JPH01255019A - マイクロコンピュータの電源回路 - Google Patents

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】 「産業上の利用分野」 この発明は、家庭用ＡＶ機器（オーディオ・ビデオ機器
）にお（Ｊるマイクロコンピュータの電源回路に関する
。

「従来の技術」 近年、家庭用（７）ＡＶ機器（ＴＶ受信機、Ｖ　Ｔ　Ｒ
１ＣＤプレーヤ等）には、マイクロコンピュータが一搭
載され、機器の制御に用いられている。これらの機器の
使用時に、停電、コンセント抜け、屋内での移動のため
の一時的な取り外し等があると、例えばＴＶ受信機の場
合に（Ｊ受信チャンネルのプリセットデータの消去、Ｖ
ＴＲの場合にはタイマープログラム等の消去、ＣＤプレ
ーヤの場合には設定が狂ってしまうといった不都合か生
ずる。そこで、電源断を検出して、マイクロコンピコ、
−りを低消費電力モードにし、電源が回復するまでの間
、バックアップ用電源により電源を供給し、電源回復後
は再び電源断時の状態からマイクロコンピュータが動作
を再開できるようにしていた。ここで、低消費電力モー
ドとは、電源の供給が絶たれた時のためにマイクロコン
ピュータに備えられた動作モードであり、このモードに
切り換えられると、マイクロコンピュータはクロックを
停止し、消費電流が数μへ以下の完全に静的な状態にな
る。

そして、通常動作状態への復帰はマイクロコンピュータ
へのリセット又は割り込み信号の入力によって行われる
。

第３図は従来のマイクロコンピュータの電源回路の回路
図である。商用電源ｌの出力電圧はトランスＴで降圧さ
れた後、ダイオードＤ、、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４からなる整
流回路２で整流される。整流回路２の出力端と接地間に
は平滑コンデンサＣ１が介挿されており、出力電圧が平
滑化される。そして、整流回路２の出力電圧は電圧安定
化回路３へ入力される。電圧安定化回路３の出力はダイ
オードＤ５を順方向に介し、マイクロコンピュータ５の
電源端子Ｖｃｃへ接続される。また、ダイオードＤ５の
カソードは、電流制限抵抗Ｒを介し、メモリバックアッ
プ時の電源となるバックアップコンデンサＣ２に接続さ
れる。また、電圧安定化回路３の出力には電源電圧を監
視するりセット回路４が接続されており、リセット回路
４の出力はマイクロコンピュータ５のリセット回路Ｒｅ
ｓｅｔに接続されている。このリセット回路４は、内部
に時定数回路を有しており、入力電圧の立ち上がりによ
ってリセット信号ＶＲを発してマイクロコンピュータ５
をリセットし、所定のリセット期間経過後リセットを解
除する。このリセット期間はマイクロコンピュータ５の
電源電圧Ｖｃｃが十分に立ち上がってからリセット信号
ＶＲか解除されるように設定される。マイクロコンピュ
ータ５は電圧監視ボートＰを有し、この電圧監視ボート
Ｐは電圧安定化回路３の出力端に接続される。そして、
マイクロコンピュータ５が通常動作状態の時に電圧監視
ボーｌ−Ｐの入力電圧が所定レベル以下に下がると、マ
イクロコンピュータ５はこれを判定処理し、低消費電力
モードに移る。

＝３− 次に、このマイクロコンピュータの電源回路の動作を第
４図のタイムチャートを用いて説明する。

時刻ｔ。において商用電源ｌがＯＮすると、その結果、
電圧安定化回路３の出力電圧ＶＢＢおよびマイクロコン
ピュータ５の電源電圧Ｖｃｃが上昇する。

同時に抵抗Ｒを介しバックアップコンデンサＣ３の充電
が行なわれる。そして、電圧安定化回路３の出力電圧Ｖ
ＢＢがリセット回路４のリセット検出レベルＶｔＩに達
するとリセット信号ＶＲが出力され（時刻１＋）、リセ
ット期間ＬＲ後に解除される（時刻ｔ２）。そして、マ
イクロコンピュータ５はリセット信号ＶＲが入力された
事により、メモリのテストを行う。この場合、メモリに
は後述するテストデータが格納されていないので、メモ
リが破壊されていると判断され、マイクロコンピュータ
５ではメモリの初期設定処理が行われる。そして、マイ
クロコンピュータ５は通常処理を開始する。

次に、例えば時刻ｔ３において停電が起こり商用電源１
がＯＦＦしたとする。この結果、電圧安定化回路３の出
力電圧ＶＢＢが低下し、これが電圧監−４＝ 視ボートＰを介してマイクロコンピュータ５に検知され
る。そして、マイクロコンピュータ５は電源復旧後のメ
モリテストのためのテストデータをメモリに格納すると
共に処理中断アドレスをセットし、低消費電力モートに
移る。そして、低消費電力モードになると、マイクロコ
ンピュータ５はバックアップコンデンサＣ２の充電電圧
によって電源電圧がバックアップされる。この時、ダイ
オードＤ、はバックアップコンデンサＣ７の電流が電圧
安定化回路３の出力に流れ込まない様に働く。

そして、時刻Ｌ４において商用電源Ｉが復旧したとする
。この結果、電圧安定化回路３の出力電圧ＶＢＢが上昇
する。そして、電圧安定化回路３の出力電圧ＶＢＢがバ
ックアップコンデンサＣ２の残留電荷による電圧を越え
ると、ダイオードＤ５か導通し、マイクロコンピュータ
５の電源電圧Ｖｃｃは電圧安定化回路３の出力電圧ＶＢ
Ｂに伴って上昇する。そして、電圧安定化回路３の出力
電圧ＶＢＢがリセット検出レベルＶｔｌに達するとリセ
ット回路４からリセット信号ＶＲが発せられ（時刻１５
）、すセント期間ｔＲ後に解除される（時刻ｔａ）。そ
して、リセット信号ＶＲが入力された事により、マイク
ロコンピュータ５では低消費電力モードが解除されると
共にメモリテストが行われる。このメモリテストではマ
イクロコンピュータ５が低消費型ツノモードに入る時に
メモリに格納されたテストデータが破壊されてないかど
うかがテストされる。そして、マイクロコンピュータ５
ては、テスト結果が合格となった場合は処理中断アドレ
スから処理が続行され、テスト結果が不合格となった場
合はメモリの初期設定処理が実行される。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、従来のマイクロコンピュータの電源回路では
、大きな時定数を有する電圧安定化回路の出力電圧を電
圧監視ポー）Ｐに入力して、その電圧が所定レベル以下
に下がってから低消費電力モードに切り換わるため、商
用電源１が断になってから低消費電力モードに切換わる
までの時間が長く、この間にバックアップコンデンサＣ
２の充電電荷がマイクロコンピュータ５によって急速に
消費されてしまう。従って、この時点てマイクロコンピ
ュータ５の電源電圧Ｖｃｃがメモリ保持保証電圧以下に
なってメモリの格納データが破壊されてしまったり、あ
るいは低消費電力モードになってからのバックアップ可
能期間か短くなってしまうという問題があった。また、
電源復旧時のメモリのテストが特定のメモリデータのみ
の確認であるため、メモリが正常であるかどうかが不確
実であるという問題があった。

この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、停電
等によって商用電源がＯＦＦになった時に、速やかにマ
イクロコンピュータを低消費電力モードに切り換えると
共に電源電圧をバックアップし、商用電源が再びＯＮに
なった時に、マイクロコンピュータが破壊されたメモリ
データを使って動作を継続するという誤動作を起こすこ
とがないマイクロコンピュータの電源回路を提供するこ
とを目的としている。

「課題を解決するための手段」 この発明は、商用電源の交流電圧を直流電圧に変換して
出力する整流回路と、前記直流電圧の立ち上がりおよび
立ち下がりを検知してマイクロコンピュータに割込み信
号を出力する電源電圧監視回路と、前記直流電圧を安定
化電圧に変換し、前記マイクロコンピュータに電源電圧
として供給する電圧安定化回路と、前記安定化電圧によ
って充電され、かつ、前記安定化電圧が下った場合に前
記マイクロコンピュータに電源電圧を供給するバックア
ップコンデンサと、前記マイクロコンピュータの電源電
圧が所定値よりも小さい場合に前記マイクロコンピュー
タにリセット信号を出力するりセット回路とを具備する
ことを特徴としている。

１作用」　　。

上記構成によれば、商用電源がＯＦＦになると電源電圧
監視回路はマイクロコンピュータに割り込み信号を出力
し、この結果、マイクロコンピュータは速やかに低消費
電力モードになる。低消費電力モードになると、マイク
ロコンピュータはバックアップコンデンサによって電源
電圧をバックアップされる。ここで、低消費電力モード
中にマイクロコンピュータの電源電圧が所定レベル以下
になると、リセット回路からマイクロコンピュータにリ
セット信号が出力される。そして、商用電源がＯＮにな
ると、マイクロコンピュータは電源電圧監視回路から割
り込み信号を受け、低消費電力モードが解除され、通常
動作を再開する。

「実施例」 以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明す
る。

第１図はこの発明の一実施例によるマイクロコンピュー
タの電源回路の回路図である。なお、この図において、
前述した第３図と対応する部分には同一の符号を付し、
その説明を省略する。

６は電源電圧監視回路であり、入力端が整流回路２の出
力端に接続され、出力端がマイクロコンピュータ５の割
り込み入力端ＩＮＴに接続される。

この電源監視回路６は、入力電圧の立ち上がり時と立ち
下がり時に割り込み信号ＶＩＮＴを出力する。

また、７はリセット回路であり、入力端がマイクロコン
ピュータ５の電源端子Ｖｃｃに接続され、出ツノ端がマ
イクロコンピュータ５のリセット端子Ｒｅ５ｅｔに接続
される。このリセット回路７は、第３図のリセット回路
４と異なり、入力電圧が立ち下がり、リセット検出レベ
ルＶｔ以下になる時にリセット信号ＶＲが出力され、入
力電圧が立ち上がり、リセット解除検出レベル■ｔ３以
上になる時にリセット信号ＶＲが解除される。そして、
リセット検出レベルｖｔ、がメモリ保持保証電圧よりも
やや高い電圧値になるように設計される。

次に、このマイクロコンピュータの電源回路の動作を第
２図のタイムヂャートを用いて説明する。

時刻ｔ。ａにおいて商用電源ｌがＯＮすると、その結果
、電圧安定化回路３の出力電圧ＶＢＢおよびマイクロコ
ンピュータ５の電源電圧Ｖｃｃが立ち上がる。同時に抵
抗Ｒを介しバックアップコンデンサＣ２の充電が行なわ
れる。このマイクロコンピュータ５の電源電圧Ｖｃｃが
立ち上がる過程においては、リセット回路７からはリセ
ット信号ＶＲが出力され、電源電圧■ｃｃがリセット解
除検出レベル■ｔ３に達した時点で解除される（時刻ｔ
、ａ）。マイクロコンピュータ５では、リセット信号Ｖ
Ｒが入力された事により、メモリが初期設定され、通常
動作が開始される。

次に、例えば時刻ｔｚａにおいて停電が起こり商用電源
１がＯＦＦしたとする。この結果、整流回路２の出力電
圧が急速に低下する。そして、この整流回路２の出力電
圧の低下が電源電圧監視回路６によって検知され、マイ
クロコンビコ−タ５に対して割り込み信号ＶＩＮＴが出
力される。この結果、マイクロコンピュータ５は、低消
費電力モードから通常動作へ復旧した時の準備として処
理中断アドレスの設定を行い、メモリの一部にテストデ
ータを書込んで低消費電力モードに移る（時刻ｔ３ａ）
。そして、低消費電力モードでは、マイクロコンピュー
タ５−はバックアップコンデンサｃ２の充電電圧によっ
てバックアップされる。バックアップコンデンサＣ９の
充電電圧は数μＡ以下ではあるがマイクロコンピュータ
５によって消費され、これに伴ってマイクロコンピュー
タ５の電源電圧Ｖｃｃは徐々に低下する。そして、例え
ば時刻＝１１− ｔ、ａにおいて、マイクロコンピュータ５の電源電圧Ｖ
ｃｃがメモリ保持保証電圧以下になる前に、商用電源１
が復旧したとする。この結果、整流回路２の出力電圧の
立ち上がりが電源電圧監視回路６によって検知され、マ
イクロコンピュータ５に対して割り込み信号ＶＩＮＴが
出力される。そして、マイクロコンピュータ５では低消
費電力モードが解除されると共にメモリテストが行われ
る（時刻ｔ、ａ）。このメモリテストではメモリに格納
されたテストデータが確認される。そして、マイクロコ
ンピュータ５では、テスト結果が合格の場合は処理中断
アドレスから処理が続行され、テスト結果が不合格の場
合はメモリの初期設定処理から実行される。

次に、例えば時刻ｔｅａにおいて停電が起こって、商用
電源ｌがＯＦＦし、時刻ｔ７ａにマイクロコンピュータ
５が低消費電力モードになったとする。

そして、停電が長引いて、時刻ｔｅａにおいてマイクロ
コンピュータ５の電源電圧Ｖｃｃがリセット検出レベル
Ｖｔｚまで低下したとする。この結果、リセット回路７
からリセット信号Ｖ　Ｒか出力される。

そして、マイクロコンピュータ５では低消費電力モード
が解除され、内部ロジックが初期化されクロックオンレ
ータが発振を開始する。しかし、リセット信号ＶＲが入
力されたままなのでプログラムは実行されない。そして
、クロックオンレータの発振動作によってバックアップ
コンデンサＣ７の電荷は急速に放電されて空になり、マ
イクロコンピュータ５の電源電圧ＶｃｃはほぼＯＶにな
る。

そして、時刻ｔｅａにおいて商用電源１が復旧したとす
る。この結果、整流回路２の出ツノ電圧の」１昇が電源
電圧監視回路６によって検知され、マイクロコンピュー
タ５に対して割り込み信号ＶＩＮＴが出力される。しか
し、この時点ではマイ列ロコンピ、−夕５の電源電圧Ｖ
ｃｃがＯＶ付近にあるので、割り込み信号ＶＩＮＴは無
効になる。そして、電圧安定化回路３の出力電圧ＶＢＢ
が立ち上がり、これに伴ってマイクロコンピュータ５の
電源電圧Ｖｃｃが立ち上がると、マイクロコンピュータ
５のクロックオシレータが発振動作を開始する。そして
、マイクロコンピュータ５の電源電圧Ｖｃｃがリセット
解除検出レベルＶｔ３に達すると、リセット信号ＶＲが
解除される（時刻ｔ＋ｏａ）。そして、マイクロコンピ
ュータ５てはメモリテストが行われるが、電源電圧Ｖｃ
ｃが一旦ＯＶ　（Ｊ近にまで落ちているのでテストデー
タは失われており、テスト結果は不合格となる。そして
、マイクロコンピュータ５はメモリの初期設定処理を実
施後、通常処理を再開する。

「発明の効果」 以」二説明したように、この発明によれば、商用電源の
交流電圧を直流電圧に変換して出力する整流回路と、前
記直流電圧の立ち上がりおよび立ち下がりを検知してマ
イクロコンピュータに割込み信号を出力する電源電圧監
視回路と、前記直流電圧を安定化電圧に変換し、前記マ
イクロコンピュータに電源電圧として供給する電圧安定
化回路と、前記安定化電圧によって充電され、かつ、前
記安定化電圧が下った場合に前記マイクロコンピュータ
に電源電圧を供給するバックアップコンデンサと、前記
マイクロコンピュータの電源電圧が所定値よりも小さい
場合に前記マイクロコンピュータにリセット信号を出力
するリセット回路とを設けたので、電源がＯＦＦした場
合にマイクロコンピュータは速やかに低消費電圧モード
に移り、バックアップコンデンサによるバックアップ期
間を長くする事ができる。従って、電源断に伴うメモリ
データの破壊が非常に発生しにくくなるという効果が得
られる。また、低消費電力モードにおいて電源電圧が所
定値以下になった場合は確実にメモリが初期化されるの
で、電源復旧後に破壊されたメモリデータを使って処理
が継続される危険性がなくなるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるマイクロコンピュー
タの電源回路の回路図、第２図は同実施例の動作を表す
タイムチャート、第３図は従来のマイクロコンピュータ
の電源回路の回路図、第４図は従来のマイクロコンピュ
ータの電源回路の動作を表すタイムチャートである。 １・　・・商用電源、２・・・・整流回路、３・・・・
・・電圧安　　□定化回路、７・　リセット回路、５・
　・マイクロコンピュータ、６・・・・・電源電圧監視
回路、Ｃ３・・・バックアップコンデンサ。 出願人　　アルプス電気株式会社 代表者　　片開　勝太部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 商用電源の交流電圧を直流電圧に変換して出力する整流
   回路と、 前記直流電圧の立ち上がりおよび立ち下がりを検知して
   マイクロコンピュータに割込み信号を出力する電源電圧
   監視回路と、 前記直流電圧を安定化電圧に変換し、前記マイクロコン
   ピュータに電源電圧として供給する電圧安定化回路と、 前記安定化電圧によって充電され、かつ、前記安定化電
   圧が下った場合に前記マイクロコンピュータに電源電圧
   を供給するバックアップコンデンサと、 前記マイクロコンピュータの電源電圧が所定値よりも小
   さい場合に前記マイクロコンピュータにリセット信号を
   出力するリセット回路と を備えたことを特徴とするマイクロコンピュータの電源
   回路。