(57)【要約】【課題】電源投入時の急激な電圧変動を低減するため、駆動部給電スイッチ信号を周囲温度、電解コンデンサ容量からスイッチング制御し、リセット検出電圧まで降下させないようにする。【解決手段】電源投入時の駆動部に給電する際に生じる突入電流によるシステム制御装置の電圧変動を、駆動部の駆動部給電スイッチをスイッチング制御し、駆動部の急激な電圧上昇を抑制させ、電圧変動を低減させることを特徴とする。【選択図】  図１
2010186367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＰＵ、リセット回路、不揮発性メモリ等構成される制御部とモータ等の駆動を行う駆動部によって制御されるシステム制御装置と、該システム制御装置に複数系統の一定電圧を供給する電源装置と、該システム制御装置の電圧変動低減のため電荷を蓄積し回路の電圧をバックアップする電解コンデンサを備え、電源投入時の駆動部に給電する際に生じる突入電流によるシステム制御装置の電圧変動を駆動部の駆動部給電スイッチをスイッチング制御し駆動部の急激な電圧上昇を抑制させ、電圧変動を低減するシステム制御装置。
【請求項２】
前記駆動部に給電するための駆動部給電スイッチを、周囲温度を検出し、その検出温度に適したスイッチングプロフィールを用いて駆動部の急激な電圧上昇を抑制させることを特徴とする請求項１記載のシステム制御装置。
【請求項３】
前記駆動部に給電するための駆動部給電スイッチを、電源オン時間から電解コンデンサの容量低下分を算出し、容量に適したスイッチングプロフィールを用いて駆動部の急激な電圧上昇を抑制させることを特徴とする請求項１記載のシステム制御装置。
【請求項４】
前記電源投入しても正常動作できない場合、電源投入動作を停止し、警告手段を用いてオペレータに告知することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載のシステム制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数系統の動作電圧を有するシステム制御装置に係り、リセット回路により電源投入時にリセット状態にする必要のある場合に、各動作電圧投入時に生じる電圧変動を低減するシステム制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器にはシステム制御装置としてＣＰＵを搭載し構成されるものが多くなっている。さらにＣＰＵの動作周波数は速くなる傾向があり、動作電流の増加、動作電圧の低電圧化が進んでいる。このためシステム制御装置を構成する制御部の各電子デバイスには動作電圧が異なる場合が多く、４０Ｖ、５Ｖ、３．３Ｖ、１．８Ｖ等複数系統の電圧の給電が必要となる。システム制御装置に給電する電源装置にて各動作電圧を生成すると電源装置が高価となり実用的ではない。
【０００３】
一般的に電源装置から給電する電圧は制御部１系統、駆動部１系統の２系統に分離してシステム制御装置に給電している。システム制御装置を構成する各電子デバイスの異なる動作電圧に対応するため、制御部、駆動部で夫々複数の電圧をスイッチングレギュレータ等を用いて昇圧または降圧し、適当な電圧を生成し給電している。このため、システム制御装置には複数の異なる電圧が混在しており、１つの電圧が変動すると他の電圧に影響を与え変動する場合がある。特に、電源投入時には突入電流が増大するため、電圧変動が大きくなることが多く、この電圧変動低減のため、各電圧系統に電荷を蓄積する電解コンデンサを設置している。
【０００４】
電解コンデンサは、静電容量が大きいという特長があり、電源の平滑回路に多く使用される。しかし、容量誤差が±数十％と大きく、さらに経時変化によって容量低下が生じてしまうという欠点がある。使用するにあたっては、この容量低下分を見積もって搭載する電解コンデンサの容量は裕度をもって決定する必要があるが、部品実装スペースが大きくなり、小スペースで実装しなければならない高密度実装基板には不適となってしまう。
【０００５】
また、ＣＰＵ等の揮発性データを記憶する電子デバイスでは、最初の電源投入時に回路を初期値に設定する必要があり、強誘電体メモリ等の不揮発性メモリでは、電源投入時に不安定な制御信号入力やデータ信号入力による記憶データの破壊を抑止するために、電源投入時は各電子デバイスでリセット状態にする必要がある。リセット状態はリセット回路の電圧が規定値以下になるとリセット信号が出力されるよう構成されている場合、上述したような電源投入時に生じる電圧変動によりリセット回路が誤検出する場合があった。この誤検出防止のため、電圧低下によって発生したかを監視しリセット動作を行うか判断し、誤検出であれば、通常処理を継続する制御を行っている（特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
システム制御装置において、発煙、延焼、破損等の防止、または省エネモード等の待機時余剰電力消費低減のため、制御部と駆動部とを分離し、制御部で駆動部の給電を制御している。電源投入時、制御部が駆動部に給電許可すると駆動回路に急激に突入電流が流れるため、制御部に電圧変動が生じ、リセット検出電圧まで電圧降下してしまい、リセット信号を誤検出することがある。
【０００７】
本発明の目的は、電源投入時の急激な電圧変動を低減するため、駆動部給電スイッチ信号を周囲温度、電解コンデンサ容量からスイッチング制御し、リセット検出電圧まで降下させないシステム制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明の第１の手段は、電源投入時の駆動部に給電する際に生じる突入電流によるシステム制御装置の電圧変動を、駆動部の駆動部給電スイッチをスイッチング制御し、駆動部の急激な電圧上昇を抑制させ、電圧変動を低減させることを特徴としている。
【０００９】
本発明の第２の手段は第１の手段において、更に駆動部に給電するための駆動部給電スイッチを、周囲温度を検出し、検出温度に適したスイッチングプロフィールを用いて駆動部の急激な電圧上昇を抑制させることを特徴としている。
【００１０】
本発明の第３の手段は第１の手段において、更に駆動部に給電するための駆動部給電スイッチを、電源オン時間から電解コンデンサの容量低下分を算出し、容量に適したスイッチングプロフィールを用いて駆動部の急激な電圧上昇を抑制させることを特徴としている。
【００１１】
本発明の第４の手段は第１乃至３の手段において、電源投入しても正常動作できない場合、電源投入動作を停止し、警告手段を用いてオペレータに告知することを特徴している。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、電源投入時の駆動部に給電する際に生じる突入電流によるシステム制御装置の電圧変動を、駆動部の駆動部給電スイッチをスイッチング制御し、駆動部の急激な電圧上昇を抑制させることができる。
【００１３】
また、駆動部に給電するための駆動部給電スイッチを、周囲温度を検出し、検出温度に適したスイッチングプロフィールを用いて駆動部の急激な電圧上昇を抑制させることができる。
【００１４】
また、駆動部に給電するための駆動部給電スイッチを、電源オン時間から電解コンデンサの容量低下分を算出し、容量に適したスイッチングプロフィールを用いて駆動部の急激な電圧上昇を抑制させることができる。
【００１５】
また、電源投入しても正常動作できない場合、電源投入動作を停止し、警告手段を用いてオペレータに告知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例に係るシステム制御装置のブロック図である。
【図２】そのシステム制御装置のフローチャートである。
【図３】本発明を実施する前の波形図である。
【図４】本発明を実施した後の波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例を図面を参照して本発明を説明する。
【００１８】
図１は本発明の実施例に係るシステム制御装置のブロック図、図２はそのシステム制御装置のフローチャート、図３は本発明を実施する前の波形図、図４は本発明を実施した後の波形図である。
【００１９】
図１において１は電源装置、２はシステム制御装置、３は制御部、４はリセット回路、５はＣＰＵ、６は不揮発性メモリ、７は警告手段、８は温度検出装置、９は駆動部、１０は駆動部給電スイッチ、１１は駆動回路である。
【００２０】
電源投入後、電源装置１はシステム制御装置２の制御部３に給電し、給電から一定時間経過後、リセット回路４はリセット解除する。制御部３のＣＰＵ５は不揮発性メモリ６からプログラムを読み込み、制御のための初期設定、駆動部９のエラーチェックを行い、異常なしと判断できれば、電源装置１に駆動部９へ給電許可を電源装置１に指示する。給電許可により電源装置１は駆動部９に給電し、同期してＣＰＵ５は駆動部給電スイッチ１０をオンする。給電後、駆動部９は制御部２により制御され駆動回路１１を動作させる。また、ＣＰＵ５は温度検出装置８によってシステム制御装置２が動作中の周囲温度を監視し、高温異常等のエラーチェックを行っている。警告手段７はシステム制御装置２に異常があった場合にオペレータに告知するブザー、警告ランプ等の告知手段である。
【００２１】
図２において、電源投入すると制御部３内のリセット回路４はリセット解除する。リセット解除後、ＣＰＵ５はシステム制御装置２を制御するためのプログラムを不揮発性メモリ６から読み込む。読み込んだプログラムに準じてシステム制御装置２を正常動作させるための初期設定を行う。ここでＣＰＵ５は前回動作時にリセット誤検出によりカウントされるリセット検出カウンタ値Ｎ（Ｎは任意の整数）を確認する。リセット検出カウンタが設定値Ｆ（Ｆは任意の自然数でＮ≦Ｆ）が設定されている場合、ＣＰＵ５は駆動部９への給電開始処理を停止するためのエラー処理を行い、警告手段７によりオペレータに告知する。リセット検出カウンタ値がＡ（Ａは任意の整数でＡ＜Ｆ）が設定されている場合、ＣＰＵ５は温度検出装置８より周囲温度を算出し、ＣＰＵ５内でカウントしている通電時間から経時変化分の容量低下を加味した電解コンデンサ容量を算出する。ＣＰＵ５は算出した周囲温度と電解コンデンサ容量から、電圧変動が小さくなるために駆動部９への電圧の立ち上がり勾配が鈍化させる最適な駆動部給電スイッチ１０のスイッチング制御プロフィールを不揮発性メモリ６に書き込まれている幾通りものプロフィールデータから選択し設定する。次にＣＰＵ５はリセット検出カウンタ値Ｎに＋１増加させ不揮発性メモリ６に書き込み、設定したスイッチング制御プロフィールで駆動部給電スイッチ１０を制御し駆動部９に給電する。駆動部９への給電によって電圧変動せず正常に立ち上がった場合、ＣＰＵ５はリセット検出カウンタ値Ｎをクリアしシステム制御装置２を動作させるための次の制御を行う。駆動部９への給電によって電圧降下してしまい、リセット回路４によってリセットを検出してしまった場合、再度ＣＰＵ５はリセット解除からのフローを繰り返す。この繰り返し動作によってリセット検出カウンタが設定値Ｆに達すると上述したエラー処理動作を行う。
【００２２】
図３において駆動部給電スイッチ１０をオンすると駆動部電圧が立ち上がり、この立ち上がりによりリセット回路４のリセット回路電圧がリセット検出電圧まで降下し、リセット信号が出力されシステム制御装置２はリセット状態となってしまう。
【００２３】
図４において駆動部給電スイッチ１０をスイッチング制御することで駆動部電圧の立ち上がりが鈍化しリセット回路電圧の電圧変動が低減でき、リセット検出電圧まで降下せず、リセット動作を回避できる。
【符号の説明】
【００２４】
１は電源装置、２はシステム制御装置、３は制御部、４はリセット回路、５はＣＰＵ、６は不揮発性メモリ、７は警告手段、８は温度検出装置、９は駆動部、１０は駆動部給電スイッチ、１１は駆動回路である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２５】
【特許文献１】特開２００４−７０７６７号公報
【図１】
2010186367.tif 000003
【図２】
2010186367.tif 000004
【図３】
2010186367.tif 000005
【図４】
2010186367.tif 000006