(57)【要約】【課題】バックアップ動作時にメインバッテリを有効に活用でき、かつサブバッテリの寿命の長期化を図ること。【解決手段】バックアップ動作時において、まずメインバッテリ３４を使用し、その３４の電圧が例えば３．１５〔Ｖ〕以下になったときには、昇圧回路１４による昇圧電圧に基づいてバックアップを行い、この昇圧によるバックアップをメインバッテリ３４の電圧が例えば２．７〔Ｖ〕になるまで継続させ、メインバッテリ３４を使い切るようにした。メインバッテリ３４を使い切った後は、サブバッテリ３５によるバックアップ機能を開始させ、その電圧が３．１５〔Ｖ〕以下になったときには、昇圧回路１４による昇圧電圧に基づいてバックアップを行い、この昇圧によるバックアップをサブバッテリ３５の電圧が２．７〔Ｖ〕になるまで継続させ、サブバッテリ３５を使い切るようにした。【選択図】  図１
2004192365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メインバッテリを使用して出力電圧を発生するともに、サブバッテリを使用して負荷のバックアップ動作を行うようにしたバックアップ機能付き電源装置であって、
前記サブバッテリの電圧を昇圧する昇圧回路と、
前記サブバッテリの電圧を基準電圧と比較し、前記サブバッテリ電圧が前記基準電圧以下の場合に昇圧信号を出力するサブバッテリ電圧検出回路と、
前記バックアップ動作時において、前記昇圧信号を受け取るまでは前記サブバッテリの電圧を出力させ、前記昇圧信号を受け取ったときに前記昇圧回路を動作させてその昇圧電圧を出力させる制御手段と、
を備えたことを特徴とするバックアップ機能付き電源装置。
【請求項２】
メインバッテリを使用して出力電圧を発生するともに、サブバッテリを使用して負荷のバックアップ動作を行うようにしたバックアップ機能付き電源装置であって、
前記サブバッテリの電圧を入力し、出力電圧を一定に保持するレギュレータ回路と、
前記サブバッテリの電圧を昇圧する昇圧回路と、
前記サブバッテリの電圧を第１基準電圧と比較し、前記サブバッテリ電圧が前記第１基準電圧以上の場合に第１信号を出力し、前記サブバッテリ電圧が前記第１基準電圧以下であって第２基準電圧以上の場合に第２信号を出力し、前記サブバッテリ電圧が前記第２基準電圧以下の場合に第３信号を出力するサブバッテリ電圧検出回路と、
前記バックアップ動作時において、前記第１信号が出力中は前記レギュレータ回路を動作させてその出力電圧を出力させ、前記第２信号が出力中は前記サブバッテリの電圧を出力させ、前記第３信号が出力中は前記昇圧回路を動作させてその昇圧電圧を出力させる制御手段と、
を備えたことを特徴とするバックアップ機能付き電源装置。
【請求項３】
前記バックアップ動作時に、前記サブバッテリにより動作し、前記サブバッテリ電圧検出回路が使用する前記基準電圧を発生する基準電圧発生回路を、さらに備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバックアップ機能付き電源装置。
【請求項４】
メインバッテリを使用して出力電圧を発生するとともに、メインバッテリまたはサブバッテリを使用して負荷のバックアップ動作を行うようにしたバックアップ機能付き電源装置であって、
前記メインバッテリまたは前記サブバッテリの電圧を選択的に入力し、その各入力時に各電圧を昇圧する昇圧回路と、
前記メインバッテリの電圧を基準電圧と比較し、前記メインバッテリ電圧が基準電圧以下の場合に第１昇圧信号を出力するメインバッテリ電圧検出回路と、
前記サブバッテリの電圧を基準電圧と比較し、前記サブバッテリ電圧が基準電圧以下の場合に第２昇圧信号を出力するサブバッテリ電圧検出回路と、
前記バックアップ動作時であって前記メインバッテリの使用時には、前記第１昇圧信号を受け取るまでは前記メインバッテリの電圧を出力させ、前記第１昇圧信号を受け取ったときには前記メインバッテリで前記昇圧回路を動作させてその昇圧電圧を出力させ、かつ、前記バックアップ動作時であって前記サブバッテリの使用時には、前記第２昇圧信号を受け取るまでは前記サブバッテリの電圧を出力させ、前記第２昇圧信号を受け取ったときには前記サブバッテリで前記昇圧回路を動作させてその昇圧電圧を出力させる制御手段と、
を備えたことを特徴とするバックアップ機能付き電源装置。
【請求項５】
メインバッテリを使用して出力電圧を発生するとともに、メインバッテリまたはサブバッテリを使用して負荷のバックアップ動作を行うようにしたバックアップ機能付き電源装置であって、
前記サブバッテリまたは前記メインバッテリの電圧を選択的に入力し、その各入力時に出力電圧を一定に保持するレギュレータ回路と、
前記メインバッテリまたは前記サブバッテリの電圧を選択的に入力し、その各入力時に各電圧を昇圧する昇圧回路と、
前記メインバッテリの電圧を第１基準電圧と比較し、前記メインバッテリ電圧が前記第１基準電圧以上の場合に第１信号を出力し、前記メインバッテリ電圧が前記第１基準電圧以下であって第２基準電圧以上の場合に第２信号を出力し、前記メインバッテリ電圧が前記第２基準電圧以下の場合に第３信号を出力するメインバッテリ電圧検出回路と、
前記サブバッテリの電圧を第１基準電圧と比較し、前記サブバッテリ電圧が前記第１基準電圧以上の場合に第４信号を出力し、前記サブバッテリ電圧が前記第１基準電圧以下であって前記第２基準電圧以上の場合に第５信号を出力し、前記サブバッテリ電圧が前記第２基準電圧以下の場合に第６信号を出力するサブバッテリ電圧検出回路と、
前記バックアップ動作時であって前記メインバッテリの使用時には、前記第１信号が出力中は前記メインバッテリで前記レギュレータ回路を動作させてその出力電圧を出力させ、前記第２信号が出力中は前記メインバッテリの電圧を出力させ、前記第３信号の出力中は、前記メインバッテリで前記昇圧回路を動作させてその昇圧電圧を出力させ、かつ、前記バックアップ動作時であって前記サブバッテリの使用時には、前記第４信号が出力中は前記サブバッテリで前記レギュレータ回路を動作させてその出力電圧を出力させ、前記第５信号が出力中は前記サブバッテリの電圧を出力させ、前記第６信号の出力中は前記サブバッテリで前記昇圧回路を駆動させてその昇圧電圧を出力させる制御手段と、
を備えたことを特徴とするバックアップ機能付き電源装置。
【請求項６】
前記バックアップ動作時に、前記サブバッテリにより動作し、前記サブバッテリ電圧検出回路が使用する前記基準電圧を発生する基準電圧発生回路を、さらに備えたことを特徴とする請求項４または請求項５に記載のバックアップ機能付き電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、メインバッテリを使用して出力電圧を発生するとともに、メインバッテリまたはサブバッテリを使用して負荷のバックアップ動作を行うようにしたバックアップ機能付き電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のバックアップ機能付き電源装置としては、主電源が切断されるとその切断を検出し、サブバッテリ（バッテリバックアップ部）を動作させる構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、  従来、この種のバックアップ機能付き電源装置としては、図７に示すように、入力端子１と、レギュレータ２と、出力端子３を備え、入力端子１にメインバッテリ４を接続し、出力端子３にダイオードＤ１を介してサブバッテリ５を接続するとともにコンデンサＣ１を接続して使用する構成が存在した。
【０００３】
次に、このような構成からなるバックアップ機能付き電源装置の動作について説明する。ここでは、出力端子３にメモリ等の負荷を接続して使用する場合について説明する。
レギュレータ２は、メインバッテリ４からの電圧を入力し、出力端子３に出力する出力電圧が一定になるように制御し、その出力電圧がメモリ等の負荷に供給される。しかし、メインバッテリ４の電圧が所定値以下に低下すると、レギュレータ２の出力電圧が低下し、メモリ等のデータを保護するために、サブバッテリ５の電圧がメモリ等の負荷に供給される。
【０００４】
また、メインバッテリ４が接続端子１から外された場合には、メモリ等のデータを保護するために、サブバッテリ５の電圧がメモリ等の負荷に供給される。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−８０８９２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図７に示す従来のバックアップ機能付き電源装置では、上記のように、バックアップ動作時には、メインバッテリ４の電圧が所定値以下に低下すると、直ちにサブバッテリ５に切り換えるようにしている。すなわち、メインバッテリ４の電圧を使い切る前に、メインバッテリ４をサブバッテリ５に切り換えるようにしていた。
【０００７】
このため、従来のバックアップ機能付き電源装置では、バックアップ動作時に、メインバッテリ４が有効に活用されない上に、サブバッテリ５に必要以上の負担がかかり、サブバッテリ５の消耗が早まってその寿命が短くなるという不都合がある。
さらに、サブバッテリをバックアップ動作に使用する場合にも、サブバッテリを有効に活用し、サブバッテリ自身の寿命の長期化を図ることが望まれる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、サブバッテリの寿命の長期化を図るようにしたバックアップ機能付き電源装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、バックアップ動作時にメインバッテリを有効に活用するとともに、サブバッテリの寿命の長期化を図るようにしたバックアップ機能付き電源装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決し本発明の目的を達成するために、本発明は、それぞれ以下のように構成した。
すなわち、本発明の電源装置は、メインバッテリを使用して出力電圧を発生するともに、サブバッテリを使用して負荷のバックアップ動作を行うようにしたバックアップ機能付き電源装置であって、前記サブバッテリの電圧を昇圧する昇圧回路と、前記サブバッテリの電圧を基準電圧と比較し、前記サブバッテリ電圧が前記基準電圧以下の場合に昇圧信号を出力するサブバッテリ電圧検出回路と、前記バックアップ動作時において、前記昇圧信号を受け取るまでは前記サブバッテリの電圧を出力させ、前記昇圧信号を受け取ったときに前記昇圧回路を動作させてその昇圧電圧を出力させる制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の電源装置は、メインバッテリを使用して出力電圧を発生するともに、サブバッテリを使用して負荷のバックアップ動作を行うようにしたバックアップ機能付き電源装置であって、前記サブバッテリの電圧を入力し、出力電圧を一定に保持するレギュレータ回路と、前記サブバッテリの電圧を昇圧する昇圧回路と、前記サブバッテリの電圧を第１基準電圧と比較し、前記サブバッテリ電圧が前記第１基準電圧以上の場合に第１信号を出力し、前記サブバッテリ電圧が前記第１基準電圧以下であって第２基準電圧以上の場合に第２信号を出力し、前記サブバッテリ電圧が前記第２基準電圧以下の場合に第３信号を出力するサブバッテリ電圧検出回路と、前記バックアップ動作時において、前記第１信号が出力中は前記レギュレータ回路を動作させてその出力電圧を出力させ、前記第２信号が出力中は前記サブバッテリの電圧を出力させ、前記第３信号が出力中は前記昇圧回路を動作させてその昇圧電圧を出力させる制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の電源装置は、メインバッテリを使用して出力電圧を発生するともに、サブバッテリを使用して負荷のバックアップ動作を行うようにしたバックアップ機能付き電源装置であって、前記バックアップ動作時に、前記サブバッテリにより動作し、前記サブバッテリ電圧検出回路が使用する前記基準電圧を発生する基準電圧発生回路を、さらに備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
このように、上述の構成を有する電源装置は、バックアップ動作時において、サブバッテリの電圧が所定値よりも低下したときには、その低下電圧を昇圧して使用し、サブバッテリを使い切ることができる。このため、サブバッテリの寿命の長期化を図ることができる。
次に、本発明の他の目的を達成するために、本発明はさらに、以下のように構成した。
【００１３】
すなわち、本発明の電源装置は、メインバッテリを使用して出力電圧を発生するとともに、メインバッテリまたはサブバッテリを使用して負荷のバックアップ動作を行うようにしたバックアップ機能付き電源装置であって、前記メインバッテリまたは前記サブバッテリの電圧を選択的に入力し、その各入力時に各電圧を昇圧する昇圧回路と、前記メインバッテリの電圧を基準電圧と比較し、前記メインバッテリ電圧が基準電圧以下の場合に第１昇圧信号を出力するメインバッテリ電圧検出回路と、前記サブバッテリの電圧を基準電圧と比較し、前記サブバッテリ電圧が基準電圧以下の場合に第２昇圧信号を出力するサブバッテリ電圧検出回路と、前記バックアップ動作時であって前記メインバッテリの使用時には、前記第１昇圧信号を受け取るまでは前記メインバッテリの電圧を出力させ、前記第１昇圧信号を受け取ったときには前記メインバッテリで前記昇圧回路を動作させてその昇圧電圧を出力させ、かつ、前記バックアップ動作時であって前記サブバッテリの使用時には、前記第２昇圧信号を受け取るまでは前記サブバッテリの電圧を出力させ、前記第２昇圧信号を受け取ったときには前記サブバッテリで前記昇圧回路を動作させてその昇圧電圧を出力させる制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
このような構成とすることにより、バックアップ動作時において、メインバッテリの電圧が所定値よりも低下したときにはその低下電圧を昇圧して使い切り、さらに、サブバッテリの電圧が所定値よりも低下したときにはその低下電圧を昇圧して使い切ることができる。
このため、バックアップ動作時にメインバッテリを有効に活用でき、かつサブバッテリの寿命の長期化を図ることができる。
【００１５】
また、本発明の電源装置は、メインバッテリを使用して出力電圧を発生するとともに、メインバッテリまたはサブバッテリを使用して負荷のバックアップ動作を行うようにしたバックアップ機能付き電源装置であって、前記サブバッテリまたは前記メインバッテリの電圧を選択的に入力し、その各入力時に出力電圧を一定に保持するレギュレータ回路と、前記メインバッテリまたは前記サブバッテリの電圧を選択的に入力し、その各入力時に各電圧を昇圧する昇圧回路と、前記メインバッテリの電圧を第１基準電圧と比較し、前記メインバッテリ電圧が前記第１基準電圧以上の場合に第１信号を出力し、前記メインバッテリ電圧が前記第１基準電圧以下であって第２基準電圧以上の場合に第２信号を出力し、前記メインバッテリ電圧が前記第２基準電圧以下の場合に第３信号を出力するメインバッテリ電圧検出回路と、前記サブバッテリの電圧を第１基準電圧と比較し、前記サブバッテリ電圧が前記第１基準電圧以上の場合に第４信号を出力し、前記サブバッテリ電圧が前記第１基準電圧以下であって前記第２基準電圧以上の場合に第５信号を出力し、前記サブバッテリ電圧が前記第２基準電圧以下の場合に第６信号を出力するサブバッテリ電圧検出回路と、前記バックアップ動作時であって前記メインバッテリの使用時には、前記第１信号が出力中は前記メインバッテリで前記レギュレータ回路を動作させてその出力電圧を出力させ、前記第２信号が出力中は前記メインバッテリの電圧を出力させ、前記第３信号の出力中は、前記メインバッテリで前記昇圧回路を動作させてその昇圧電圧を出力させ、かつ、前記バックアップ動作時であって前記サブバッテリの使用時には、前記第４信号が出力中は前記サブバッテリで前記レギュレータ回路を動作させてその出力電圧を出力させ、前記第５信号が出力中は前記サブバッテリの電圧を出力させ、前記第６信号の出力中は前記サブバッテリで前記昇圧回路を駆動させてその昇圧電圧を出力させる制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
このような構成とすることにより、バックアップ動作時において、メインバッテリの電圧が所定値よりも低下したときにはその低下電圧を昇圧して使い切り、さらに、サブバッテリの電圧が所定値よりも低下したときにはその低下電圧を昇圧して使い切ることができる。
このため、バックアップ動作時にメインバッテリを有効に活用でき、かつサブバッテリの寿命の長期化を図ることができる。
【００１７】
また、本発明の電源装置は、メインバッテリを使用して出力電圧を発生するとともに、メインバッテリまたはサブバッテリを使用して負荷のバックアップ動作を行うようにしたバックアップ機能付き電源装置であって、前記バックアップ動作時に、前記サブバッテリにより動作し、前記サブバッテリ電圧検出回路が使用する前記基準電圧を発生する基準電圧発生回路を、さらに備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のバックアップ機能付き電源装置の実施形態について、図１を参照して説明する。
この実施形態に係るバックアップ機能付き電源装置は、図１に示すように、スイッチングレギュレータ回路１１と、第１バックアップ用レギュレータ回路１２と、メインバッテリ電圧検出回路１３と、昇圧回路１４と、第２バックアップ用レギュレータ回路１５と、サブバッテリ電圧検出回路１６と、メインバッテリ用基準電圧発生回路１７と、サブバッテリ用基準電圧発生回路１８と、制御回路１９とを備えている。
【００１９】
スイッチングレギュレータ回路１１は、負荷がノーマルモード動作時に、メインバッテリ接続端子２１に接続されるメインバッテリ３４の電圧ＶＩＮで駆動され、一定の電圧を出力する回路である。
このため、スイッチングレギュレータ回路１１は、図１に示すように、ＰＷＭ回路４１、ＭＯＳトランジスタＱ１、Ｑ２、コイルＬ１、コンデンサＣ１、ダイオードＤ２などから構成されている。スイッチングレギュレータ回路１１の出力電圧は、スイッチＳＷ１３をオンにすることで出力端子２８から取り出されるようになっている。出力端子２８とアースとの間には、コンデンサＣ２が接続されている。
【００２０】
第１バックアップ用レギュレータ回路１２は、負荷の動作がノーマルモード時またはスリープモード時に、メインバッテリ３４の電圧ＶＩＮで駆動され、出力電圧を監視して、一定の出力を得る回路である。そして、その出力電圧は出力端子２８に出力するようになっている。
このため、第１バックアップ用レギュレータ回路１２は、図１に示すように、出力電圧ＶＯＵＴを抵抗Ｒ１と可変抵抗Ｒ２とで分圧する分圧回路と、この分圧回路の分圧電圧をメインバッテリ用基準電圧発生回路１７が発生する基準電圧ＶＲＭと比較して両電圧が一致するように制御する制御回路４２と、を備えている。
【００２１】
また、この第１バックアップ用レギュレータ回路１２は、スイッチＳＷ１のオンオフ制御により分圧回路の動作がオンオフ制御されるとともに、スイッチＳＷ２のオンオフ制御により制御回路４２の動作がオンオフ制御されるようになっている。このため、スイッチＳＷ１が抵抗Ｒ２とアースとの間に介在されている。また、スイッチＳＷ２が制御回路４２とアースとの間に介在され、電圧ＶＩＮの制御回路４２への供給が制御できるようになっている。
【００２２】
メインバッテリ電圧検出回路１３は、メインバッテリ３４の電圧レベルを検出して、その検出レベルに応じた出力信号ＶＭＤＴＣＴを出力する回路である。そして、その出力信号ＶＭＤＴＣＴは、制御回路１９に供給されるようになっている。
このため、メインバッテリ電圧検出回路１３は、図１に示すように、メインバッテリ３４の電圧ＶＩＮを抵抗Ｒ３と可変抵抗ＶＲ１で分圧する分圧回路と、この分圧回路の分圧電圧をメインバッテリ用基準電圧発生回路１７が発生する基準電圧ＶＲＭと比較し、その比較結果に応じて所定の出力信号ＶＭＤＴＣＴを出力する比較回路４３とを備えている。
【００２３】
ここで、メインバッテリ用基準電圧発生回路１７が発生する基準電圧ＶＲＭは一定値であり変更できない。しかし、可変抵抗ＶＲ１の抵抗値を所定の値に可変することにより、比較回路４３が比較を行う際の各基準電圧を実質的に得るようにしている。
なお、可変抵抗ＶＲ１は、例えばＭＯＳトランジスタなどの電子ボリュウムからなるので、制御回路１９からの制御信号により所望の抵抗値に容易に可変することができる。
【００２４】
昇圧回路１４は、負荷がバックアップ時に、メインバッテリ３４の電圧ＶＩＮまたはサブバッテリ接続端子２９に接続されるサブバッテリ３５の電圧ＶＢＡＫにより選択的に動作する回路であり、例えばチャージポンプ式の昇圧回路からなる。
このため、昇圧回路１４は、スイッチＳＷ９をオンにしてメインバッテリ３４の電圧ＶＩＮを入力電圧Ｖｉｎとして取り込むことができ、スイッチＳＷ１０をオンにしてサブバッテリ３５の電圧ＶＢＡＫを入力電圧Ｖｉｎとして取り込むことができるようになっている。
【００２５】
また、昇圧回路１４の出力電圧Ｖｏｕｔは、第２バックアップ用レギュレータ回路１５と端子２７に供給されるようになっている。端子２７とアースとの間に、コンデンサＣ３が接続されている。
さらに、昇圧回路１４は、コンデンサ接続端子３０〜３３に接続されるようになっており、その接続端子３０と接続端子３１との間に外付けのコンデンサＣ４が接続され、その接続端子３２と接続端子３３との間に外付けのコンデンサＣ５が接続されるようになっている。なお、コンデンサＣ４、Ｃ５は、必ずしも２つ接続する必要はなく、そのうちの１つを接続する構成でも良い。
【００２６】
ここで、メインバッテリ３４の電圧ＶＩＮは、スイッチＳＷ９およびスイッチＳＷ１２をオンすることにより出力端子２８に供給され、スイッチＳＷ９およびスイッチＳＷ１１をオンすることにより端子２７に供給されるようになっている。また、サブバッテリ３５の電圧ＶＢＡＫは、スイッチＳＷ１０およびスイッチＳＷ１２をオンすることにより出力端子２８に供給され、スイッチＳＷ１０およびスイッチＳＷ１１をオンすることにより端子２７に供給されるようになっている。
【００２７】
第２バックアップ用レギュレータ回路１５は、負荷の動作がバックアップ動作時に、メインバッテリ３４の電圧ＶＩＮまたはサブバッテリ３５の電圧ＶＢＡＫで駆動され、その各出力電圧を監視して、一定の出力を得る回路である。
このため、第２バックアップ用レギュレータ回路１５は、図１に示すように、出力電圧ＶＯＵＴを抵抗Ｒ４と可変抵抗Ｒ５とで分圧する分圧回路と、この分圧回路の分圧電圧をメインバッテリ用基準電圧発生回路１７が発生する基準電圧ＶＲＭまたはサブバッテリ用基準電圧発生回路１８が発生する基準電圧ＶＲＳと比較して両電圧が一致するように制御する制御回路４４と、を備えている。また、基準電圧ＶＲＭを取り込むためのスイッチＳＷ７と、基準電圧ＶＲＳを取り込むためのスイッチＳＷ８を備えている。
【００２８】
さらに、第２バックアップ用レギュレータ回路１５は、分圧回路の動作をオンオフ制御するためのスイッチＳＷ３と、制御回路４４の動作をオンオフ制御するためのスイッチＳＷ４を備えている。スイッチＳＷ３は抵抗Ｒ５とアースとの間に介在されている。また、スイッチＳＷ４は、制御回路４４とアースとの間に介在され、入力電圧の制御回路４４への供給が制御できるようになっている。
【００２９】
サブバッテリ電圧検出回路１６は、サブバッテリ３５の電圧ＶＢＡＫのレベルを検出して、その検出レベルに応じた出力信号ＶＳＤＴＣＴを出力するようになっている。また、その出力信号ＶＳＤＴＣＴは、制御回路１９に供給されるようになっている。
このため、サブバッテリ電圧検出回路１６は、サブバッテリ３５の電圧ＶＢＡＫを抵抗Ｒ６と可変抵抗ＶＲ２で分圧する分圧回路と、この分圧回路の分圧電圧をサブバッテリ用基準電圧発生回路１８が発生する基準電圧ＶＲＳと比較し、その比較結果に応じて所定の出力信号ＶＳＤＴＣＴを出力する比較回路４５とを備えている。
【００３０】
ここで、サブバッテリ用基準電圧発生回路１８が発生する基準電圧ＶＲＳは一定値であり変更できない。しかし、可変抵抗ＶＲ２の抵抗値を所定の値に可変することにより、比較回路４５が比較を行う際の各基準電圧を実質的に得るようにしている。
なお、可変抵抗ＶＲ２は、例えばＭＯＳトランジスタなどの電子ボリュウムからなるので、制御回路１９からの制御信号により所望の抵抗値に容易に可変することができる。
【００３１】
メインバッテリ用基準電圧発生回路１７は、第１バックアップ用レギュレータ回路１２、メインバッテリ電圧検出回路１３または第２バックアップ用レギュレータ回路１５が、メインバッテリ３４により動作するときに必要な基準電圧ＶＲＭを発生する回路である。
このために、メインバッテリ用基準電圧発生回路１７は、メインバッテリ３４の電圧ＶＩＮを入力電圧とし、この入力電圧に基づいて基準電圧ＶＲＭを発生し、この基準電圧ＶＲＭを上記の各部に供給するようになっている。このメインバッテリ用基準電圧発生回路１７としては、例えばバンド・ギャップ・リファレンスが使用される。
【００３２】
なお、メインバッテリ用基準電圧発生回路１７は、基準電流発生回路を用いる構成とすることもできる。例えば、サブバッテリ用基準電圧発生回路１８について後述する構成である。
サブバッテリ用基準電圧発生回路１８は、第２バックアップ用レギュレータ回路１５またはサブバッテリ電圧検出回路１６が、サブバッテリ３５により動作するときに必要な基準電圧ＶＲＳを発生する回路である。
【００３３】
このために、サブバッテリ用基準電圧発生回路１８は、サブバッテリ３５の電圧ＶＢＡＫを入力電圧とし、この入力電圧に基づいて基準電圧ＶＲＳを発生し、この基準電圧ＶＲＳを上記の各部に供給するようになっている。このサブバッテリ用基準電圧発生回路１８の具体例については後述する。
制御回路１９は、メインバッテリ電圧検出回路１３からの出力信号ＶＭＤＴＣＴ、サブバッテリ電圧検出回路１６からの出力信号ＶＳＤＴＣＴ、動作モードを設定する動作設定信号ＳＧ２１、またバックアップ機能を設定するバックアップ機能設定信号ＳＧ２２などに基づいて、ＰＷＭ回路４１の動作を制御する制御信号ＣＴＲＬ１、昇圧回路１４の動作を制御する制御信号ＣＴＲＬ２、およびスイッチＳＷ１〜ＳＷ１３のオンオフ制御するスイッチ制御信号ＳＧ１〜ＳＧ１３を生成するための回路である。
【００３４】
ここで、制御回路１９は、メインバッテリ３４からの電圧ＶＩＮまたはサブバッテリ３５からの電圧ＶＢＡＫのいずれか一方で動作するようになっている。
次に、サブバッテリ用基準電圧発生回路１８の具体的な回路について、図２を参照して説明する。なお、サブバッテリ用基準電圧発生回路１８は、バンド・ギャプ・リファレンスを用いても良いが、基準電流回路を用いる構成としても良い。
【００３５】
このサブバッテリ用基準電圧発生回路１８は、図１に示すサブバッテリ３５により動作するバックアップモード時に、その旨を示すバックアップ動作開始信号ＳＧ２３を受け取ると、その信号Ｇ２３を受け取っている期間中動作する基準電流発生回路５１を備えている。
そして、その基準電流発生回路５１の動作期間中に、ＭＯＳトランジスタＱ１１がオフとなってＭＯＳトランジスタＱ１２が電流源として動作するので、これにより差動対からなるＭＯＳトランジスタＱ１５、Ｑ１６が動作し、基準電圧ＶＲＳが生成されるようになっている。
【００３６】
ここで、基準電圧ＶＲＳの値は、ＭＯＳトランジスタＱ１５とＭＯＳトランジスタＱ１６とでしきい値電圧（Ｖｔｈ）を異ならせ、これにより任意に調節するようにしている。また、ここで、基準電流発生回路５１は、サブバッテリ３５の電圧ＶＢＡＫにより動作するようになっている。
さらに、具体的に説明すると、基準電圧発生回路５１の出力ラインがＭＯＳトランジスタＱ１１、Ｑ１３、Ｑ１４の各ゲートに接続されている。ＭＯＳトランジスタＱ１１のゲートとドレインが共通接続され、その共通接続部が抵抗Ｒ１１の一端およびＭＯＳトランジスタＱ１２のゲートにそれぞれ接続されている。ＭＯＳトランジスタＱ１１のゲートは接地され、また抵抗Ｒ１１の他端は接地されている。
【００３７】
ＭＯＳトランジスタＱ１３、Ｑ１４は直列に接続されるとともに、その両ゲートは共通接続されている。さらに、ＭＯＳトランジスタＱ１４のソースは接地され、ＭＯＳトランジスタＱ１３のドレインはＭＯＳトランジスタＱ１５のゲートに接続されている。
ここで、ＭＯＳトランジスタＱ１３、Ｑ１４は、基準電流発生回路５１が動作中に、基準電流発生回路５１からの出力に基づいてＭＯＳトランジスタＱ１５をオンさせる電圧を発生させる働きをする。
【００３８】
ＭＯＳトランジスタＱ１５、Ｑ１６は差動対を構成している。ＭＯＳトランジスタＱ１５、Ｑ１６の各ソースは共通接続され、その共通接続部はＭＯＳトランジスタＱ１２を介して接地されている。ＭＯＳトランジスタＱ１６のゲートとドレインは共通接続され、その共通接続部が出力端子５２に接続され、その出力端子５２から基準電圧ＶＲＳを取り出すようになっている。
【００３９】
ＭＯＳトランジスタ１５のドレインには、ＭＯＳトランジスタＱ１７を介してサブバッテリ３５の電圧ＶＢＡＫが供給されるようになっている。また、ＭＯＳトランジスタ１６のドレインには、ＭＯＳトランジスタＱ１８を介してサブバッテリ３５の電圧ＶＢＡＫが供給されるようになっている。ＭＯＳトランジスタＱ１７は、Ｑ１８はカレントミラーからなる電流源を構成している。
【００４０】
次に、このような構成からなる実施形態に係るバックアップ機能付き電源装置において、制御回路１９の各部の制御例について、図３〜図６を参照しながら説明する。
ここで、図３〜図５は、それぞれ制御回路１９の各部の制御手順の一例を示すフローチャートであり、図３〜図５の全体で一連の制御を行う。図６は、その制御の際におけるスイッチＳＷ１〜ＳＷ１３のそれぞれのオンオフ状態を説明する説明図である。
【００４１】
まず、図３のステップＳ１では、メインバッテリ３４の電圧ＶＩＮが２．７〔Ｖ〕以上か否かが判断される。この判断は、メインバッテリ電圧検出回路１３からの出力信号ＶＭＤＴＣＴに基づいて行なわれる。このときには、メインバッテリ電圧検出回路１３がメインバッテリ３４の電圧が２．７〔Ｖ〕以上か否かを判断できるように、制御回路１９は可変抵抗ＶＲ１の抵抗値を制御する。
【００４２】
ステップＳ１の判断の結果、メインバッテリ３４の電圧が２．７〔Ｖ〕以上の場合にはステップＳ２に進み、メインバッテリ３４の電圧が２．７〔Ｖ〕以下の場合には図５のステップＳ１９に進む。
ステップＳ２では、出力端子２８の出力電圧ＶＯＵＴがオフになるように制御されているか否かが判断される。この判断の結果、出力電圧ＶＯＵＴがオフになるように制御されている場合には図４のステップＳ９に進み、オフに制御されていない場合にはステップＳ３に進む。
【００４３】
ステップＳ３では、負荷の動作状態がスリープモードか否かが判断される。この判断の結果、スリープモードの場合にはステップＳ７に進み、スリープモードでない場合にはノーマルモード動作を行うためにステップＳ４に進む。
ステップＳ４のノーマルモード動作では、制御回路１９は、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ７、ＳＷ９、ＳＷ１１、ＳＷ１３のみをオンにさせ、それ以外はオフにさせる（図６参照）。
【００４４】
従って、ノーマルモード動作時には、スイッチングレギュレータ回路１１および第１バックアップ用レギュレータ回路１２が、それぞれメインバッテリ３４の電圧ＶＩＮで動作し、これに応じた出力電圧ＶＯＵＴが出力端子２８から得られる。また、このときには、端子２７にはメインバッテリ３４の電圧ＶＩＮが電圧ＶＵＰとして出力される。
【００４５】
次に、ステップＳ５では、その出力電圧ＶＵＯＴは規格内か否かが判断される。この判断は、その出力電圧ＶＵＯＴを出力電圧検出器（図示せず）で検出してその検出値に基づいて判断する。
ステップＳ５において、出力電圧ＶＯＵＴが規格内と判断された場合にはステップＳ１に戻り、一方、出力電圧ＶＯＵＴが規格外と判断された場合にはステップＳ６に進む。ステップＳ６では、ノーマルモード動作の制御を停止させ、その後に次の図４に示すステップＳ９に進む。
【００４６】
ところで、ステップＳ３においてスリープモードと判断された場合にはステップＳ７に進み、ステップＳ７ではスープモードの動作を行う。ステップＳ７のスリープモード動作では、制御回路１９は、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ７、ＳＷ９、ＳＷ１１のみをオンにさせ、それ以外をオフにさせる。
従って、スリープモード動作には、第１バックアップ用レギュレータ回路１２がメインバッテリ３４の電圧ＶＩＮで動作し、これに応じた出力電圧ＶＯＵＴが出力端子２８から得られる。また、このときには、端子２７にはメインバッテリ３４の電圧ＶＩＮが電圧ＶＵＰとして出力される。
【００４７】
次に、ステップＳ８では、その出力電圧ＶＵＯＴは規格内か否かが判断される。その判断の結果、出力電圧ＶＯＵＴが規格内と判断された場合にはステップＳ１に戻り、一方、出力電圧ＶＯＵＴが規格外と判断された場合には図４に示すステップＳ９に進む。
図４に示すステップＳ９では、メモリなどのバックアップ機能の設定の有無が判断される。この判断は、上述のバックアップ機能設定信号ＳＧ２２に基づいて行う。その判断の結果、バックアップ機能の設定がある場合にはステップＳ１０に進み、バックアップ機能の設定がない場合にはその制御を終了する。
【００４８】
ステップＳ１０では、メインバッテリ電圧検出回路１３の出力信号ＶＭＤＴＣＴに基づき、メインバッテリ３４の電圧ＶＩＮが３．３〔Ｖ〕以上か否かが判断される。この判断の結果、メインバッテリ３４の電圧ＶＩＮが３．３〔Ｖ〕以上の場合にはステップＳ１１に進み、メインバッテリ３４の電圧ＶＩＮが３．３〔Ｖ〕以下の場合にはステップＳ１３に進む。
【００４９】
ステップＳ１１では、メインバッテリ３４で第２バックアップ用レギュレータ回路１５を動作させ、その出力電圧を出力電圧ＶＯＵＴとして取り出すようにする。また、このときには、端子２７にはメインバッテリ３４の電圧ＶＩＮが電圧ＶＵＰとして出力される。
このため、ステップＳ１１では、制御回路１９が、図６に示すように、スイッチＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ７、ＳＷ９、ＳＷ１１のみをオンにさせ、それ以外をオフにさせる。
【００５０】
次に、ステップＳ１２では、出力端子２８の出力電圧ＶＵＯＴが規格内か否かが判断される。その判断の結果、出力電圧ＶＯＵＴが規格内と判断された場合にはステップＳ１１に戻り、一方、出力電圧ＶＯＵＴが規格外と判断された場合には次のステップＳ１３に進む。
ステップＳ１３では、メインバッテリ電圧検出回路１３の出力信号ＶＭＤＴＣＴに基づき、メインバッテリ３４の電圧ＶＩＮが３．１５〔Ｖ〕以上か否かが判断される。このときには、メインバッテリ電圧検出回路１３がメインバッテリ３４の電圧ＶＩＮが３．１５〔Ｖ〕以上か否かを判定できるように、制御回路１９は可変抵抗ＶＲ１の抵抗値を制御する。
【００５１】
ステップＳ１３における判断の結果、メインバッテリ３４の電圧ＶＩＮが３．１５〔Ｖ〕以上の場合にはステップＳ１４に進み、メインバッテリ３４の電圧ＶＩＮが３．１５〔Ｖ〕以下の場合にはステップＳ１６に進む。
ステップＳ１４では、メインバッテリ３４の電圧ＶＩＮを、出力電圧ＶＯＵＴとして取り出すようにする。また、このときには、端子２７にはメインバッテリ３４の電圧ＶＩＮが電圧ＶＵＰとして得られるようにする。このため、ステップＳ１４では、制御回路１９が、図６に示すように、スイッチＳＷ７、ＳＷ９、ＳＷ１１、Ｓ１２のみをオンにさせ、それ以外をオフにさせる。
【００５２】
次に、ステップＳ１５では、出力端子２８の出力電圧ＶＵＯＴが規格内か否かが判断される。その判断の結果、出力電圧ＶＯＵＴが規格内と判断された場合にはステップＳ１４に戻り、一方、出力電圧ＶＯＵＴが規格外と判断された場合には次のステップＳ１６に進む。
ステップＳ１６では、メインバッテリ電圧検出回路１３の出力信号ＶＭＤＴＣＴに基づき、メインバッテリ３４の電圧ＶＩＮが２．７〔Ｖ〕以上か否かが判断される。このときには、メインバッテリ電圧検出回路１３がメインバッテリ３４の電圧ＶＩＮが２．７〔Ｖ〕以上か否かを判定できるように、制御回路１９は可変抵抗ＶＲ１の抵抗値を制御する。
【００５３】
ステップＳ１６における判断の結果、メインバッテリ３４の電圧ＶＩＮが２．７〔Ｖ〕以上の場合にはステップＳ１７に進み、メインバッテリ３４の電圧ＶＩＮが２．７〔Ｖ〕以下の場合にはステップＳ１９に進む。
ステップＳ１７では、メインバッテリ３４の電圧ＶＩＮにより昇圧回路１４を動作させ、この昇圧回路１４の昇圧電圧（出力電圧）で第２バックアップ用レギュレータ回路１５を動作させ、第２バックアップ用レギュレータ回路の出力電圧を出力電圧ＶＯＵＴとして取り出すようにする。また、このときには、その昇圧回路１４の昇圧電圧が、電圧ＶＵＰとして端子２７から得られるようにする。
【００５４】
このため、ステップＳ１７では、制御回路１９が、図６に示すように、スイッチＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ７、Ｓ９のみをオンにさせ、それ以外をオフにさせるとともに、昇圧回路１４を駆動させる。
次に、ステップＳ１８では、出力端子２８の出力電圧ＶＵＯＴが規格内か否かが判断される。その判断の結果、出力電圧ＶＯＵＴが規格内と判断された場合にはステップＳ１７に戻り、一方、出力電圧ＶＯＵＴが規格外と判断された場合には、電源がメインバッテリ３４からサブバッテリ３５に切り替わった後に、図５に示すステップＳ１９に進む。
【００５５】
図５のステップＳ１９では、サブバッテリ３５の電圧ＶＢＡＫが２．７〔Ｖ〕以上か否かが判断される。換言すれば、サブバッテリ３５が、サブバッテリ接続端子２９に接続されているが否かが判断される。
この判断は、サブバッテリ電圧検出回路１６からの出力信号ＶＳＤＴＣＴに基づいて行なわれる。このときには、サブバッテリ電圧検出回路１６がサブバッテリ３５の電圧が２．７〔Ｖ〕以上か否かを判断できるように、制御回路１９は可変抵抗ＶＲ２の抵抗値を制御する。
【００５６】
ステップＳ１９の判断の結果、サブバッテリ３５の電圧ＶＢＡＫが２．７〔Ｖ〕以上の場合にはステップＳ２０に進み、サブバッテリ３５の電圧ＶＢＡＫが２．７〔Ｖ〕以下の場合には制御を終了する。
ステップＳ２０では、サブバッテリ電圧検出回路１６の出力信号ＶＳＤＴＣＴに基づき、サブバッテリ３５の電圧ＶＢＡＫが３．３〔Ｖ〕以上か否かが判断される。この判断の結果、サブバッテリ３５の電圧ＶＢＡＫが３．３〔Ｖ〕以上の場合にはステップＳ２１に進み、サブバッテリ３５の電圧ＶＢＡＫが３．３〔Ｖ〕以下の場合にはステップＳ２３に進む。
【００５７】
ステップＳ２１では、サブバッテリ３５の電圧ＶＢＡＫで第２バックアップ用レギュレータ回路１５を動作させ、その出力電圧を出力電圧ＶＯＵＴとして取り出すようにする。また、このときには、端子２７にはサブバッテリ３５の電圧ＶＢＡＫが電圧ＶＵＰとして得られるようにする。
このため、ステップＳ２１では、制御回路１９が、図６に示すように、スイッチＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６、ＳＷ８、ＳＷ１０、ＳＷ１１のみをオンにさせ、それ以外をオフにさせる。
【００５８】
次に、ステップＳ２２では、出力端子２８の出力電圧ＶＵＯＴが規格内か否かが判断される。その判断の結果、出力電圧ＶＯＵＴが規格内と判断された場合にはステップＳ２１に戻り、一方、出力電圧ＶＯＵＴが規格外と判断された場合には次のステップＳ２３に進む。
ステップＳ２３では、サブバッテリ電圧検出回路１６の出力信号ＶＳＤＴＣＴに基づき、サブバッテリ３５の電圧ＶＢＡＫが３．１５〔Ｖ〕以上か否かが判断される。このときには、サブバッテリ電圧検出回路１６がサブバッテリ３５の電圧が３．１５〔Ｖ〕以上か否かを判定できるように、制御回路１９は可変抵抗ＶＲ２の抵抗値を制御する。
【００５９】
ステップＳ２３における判断の結果、サブバッテリ３５の電圧ＶＢＡＫが３．１５〔Ｖ〕以上の場合にはステップＳ２４に進み、サブバッテリ３５の電圧ＶＢＡＫが３．１５〔Ｖ〕以下の場合にはステップＳ２６に進む。
ステップＳ２４では、サブバッテリ３５の電圧ＶＢＡＫを、出力電圧ＶＯＵＴとして取り出すようにする。また、このときには、端子２７にはサブバッテリ３５による電圧ＶＵＰが得られるようにする。このため、ステップＳ２４では、制御回路１９が、図６に示すように、スイッチＳＷ５、ＳＷ６、ＳＷ８、ＳＷ１０、ＳＷ１１、ＳＷ１２のみをオンにさせ、それ以外をオフにさせる。
【００６０】
次に、ステップＳ２５では、出力端子２８の出力電圧ＶＵＯＴが規定内か否かが判断される。その判断の結果、出力電圧ＶＯＵＴが規格内と判断された場合にはステップＳ２４に戻り、一方、出力電圧ＶＯＵＴが規格外と判断された場合には次のステップＳ２６に進む。
ステップＳ２６では、サブバッテリ電圧検出回路１６の出力信号ＶＳＤＴＣＴに基づき、サブバッテリ３５の電圧ＶＢＡＫが２．７〔Ｖ〕以上か否かが判断される。このときには、サブバッテリ電圧検出回路１６がサブバッテリ３５の電圧ＶＢＡＫが２．７〔Ｖ〕以上か否かを判断できるように、制御回路１９は可変抵抗ＶＲ２の抵抗値を制御する。
【００６１】
ステップＳ２６における判断の結果、サブバッテリ３５の電圧ＶＢＡＫが２．７〔Ｖ〕以上の場合にはステップＳ２７に進み、サブバッテリ３５の電圧ＶＢＡＫが２．７〔Ｖ〕以下の場合にはその制御を終了する。
ステップＳ２７では、サブバッテリ３５の電圧ＶＢＡＫにより昇圧回路１４を動作させ、この昇圧回路１４の昇圧電圧（出力電圧）で第２バックアップ用レギュレータ回路１５を動作させ、第２バックアップ用レギュレータ回路１５の出力電圧を出力電圧ＶＯＵＴとして取り出すようにする。また、このときには、その昇圧回路１４の昇圧電圧が、電圧ＶＵＰとして端子２７から得られるようにする。
【００６２】
このため、ステップＳ２７では、制御回路１９が、図６に示すように、スイッチＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６、ＳＷ８、ＳＷ１０のみをオンにさせ、それ以外をオフにさせるとともに、昇圧回路１４を駆動させる。
次に、ステップＳ２８では、出力端子２８の出力電圧ＶＵＯＴが規格内か否かが判断される。その判断の結果、出力電圧ＶＯＵＴが規格内と判断された場合にはステップＳ２７に戻り、一方、出力電圧ＶＯＵＴが規格外と判断された場合にはその制御を終了する。
【００６３】
以上説明したように、この実施形態に係るバックアップ機能付き電源装置では、バックアップ動作時において、まずメインバッテリ３４を使用し、メインバッテリ３４の電圧が３．１５〔Ｖ〕以下になったときには、昇圧回路１４による昇圧電圧に基づいてバックアップを行い、この昇圧によるバックアップをメインバッテリ３４の電圧が２．７〔Ｖ〕になるまで継続するようにし、メインバッテリ３４を使い切るようにした。
【００６４】
さらに、メインバッテリ３４を使い切った後は、サブバッテリ３５によるバックアップ機能を開始させ、サブバッテリ３５の電圧が３．１５〔Ｖ〕以下になったときには、昇圧回路１４による昇圧電圧に基づいてバックアップを行い、この昇圧によるバックアップをサブバッテリ３５の電圧が２．７〔Ｖ〕になるまで継続するようにし、サブバッテリ３５を使い切るようにした。
【００６５】
このため、バックアップの動作時にメインバッテリを有効に活用でき、かつサブバッテリの寿命の長期化を図ることができる。
なお、上記の実施形態では、バックアップ動作時には、メインバッテリ３４とサブバッテリ３５とを使用するようにしたが、サブバッテリ３５のみを使用することも可能である。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、サブバッテリの寿命の長期化を図ることができる。
また、本発明によれば、バックアップの動作時にメインバッテリを有効に活用でき、かつサブバッテリの寿命の長期化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のバックアップ機能付き電源装置の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】サブバッテリ用基準電圧発生回路の回路例を示す回路図である。
【図３】制御回路の各部の制御例を示すフローチャートである。
【図４】図３のフローチャートの続きの制御例を示すフローチャートである。
【図５】図３及び図４のフローチャートの続きの制御例を示すローチャートである。
【図６】図３〜図５に示すフローチャートの主要なステップと、その各ステップでの各スイッチのオンオフ制御例を示す図である。
【図７】従来装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
ＳＷ１〜ＳＷ１３はスイッチ、１１はスイッチングレギュレータ回路、１２は第１バックアップ用レギュレータ回路、１３はメインバッテリ電圧検出回路、１４は昇圧回路、１５は第２バックアップ用レギュレータ回路、１６はサブバッテリ電圧検出回路、１７はメインバッテリ用基準電圧発生回路、１８はサブバッテリ用基準電圧発生回路、１９は制御回路、３４はメインバッテリ、３５はサブバッテリである。
【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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【図６】
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【図７】
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