(57)【要約】【課題】商用電源の入力が停止した場合に、保持される電源を利用してより長時間の停電対応処理を可能とする。【解決手段】入力された商用の交流電圧を変換して直流電圧を出力する電源装置（１）は、交流電圧の入力停止を検出する停電検出部と、第一の直流電圧を出力する第一の電圧変換部と、第二の直流電圧を出力する第二の電圧変換部と、第一の直流電圧または第二の直流電圧のいずれかを選択して出力する切替部とを有する。前記切替部は、通常動作時は第一の直流電圧、交流電圧の入力停止時には第二の直流電圧を選択して出力するよう制御される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された商用の交流電圧を変換して直流電圧を出力する電源装置であって、
交流電圧の入力停止を検出する停電検出部と、
第一の直流電圧を出力する第一の電圧変換部と、
第二の直流電圧を出力する第二の電圧変換部と、
第一の直流電圧または第二の直流電圧のいずれかを選択して出力する切替部と
を有し、
前記切替部は、通常動作時は第一の直流電圧、交流電圧の入力停止時には第二の直流電圧を選択して出力するよう制御されることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
入力された商用の交流電圧を変換して直流電圧を出力する電源装置であって、
交流電圧の入力停止を検出する停電検出部と、
制御入力に応じて、第一の制御入力がされた場合は第一の直流電圧を出力し、第二の制御入力がされた場合は第二の直流電圧を出力する電圧変換部と、
第一の制御入力または第二の制御入力のいずれかを選択して電圧変換部の制御入力とする切替部と
を有し、
前記切替部は、通常動作時は第一の制御入力、交流電圧の入力停止時には第二の制御入力を選択して電圧変換部の制御入力とするよう制御されることを特徴とする電源装置。
【請求項３】
電源装置から直流電圧を供給されて動作する電子機器であって、
供給される直流電圧が、第一の直流電圧か第二の直流電圧かを所定の閾値を境にして分別する電圧検出部を有し、
電圧検出部が第一の直流電圧を検出した場合には通常動作をし、第二の直流電圧を検出した場合には電源オフの手順を実行することを特徴とする電子機器。
【請求項４】
前記電源オフの手順は、必要な情報を不揮発メモリに保存したのちに電源供給を停止するデータ退避の手順、およびまたは信号の入出力を停止したのちに電源供給を停止するラッチオフ防止の手順を含むことを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、停電検出が可能な電源装置と、電源装置から直流電圧を供給されて動作する電子機器とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル信号処理や制御をするデジタル装置は高解像度や高機能への対応が望まれており、内部にメモリ等の複数のデバイスを有している。
【０００３】
また、メモリを含む各デバイスは、装置の電源がオフされた際に、電源供給が保持されている間に必要なデータを不揮発メモリに退避して通信を遮断するなど、所定の時間を要する電源オフシーケンス処理を実行することによりデータの消失やラッチアップ等の場合を防止している。
【０００４】
この電源オフシーケンス処理は、デジタル装置が扱うデータの量や内部のデバイスが増えるほど時間を要する。
【０００５】
しかしながら、上記のようなデジタル装置が商用交流電源で動作する場合には、停電やＡＣ断線で停止してもデータの消失やラッチアップ等を生じないよう構成する必要があり、電源供給が保持される時間は内部の平滑コンデンサ等の容量に依存して長く確保することが困難であるという課題がある。
【０００６】
これに対して従来、商用電源の停電を検出した場合、内蔵する蓄電池による電源供給保持に切り換えるシステムが提案されている（特許文献１）。
【０００７】
また、複数の電源電圧のうち、停電後の保持時間がより短い電圧の低下により停電を検出したのち、保持時間がより長い電圧でデータの退避を行うシステムが提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−３３５２６１号公報
【特許文献２】特開２０１１−１１５２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら特許文献１の装置では、蓄電池およびその充電回路を内蔵する必要があり、装置のサイズ、重量、回路規模が大きくなるという課題がある。また、特許文献２の装置では、ＡＣアダプタなど一般的に単一の電圧を供給する構成には適用できないという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る電源装置は、入力された商用の交流電圧を変換して直流電圧を出力する電源装置であって、交流電圧の入力停止を検出する停電検出部と、第一の直流電圧を出力する第一の電圧変換部と、第二の直流電圧を出力する第二の電圧変換部と、第一の直流電圧または第二の直流電圧のいずれかを選択して出力する切替部とを有し、前記切替部は、通常動作時は第一の直流電圧、交流電圧の入力停止時には第二の直流電圧を選択して出力するよう制御されることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る電子機器は、電源装置から直流電圧を供給されて動作する電子機器であって、供給される直流電圧が、第一の直流電圧か第二の直流電圧かを所定の閾値を境にして分別する電圧検出部を有し、電圧検出部が第一の直流電圧を検出した場合には通常動作をし、第二の直流電圧を検出した場合には電源オフの手順を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、商用電源の入力が停止した時点から、１次平滑部と２次平滑部による保持期間を利用してより長時間の停電対応処理が可能となり、より多くの情報をメモリに退避したり、より複雑な電源オフシーケンスを実行することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１の電源制御システムの構成をあらわすブロック図。
【図２】実施形態１の電源制御システムの各部の波形図。
【図３】従来構成における装置の各部の波形図。
【図４】実施形態２の電源制御システムの構成をあらわすブロック図。
【図５】実施形態２の電源制御システムの各部の波形図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明の実施形態は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１５】
［実施形態１］
図１は、実施形態１の電源制御システムの構成をあらわすブロック図である。図１において、電源制御システムは、入力される交流の商用電源を直流電源電圧に変換して出力する電源装置１と、電源装置１から直流電源電圧の供給を受けて動作する電子機器２により構成されている。
【００１６】
電源装置１において、ＡＣ・ＤＣ変換部１１は、整流回路や昇圧型ＰＦＣ回路等で構成される。整流回路で構成した場合でかつ日本における例では、入力された商用電源の交流１００Ｖを最大電圧が１４１Ｖの直流に変換する。
【００１７】
１次平滑部１２は、高耐圧の電解コンデンサ等で構成され、ＡＣ・ＤＣ変換部１１が出力する最大電圧１４１Ｖを保持して安定した直流電圧１４１Ｖを出力する。
【００１８】
１次電圧変換部１３は、絶縁トランス等を含む絶縁型スイッチングコンバータ等で構成され、１次平滑部１２が出力する直流電圧１４１Ｖを、絶縁された直流電圧１２Ｖに変換して出力する。
【００１９】
２次平滑部１４は、電解コンデンサ等で構成され、１次電圧変換部１３の出力を平滑して安定させた直流電圧１２Ｖを出力する。
【００２０】
２次電圧変換部１５は、降圧型スイッチングコンバータ等で構成され、２次平滑部１４が出力する直流電圧１２Ｖを直流電圧９Ｖに変換して出力する。
【００２１】
ＡＣ停電検出部１６は、電圧比較器等で構成され、交流の商用電源の入力停止を検出する。スイッチ部１７は、通常動作時は２次平滑部１４が出力する直流電圧１２Ｖを選択して出力するが、ＡＣ停電検出部１６が商用電源の入力停止を検出した場合には２次電圧変換部１５が出力する直流電圧９Ｖを選択して出力する。電子機器２において、各電源部２１は、電源装置１から供給される直流電圧を電子機器２内部の各部で使用する電源電圧に変換する。
【００２２】
ＤＣ停電検出部２２は、電源装置１から供給される直流電圧が閾値１０Ｖを下回った場合に停電を検出する。制御部２３は、各電源部２１から電源が供給されて動作し、ＤＣ停電検出部２２の出力に応じて停電時の制御をする。記憶部２４は、制御部２３により制御され、停電時には保存が必要なデータが書き込まれる。
【００２３】
図２は、図１の電源制御システムにおいて停電が発生した場合の各部の波形図である。以下、図１および図２を使用して動作について説明する。電源装置１において、商用電源の交流１００Ｖが停電状態となり入力が停止されると、ＡＣ停電検出部１６が入力停止を検出するとともに、１次電圧変換部１３が動作を継続するために１次平滑部１２が出力する直流電圧１４１Ｖが低下を開始する。
【００２４】
ＡＣ停電検出部１６が商用電源の入力停止を検出したことに応じ、スイッチ部１７の出力が直流電圧１２Ｖから直流電圧９Ｖに切り替わる。
【００２５】
その後、１次電圧変換部１３は、１次平滑部１２の出力電圧が動作下限電圧になるまで動作しつづけるため、２次平滑部１４の出力は直流電圧１２Ｖが保持されるとともに、スイッチ部１７の出力は２次電圧変換部１５の出力である直流電圧９Ｖが保持される。
【００２６】
１次平滑部１２の出力電圧が、１次電圧変換部１３の動作下限電圧を下回ると、１次電圧変換部１３の動作が停止して１次平滑部１２の出力電圧は無負荷の自然放電状態となるとともに、２次平滑部１４の出力の直流電圧１２Ｖが低下を開始する。
【００２７】
２次電圧変換部１５の出力である直流電圧９Ｖは、２次平滑部１４の出力が９Ｖになるまで保持されるとともに、その後は２次平滑部１４の出力電圧とほぼ同じ値となり低下してゆく。
【００２８】
一方、電子機器２においては、電源装置１のＡＣ停電検出部１６が商用電源の入力停止を検出したことに応じて、電源装置１の出力が直流電圧１２Ｖから直流電圧９Ｖに切り替わると、ＤＣ停電検出部２２は、電源装置１から供給される直流電圧が閾値１０Ｖを下回ったことにより停電を検出する。
【００２９】
制御部２３は、通常動作状態（Ｓ１０１）から、ＤＣ停電検出部２２が停電を検出したことに応じて、記憶部２４に保存が必要なデータを書き込む停電退避処理（Ｓ１０２）を開始する。停電退避処理（Ｓ１０２）は、１次平滑部１２による保持期間（Ｓ１０３）と２次平滑部１４による保持期間（Ｓ１０４）により、電源装置１の出力電圧が制御部２３の動作可能な下限電圧まで放電する前に完了し、停止状態（Ｓ１０５）となる。
【００３０】
図３は、従来の電源制御システムにおいて停電が発生した場合の各部の波形図である。
【００３１】
従来の電源制御システムは、商用電源を１２Ｖに変換して出力する電源装置と、電源装置により供給される１２Ｖが１０Ｖを下回った際に停電を判別する電子機器で構成されている。
【００３２】
従来の電源制御システムでは、電源装置への商用電源の入力停止したのち、さらに１次電圧変換部が停止して、２次平滑部の出力電圧が１０Ｖに低下した時点で電子機器が停電を判別する。このため電子機器の制御部２３は、電源装置１の出力電圧が１０Ｖに低下した時点から、制御部２３が動作可能な下限電圧に放電するまでの期間に停電退避処理（Ｓ１０２）を完了させる必要がある。この期間は、２次平滑部が１０Ｖ以下に放電したのちの保持期間のみであり、１次平滑部の保持期間は含まれないため、停電退避処理（Ｓ１０２）が実行可能な期間は本実施形態と比較して短い期間となる。
【００３３】
以上に説明した電源制御システムにより、商用電源の入力停止した時点から、１次平滑部１２と２次平滑部１４による保持期間を利用してより長時間の停電対応処理が可能となり、より多くの情報をメモリに退避したり、より複雑な電源オフシーケンスを実行することが可能となる。
【００３４】
［実施形態２］
図４は、実施形態２の電源制御システムの構成をあらわすブロック図である。
【００３５】
実施形態２の電源装置１は、１次電圧変換部１３はフィードバック入力に応じた電圧を出力する構成とし、２次電圧変換部１５の代わりに第一のフィードバック素子１８と第二のフィードバック素子を設け、スイッチ部１７によりいずれかのフィードバック素子が選択される構成としたことを特徴とする。
【００３６】
電源装置１において、第一のフィードバック素子１８は、２次平滑部１４の出力電圧が約１２Ｖになるよう１次電圧変換部１３を設定し、第二のフィードバック素子１９は２次平滑部１４の出力電圧が約９Ｖになるよう１次電圧変換部１３を設定する。
【００３７】
スイッチ部１７は、通常動作時は第一のフィードバック素子１８を選択して２次平滑部１４が出力する直流電圧を１２Ｖとするが、ＡＣ停電検出部１６が商用電源の入力停止を検出した場合には第二のフィードバック素子１９を選択して２次平滑部１４が出力する直流電圧を９Ｖとする。
【００３８】
図５は、図４の電源制御システムにおいて停電が発生した場合の各部の波形図である。以下、図４および図５を使用して動作について説明する。電源装置１において、商用電源の交流１００Ｖが停電状態となり入力が停止されると、ＡＣ停電検出部１６が入力停止を検出したことに応じ、スイッチ部１７が選択するフィードバック素子が第一のフィードバック素子１８から第二のフィードバック素子１９に切り替わり、２次平滑部１４の出力が１２Ｖから９Ｖに切り替えられる。
【００３９】
その後、１次電圧変換部１３は、１次平滑部１２の出力電圧が動作下限電圧になるまで動作しつづけるため、２次平滑部１４の出力は直流電圧９Ｖが保持される。１次平滑部１２の出力電圧が、１次電圧変換部１３の動作下限電圧を下回ると、１次電圧変換部１３の動作が停止して１次平滑部１２の出力電圧は無負荷の自然放電状態となるとともに、２次平滑部１４の出力の直流電圧９Ｖが低下を開始する。
【００４０】
一方、電子機器２においては、電源装置１のＡＣ停電検出部１６が商用電源の入力停止を検出したことに応じて、電源装置１の出力が直流電圧１２Ｖから直流電圧９Ｖに切り替わると、ＤＣ停電検出部２２は、電源装置１から供給される直流電圧が閾値１０Ｖを下回ったことにより停電を検出する。
【００４１】
制御部２３は、通常動作状態（Ｓ１０１）から、ＤＣ停電検出部２２が停電を検出したことに応じて、記憶部２４に保存が必要なデータを書き込む停電退避処理（Ｓ１０２）を開始する。停電退避処理（Ｓ１０２）は、１次平滑部１２による保持期間（Ｓ１０３）と２次平滑部１４による保持期間（Ｓ１０４）により、電源装置１の出力電圧が制御部２３の動作可能な下限電圧まで放電する前に完了し、停止状態（Ｓ１０５）となる。
【００４２】
以上に説明した電源制御システムにより、電圧変換部が１次電圧変換部１３のみの構成にて、商用電源の入力停止した時点から、１次平滑部１２と２次平滑部１４による保持期間を利用してより長時間の停電対応処理が可能となり、より多くの情報をメモリに退避したり、より複雑な電源オフシーケンスを実行することが可能となる。
【符号の説明】
【００４３】
１  電源装置
２  電子機器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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