JPS5952325A - 停電・復電検知集積回路 - Google Patents

停電・復電検知集積回路

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JPS5952325A
JPS5952325A JP57162047A JP16204782A JPS5952325A JP S5952325 A JPS5952325 A JP S5952325A JP 57162047 A JP57162047 A JP 57162047A JP 16204782 A JP16204782 A JP 16204782A JP S5952325 A JPS5952325 A JP S5952325A
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JP
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output
power
power supply
signal
circuit
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JP57162047A
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Kikuo Kawasaki
川崎 紀久雄
Kazuo Yoshida
和雄 吉田
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Fuji Electric Co Ltd
Fuji Electric Manufacturing Co Ltd
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/28Supervision thereof, e.g. detecting power-supply failure by out of limits supervision

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はICや半導体で構成された螺子機器の停電時や
復電時に動作を保証するための停電・復電検知回路に関
する。この種の回路は安価であるとともに、使用電子機
器の機能、電源構成等に合わせて停電や復電の検出レベ
ル、タイミング等を簡単に調整できることが望まれてい
る。
マイクロコンピュータを用いた電子機器では。
復電時や停電時に次のようなトラブルが発生しゃすい。
(1)マイクロコンビーータが動作を開始するまでの短
期間の間、マイクロコンビーータの出力ポートが制御不
能となり一時的に誤った出方を発生しやすい。
(2)マイクロコンピュータに付設されたRAM(ラン
ダム・アクセス脅メモリ)K誤った制御卸信号が与えら
れ、RAMのデータが予想できない値に変化してしまう
(3)マイクロコンピュータが種々の計算や制量の途中
で停゛成が発生して処理が中断される。このため誤った
結果を出力したり、記憶[7たすする心配がある。
以上のようなトラブルの発生を防止するためには、一般
に電源の変@(停電、復ffi )を検出する回路を設
けるとともに、検出回・洛からの検出出力に応じてマイ
クロコンピュータで所定の停電・復電処理(RAMの内
容の保護、処理データの保護)を行わせる必要がある。
この種の停電・at検知回路の従来例を第12図に示す
この種の回路には次のような欠点がある。
(1)マイクロコンピュータ用電源とリレー、ランプ等
の操作用電源等、2つ以上の電源が使用される場合に、
マイクロコンピュータ電源の確立前に操作用電源が働き
出すなどの欠点があり、このための保護回路を別に設け
なければならない(マイクロコンピュータ醒源は他の電
源よりも早(立上り、遅く立下ることが必要である)。
(2)電源波形をタイミングの基準波形に使う機器が多
いが、そうするには、電源波形を整形する回路を更に追
加して設ける必要があり。
コスト′アップにつながる。
したがって本発明の目的は上記の欠点を除去し、タイミ
ングのgtが簡単で、マイクロコンピュータ市原に討す
る他の電源のタイミングを確保でき、かつクロックの作
成の可能な、総合的に小形で安価かつ機能の豊富な停電
・復電検知集積回路を提供することである。
本発明によれば、この目的は電子機器に供給される交流
商用電源電圧を整流平滑する手段、この手段の平滑出力
を電子機器の動作に必要な基準成田と比較する手段、こ
の比較手段の出力信号に基づいて、前記交流商用電源電
圧の停電、復電を知らせる第1の検知信号および前記交
流商用電源電圧の確立を知らせる第2の検知信号とを前
記電子機器に出力する手段、前記@2の検知信号により
駆動されて他の機器に給電を行なう手段を備えたことに
より達成される。
また必要に応じて、前記整流平滑手段は、整流出力を波
形整形して得られるクロック信号を前記電子機器に供給
する手段を有する構成とすることが好都合である。
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明による停電・復電検知回路の機能ブロッ
ク図を示す。商用交流電源VinAを整流平滑部7を通
し、その出力とマイクロコンピュータ電源Vccを比較
部1で比較する。制御部2は比較部1からの出力に応じ
て適宜遅れ導入カウンタ部6に制御信号を与える。遅れ
導入カウンタ部6は、制御部2の制御の下に、クロ・・
クバルス発振部4からのクロックパルスをカウントし、
その出力を出力部6に選択的に供給する。出力部6けカ
ウンタ部からの信号を受けとって、適当なレベルの信号
にして出力する。出力信号として、リセット信号(1)
、停電検知信号PDOWN、及びその他が図示されてい
る。これらの出力信号はマイクロコンビーータに一連の
停電及び復電処理を行なわせるのに利用される。例えば
リセット信号RESET(1)ハ電源の復電や停電時に
マイクロコンピュータをパワーオンリセット、又は再リ
セットさせるために用いられ、停電検知信号PDOWN
はrHJレベルに立上ったときに、マイクロコンピュー
タにメモリ(例RAM)内容の退避や保護及び停電処理
を開始させるのに用いられる。クロックパルス発振部4
のクロックパルスの周期はパルス周期調整部5で調整す
ることができる。
この検知回路の特徴は停電や復電におけるある基準時か
らの遅れを導入する手段を、遅れ導入カウンタ8153
.クロックパルス発振部4及びパルス周期調整部5で構
成したことである。かかる検知回路をICで構成した場
合、パルス周期調整部5は可変抵抗等を回路要素とする
外付は部品として構成できる。
したがって、遅れ時間の調整は容易であり、適用するマ
イクロコンピュータ化機器の機能等に合わせて、所望の
遅れ時間を設定できるという利点がある。
さらに本発明によれば、上記リセット信号RESET(
1)f徒、 マイクロコンビ=−夕電源Vccが確立し
た後立上り、電源Vcc が停電する前に立下るように
なっている。したがってこの信号RESET(1)を図
示するように他の電源スイツチ部11にスイ・ソチング
信号として供給することにより、マイクロコンピュータ
電源と他電源間のインター口・・りをとることができる
。又、整流・平滑部7の整流出力を波形整形部8を通す
ことにより、クロック信号CLOCK  が得られる。
これらの機能はすべて停電・復電集積回路内に内蔵でき
、経済的メリットが大きい。
第1図において、遅れ導入カウンタ部は複数のカウンタ
を含み得るものであり、例えばひとつのカウンタを停電
モードにおける遅れ時間を与えるものとし他のカウンタ
を複電モードにおける遅れ時間を与えるものとして構成
することができる。
同様にクロックパルス発振部4は複数の発振回路を含み
得、パルス周期調整部5ば、各発振回路の発振パルス周
期を調整する外付は部品で構成できる。
次に、第1図のブロック図を具体化した第6図の検知回
路について説明するが、その前に第6図の検知回路に入
力される信号及び該回路より出力される信号のタイミン
グ関係について説明する。
このタイミングチャートヲ第2図に示す。検知電圧Vi
n  として交流商用成田が印1raされる。検知酸比
VinFiオフ状態からオン状態に複酸し、その後オン
状態からオフ状態に停電するものとする。
マイクロコンピュータの電源成田Vccは停電・復電I
Cの電源としても使用されるもので、検知電圧Vinの
復電より遅れて立上り、検知電圧の停電より遅れて立下
るものとする。マイクロコンピュータ用リセット信号R
ESET(])Ut源醒圧V酸比  の立上りより所定
時間遅れて立上り、又電源オフ時には検知電圧Vin 
 O停電時より所定時間後立下るものとする。又、停電
検知信号PDOwNけ、復成時リセット信号の立上りよ
り前にいったん立上ってその後立下り、停電時にUリセ
ット信号が立下る前にいったん立上り、電源心圧の低下
とともに立下るものとする。クロック信号CLOCKは
交流人力Vinの2倍の周波数をもつ。
さて、@6図の具体的停電・復電回路について説明する
検知電圧Vin  けフィルタ回路5に人力され。
i゛イオードブリソジ54で全波整流され、その出力は
波形整流回路8及びトランジスタ回路25を介してクロ
ック信号CLOCKとなるとともに。
ダイオード56及びコンデンサと可変抵抗から成る外付
は部品51を介し、平滑安定化されて比較回路6の一方
の入力となる。電源電圧Vccuダイオード15を介し
て電源安定化回路16へ入力される。外付は部品1Fは
コンデンサなどの素子で構成され、電源の安定化と停電
時における短時間の電源バリクアップを行う。電源安定
化回路16の出力は停電・復電IC内部の回路電源VD
として中いられるとともに、外付は部品12を介し。
比較回路6のもつ一方の入力(基準人力)となる。
電源オン時クロック回路4−1は外付は部品5−1に接
続されており、その抵抗素子の値を変化させることによ
りクロ・ツク周期を変化させることが可能である。クロ
・ツク回路4−1の出力は電源オン時遅れ時間発生回路
6−1とクロ・ツク選択回路90に入力される。電源オ
フ時クロック回路4−2は、外付は部品5−2に接続さ
れており。
その出力はクロック選択回路90へ入力される。
クロック選択回路については、後に第4図を多照して説
明するが、その機能は、外付は部品5−2゜クロック回
路4−2が省略されて、クロ・ツク信号Q2が供給され
ない場合には、クロ・ツク回路4−1からのクロック信
号Q1 を選択して、そのパルス列を電源オフ時遅れ時
間発生回路6−2に供給し2そうでないとき、即ちクロ
・・り信号Q、が供給されるときこの信号を選択して回
路6−2に供給する。以下の@6図に関する動作説明で
は1選択回路90はクロ・・り信号Q2  を選択して
いるとして説明する。電源オフ時遅れ時間発生回路6−
2はN6Rゲート43.44と2進カウンタ45とから
構1戊されており、比較回路6.クロック回路4−1と
クロック選択回路90の出力により。
電源がオフしたときにORゲート46.トランジスタ回
路47を介して停電検知信号を出力し、又。
電源オン時遅れ時間発生回路6−1ヘリセット信号Q 
X 2 を出力する。電源オン時遅れ時間発生回路6−
1はNORゲート64と2進カウンタ65から成ってお
り、インバータ36とトランジスタ回路67を介してマ
イクロコンピュータにリセット信号RESET(1)を
出力する。
次に第6図に示す停電検知回路の機能及び動作について
第5図を参照して説明する。第6図において、検知電圧
(交流入力)Vineフィルタ部5に人力されている。
復成時、フィルタ部5の出力酸比vAハゆるやかに増大
し、やがて一定値に達する。一方、停電検知回路(及び
マイクロコンピュータの)電源電圧Vcc  より、安
定化電源回路1及び外付部品12を介して出力される電
圧v11μ上記フィルタ5出力鴫圧vA に比べ短い時
間で立上るようになっている。したがって比較回路6の
出力Vcはいったん°“HT+レベルになり、フィルタ
出力電圧VBが安定化峨源出力亀圧vA より犬き(な
った時点でL nレベルに反転する。クロック回路31
と41の出力電圧は電源電圧Vcc(したがって電圧V
、)が確立するに従って確立される。電源オフ時間遅れ
時間発生回路のNORゲート46の出力電圧VR2は当
初(Vn=O時点)II L 11レベルであり、カウ
ンタ45を計数可能の状態にしている。したがってカウ
ンタ45は、電圧VB の確立とともにクロック回路4
1より出力されるクロックを計数し1時間tpI後にそ
の出力QY2  を°°L′からHnに変える。ここに
時間tl)+  はt p+ = T Q2 ×NY2
 (T Q2はクロック回路41のクロック周期、2進
カウンタ45の設定カウント数)で表わされる。同様に
カウンタ45の@2出力QX2 もある時間ts、後に
°°L″からH+tレベルに変化する。カウンタ出力Q
X2が11 HI+レベルになるとNORゲーグー4t
iデイスエーブルされ、その出力はL IIに保持され
る。
したがってカウンタ出力Q X 2 とQY2はH1ル
ベルに保持される。その後、比較回路6の出力V、が°
°L′ルベルに立下ると、NORゲート46はイネーブ
ルされ、クロック回路61からのクロック信号Q1をカ
ウンタ回路45のリセット端子に送る。この電圧VR,
の最初のH′”レベルでカウンタ45はクリアされ、そ
の出力QX2とQY2を゛L°゛レベルにリセ・ン卜す
る。
一方、電源オン時間遅れ時間発生回路68においては電
圧V、確立後、クロック回路61よりクロック信号Q、
がカウンタ65に入力されて計数がなされるが、所定の
カウント値に適する前にカウンタ48の出力・端子Qx
2より  ゛HIIレベルのリセット信号が辱えられる
ため、カウンタ65の出力QX+はI、 +ルベルを保
持する。その後時間ts、  kにカウンタ48がリセ
ットされ出力Qxtがfi L 11レベルに変ると2
進カウンタ65はリセ・ソト状態を解除し、クロックQ
、を計赦し1時間tR,後、その出力Qx+をH11レ
ベルに変える。ここにT R+ = T Q+ ” N
 X+ (T Q、+:クロ・ツク回路31のクロック
周期、NX、: 2進カウンタ65の設定カウント値)
。このため5NORゲート64はディスエーブルされ、
クロック信号Q1はカウンタ65に伝達せず、出力信号
QX+はn Hnレベルを保持する。出力信号Qx。
はインバータ66とトランジスタ回路67を介してリセ
ット信号RESET(1)  となる。このリセット信
号RESET(1)はマイクロコンピュータのリセット
動作や、メモリ素子の内容保護のために利用される。
次に停電時の動作について述べる。検知電圧Vinが停
電すると、フィルタ出力電圧vA と峨源安定化出力成
田vB は減少していぐが、外付は部品51での放電時
間は安定化電源回路の放電時間より小さくなるようにコ
ンデンサや抵抗の値が選定されているので、第5図に示
すように電圧vAは短い時間で零に減衰する。したがっ
て、電圧vAがVa+  より小さくなった時比較回路
6の出力電圧VCは”L 11レベルから”HIIレベ
ルに反転する。
このためNORゲート46はディスエーブルされ、その
出力u”L’“レベルに保持され、電源オフ用2進カウ
ンタ45はイネーブルされて、クロック信号Q2を計数
する。そして時間tpsi出力信号Q Y tが1次に
時間ts3  仮に出力信号QX’tが”H”レベルに
変化する。ここにtps=TQ2・NY1=七□   
 t S s = T Ctt・NY2 =t s、(
Ny、。
l NX2:出力QY2 (QX’2 >をだすのに必要な
カウント数〕。出力信号QX2のII’”レベルで2進
カウンタ65はリセ・ノドされ、その出力信号Qx1ば
″H゛レベルから”L“ルベルとなる。したがって、出
力信号QY2  により停電倹仰信号PDOWNがまず
n Hnレベルに変わり1次に出力信号QX+によりリ
セット信号RESET(])が゛°L“ルベルに変化す
る。
以上の動作をまとめると、リセ・ント信号RES ET
(1)・汀、復電時には電圧■、の確立(比較出力電圧
の立下り)時から、カウンタ65の与える遅れ時間TR
+ −T Q+ XNx、  だけ遅れて立上り、停電
時には電圧VA の低下(比較出力電圧V。の立上り)
時から、カウンタ45の与える遅れ時間TR2=TQ2
XNX:2  だけ遅れて立下る。また停′亀検知信号
PDOWN ff、復電時には電圧vIl の確立(比
較出力電圧Vcの立上り)時から、カウンタ45の与え
る遅れ時間t p3=T Q2・NY2だけ遅れて立上
り、停電時には電圧vAの低下(比較出力電圧v0の立
上り)時から、カウンタ45の与える遅れ時間t ps
 =T Q2・NY2だけ遅れて立上る。上記の遅れ時
間、tp3とTR2とは外付は部品14によりクロック
周期TQ2  を変化できるので調整可能であり、同様
に遅れ時間TR1も外付は部品16によりクロ・lり周
期TQ、を変化できる。ので調整可能である。
第4図は第6図のクロック選択回路90の構成例である
。6人力NORゲート91.カウンタ92、ANDゲー
ト96とORゲート94とから構成されており、クロッ
ク回路61と41の出力信号Q1 とQ2から第6図の
タイミングチャートに示す出力信号Q 2 Aを出力す
る。外付は部品5−2がないときのタイミングチャート
を第6図の1)に示しである。この場合、3人力NOR
ゲ−l−91を介してカウンタ92の端子CK、ヘクロ
ノク信号が入力され、カウンタ92は計数を開始し、や
がて端子Qx、3の出力信号は°゛L″L″レベルカ゛
H′”レベルへ変化し6人力ANDゲート91は閉じ、
ANDゲート96は開き、ORゲート94を介してクロ
・ツク信号Q、が信号Q2Aとして出力される。
外付は部品5−2があるとき、第6図の2)に示すよう
に、電源オフ時クロック回路4−2からのクロック信号
Q2の”H”レベル出力によりカウンタ92はリセ・ノ
ドされているのでクロ・ツク信号が端子CK3に入力し
ているが、端子Q X sはL nレベルのままでAN
Dゲート96は閉じており、ORゲート94を介してク
ロック信号Q2が信号Q t A として出力される。
したがって、クロック選択回路により外付は部品5−2
を省略しても停電検知ICにとって支障となることはな
く、又多くの用途ではクロック信号Q2ひとつで足りる
から、外付は部品が不要となる経済的メリットがある。
@7図は第6図の比較回路6の構成例である。
抵抗62.63と演算増幅器61から構成されている。
抵抗62.63の抵抗値をR,、R,とすれば比較回路
60入力のヒステリシス電圧VHUVH= −Vccl (ここにVccl:に源安定化回路16の出力電圧)で
与えられる。
したがって抵抗値R,,R2を適当に選定することによ
り、適当なヒステリシス電圧をもたせることができる。
したがって比較回路は検知電圧Vinのゆるやかな上昇
や下降時にも確実に出力電圧VCの反転を行うことが可
能である。
波形整形回路8の構成例を第9図に示し、そのタイミン
グチャートを第8図に示す。商用交流検知電圧VinG
’j、フィルタ回路7を通して全波整流され、波形整形
回路8へ入力される。@9図において、整流人力VXは
電源安定化回路16の出力電圧Vcclを抵抗86と8
4で分圧した基準電圧VX−と演算増幅器85により大
小が比較される。
演算増幅器85の出力電圧Vrは第8図のタイミングチ
ャートに示すように検知電圧VXt  が基準電圧VX
−より小さいときは”L I+レベルであり。
基準電圧VX−より太き(なると゛H″レベルとなる。
したがって出力型EVYは交流検知電圧Vin  の2
倍の周波数のパルス列となる。な卦5パルスのデー−テ
ィサイクルは抵抗83と84の分圧比を変えることによ
って調整できる。波形整形回路8の出力はトランジスタ
回路)5(第6図)を介してクロック信号CLOCRと
なる。クロリフ信号CLOCKは商用電源周波数を基準
としているから正確なタイマーを作成することが可能で
ある。
前述したようにマイクロコンピュータのリセット信号R
ESETm Hマイクロコンピュータ電源Vcc  よ
υ後で立上り、先に立下るようにタイミングがとられて
いる。この信号を用いて、マイクロコンピュータ心源と
他の電源間のインターロック機能を果すことが可能であ
る点について第10図を参照して説明する。
嘱10図において、第6図に示すような停電・復電検知
ICPDの2つの出力信号であるリセット信号RESE
T(1)と停電検知信号PDOWNはそれぞれノンイン
バータ72と71を介してマイクロコンピュータ74へ
伝達される。リセット信号RESET(IIはノンイン
バータ76と抵抗80゜81を介してトランジスタ77
(他の電源の補助スイッチ)のベース端子に伝達されて
いる。′)ます、トランジスタ77をリセット信号でオ
ンオフすることで主電源スイッチ用トランジスタ76は
制御され導通時には、負荷75に討する電源電圧Vn 
2は電圧VD、とほぼ等しくなり、遮断時には零となる
第11図のタイミングチャートに示すように復電時、マ
イクロコンピュータ電源V。Cと電源Vo s u立上
る。しかし、負荷75の直接の電源Vn2はリセット信
号RESET(1)がL″からII HI+レベルにな
るまで零になっている。父、停成時には、電源■D2は
リセット信号RFESET(11がII HIIから1
1 L I+レベルになってから零になる。
つまり、電源VD2はマイクロコンピュータ74が正常
に動作している範囲でのみ電源VD、より給電される。
したがって電源VD2に接続されている負荷75の誤動
作は防止される。
停電検知ICからのリセ・・ト信号を他の電源のスイッ
チ側聞信号として併用することにより、マイクロコンピ
ュータを含む回路全体の小型化5価格の低下、信頼性の
向上を図ることができる。
μ上説明したように、本発明の停電・復電検知集積回路
は、構成が比較的簡単、安価であり、タイミング調繁点
数が少なくてその調整が簡単であるとともに、計時機能
や、電源間のインターロック機能等種々の機能を果すこ
とができる。
本発明は主として汎用マイクロコンピュータを・使用し
ている重子機器1例えば、自動販売機。
ECR(Electric Ca5h Registe
r)、POS(Point  of  5ale)端末
機器−NC(Nu7yIericalControl)
機器、ロボット、計測機器、事務機器(複写機、ワード
プロセッサ〕等に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による停電・復電検知回路の機能ブロッ
ク図。 第2図は第6図の回路で想定している人出力タイミング
チャート。 第6図は具体的な停′醒・復電検知回路図。 第4図は第6図のクロ・ツク選択回路構成例図。 第5図は第6図の回路のタイミングチャート。 第6図は第4図の回路のタイミングチャート。 第7図は第6図の比較回路の構成例図。 第8図は第7図の回路のタイミングチャート。 第9図は第6図の波形整形回路の構成例図、第10図は
リセット信号を電源間のインターロック信号として使用
するブロック図。 第11図は第10図のブロック図のタイミングチャート
、 第12図は従来の停電・復電検知集路例図である。 特許出願人 富士電機製造株式会社 (外4名) 第2図 RESET(1) 錫4 口 第5図 1.    第6図 2A 2) 第7図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)電子機器に供給される交流商用電源電圧を整流平滑
    する手段、この手段の平滑出力を電子機器の動作に必要
    な基準電圧と比較する手段、この比較手段の出力信号に
    基づいて、前記交流商用電源電圧の停電、復電を知らせ
    る第1の検知信号および前記交流商用電源電圧の確立を
    知らせる第2の検知信号とを前記電子機器に出力する手
    段、前記第2の検知信号により駆動されて他の機器に給
    電を行なう手段を備えたことを特徴とする停電・復電検
    知集積回路。 2、特許請求の範囲第1項に記載の停電・復電検知集積
    回路において、前記整流平滑手段は、整流出力を波形整
    形して得られるクロック信号を前記電子機器に供給する
    手段を有することを特徴とする停電・復電検知集積回路
JP57162047A 1982-09-17 1982-09-17 停電・復電検知集積回路 Pending JPS5952325A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6244822A (ja) * 1985-08-22 1987-02-26 Fujitsu Ltd 停電処理方式
JPS63118815A (ja) * 1986-11-06 1988-05-23 Fujitsu Ltd 停電処理方式

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