電流パスはないが、電源
端VCC3が印加されていない時の5V系の入力信号レ
ベルを耐圧上保証されないケースがある。この条件下で
はVCC3の電源は信号(5V系)より速くそして最後
まで整定していなければならない。従ってこのケースを
含めたシステム上では高い電圧VCC5を立ち上げ時に
速くし、立ち下げ時に遅くする手順を遵守するとVCC
3が印加されない時点で入力端に5V系信号や5V系の
プルアップ信号が印加してしまい、耐圧的な問題を生
じ、5V/3V混在I/O回路331と5V対応入力回
路333では矛盾してしまう。
【0007】この対策として、電源投入遮断は投入は高
い方の電圧VCC5を速くし、遮断は遅くする。さらに
この時間差を小さくし、システム上におけるICの耐圧
保護をより確保することである。
【0008】その一例を図7コントローラ用パワーシー
ケンス回路装置に示す。コントローラ用ボード1,電源
ユニット2,前記コントローラ用ボード1内にはCPU
31,メモリ32,ASIC33,通信コントローラ3
4とパワーシーケンス回路19となる5V/3.3V 変
換器10,パワーマネージメントスイッチIC12,電
圧レベル検出器13,スイッチON/OFF回路14か
ら構成されている。その動作はCPU31,メモリ3
2,ASIC33,通信コントローラ34間でデータお
よび制御信号のやりとりを行い、これらのICへパワー
シーケンス回路19により両電源を順序制御し供給,遮
断の動作をする。次に、このパワーシーケンス回路19
の動作をタイミング動作図図8に示す。電源ユニット2
から電源VCC5と電源遮断予告信号POP(あるいは
電源有効信号)を受ける。この電源VCC5より5V/
3.3V 変換器10にて電源VCC3.3 を生成し、こ
の電源VCC3.3 の電圧レベルを電圧レベル検出器1
3でVCC3.3 の電源有効レベルを検知してVCC
3.3 ・SENSE信号を抽出し、この信号より任意の
時間を挿入しVCC3・ON/OFF信号としパワーマ
ネージメントスイッチIC12をON−OFFしてVC
C5に対する供給VCC3の電源投入遮断の時間的制御
を行っている。このタイミング動作図ではVCC5がV
CC3に対し、投入時で速く、遮断時で遅くなってい
る。この時間差は電源混在ICの耐圧保護のため小さく
制御したい訳であるが、これはパワーマネージメントス
イッチIC12の遅延時間と各々の電源負荷容量により
遅延を生じ有限値を有する。
【0009】さらに、この点をパワーシーケンス回路動
作図図9にて説明する。パワーシーケンス回路の電源の
順序制御により時間差を作り出しているが、投入時も、
遮断時も高い方の電圧VCC5が整定時にパワーマネー
ジメントスイッチIC12によりVCC3は立ち上が
り、又立ち下がるので時間差を小さく制御しても時間差
内でVCC5−0Vの高い電位差が必ず生じてしまう欠
点が残り、システム上の電源混在IC耐圧保護対策は万
全ではない。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術のコン
トローラ用パワーシーケンス回路装置では、搭載する異
種電源対応ICの耐圧保護のため、電源VCC5を電源
投入時、VCC3より速く、遮断時に遅く時間的に制御
するので、この時間差を極力小さく制御してもVCC5
−0Vと大きい電源差が生じてしまう。この電源投入,
遮断時の異種電源間の電位差を常にVCC5−0Vより
小さく一定レベル制御とし、同時に電位差を常に正値を
保つシーケンス制御とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明のコントローラ用
パワーシーケンス回路装置は、電源投入時,遮断時には
VCC5とVCC3間に構成させたダイオードによりク
ランプ動作にて一定レベル電位差を維持して立ち上が
り,立ち下がらせる動作をさせ、両電圧レベル確定後は
精度の良い電源VCC3.3 をスイッチ制御によりON
−OFFし印加,断とさせる構成でしかも、このVCC
3.3 が印加時はダイオードは逆バイアスとなる設定に
より非動作状態とさせる手段とする。
【0012】本発明によれば、制御用コントローラの異
種電源混在対応ICへの電源投入,遮断時にVCC5>
VCC3の電圧レベルを常に保ちながら、同時にVCC
5,VCC3の電位差もVCC5−0Vより小さい一定
レベルに抑えることが可能になり、システム上での異種
電源混在対応ICの耐圧保護に対し著しい向上させたコ
ントローラ用パワーシーケンス回路装置が実現できる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図1に
より説明する。コントローラ用ボード1,電源ユニット
2、前記コントローラ用ボード1内にはCPU31,メ
モリ32,ASIC33,通信コントローラ34とパワ
ーシーケンス回路となる5V/3.3V変換器10,ダ
イオード11n個,パワーマネージメントスイッチIC
12,電圧レベル検出器13,スイッチON/OFF回
路14から構成されている。その動作はCPU31,メ
モリ32,ASIC33,通信コントローラ34間でデ
ータおよび制御信号のやりとりを行い、これらの各々の
ICにパワーシーケンス回路19により電源投入,遮断
の順序制御を行い電源供給をする。このパワーシーケン
ス回路19の動作をタイミング動作図図2に示す。電源
ユニット2から電源VCC5と電源遮断予告信号POP
(あるいは電源有効信号)を受ける。この電源VCC5
より5V/3.3V変換器10にて電源VCC3.3を生
成し、この電源VCC3.3の電圧レベルを電圧レベル
検出器13でVCC3.3の有効レベルを検知してVC
C3.3・SENSE信号を抽出し、この信号で任意の時
間を挿入しVCC3・ON/OFF信号によりパワーマ
ネージメントスイッチIC12をON−OFFしてVC
C5に対するVCC3の電源投入遮断の時間的制御を行
うが、これはVCC5,VCC3の両電源が整定後であ
る。その立ち上がり,立ち下がりの動作はVCC5がV
CC3に対し、投入時及び遮断時にダイオード11n
個、ここでは3個を介しダイオードの順電圧VF×3
レベル低下でVCC5とVCC3がクランプ動作し一定
電圧レベル差のVF×3 となる。しかも、両電源電圧が
確定後パワーマネージメントスイッチIC12をON−
OFF制御により、精度良い電源VCC3.3 をVCC
3に供給することができる。この時VCC3にはVCC
3.3が印加し、VCC3.3>VCC5−(VF×3)の
設定によりダイオード11n個には逆バイアスが加わり
非動作状態になる。すなわち、VCC3は投入時,遮断
時にVCC5を介しダイオード11n個よりVCC5−
(VF×3)が印加され、両電源が確定後は精度良い電源
VCC3.3が印加される動作構成を採用している。
【0014】さらに、この電位差一定動作についてパワ
ーシーケンス回路動作図図3にて説明する。投入時のt
1と遮断時のt4ではパワーマネージメントスイッチI
C12のOFF制御により、電源VCC3にはVCC5が
ダイオード11n個、ここでは3個を介してVF×3
下した電位が印加されVCC5とVCC3はクランプ動
作により一定レベルで追随する動作を行う。この電位差
はVCC5−0VよりVF×3 と小さくできる。なお、
ダイオードによるVF×n はVCC3.3 より小さく、
しかもこの電位差は小さい方が望ましい。
【0015】図4に本発明の他の一実施例であるコント
ローラ用パワーシーケンス回路装置を示す。図1と同一
番号は同一部品であり、同一動作をする。異なる構成動
作の部分について説明する。コントローラの形態で電源
ユニット2からVCC3.3を直接受ける構成において
も、本発明の効果は発揮できる。
【0016】図5に本発明の他の一実施例であるコント
ローラ用パワーシーケンス回路装置を示す。図1と同一
番号は同一部品であり、同一動作をする。異なる構成動
作の部分について説明する。パワーシーケンス回路19
内のダイオードは順電圧VFの低いショットキーダイオ
ード111で構成しても、本発明の効果は発揮できる。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、制御用コントローラあ
るいは情報処理装置において異種電源混在ICの耐圧保
護の著しい効果向上を発揮し、異種電源システムの構築
が容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のコントローラ用パワーシー
ケンス回路装置。
【図2】本発明の一実施例のタイミング動作図。
【図3】本発明の一実施例のコントローラ用パワーシー
ケンス動作図。
【図4】本発明の一実施例のコントローラ用パワーシー
ケンス回路装置。
【図5】本発明の一実施例のコントローラ用パワーシー
ケンス回路装置。
【図6】従来の一実施例のコントローラ用異種電源IC
回路。
【図7】従来の一実施例のコントローラ用パワーシーケ
ンス回路装置。
【図8】従来の一実施例のタイミング動作図。
【図9】従来の一実施例のコントローラ用パワーシーケ
ンス動作図。
【符号の説明】
1…コントローラ用ボード、2…電源ユニット、10…
5V/3.3V 変換器、11…ダイオード、12…パワ
ーマネージメントスイッチIC、13…電圧レベル検出
器、14…スイッチON/OFF回路、31…CPU、
32…メモリ、33…ASIC、34…通信コントロー
ラ、141…5V対応入力回路、333…5V/3.3
V 混在I/O回路、333…5V対応入力回路、33
4…保護回路。
フロントページの続き (72)発明者 桝井 晃二 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】LSIへ複数電源を印加あるいは遮断する
    異種電源混在システムのコントローラ用パワーシーケン
    ス回路装置において、異種電源ライン間に少なくとも1
    つ以上のダイオードを接続構成することを特徴とするコ
    ントローラ用パワーシーケンス回路装置。
  2. 【請求項2】請求項1において、 前記ダイオードのカソード側に投入遮断を有する低電圧
    側となる電源ラインを接続構成することを特徴とするコ
    ントローラ用パワーシーケンス回路装置。
  3. 【請求項3】請求項1において、 前記ダイオードを介しての電圧値は前記低電圧側となる
    電源の電圧値より小さいことを特徴とするコントローラ
    用パワーシーケンス回路装置。
  4. 【請求項4】請求項1において、 前記ダイオードをショットキーダイオードで構成するこ
    とを特徴とするコントローラ用パワーシーケンス回路装
    置。
JP9256447A 1997-09-22 1997-09-22 コントローラ用パワーシーケンス回路装置 Pending JPH1195877A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100606896B1 (ko) 2004-08-10 2006-08-01 엘지노텔 주식회사 전압 공급 순서 자동 제어 장치 및 방법
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