(57)【要約】【課題】  ある波形の電圧値を異なる閾値と比較するので、比較精度によって、不安定であった。【解決手段】  制御波形発生回路１２で発生された台形波形を各チャンネルの増幅器１３ａ〜１３ｃで設定されているゲインで増幅する。すると、高ゲインであるほど増幅器１３ａ〜１３ｃの出力電圧の台形波のエッジ部分の勾配が急であり、各電源回路１１ａ〜１１ｃのオン電圧に早く到達するので、スイッチ１２ａのオン時は、高ゲインの増幅器１３ａ〜１３ｃほど出力電圧が早いタイミングでオン電圧に達し、低ゲインでは遅いタイミングでオン電圧に達する。この結果、この例では、電源回路１１ａ〜１１ｃの順に起動することになる。逆に、スイッチ１２ａのオフ時は、低ゲインの増幅器１３ａ〜１３ｃほど出力電圧は早いタイミングでオン電圧以下に下がり、高ゲインでは遅れてオン電圧以下になる。この結果、この例では、電源回路１１ｃ〜１１ａの順に終了することになる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ出力電圧が異なる複数の電源回路の起動および終了のシーケンス信号を出力する電源制御タイミング信号発生回路であって、
立ち上げ時に電圧が一定の上昇をし、立ち下げ時に電圧が一定の下降をする傾斜辺をもつ波形となる制御信号を発生する制御波形発生回路と、
上記制御信号をそれぞれゲインが異なる複数の増幅器で増幅するとともに、各増幅器の出力電圧に応じて上記シーケンス信号とするタイミング設定回路とを有することを特徴とする電源制御タイミング信号発生回路。
【請求項２】
各電源回路は、シーケンス信号が所定の電圧値を超えたときにオンとなり、所定の電圧値を下回ったときにオフとなり、
上記タイミング設定回路は、異なるゲインで増幅する各増幅器の出力電圧を上記シーケンス信号とすることを特徴とする請求項１に記載の電源制御タイミング信号発生回路。
【請求項３】
上記タイミング設定回路は、それぞれゲインが異なるように設定した複数のオペアンプを有することを特徴とする請求項２に記載の電源制御タイミング信号発生回路。
【請求項４】
上記タイミング設定回路は、上記制御信号をそれぞれゲインが異なる複数の増幅器で増幅するとともに、各増幅器の出力電圧と所定のしきい値とを比較し、比較結果を上記シーケンス信号として出力することを特徴とする請求項１に記載の電源制御タイミング信号発生回路。
【請求項５】
上記タイミング設定回路は、それぞれゲインが異なる複数の増幅器と、各増幅器の出力電圧と所定のしきい値とを比較し、比較結果をタイミング信号として出力する比較器とを有することを特徴とする請求項４に記載の電源制御タイミング信号発生回路。
【請求項６】
上記制御信号は、台形波であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の電源制御タイミング信号発生回路。
【請求項７】
上記制御信号は、外部入力に基づいて方形波を発生するスイッチと、同スイッチの出力を入力とするローパスフィルタで形成されることを特徴とする請求項６に記載の電源制御タイミング信号発生回路。
【請求項８】
それぞれ出力電圧が異なるとともに、シーケンス信号が所定の電圧値を超えたときにオンとなり、所定の電圧値を下回ったときにオフとなる複数の電源回路と、
外部入力に基づいて方形波を発生するスイッチと、同スイッチの出力を入力とするローパスフィルタとで形成されて、立ち上げ時に電圧が一定の上昇をし、立ち下げ時に電圧が一定の下降をする傾斜辺をもつ波形となる制御信号を発生する制御波形発生回路と、
それぞれゲインが異なるように設定した複数のオペアンプを有し、上記制御信号を増幅するとともに、増幅した出力電圧を上記電源回路に出力するタイミング設定回路とを有することを特徴とする電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、それぞれ出力電圧が異なる複数の電源回路の起動および終了のシーケンス信号を出力する電源制御タイミング信号発生回路および電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電圧が異なる複数の電源回路が必要な電子部品は、電源オン／オフのシーケンスが決まっているものがあり、シーケンス通りでない場合には誤動作の可能性がある。よって、電源オン／オフのタイミングを各電源回路に対して設定する必要がある。
実際に上記のような電子部品は立ち上げ時は低い電圧の電源から順にオンし、立ち下げ時は立ち上げ時の逆で高い電圧の電源から順にオフする。
【０００３】
従来、シーケンス制御を行うものとして、以下のものが知られている。
特許文献１には、シーケンス回路（図１）において、オンの場合、Ｖ１＝Ｖ２のときにＣ１＝Ｃ２としてＲ１１＋Ｒ１２，Ｒ２１＋Ｒ２２の大小によりＴ１，Ｔ２を遅くも設定できる。オフの場合も抵抗のみでオフの時間のずれを独立に決定できる（公報第２頁左側下段〜右側下段、図２）旨が記載されている。
特許文献２には、立ち上げ時は低い電圧の電源から順にオンし、立ち下げ時は高い電圧の電源から順にオフする台形波形を出力する制御波形発生回路を備えている（公報第４頁左側下段、図４、図５）。
特許文献３には、微分回路１１の出力電圧１０２とそれぞれ電圧値の異なる所定の基準電圧とを比較しレギュレータにそれぞれ対応する制御信号を出力する（要約、図１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５７−４８１０４号公報
【特許文献２】特開昭６０−１２０４１４号公報
【特許文献３】特開２００５−６５４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来は、ある波形の電圧値を異なる閾値と比較するので、比較精度によって、不安定さがあるという課題があった。
本発明は、簡易な構成で精度の高い複数電源のオンオフタイミング信号を生成する回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、それぞれ出力電圧が異なる複数の電源回路の起動および終了のシーケンス信号を出力する電源制御タイミング信号発生回路であって、立ち上げ時に電圧が一定の上昇をし、立ち下げ時に電圧が一定の下降をする傾斜辺をもつ波形となる制御信号を発生する制御波形発生回路と、上記制御信号をそれぞれゲインが異なる複数の増幅器で増幅するとともに、各増幅器の出力電圧に応じて上記シーケンス信号とするタイミング設定回路とを有する構成としてある。
【０００７】
上記構成において、制御波形発生回路が、立ち上げ時に電圧が一定の上昇をし、立ち下げ時に電圧が一定の下降をする傾斜辺をもつ波形となる制御信号を発生すると、タイミング設定回路は、上記制御信号をそれぞれゲインが異なる複数の増幅器で増幅するとともに、各増幅器の出力電圧に応じて上記シーケンス信号とする。
すなわち、出力電圧の差は、増幅器のゲインの差に対応しており、同じ波形の制御信号を増幅した出力電圧で制御するので、より精度の高いシーケンス制御が可能となる。また、シーケンスの変更はゲインだけで決められるので、この意味でも精度は高く、かつ、簡易である。
【０００８】
出力電圧でシーケンス制御する一例として、各電源回路は、シーケンス信号が所定の電圧値を超えたときにオンとなり、所定の電圧値を下回ったときにオフとなり、上記タイミング設定回路は、異なるゲインで増幅する各増幅器の出力電圧を上記シーケンス信号とする構成としても良い。
各電源回路は、シーケンス信号が所定の電圧値を超えたときにオンとなり、所定の電圧値を下回ったときにオフとなるので、異なるゲインで増幅する各増幅器の出力電圧を出力すれば、ゲインに応じた順で起動及び終了シーケンス制御が可能となる。
【０００９】
異なるゲインで増幅する増幅器の一例として、上記タイミング設定回路は、それぞれゲインが異なるように設定した複数のオペアンプを有する構成としても良い。
オペアンプであると容易に異なるゲインの設定が可能となり、かつ、精度も高い。
一方、上記タイミング設定回路は、上記制御信号をそれぞれゲインが異なる複数の増幅器で増幅するとともに、各増幅器の出力電圧と所定のしきい値とを比較し、比較結果を上記シーケンス信号として出力するように構成しても良い。
【００１０】
より具体的には、上記タイミング設定回路は、それぞれゲインが異なる複数の増幅器と、各増幅器の出力電圧と所定のしきい値とを比較し、比較結果をタイミング信号として出力する比較器とを有する構成としても良い。
すなわち、増幅器の出力電圧と所定のしきい値とを比較し、比較結果をタイミング信号として出力することで、外部の電源回路はオン／オフの制御を受ける。
【００１１】
また、上記制御信号は、台形波で構成しても良い。
このような台形波の制御信号は、外部入力に基づいて方形波を発生するスイッチと、同スイッチの出力を入力とするローパスフィルタで形成するようにしてもよい。
以上の統合として、それぞれ出力電圧が異なるとともに、シーケンス信号が所定の電圧値を超えたときにオンとなり、所定の電圧値を下回ったときにオフとなる複数の電源回路と、外部入力に基づいて方形波を発生するスイッチと、同スイッチの出力を入力とするローパスフィルタとで形成されて、立ち上げ時に電圧が一定の上昇をし、立ち下げ時に電圧が一定の下降をする傾斜辺をもつ波形となる制御信号を発生する制御波形発生回路と、それぞれゲインが異なるように設定した複数のオペアンプを有し、上記制御信号を増幅するとともに、増幅した出力電圧を上記電源回路に出力するタイミング設定回路とを有するように構成しても良い。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、簡易な構成で精度の高い電源制御タイミング信号発生回路を提供することができる。
また、それぞれ異なる複数の電圧を出力する各電源回路のオンオフシーケンスの決まっているＩＣなどの電子部品に対して、次のようなメリットがある。
・マイコンなどが不要（また、マイコンのバグ・ハングアップによる誤動作が発生しない）
【００１３】
・タイミング変更が周辺回路の定数変更のみで容易に決定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態にかかる電源装置のブロック図である。
【図２】同電源装置の回路図である。
【図３】出力電圧波形を示す図である。
【図４】タイミング設定回路の変形例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面にもとづいて本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態にかかる電源装置をブロック図により示しており、図２はその回路構成を回路図により示しており、図３は出力電圧波形を示している。
電圧が異なる複数の電源回路が必要な電子部品では、電源オン／オフのタイミングを各電源回路に対して設定する必要がある。通常、このような電子部品は立ち上げ時は低い電圧の電源から順にオンし、立ち下げ時は立ち上げ時の逆で高い電圧の電源から順にオフする。
【００１６】
図１および図２において、電源回路１１ａ〜１１ｃはそれぞれ出力電圧が異なるとともに、入力されるシーケンス信号が所定の電圧値を超えたときにオンとなり、所定の電圧値を下回ったときにオフとなる。また、起動時は電源回路１１ａ〜１１ｃの順に起動し、終了時は逆に電源回路１１ｃ〜１１ａの順に終了することが必要とされているとする。
【００１７】
制御波形発生回路１２は、立ち上げ時に電圧が一定の上昇をし、立ち下げ時に電圧が一定の下降をする傾斜辺をもつ波形となる制御信号を発生する。より具体的には、外部入力に基づいて方形波を発生するスイッチ１２ａと、同スイッチ１２ａの出力を入力とするローパスフィルタ１２ｂとで構成されている。従って、スイッチ１２ａのオン／オフによりローパスフィルタ１２ｂの出力として台形波を形成される。
【００１８】
そして、タイミング設定回路１３は、それぞれゲインが異なるように設定した複数の増幅器（オペアンプ）１３ａ〜１３ｂを有しており、台形波としての上記制御信号を増幅するとともに、増幅した出力電圧をシーケンス信号として上記電源回路１１ａ〜１１ｃに出力する。
以上から明らかなように、本電源制御タイミング信号発生回路のブロックは二段に分けることができる。
【００１９】
まず、一段目は、台形波形を出力する制御波形発生回路１２である。ここではスイッチ１２ａとローパスフィルタ１２ｂを使用している。スイッチ１２ａにより方形波を発生し、ローパスフィルタ１２ｂにより方形波から台形波へ整形する。本実施形態におけるローパスフィルタ１２ｂは、いわゆるＬＣＲローパスフィルタで形成しているが、方形波から台形波形が発生できれば公知の他の構成でも構わない。また、台形波としているのは、立ち上げ時に電圧が一定の上昇をし、立ち下げ時に電圧が一定の下降をする傾斜辺をもつ波形となる制御信号の一例に過ぎない。むろん、台形波形を発生可能であれば、スイッチ１２ａとローパスフィルタ１２ｂ以外の構成でも問題はない。
【００２０】
次に、二段目はタイミング設定回路１３であり、オペアンプなどの増幅器１３ａ〜１３ｃを使用している。ここでは、制御する対象（電源回路１１ａ〜１１ｃ）毎に増幅器１３ａ〜１３ｃを１チャンネル使用し、各チャンネルのタイミングはゲインによって設定する。オペアンプであれば、ゲインの調整は簡易であり、この例では増幅器１３ａ〜１３ｃの順にゲインが高いものから低いものとなっている。
【００２１】
上記構成において、一段目の制御波形発生回路１２で発生された台形波形を各チャンネルの増幅器１３ａ〜１３ｃで設定されているゲインで増幅する。すると、高ゲインであるほど増幅器１３ａ〜１３ｃの出力電圧の台形波のエッジ部分の勾配が急であり、各電源回路１１ａ〜１１ｃのオン電圧に早く到達する。
すなわち、スイッチ１２ａのオン時は、高ゲインの増幅器１３ａ〜１３ｃほど出力電圧が早いタイミングでオン電圧に達し、低ゲインでは遅いタイミングでオン電圧に達する。この結果、この例では、電源回路１１ａ〜１１ｃの順に起動することになる。
【００２２】
逆に、スイッチ１２ａのオフ時は、低ゲインの増幅器１３ａ〜１３ｃほど出力電圧は早いタイミングでオン電圧以下に下がり、高ゲインでは遅れてオン電圧以下になる。この結果、この例では、電源回路１１ｃ〜１１ａの順に終了することになる。
むろん、起動の順序を変えることも可能である。例えば、タイミング設定回路における高ゲインの増幅器１３ａの出力を低電圧の電源回路１１ｃの制御に使用し、同タイミング設定回路における低ゲインの増幅器１３ｃの出力を高電圧の電源回路１１ａの制御に使用すれば、”立ち上げ時は低い電圧の電源から順にオンし、立ち下げ時は立ち上げ時の逆で、高い電圧の電源から順にオフする”という要望を容易に満足することができるようになる。
【００２３】
このように、同一波形をゲインの異なる増幅器で増幅した場合に発生するタイミング差を利用したものであれば、図１や図２のような構成でなくても問題はない。
ところで、各増幅器の出力電圧に応じて上記シーケンス信号とするには、出力電圧をそのままシーケンス信号の成分とする上述した手法に加え、各増幅器の出力電圧と基準電圧との比較結果に基づいてオン／オフのシーケンス信号とする手法も可能である。
【００２４】
図４は、タイミング設定回路の変形例を示す回路図である。
上述した例では、各電源回路１１ａ〜１１ｃにおいて、入力信号であるシーケンス信号が所定の電圧を超えているか否かを判断している。しかし、タイミング設定回路が直接オン／オフの制御信号を出力するようにしても良い。図４に示す例では、タイミング設定回路は、増幅器としてのオペアンプ１３ａ〜１３ｃに加え、比較器としてのオペアンプ１４ａ〜１４ｃを備えている。比較器としての各オペアンプ１４ａ〜１４ｃにおける一方の入力端には増幅器としてのオペアンプ１３ａ〜１３ｃの出力電圧を加え、他端には電源＋Ｖを分圧した共通の基準電圧を加えている。
【００２５】
上述したようにして、高ゲインであるほど増幅器１３ａ〜１３ｃの出力電圧の台形波のエッジ部分の勾配が急であるから、高ゲインの増幅器１３ａ〜１３ｃほど出力電圧が早いタイミングでオペアンプ１４ａ〜１４ｃの他端に加えられた基準電圧に達し、低ゲインでは遅いタイミングでオン電圧に達する。この結果、この例でも、電源回路１１ａ〜１１ｃの順に起動することになる。
逆に、立ち下げ時には、低ゲインのオペアンプ１３ａ〜１３ｃほど出力電圧は早いタイミングでオペアンプ１４ａ〜１４ｃの他端に加えられた基準電圧以下に下がり、高ゲインでは遅れてオン電圧以下になる。この結果、先ほどとは逆に、電源回路１１ｃ〜１１ａの順に終了することになる。
【００２６】
なお、本発明は上記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。当業者であれば言うまでもないことであるが、
・上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が上記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。
【符号の説明】
【００２７】
１１ａ〜１１ｃ…電源回路、１２…制御波形発生回路、１２ａ…スイッチ、１２ｂ…ローパスフィルタ、１３…タイミング設定回路、１３ａ〜１３ｂ…増幅器（オペアンプ）、１４ａ〜１４ｃ…オペアンプ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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