JPH06284716A - 電源制御回路 - Google Patents

電源制御回路

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JPH06284716A
JPH06284716A JP9730293A JP9730293A JPH06284716A JP H06284716 A JPH06284716 A JP H06284716A JP 9730293 A JP9730293 A JP 9730293A JP 9730293 A JP9730293 A JP 9730293A JP H06284716 A JPH06284716 A JP H06284716A
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JP
Japan
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circuit
cpu
power supply
converter
secondary side
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JP9730293A
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English (en)
Inventor
Yoshiaki Sakata
義昭 坂田
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Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
Citizen Watch Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】二次側電源で動作しているCPUや負荷回路が
誤動作を起こした場合、または、破壊が起った場合に、
回路の発煙・発火等の二次災害を起こす前に電源回路を
確実に停止させ、災害を防ぐこと。 【構成】一次側DC電源を二次側DC電源に変換するた
めの電源回路をスイッチング回路とし、このスイッチン
グ回路の制御を、二次側DC電源で動作し負荷回路を統
括管理及び制御しているCPU10に兼任させ、各回路
の制御系を一系統にまとめる方式とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一次側DC電源を制御
し、二次側DC電源を作る電源制御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、二次側DC電源で動作し、CPU
で制御されている負荷回路と、一次側DC電源を二次側
DC電源に変換する電源回路の制御回路とでは全く別の
制御系であり、それぞれ独立して制御されている。従来
では、負荷回路の制御はCPUが行い、電源回路の制御
は電源回路に内蔵されている制御回路が行っている。し
たがって、電源回路に内蔵された制御回路は二次側DC
電源で動作するCPUや負荷回路の状態がわからず、C
PUや負荷回路に異常が発生した場合でも電源を供給し
続けてしまい、CPUや負荷回路及び電源回路の発煙・
発火などの二次災害を招く危険を持っていた。図2はこ
の様な問題に対する従来の対策例であり、図に示すよう
に二次側DC電源側の回路に安全装置12を設ける方法
が一般的である。安全装置12のうち、12−aは二次
側DC電源の電流を監視する電流検出回路を示してい
る。CPU10または負荷回路14に誤動作が生じ、二
次側DC電源に異常電流が流れた場合、電流検出回路1
2−aは、その異常電流を検出し、リセット回路11が
CPU10に対してハードリセットをかけるようにリセ
ット要求信号を発生する。リセット回路11は、このリ
セット要求信号を受けるとCPU10に対しリセット信
号を送り、CPU10にハードリセットをかける。12
−bはCPU10自体の異常を検出するためのウォッチ
ドッグタイマを示しており、通常、ウォッチドッグタイ
マ12−bは、ある決められたサイクル毎にCPU10
によってタイマ値をクリアされている。しかし、CPU
10が異常状態となり一定時間ウォッチドッグタイマ1
2−bのタイマ値をクリア出来なかった場合、ウォッチ
ドッグタイマ12−bは、リセット回路11がCPU1
0に対してハードリセットをかけるようにリセット要求
信号を発生する。この場合もリセット回路11は、この
リセット要求信号を受けるとCPU10に対しリセット
信号を送り、CPU10にハードリセットをかける。つ
まり、CPU10や負荷回路14が正常動作を行わなく
なったのを安全装置12が検出した場合に、CPU10
にハードリセットをかけることにより、CPU10及び
負荷回路14を再起動し異常状態を取り除く方法で対処
している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
な従来の方式は、CPUや負荷回路がともにハード的に
正常であり、またプログラムを記憶しているメモリも正
常である事を前提にしているものである。つまり、CP
Uや負荷回路が正常動作を行わなくなったことを安全装
置が検出した場合、CPUにハードリセットをかけ、C
PUのプログラムカウンタを初期値に戻し、プログラム
を再起動し、CPU及び負荷回路をイニシャライズさせ
正常状態に戻すという方式をとっている。
【0004】ところが、実際にはCPUや負荷回路の異
常動作の原因には回路や素子の破損等のハード的要因が
多く含まれている。例えば、CPUやプログラムが記憶
されているメモリの強い外来ノイズによるラッチアップ
または破損、及びクロック回路停止によるCPUの動作
停止等がある。この様な場合、安全装置がいくらCPU
にリセット信号を与えてもCPUや負荷回路はハード的
に動作しないので当然イニシャライズされず、最悪の場
合にはやはり回路の発煙・発火という事態となってしま
う。また、プログラムを記憶してあるメモリの内容が壊
れてしまう場合もある。この場合、CPUが暴走してし
まうので、安全装置が異常を検出し、CPUにリセット
信号を与えてイニシャライズを行う。しかし、いくらイ
ニシャライズしても、プログラムに異常があるため、す
ぐにまたCPUが暴走してしまい、この状態を繰り返す
内に、やはり最悪の場合では回路の発煙・発火という事
態となってしまう。
【0005】本発明はこの様な従来の問題点を鑑みてな
されたものであり、CPUあるいは負荷回路が正常動作
を行えなくなった場合でも安全でかつ確実に対処を行え
る電源制御回路を提供する事を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成させるた
めに、本発明では、一次側DC電源を変換して二次側D
C電源を作るDC−DCコンバータと、DC−DCコン
バータにより作られた二次側DC電源により動作する負
荷回路と、DC−DCコンバータにより作られた二次側
DC電源により動作し、負荷回路を統括管理及び制御す
るCPUと、CPUや負荷回路の異常動作を検出してC
PUにリセットをかける安全装置とにより構成される電
源制御回路において、DC−DCコンバ−タの制御も前
記CPUで行い、各回路の制御系を一系統にまとめる方
式とした。またDC−DCコンバータとCPUとの間に
スイッチング回路を接続し、CPUによるDC−DCコ
ンバータの制御をスイッチング回路を介して行う方式と
した。
【0007】
【作用】電源回路を上記の本発明の構成とすることによ
り、CPU及び負荷回路に万一異常が発生した場合で
も、確実に二次側DC電源が遮断され回路を停止するこ
とが出来る。なぜなら、例えば、CPUが暴走したとき
には、安全装置がCPUにハードリセットをかけること
により、DC−DCコンバータのスイッチング回路に対
するCPUによる制御が停止し、二次側DC電源を停止
させることが可能となる。また、CPUやプログラムが
記憶されているメモリが強い外来ノイズによるラッチア
ップまたは破損した場合、及びクロック回路停止等によ
ってCPUの動作が停止した場合であっても、DC−D
Cコンバータのスイッチング回路に対するCPUによる
制御が停止するため、二次側DC電源が停止して回路の
発煙・発火という事態を未然に防ぐことが出来る。
【0008】
【実施例】以下、本発明による実施例を図面を基に説明
する。図1は本発明の一実施例である。1は外部より供
給された一次側DC電源を、CPU10が動作するに必
要な二次側DC電源に変換するためのDC−DCコンバ
ータを示している。一次側DC電源と二次側DC電源
は、DC−DCコンバータ1内部の高周波トランス1−
aの一次側巻線と二次側巻線で絶縁されており、高周波
トランス1−aの一次側巻線をスイッチングすることに
より、二次側巻線に電力を発生させる仕組みとなってい
る。高周波トランス1−aの一次側巻線のスイッチング
動作は、二次側DC電源で動作しているCPU10のP
WM出力端子より送られて来るPWM出力信号によって
制御される。このPWM出力端子は、高周波トランス1
−aの一次側巻線(つまり一次側DC電源)とCPU1
0(つまり二次側DC電源)とを絶縁するために、フォ
トカプラ2を介して接続される。これにより一次側DC
電源と二次側DC電源とが完全に絶縁されることにな
り、二次側DC電源側の回路で発生した異常状態が一次
側DC電源側に対して影響を及ぼすのを防いでいる。こ
のように、高周波トランス1−aの一次側巻線のスイッ
チング動作を制御するためのスイッチング回路は、CP
U10のPWM出力端子とフォトカプラ2により成り、
一次側DC電源側とはフォトカプラ2で絶縁して接続さ
れる。5はスタートアップ用DC−DCコンバータを示
しており、スタートアップ用DC−DCコンバータ5
は、DC−DCコンバータ1作動開始前、つまり二次側
DC電源が供給される前に一時的に二次側にDC電源を
供給するためのものである。4はスタートアップ時に一
時的にスタートアップ用DC−DCコンバータ5に一次
側DC電源を供給するためのスイッチを示している。1
2は安全装置を示しており、安全装置12は電流検出回
路12−aとウォッチドッグタイマ12−bで構成され
る。11はリセット回路を示しており、リセット回路1
1は、二次側DC電源を監視し、二次側DC電源側の回
路が動作可能な電圧になければCPU10に対してリセ
ット信号を発生するものである。さらに、リセット回路
11は、安全装置12の電流検出回路12−a及び、ウ
ォッチドッグタイマ12−bからリセット要求信号が送
られた場合にもCPU10に対してリセット信号を発生
する。13はA/D変換回路を示しており、A/D変換
回路13は、二次側DC電源の電圧値をデジタル値に変
換するものである。14はCPU10によって制御され
る負荷回路を示している。
【0009】以上が本実施例の主な構成であり、これを
基に詳細な動作説明を行う。まず、スイッチ4を押すこ
とによりスタートアップ用DC−DCコンバータ5の一
次側入力部にDC電源が供給され、二次側DC電源側の
回路にDC電源が供給される。この時リセット回路11
は、CPU10に対してリセット信号を送り、二次側D
C電源が規定許容範囲の電圧まで上昇し、その後CPU
10がハード的イニシャライズを完了するのに必要な時
間を待った後にCPU10に対するリセット信号を解除
する。これによりCPU10は、動作を開始し、安全装
置12及び負荷回路14のイニシャライズを行い、ま
た、フォトカプラ2に対して規定のPWM信号を送信す
る。このPWM信号は、フォトカプラ2を通して接続さ
れているDC−DCコンバータ1の制御端子に送られ
る。PWM信号がDC−DCコンバータ1の制御端子に
送られると、DC−DCコンバータ1が可動を始める。
つまり、DC−DCコンバータ1内の高周波トランス1
−aの一次側がスイッチングされ二次側に電力が発生す
るわけである。
【0010】次に、A/D変換回路13によりデジタル
値に変換されたDC−DCコンバータ1の出力電圧値、
つまり二次側DC電源の電圧値をCPU10が読み取
り、二次側DC電源の電圧値が規定範囲内にない場合、
CPU10は、PWM信号のデューティーを変化させて
電圧値を調節する。例えば、A/D変換回路13により
読み出された二次側DC電源の電圧値が規定範囲内の目
標値より低い場合、CPU10は、PWM信号のデュー
ティーを大きくし、DC−DCコンバータ1内の高周波
トランス1−aのON時間を多くすることにより二次側
DC電源の電圧値を高める。一方、二次側DC電源の電
圧値が規定範囲内の目標値より大きい場合、CPU10
は、PWM信号のデューティーを小さくし、DC−DC
コンバータ1内の高周波トランス1−aのON時間を少
なくする事により二次側DC電源の電圧値を抑えるよう
調整することが出来る。また、DC−DCコンバータ1
の出力電圧がスタートアップ用DC−DCコンバータ5
の出力電圧より高くなり、電流が逆流して各コンバータ
内部の素子の破壊を防ぐ目的で、スタートアップ用DC
−DCコンバータ5の出力側には逆流防止用ダイオード
8が設けられている。このため、スタートアップ用DC
−DCコンバータ5からの出力電圧は目標値より僅かに
低くなっている。それ故、DC−DCコンバータ1から
出力される二次側DC電源の電圧値が目標値まで上昇し
ているかどうか読み取れる訳である。CPU10が自分
自身で二次側DC電源を管理しているために、これ以後
スイッチ4を離しても二次側DC電源で動作する回路は
動作し続ける。
【0011】いま、この電源が安定した状態でCPU1
0または負荷回路14に異常が発生し、二次側DC電源
に異常電流が流れると、安全装置12内の電流検出回路
12−aがリセット回路11にリセット要求信号を送
り、リセット回路11はCPU10にハードリセットを
かけ、CPU10はPWM信号を停止させる。結果とし
て、DC−DCコンバータ1は停止し、確実に二次側D
C電源の供給を停止することが出来る。一方、CPU1
0が暴走した場合には安全装置12内のウォッチドッグ
タイマ12−bがリセット回路11にリセット要求信号
を送り、リセット回路11はCPU10にハードリセッ
トをかけ、CPU10はPWM信号を停止させる。結果
として、DC−DCコンバータ1は停止し、確実に二次
側DC電源の供給を停止することが出来る。また、CP
U10の暴走時に二次側DC電源の電圧値が一時的に二
次側DC電源の電圧の規定値から外れた場合にも、二次
側DC電源の電圧値を管理しているリセット回路11が
CPU10にハードリセットをかけることにより、上記
と同様に、確実に二次側DC電源の供給を停止すること
が出来る。また、強い外来ノイズ等によるCPUやプロ
グラムが記憶されているメモリのラッチアップまたは破
損、及びクロック回路停止等によってCPUの動作が停
止した場合でもPWM信号が停止するため、電源回路の
スイッチング回路部への制御が停止し、二次側DC電源
の供給が停止する。電流ヒューズ3は、CPU10が暴
走または機能停止し、PWM信号が停止してしまった場
合であってDC−DCコンバータ1内のトランジスタが
ONとなったまま停止してしまった場合、またはDC−
DCコンバータ1内のトランジスタが破損し常にON状
態となってしまった場合の保護用としての役割をもつ。
【0012】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明による
電源制御回路は、CPUや負荷回路の誤動作あるいは破
壊が発生すると、CPUで制御されているフォトカプラ
やDC−DCコンバータの高周波トランス等で構成され
るスイッチング回路が瞬時に停止するため、二次側DC
電源の供給が停止し、結果として回路の発煙や発火とい
った最悪の惨事を防止することが出来る。したがって、
極めて安全性が高く、信頼性の高い電源制御回路を供給
することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】従来技術を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 DC−DCコンバータ 1−a 高周波トランス 2 フォトカプラ 3 電流ヒューズ 4 スイッチ 5 スタートアップ用DC−DCコンバータ 8 逆流防止用ダイオード 10 CPU 11 リセット回路 12 安全装置 12−a 電流検出回路 12−b ウォッチドッグタイマ 13 A/D変換回路 14 負荷回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一次側DC電源を変換して二次側DC電
    源を作るDC−DCコンバータと、DC−DCコンバー
    タにより作られた二次側DC電源により動作する負荷回
    路と、DC−DCコンバータにより作られた二次側DC
    電源により動作し、負荷回路を統括管理及び制御するC
    PUと、CPUや負荷回路の異常動作を検出してCPU
    にリセットをかける安全装置とにより構成される電源制
    御回路において、DC−DCコンバ−タの制御も前記C
    PUで行うことを特徴とする電源制御回路。
  2. 【請求項2】 DC−DCコンバータとCPUとの間に
    スイッチング回路を接続し、CPUによるDC−DCコ
    ンバータの制御をスイッチング回路を介して行うことを
    特徴とする請求項1に記載の電源制御回路
JP9730293A 1993-03-31 1993-03-31 電源制御回路 Pending JPH06284716A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008187772A (ja) * 2007-01-26 2008-08-14 Fujitsu Ltd 電源装置および通信機器
JP2010178620A (ja) * 2002-11-14 2010-08-12 Exar Corp 監視タイマを有するスイッチングパワーコンバータコントローラ

Cited By (3)

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JP2010178620A (ja) * 2002-11-14 2010-08-12 Exar Corp 監視タイマを有するスイッチングパワーコンバータコントローラ
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