JPH02285962A

JPH02285962A - 電源制御回路

Info

Publication number: JPH02285962A
Application number: JP1101584A
Authority: JP
Inventors: Kiyonobu Hayazaki; 早崎　喜代信
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1989-04-24
Filing date: 1989-04-24
Publication date: 1990-11-26
Anticipated expiration: 2010-11-15
Also published as: JPH07108089B2

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〕本発明は電源制御回路、より詳しくはスイッチング電源
の制御回路に関し、特にマイクロプロセッサ、メモリ等
を有するＣＰＵ用電源の制御回路に適用して好適な電源
制御回路に関する。

〔従来の技術〕

スイッチング電源は、その高効率性などの点から各種電
子機器の電源として広く利用されている。

このようなスイッチング電源には、例えばマイクロプロ
セッサ、メモリ等を有するＣＰＵ用電源として用いられ
る場合に、電源の立上り確定を検出し、これにより電源
確定信号を送出するようにしたものがある。

すなわち、ＣＰＵの電源はスイッチ操作による誤動作を
防止するため、電源が立上り確定した後、一定の遅延時
間後信号を送出するようにし、また、停止時は信号を先
に停止させ、設定時間後に電源出力を停止させる論理を
必要としている。

これを第３図及び第４図を参照して説明する。

第３図は従来のこの種の電圧確定信号送出回路を有する
スイッチング電源の構成を示し、また、第４図はその動
作を示すタイムチャートである。

第３図において、スイッチング電源は、スイッチング電
源回路部と、制御部を構成する制御ＩＣｌ３と、電圧確
定信号送出回路とを備えている。

スイッチング電源回路部は、慣用の構成のものであって
よ（、例えば図示の場合は、人力電源１と、電流検出ト
ランス２と、ドライバー３と、トランス４と、スイッチ
ング素子から成る主スイッチ５と、整流平滑回路を構成
する整流ダイオード６．７及びチョーク８並びにフィル
タコンデンサ９とを有すると共に、整流平滑回路の出力
側には分圧抵抗ＩＬ　１２が接続されており、また、整
流平滑回路には負荷１０が接続される。

制？１ｌｌＣ１３は、Ｐ　Ｗ　Ｍ　（Ｐｕｌｓｅ　Ｗｉ
ｄｔｈ　Ｍｏｄｕｒａｔｉ−ｏｎ）制御回路として動作
するもので、分圧抵抗１２の両端電圧が制御信号として
供給されると共に、電流検出トランス２からの出力が制
御信号として供給され、これらに基づき通常のようにド
ライバー３を介して主スイッチ５をスイッチング制御す
る。具体的には、制御ＩＣｌ３は、誤差検出・比較手段
、ＰＷＭ発振器、ＰＷＭ信号出力回路等を含んで構成さ
れる。

電源確定信号送出回路は、電源スイッチＩ５を含み、第
３図に示す如く、タイマ３１．３２、ＯＲゲート（回路
）３３、ＡＮＤゲート（回路）３４、ドライバー３５及
びリレー１６から構成される。

第４図（ａ）〜（ｆ）は、それぞれ電源スイッチ１５、
タイマー３１、ＯＲ回路３３、タイマー３２、ＡＮＤ回
路３４及びリレー１６の動作を示しており、タイマー３
１の出力は、電源スイフチ１５のオン時点、オフ時点か
らそれぞれ所定時間ｔｄｔ遅延した波形となり（第４図
（ｂ））、第４図（ｃ）に示すようなＯＲ回路３３の出
力が制御１ｃ１３に加わることになる。また、一方の人
力としてタイマー３３の出力（第４図（ｄ））が印加さ
れるＡＮＤ回路３４の出力は、第４図（ｅ）に示すよう
に、その立上りが時間ｔｄ、だけ遅延したものとなり、
これに基づいてリレー１６が駆動されるため、リレー１
６の接点から第４図（ｆ）に示すような信号が取り出さ
れる。

このリレー１６が電源確定リレーを構成しており、第３
図の構成のスイッチング電源をＣＰｔＪ電源として使用
したシステムの場合には、リレー１６の作動により得ら
れる信号が電圧確定信号として利用されることとなる。

このように、従来のこの種の電源では、電源確定信号を
得る場合には、そのための回路を第３図に示すような２
つのタイマー３１．３２とＯＲ回路３３とＡＮＤ回路３
４及びリレードライバー３５、リレー１６で構成するよ
うにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上述した従来の電圧確定信号送出回路を存する
電源制御回路では、制？１ｌｌＣ１３の外部に２つのタ
イマー３１．３２を含む論理回路を必要とし、このよう
なタイマーが２個要求されるときは、それぞれのタイマ
ー３１．３２は、制御３ＵＴｃ１３とは別個にその外部
に設ける必要があることもあって、制御回路全体として
小型化、低コスト化が困難となり、また、電圧確定信号
送出回路についてもＩＣ化を図ろうとする場合でも、こ
れら２個の外部タイマー３１．３２の存在は、ＩＣパッ
ケージでの端子数の増加の原因ともなる。

更にまた、第３図の回路構成のものにあっては、回路構
成上からみても、次のような難点がある。

すなわち、出力電圧とは無関係に論理動作するため、実
際に電源出力が正常でない場合でも確定信号が送出され
る場合があり、電源出力が確定していないにもかかわら
ず誤って確定信号が出されるような場合、特に、これが
マイクロプロセッサ、メモリ等を有するＣＰＵ用電源と
して用いられているときは、誤信号によりシステム誤動
作が生じる恐れもある。

本発明の目的は、使用タイマーを消滅できると共に、Ｉ
Ｃ化を図るのにも適しており、かつ誤動作防止も図れる
電源制御回路を提供することにある。

〔課題を解決するための手段］本発明の電源制御回路は、ＰＷＭ信号出力回路を有するスイ・ンチング電源の電源
制御回路において、補助電源の正負端子間に直列に接続された２つの定電流
源と、２つの定電流源の接続点に接続したタイマー設定コンデ
ンサと、電源スイッチにより前記２つの定電流源を交互に駆動す
る手段と、電源出力電圧を検出する電源出力電圧検出回路と、前記電源スイッチの反転論理、前記タイマー設定コンデ
ンサ電圧及び電源出力電圧検出回路の出力のＡＮＤ論理
で駆動される電圧確定信号リレーと、前記タイマー設定コンデンサ電圧の反転論理と前記を源
スイッチのＮＡＮＤＡＮＤ論理ＰＷＭ信号出力回路にゲ
ートをかける手段とを有することを特徴としている。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示す図である。第１図に示
すように、本実施例の電源制御回路を通用したスイッチ
ング電源は、スイッチング電源回路部と、電源制御回路
ＩＣ１３０と、タイマー設定コンテンサ１４と、電源ス
イッチ（起動スイッチ）１５と、リレー１６とで構成さ
れている。

スイッチング電源回路部は、通常の構成のものであって
よく、本実施例では、第３図の場合と同様、入力電源１
、電流検出トランス２、ドライバー３、トランス４、主
スインチ５、整流ダイオード６．７、チョーク８及びフ
ィルタコンデンサ９から成り、また、出力側には、第３
図と同様に分圧抵抗１１．１２が接続されると共に、負
荷１０が接続されている。

電源制御回路ＩＣ１３０と、タイマー設定コンデンサ１
４と、電源スイッチ１５と、リレー１６とで本実施例の
電源制御回路が構成されている。

電源制御回路ＩＣ１３０は、誤差ＡＭＰ１７、基準電源
１８、コンパレータ１９、ＰＷＭ用発用品振器２０カハ
ノファ２１及び電流検出回路２２を備え、これらは通常
の電源出力電圧及び出力電流制御回路を構成する。

電源制御回路１ｃ１３０には、更に、２つの定電流１２
３．２４と、インバータ２５．２６と、ＮＡＮＤゲート
（回路）２７と、Ａ　Ｎ　Ｄゲート（回路）２８と、ド
ライバー２９と、そして電１１（ｉ　（電圧）監視回路
３０が含められている。これらは、電圧確定信号検出回
路を構成しており、本実施例では電圧確定信号送出回路
の一部を成すこれらの部分についても、出力バノファ２
１その他と共に電源制御回路ＩＣ１３０として一体にＩ
Ｃ化されている。電圧確定信号送出回路の他の一部を成
す構成部品としての１つのタイマー設定コンデンサ１４
、電源スイッチ１５及び電圧確定信号リレーであるリレ
ー１６は、上記のようなＩＣパンケージの外部に設けら
れる。

電源制御回路ＩＣ１３０中において直列に接続した２つ
の定電流源２３．２４は、補助電源の正負端子間に直列
に接続されるもので、電源スイッチ１５及びその反転論
理で駆動される。

すなわち、電圧確定信号検出回路における２つの定電流
源２３．２４は、各々電源スイッチ１５及びその反転論
理を得るインバータ２５の出力で交互に駆動される。

このような２つの定電流源２３．２４の中間端子にタイ
マー用のコンデンサ１４が接続されており、使用タイマ
ーは１個を用いる構成となっている。

？ａｉｆｆｌスイッチ１５の反転論理をとるインバータ
２５゜の出力は、３人力ＡＮＤゲート２８に供給される
ようになっていると共に、ＡＮＤゲート２８には、上記
１個のタイマー設定コンデンサ１４の電圧が印加され、
更に電源監視回路３０の出力が供給されるようになって
いる。リレー１６駆動用のドライバー２９はこのＡＮＤ
ゲート２８の出力により制御される。

従って、リレー１６は、電源スイッチ１５の反転論理、
タイマー設定コンデンサ１４の電圧及び電源監視回路３
０の出力のＡＮＤ論理で駆動される。

電源スイッチ１５は、またＮＡＮＤゲート２７の−方の
入力端に接続されており、更にＮＡＮＤゲート２７の他
方の入力端には、タイマー設定コンデンサ１４の出力電
圧の反転論理を得るインバータ２６の出力が印加される
ようになっている。ＮＡＮＤゲート２７の出力は、出カ
バソファ２１の人力の一つとして供給されるようになっ
ており、これにより、タイマー設定コンデンサ１４の電
圧の反転論理と電源スイッチ１５のＮＡＮＤＡＮＤ論理
バッファのゲートをかけるような構成とされている。

このように、本実施例は、スイッチング電源の制御回路
において、補助電源の正負端子間に直列に接続された２
つの定電流源２３．２４とその中間に１つのタイマー設
定コンデンサ１４を有し、電源スイッチ１５により２つ
の定電流源２３．２４を交互に駆動する構成とし、電源
スイッチ１５０反転論理とタイマー設定コンデンサ１４
電圧及び電源出力電圧検出回路としての電源監視回路３
０のＡＮＤ論理で駆動される電圧確定信号リレー１６と
、タイマー反転論理と電源スイッチ１５のＮＡＮＤＡＮ
Ｄ論理回路のＰＷＭ信号出力回路としての出力バッファ
２１にゲートをかけるように構成されている。

上記構成の電源制御回路における動作について、インバ
ータ２５．２６、ＮＡＮＤゲート２７及びＡＮＤゲート
２８の動作を含め、更に第２図をも参照して説明する。

゛なお、第２図（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ電源スイッ
チ１５の切換えによる切換出力、第１図中のＡ点電圧、
すなわちタイマー設定コンデンサ１４の端子電圧、出力
バッファ２１の出力、ドライバー２９の出力及びリレー
１６の接点出力を示す。

第１図において、電源スイツチ１５がＯＦＦ状態にあり
、この状態から今、電源スイッチ１５が０ＦＦ−ＯＮと
なると、定電流源２４が停止し、定電流源２３が起動す
るため、Ａ点の電圧は、第２図（ｂ）に示す如く、定電
流源２３の電流値とタイマー設定コンデンサ１４のコン
デンサ容量によって定まる傾斜で立上り、ＯＮ→ＯＦＦ
時は、逆に、定電流源２４とタイマー設定コンデンサ１
４で定まる傾斜で立下る。

ＮＡＮＤゲート２７は、電源スイッチ１５の切換えによ
って得られる第２図（ａ）のような出力と、第２図（ｂ
）に示したＡ点電圧の反転出力が供給されるため、ＮＡ
ＮＤゲート２７のゲート出力は、ＭＢスイッチ１５の°
“Ｏｎまたはタイマー設定コンデンサ１４の“１“レベ
ル（すなわち、インバータ２６の出力“０″）でｉｔ　
Ｉ　ｎとなり、これにより出力バシファ２１のゲートを
開くため、電源スイッチ１５のオンと同時に電源は起動
し、オフ時は電源スイッチ１５のオフ後、タイマー設定
コンデンサ１４電圧が°゛００パレベル下するまで（ｔ
ｄ、後）起動を持続する（第２図（Ｃ））。

一方、電源スイッチ１５の操作に基づくリレー１６の作
動は次の通りである。すなわち、リレー１６は、タイマ
ー設定コンデンサ１４電圧の°“１′°、インバータ２
５の出力“ｌ゛（すなわち、電源スイツチ１５オン）、
及び電源監視回路３０からの確定信号“１゛′のＡＮＤ
でＡＮＤゲート２８、ドライバー２９を介して駆動され
るため、ｔｄ、内に電源出力が確定すればｔｄｌ後にＯ
Ｎとなる（第２図（ｄ）、（ｅ））。

また、電源スイッチ１５がオフすると、直ちにインバー
タ２５の出力が′Ｏ″′となり、ＡＮＤゲート２８の出
力が°°０″°、従ってドライバー２９がオフとなるた
めリレー１６はオフされる。

このようにして、第１図の構成の電源制御回路は、電源
制御回路ＩＣ１３０の中に直列に接続された２つの定電
流源を設け、また、その中間端子には、ＩＣ外部で１個
のタイマー用のコンデンサ１４を接続し、起動スイツチ
、すなわち電源スイッチ１５の反転論理とタイマー設定
コンデンサ１４電圧及び電源監視回路３０のＡＮＤをと
って電源確定リレー１６を駆動し、電源スイッチ１５と
コンデンサ反転論理のＮＡＮＤＴ：ＰＷＭ出力バッファ
２１のゲートをかけるように構成することで、タイマー
を２１固から１個に削減するようにし、かつ出力電圧が
確定したことを直接検出して確定信号を送出することが
できる。

第３図の構成の場合は、既述したように、誤って確定信
号が送出されるおそれがあるのに対し、第１図の構成で
は、電源が起動されても正常に動作しない場合は、電源
監視回路３０の出力が°“０”のままであるため、リレ
ー１６は駆動されず、誤って確定信号が送出されること
はない。

また、運転中に何等かの原因で電源が停止した時も、電
源監視回路３０の出力が規定レベル内で“０パとなるた
め、リレー１６の出力信号（電圧確定信号）は電源出力
が低下しないうちに（規定レベル以下のレベルで）オフ
となり、電源断予告信号として機能し、第１図のスイッ
チング電源をＣＰｔＪ用電源として用いる場合にはシス
テムのメモリ退避、バス切換え等を行うことができ、こ
の点でも誤動作を防止することができる。

また、第１図の構成では、使用タイマーの消滅が図れ、
かつ誤動作を回避し得ると共に、ＩＣ化を進める上でも
優れており、ＩＣ化における端子削減を可能とし、小形
小数端子パッケージでＩＣ化を実現することができるた
め、制御回路を大幅に小形化、低コスト化することがで
きる。

すなわち、もし、第３図の構成のものにおいて、誤った
電圧確定信号の送出をなくそうとするときは、これを防
ぐためには電源出力監視回路を別に設け、ＡＮＤ回路３
４とＡＮＤをとることになり、確定信号送出回路の部品
点数、大きさが更に増大し、コストアップとなる等の問
題が生じ、確定信号送出回路のコストと大きさは本来の
電圧制御回路より２〜数倍大きくなってしまう。

より具体的にいえば、第３図の構成のままでは、その制
御ＩＣｌ３の他、その外部に、図示回路構成の状態でも
、タイマーが２個、ＯＲ回路１個、ＡＮＤ回路１個、ド
ライバー１個、リレー１個の各部品を使用しており、こ
のような部品点数のものとなり、更に上記の部品が付加
されることになる。

また、これらの回路部分をＩＣ化した場合でも、外部に
タイマー３１．３２が計２個必要であるから、その分、
第１図の電源制御回路ＩＣ１３０よりも、接続用の端子
数はより多いものを用いなければならない。

これに対し、本実施例の構成では、第３図のものと比較
しても、部品点数としては、電源制御回路ＩＣ１点、外
部のタイマー設定用のコンデンサ１点、リレー１点であ
り、部品点数は少ないし、使用タイマーも１個であるた
めその接続用の端子数も少なく、従って、ＩＣ化におけ
る端子削減が可能であり、小形小数端子パンケージでＩ
Ｃ化を実現することができ、容易に制御回路を大幅に小
形化、低コスト化することができることとなる。

（発明の効果〕以上説明したように、本発明によれば、２つの定電流源
を電源スイッチのオンオフで切換えるようにすると共に
コンデンサでタイマーを構成し、そのレベルで論理を組
むことにより、１つのタイマーコンデンサで電源のオン
・オフと電圧確定信号の間に希望するタイムシーケンス
を形成でき、タイマーの削減を行うことができると共に
、誤動作も防止でき、しかもＩＣ化にも適している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図はその動作を示すフローチャート、第３図は従来
の回路を示す図、第４図はその動作を示すタイマーチャートである。 ■・・・・・入力電源２・・・・・電流検出トランス３、２９．３５・・・ドライバー４・・・・・トランス５・・・　・・主スイッチ６．７・・・整流ダイオード８・　・　・　・・チョーク９・・・・・フィルタコンデンサ１０・・・・・負荷１１、１２・・・分圧抵抗１３・・・・・制御ＩＣ１４・・・・・タイマー設定コンデンサ１５・・　・　
・　・電源スイッチ１６・　・　・　・　・リレー１７・・・・・誤差ＡＭＰ１８・・・・・基準電源１９・・　・・　・コンパレータ２０・・・・・ＰＷＭ用発振器２１・・・・・出力バッファ２２・・・・・電流検出回路２３．２４・　・２５．　２６・　・２７・　・　・　・２８、　３４・　・３０・　・　・　・３１３２・　・３３・　・　・　・１３０　・　・　・・定電流源・インバータ・ＮＡＮＤゲート・ＡＮＤゲート・電圧監視回路・タイマー・ＯＲゲート・電源制御回路ＩＣ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ＰＷＭ信号出力回路を有するスイッチング電源の
電源制御回路において、補助電源の正負端子間に直列に接続された２つの定電流
源と、２つの定電流源の接続点に接続したタイマー設定コンデ
ンサと、電源スイッチにより前記２つの定電流源を交互に駆動す
る手段と、電源出力電圧を検出する電源出力電圧検出回路と、前記電源スイッチの反転論理、前記タイマー設定コンデ
ンサ電圧及び電源出力電圧検出回路の出力のＡＮＤ論理
で駆動される電圧確定信号リレーと、前記タイマー設定コンデンサ電圧の反転論理と前記電源
スイッチのＮＡＮＤ論理で前記ＰＷＭ信号出力回路にゲ
ートにかける手段とを有することを特徴とする電源制御
回路。