JPH02275515A - 電子機器及びバックアップ電圧監視方法 - 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］ 本発明は、停電時に一時的な電力バックアップを必要と
する電子機器に電力を供給するバッテリバックアップ付
き電源装置と電子機器に関する。

［従来の技術］ 従来のバッテリバックアップ付き電源装置は入力端子遮
断時において、内臓したバッテリにより電子機器のバッ
クアップを行う時、出力電圧の状態を電子機器等の負荷
に知らせる手段はなく、電子機器は受動的にバッテリバ
ックアップ付き電源装置から電力を供給されるのみで、
人力電圧遮断後の状態を認識する方法は持ちえながった
。

［発明が解決しようする課題］ しかし、上記のようなバッテリバックアップ付き電源装
置ではバッテリによるバックアップ中、以下の２点の問
題点があった。

（１）バッテリバックアップ付き電源装置の入力端子遮
断後において、電子機器が自らのデータのバックアップ
等の電源断処理や、バッテリの過放電防止等の処理を行
うタイミングがつかめない。

（２）バッテリの出力電圧低下により電子機器の動作が
不安定になる。

本発明はバッテリバックアップ付きｔ４＃！装置がバッ
テリによるバックアップ中、電子機器に対して出力電圧
の状態を知らせ、電子機器がそれを利用して入力電圧遮
断後の適切な処理を実行することを可能としたものであ
る。

本発明は電子機器の誤動作の防止及び、バッテリの過放
電を防止することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は電子機器に電力を供給する電源装置において、
入力電圧を直流出力電圧に変換する直流電源部と、入力
端子遮断時に負荷にたいするバックアップを目的として
前記直流電源部の出力に並列に取り付けられたバッテリ
と、前記直流電源部の出力電圧のレベルを段階的に検出
する複数の検出手段と、から構成されていることを特徴
としており、 さらに、入力端子を直流出力電圧に変換する直流電源部
と、入力端子遮断時に負荷にたいするバックアップを目
的として前記直流電源部の出力に並列に取り付けられた
バッテリと、前記直流電源部の出力電圧のレベルを段階
的に検出する複数の検出手段と、前記検出手段による段
階的に検出したそれぞれの検出状態に応じて前記電子機
器の入力電圧遮断後の動作を制御する機構と、から構成
されていることを特徴とする。

［実施例］ 第１図は本発明の実施例を示す電源装置の略図である。

１は交流入力電圧を直流出力電圧に変換する直流電源部
。２は電源バックアップ用のバッチ１几　　３．４．５
は基準電圧源と電圧比較器と電圧比較の結果を負荷に知
らせる出力端からなる３個の出力電圧監視回路である。

この部分は、Ａ／Ｄコンバータでも置き換えることがで
きる。６はこのバッテリバックアップ付き電源をオン、
オフするためのメインのスイッチである。

Ｖｏｕｔはイとハの間の電圧で、負荷に対する出力電圧
。ＶＢはイと口の間の電圧で、バックアップ用バッテリ
の出力電圧。

■１はイと二の間の電圧で基準電圧源の出力電圧。

Ｓｌは出力電圧監視回路３の結果を負荷に知らせる信号
。

■２はイとホの間の電圧で基準電圧源の出力電圧。

Ｓ２は出力電圧監視回路４の結果を負荷に知らせる（言
号である。

ＶＢはイとへの間の電圧で基準電圧源の出力電圧。

Ｓ３は出力電圧監視回路５の結果を負荷に知らせる信号
である。Ｖｌ、■２、ＶＢの相互の関係は第３図、第４
図の説明で述べる。

第２図は第１図によって示されたバッテリバックアップ
付き電源装置の負荷となる電子機器の１例の略図である
。第１図のハ、イ、Ｓ３、Ｓ２、Ｓｌは、第２図のハ、
イ、Ｓ３、Ｓ２、Ｓｌと接続されている。

７はサイリスタ１個と抵抗３個からなるスイッチ回路、
８はトランジスタ２個と抵抗３個からなるスイッチ回路
、９はマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１０はＣＲＴ、１
１はキーボード、１２はメインメモリ、１３はデータバ
ックアップ用ＣＭＯＳＳＲＡＭ、１４は前記ＣＭＯ３Ｒ
ＡＭバックアップ用バッテリ、１５は補助記憶装置、１
６は９と各種入出力機器との間のインターフエイノ。

１７は割り込みコントローラ。１８はＳ２の信号を受け
るスリースティトバッファである。

トは９から１８に対する電圧出力、チは１６から出力さ
れる７に対する制御信号で、通常はＬＯＷレベルである
。りは９から１８に対するグランド出力。Ｓｌ、Ｓ３は
割り込みコントローラ１７を通してＣＰＵ９の割り込み
入力に接続され、その優先順位はＳ３＞Ｓｌである。Ｓ
２は９のデータバスにスリースティトバッファ１８を通
して接続されており、マイクロプロセッサは、Ｓ２の状
態をリードできる。

第３図、第４図に第１図の電源装置を第２図の電子機器
に接続した時のＶｏｕｔの出力電圧特性を示す。

第３図はバッテリが十分充電されている場合の出力電圧
特性。第４図はバッテリが十分充電されていない場合の
出力電圧特性である。

ｔｏは、交流入力電圧遮断時の時刻。

ｔｌは、Ｖｏｕｔ＝Ｖ１となった時刻。ＳｌがＨからＬ
となり、９に割り込み（以後、Ｓ１割り込みと呼ぶ）が
発生する。

ｔ２は、Ｖｏ　ｕ　ｔ＝Ｖ２となった時刻。Ｓ２がＨか
らＬとなる。

ｔ３は、Ｖｏｕｔ＝Ｖ３となった時刻。Ｓ３がＨからし
となり、９に割り込み（以後、Ｓ３割り込みと呼ぶ）が
発生する。

■４はｔｌからｄｔ後のＶｏｕｔの電圧である。

ｄｔは１秒と設定しである。

Ｖｌ＞Ｖ２＞Ｖ３と設定されており、ｖ３は第２図の電
子機器が正常に動作する電圧の下限よりも僅かにマージ
ンを持った電位である。

第３図のようにバッテリが十分充電されていれば、Ｖ２
はｔ２からｔ３は少なくとも５分は確保できるように電
位が決定され、■１は、Ｖｏｕｔ＞Ｖｌならば電子機器
が通常運転を継続することができる限界電圧である。

Ｖｏｕｔは、０から１０までは直流電Ｒ１からの出力電
圧、ｔｏ以降はバッテリ２からの出力電圧ＶＢである。

第５図は第２図の電子機器がバッテリ・２にバックアッ
プされた時の、ＳｌがＨＩＧＨ（以後、Ｈ）からＬＯＷ
（以後、Ｌ）に遷移する割り込み、８１割り込みと′、
Ｓ３がＨからＬに遷移する割り込み、８３割り込みによ
る動作のフローチャートである。

第１図、第２図の回路の動作を第５図に対応させて説明
する。第１図のハ、イ、Ｓｌ、Ｓ２、Ｓ３と第２図のハ
、イ、Ｓｌ、Ｓ２、Ｓ３はそれぞれ接続されている。ス
イッチ６オンにより交流入力電圧が直流電源部１に供給
される。直流電源部は電子機器に対し直流電圧（Ｖｏｕ
ｔ）を出力する。またこの時、バッテリ２が充電される
。Ｓｌ、Ｓ２、Ｓ３はＨとなり出力される。

電子機器にＶｏｕｔが人力すると８のスイッチがオンと
なり、９から１８に対して電力が供給され電子機器は運
転を始める。この時、チの出力はＬレベルを保っており
、７のサイリスタはオフのままで、従って７のスイッチ
回路はオフのままである。

この状態で停電等により交流入力電圧が遮断されると、
こんどは電子機器に対しバッテリ２から直流電圧ＶＢが
供給される。短期間の瞬時停電で一時的にＶＢが低下し
ても、ＶＢ＞Ｖｌならば、５１＝Ｓ２＝Ｓ３＝Ｈのまま
で、電子機器は通常の運転を行う。

遮断時間が長時間に及ぶとＶＢが低下する。同時にＶｏ
ｕｔも低下する。Ｖｏｕｔ＝Ｖ１どなると、９はＳｌの
ＨからＬの遷移をＳ１割り込みで認識する。この時、９
はＳ２のステータスをチエツクし、５２＝Ｌならば（第
６図　５−３）の処理（後述）に移る。

５２＝Ｈならばｄｔ（１秒）待フた後、再びＳ２のチエ
ツクを行う。この時、５２＝Ｌならば（５−３）の処理
に移る。５２＝Ｈならば９はバッテリの容量が十分ある
と判断しく５−２）の処理を行う。

Ｓ２を２回チエツクする理由を述べる。第３図の場合、
Ｓ１割り込みの後、Ｖｏｕｔを１回チエツクして、Ｖｏ
ｕｔ＞Ｖ２を確認し、（ｔ＋ｄｔ）の時刻で再びチエツ
クした時、Ｖｏｕｔ＞Ｖ２ならば、ｔ２からｔ３の間は
、少なくとも５分は電子機器の正常運転が保証されてい
るため、（１＋ｄｔ）からｔ３の時間も少なくとも５分
の電子機器の正常運転が保証される。

しかし、第４図の場合のようにＳ１割り込みの後、Ｖｏ
ｕｔを１回チエツクして、Ｖｏｕｔ＞Ｖ２を確認し、　
（ｔ＋ｄ　ｔ）の後、再びチエツクした時、Ｖｏｕｔ＜
Ｖ２ならば、少なくとも５分の電子機器の正常運転は保
証されない。５分間という時間は、（５−２）の処理の
ために最低限必要な時間である。したがって、バッテリ
ＶＢの充電状態によって放電電圧の時間軸に対する傾斜
が異なるため、（５−２）の処理を確実に行うために２
回のチエツクを行う。

（５−２）の処理は、電子機器がユーザに電源断が発生
したことを知らせ、現在行っているアプリケーションプ
ログラムを速やかに終了し、必要なデータの補助記憶装
置１５へのバックアップを行うことを警告する。電子機
器はユーザがこの警告を受は処理を終了するのを確認す
ると、（５−３）の処理にうつる。

（５−３）では、電子機器は電源断に備えた処理を行う
。たとえば、現在の電子機器の制御情報をバッテリバッ
クアップされた１４のＣＭＯ５ＲＡＭにセーブする。こ
の制御情報は、電子機器が再起動する時、最低限必要な
情報である。そして、チの出力をＬからＨにし、サイリ
スタをトリガして、７のスイッチ回路をオンにする。こ
れにより、８のスイッチ回路はオフとなり、９から１８
には電力が供給されなくなる。この状態では７にのみ電
流が流れているため、電子機器としてはバッテリに対す
る負荷を自ら軽減し、バッテリの放電電流を減少させた
ことになる。

Ｓ１割り込み発生の後、上記の動作中、８３割り込みは
最優先の割り込みであり、常時受は付けられて（５−３
）の処理を行う。

［発明の効果コ 以上の説明により、バッテリバックアップ付き電源装置
の入力電圧遮断後において、バッテリ２による電源バッ
クアップ時、電子機器が電、源の状態を示す信号を受け
て、それに対応した適切な処置を行うことにより、電子
機器の誤動作を防ぎ、必要なデータをセーブすることが
でる。また、バッテリの過放電を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による実施例を示した略図である。 第２図は第１図によって示されたバッテリバックアップ
付き電源装置の負荷となる電子機器の略図である。 第３図は第１図、第２図の回路が動作したときのＶｏｕ
ｔの出力電圧特性を示した図である。（バッテリ充電時
） 第４図は第１図、第２図の回路が動作したときのＶｏｕ
ｔの出力電圧特性を示した　図である。（バッテリ非充
電時） 第５図は第２図の電子機器がバッテリ２にバックアップ
された時のフローチャート図。 １：直流電源部 ２：バックアップ用　バッテリ ３：基準電圧源と電圧比較器と電圧比較の結果を負荷に
知らせる出力からなる出力電圧監視回路４；基準電圧源
と電圧比較器と電圧比較の結果を負荷に知らせる出力か
らなる出力電圧監視回路５：基準電圧源と電圧比較器と
電圧比較の結果を負荷に知らせる出力からなる出力電圧
監視回路６：電源のメインスイッチ ７；サイリスタ１個と抵抗３個からなるスイッチ回路 ８：トランジスタ２個と抵抗３個からなるスイッチ回路 ９：マイクロプロセッサ（ＣＰ　Ｕ） １０：ＣＲＴ １１、キーボード １２；メインメモリ １３：データバックアップ用ＣＭＯＳＲＡＭ１４、ＣＭ
ＯＳＲＡＭバックアップ用バッテリ１５：補助記憶装置 １６：９と各種入出力機器との間のイン、ターフェイス １７：割り込みコントローラ １８：Ｓ２信号を受けるスリースティトバッファ以　　
上 出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人　弁理士　鈴木喜三部　他−名 編４ｒｓ 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電子機器に電力を供給する電源装置において、入
   力電圧を直流出力電圧に変換する直流電源部と、入力電
   圧遮断時に負荷に対するバックアップを目的として前記
   直流電源部の出力に並列に取り付けられたバッテリと、
   前記直流電源部の出力電圧のレベルを段階的に検出する
   複数の検出手段と、から構成されていることを特徴とす
   るバッテリバックアップ付き電源装置。
2. （２）入力電圧を直流出力電圧に変換する直流電源部と
   、入力電圧遮断時に負荷に対するバックアップを目的と
   して前記直流電源部の出力に並列に取り付けられたバッ
   テリと、前記直流電源部の出力電圧のレベルを段階的に
   検出する複数の検出手段と、前記検出手段による段階的
   に検出したそれぞれの検出状態に応じて前記電子機器の
   入力電圧遮断後の動作を制御する機構とから構成されて
   いることを特徴とする電子機器。