(57)【要約】【課題】ＩＣ，ＬＳＩ等に余計な負荷をかけることなく回路の信頼性を喪失することなく、故障した電源回路が搭載されたボードの修理だけで済むようにできる。【解決手段】＋５Ｖ電源ライン３に遮断回路１１を介挿する。遮断回路１１は、電源異常通知回路８が＋３．３Ｖ電源系に電源異常があったとき、電源異常通知信号ライン１２を経て供給される電源異常通知信号により動作し、＋５Ｖ電源分岐ライン３ａへの電源供給を遮断する。なお、＋３．３Ｖ系動作回路７には、三端子レギュレータ５を介して＋３．３Ｖの電源が供給される。【選択図】  図１
2004280630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メイン電源装置から電源電圧の供給を受けて制御装置を動作させるものにおいて、
制御装置を構成するボード上には、異なる動作電圧で作動する第１、第２の動作回路を設けるとともに、第１、第２の動作回路をＩ／Ｏ信号ラインで接続し、
第１の動作回路への電源電圧の供給は、メイン電源装置からの電源電圧を、主電源ラインを介して供給し、第２の動作回路への電源電圧の供給は、主電源ラインの電源電圧を変更した補助電源ラインを介して供給し、
補助電源ラインの電源電圧に異常が発生したことを通知する電源異常通知回路を設け、
主電源ラインには、電源異常通知回路が送出する電源異常通知信号で主電源を遮断する遮断回路を介挿したことを特徴とする制御装置における電源異常時の回路保護装置。
【請求項２】
メイン電源装置から電源電圧の供給を受けて制御装置を動作させるものにおいて、
制御装置を構成するボード上には、異なる動作電圧で作動する第１、第２の動作回路を設けるとともに、第１、第２の動作回路をＩ／Ｏ信号ラインで接続し、
第１の動作回路への電源電圧の供給は、メイン電源装置からの電源電圧を、主電源ラインを介して供給し、第２の動作回路への電源電圧の供給は、主電源ラインの電源電圧を変更した補助電源ラインを介して供給し、
補助電源ラインの電源電圧に異常が発生したことを通知する電源異常通知回路を設け、
第１、第２の動作回路を接続するＩ／Ｏ信号ライン間に電源異常通知信号でＩ／Ｏ信号ライン間を遮断する遮断回路を介挿したことを特徴とする制御装置における電源異常時の回路保護装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回路動作のために異なる電源電圧を複数必要とする制御装置に適用可能な電源異常時の回路保護装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在の制御装置において、供給電源電圧は、＋５Ｖや＋３．３Ｖ等の単一電源回路で動作するものと、それらの複数の電源回路において動作するものが存在する。
【０００３】
いずれの場合も、電源回路が異常になった場合は、何も行なわないで単に制御装置が動作しなくなる場合と、電圧監視ＩＣを搭載していて外部へ電源回路異常を通知する手段がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
図３は制御装置のボードに電圧監視ＩＣを有する電源回路を搭載したブロック図で、図３において、１は制御装置のボードで、このボード１に図示しないメイン電源装置に接続されるメイン電源接続供給部２を設ける。このメイン電源接続供給部２には、例えば＋５Ｖの電源電圧が供給される。
【０００５】
メイン電源接続供給部２の＋５Ｖ電源は、＋５Ｖ電源ライン３を介して制御装置の＋５Ｖ系に供給するための＋５Ｖ系動作回路４に接続される。
【０００６】
また、＋５Ｖ電源ライン３は、三端子レギュレータ５を介して＋３．３Ｖ電源に変換された後、＋３．３Ｖ電源ライン６を介して制御装置の＋３．３Ｖ系に供給するための＋３．３Ｖ系動作回路７に接続される。
【０００７】
８は電源異常通知回路で、この回路８には＋５Ｖ電源ライン２と＋３．３Ｖ電源ライン６の電源電圧が供給され、この電源電圧の異常を監視して、異常時に外部や内部回路に電源異常を通知する信号を送出する。９は＋５Ｖ系と＋３．３Ｖ系動作回路４，７を結ぶ各種Ｉ／Ｏ信号ラインである。
【０００８】
各種Ｉ／Ｏ信号ライン９は、例えば、＋３．３Ｖ系動作回路７の内部にある３．３Ｖの電源電圧を必要とするＩＣ群（図示破線で示す）の各入出力信号と、＋５Ｖ系動作回路４の内部にある５Ｖの電源電圧を必要とするＩＣ群（図示破線で示す）の各入出力信号とにおいて、
３．３Ｖの電源電圧を必要とするＩＣの出力信号と、５Ｖの電源電圧を必要とするＩＣの入力信号とを結ぶライン、及び、３．３Ｖの電源電圧を必要とするＩＣの入力信号と、５Ｖの電源電圧を必要とするＩＣの出力信号とを結ぶラインのことを意味する。
【０００９】
上記のように構成したブロック図において、電源電圧の異常を外部にて認識した場合に、操作員が電源装置をオフして、制御装置の動作を止めて修理するか、若しくは外部供給電源装置をトリップさせて制御装置の回路（例えば、ＩＣ，ＬＳＩ等）を保護する場合が一般的である。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００１−１５５２７０号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
現在では、複数電源回路を使用している場合で、特にメインの電源装置からそれ以外の電源回路をボード上で生成している場合は、生成している電源回路等が何らかの要因により故障した場合に問題が発生するおそれがある。
【００１２】
特に、ＩＣ，ＬＳＩは電源が供給されていない状態でＩ／Ｏピン等に信号を供給することは、使用上認められていない場合が多く、最悪の場合には、ＩＣ，ＬＳＩ等の破壊を招くおそれがある。
【００１３】
例えば、図３において、＋３．３Ｖ電源に異常が発生した場合は、＋３．３Ｖ系動作回路７の動作が停止される。しかし、＋５Ｖと＋３，３Ｖ系動作回路４，７が各種Ｉ／Ｏ信号ライン９により接続されているために、電源がオフした＋３．３Ｖ系動作回路７のＩＣ，ＬＳＩ等にＩ／Ｏ信号ラインを介して信号が駆動されることになって上記のような不具合が発生する。
【００１４】
また、故障した電源回路を修理してもＩＣ，ＬＳＩ等のストレスを回避していないため、非動作やＩＣ，ＬＳＩの劣化により信頼性の確保に乏しい制御装置装置になってしまうおそれとなる。従って、ボードそのものを交換する等の作業手段の手間が必要となる。
【００１５】
さらに、ユニット内に何枚もボードが組み込まれているような装置の場合には、その中の１枚のボードに電源異常が発生したときでも、例えば、外部に異常通知される。
【００１６】
通常、異常通知があると、そのユニット全体の電源回路がトリップされるように構成されている。このため、上記のような異常が発生したときには、早急に電源回路をトリップする等の手段が必要となる。
【００１７】
すると、このトリップにより、主要な装置の機能が異常でないにも関わらず装置全体への電源電圧の供給を停止することが余儀なくされてしまう不具合がある。
【００１８】
この発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、制御装置のＩＣ，ＬＳＩ等に余計な負荷をかけることなく回路の信頼性を喪失しないようにして故障の電源回路が搭載されたボードの修理だけで済むようにした制御装置における電源異常時の回路保護装置を提供することを課題とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を達成するために、第１発明は、メイン電源装置から電源電圧の供給を受けて制御装置を動作させるものにおいて、
制御装置を構成するボード上には、異なる動作電圧で作動する第１、第２の動作回路を設けるとともに、第１、第２の動作回路をＩ／Ｏ信号ラインで接続し、
第１の動作回路への電源電圧の供給は、メイン電源装置からの電源電圧を、主電源ラインを介して供給し、第２の動作回路への電源電圧の供給は、主電源ラインの電源電圧を変更した補助電源ラインを介して供給し、
補助電源ラインの電源電圧に異常が発生したことを通知する電源異常通知回路を設け、
主電源ラインには、電源異常通知回路が送出する電源異常通知信号で主電源を遮断する遮断回路を介挿したことを特徴とする制御装置における電源異常時の回路保護装置である。
【００２０】
第２発明は、第１、第２の動作回路を接続するＩ／Ｏ信号ライン間に電源異常通知信号でＩ／Ｏ信号ライン間を遮断する遮断回路を介挿したことを特徴とする制御装置における電源異常時の回路保護装置である。
【００２１】
なお、上記発明において、第１発明の遮断回路と、第２発明の遮断回路を併用しても良い。
【００２２】
上記のように構成することにより、この発明は、メイン電源装置から供給された＋５Ｖ電源の電圧を、ＤＣ／ＤＣコンバータで＋３．３Ｖ電源の電圧に降圧して動作回路に供給した際、この＋３．３Ｖ電源の異常を監視し、保護（ボード内の電源を遮断し、ボードを抜き正常なボードを挿入）することにある。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施の形態を図面に基づいて説明するに、図３と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２４】
図１はこの発明の実施の第１形態を示すブロック構成図で、図１において、メイン電源接続供給部２から出力される＋５Ｖ電源ライン３を、＋５Ｖ電源分岐ライン３ａ，３ｂに分岐する。＋５Ｖ電源分岐ライン３ａは、遮断回路１１を介挿して、ボード１に搭載される動作回路４，７に電源電圧が供給される。また、＋５Ｖ電源分岐ライン３ｂは電源異常通知回路８への電源電圧として供給するために接続される。
【００２５】
遮断回路１１は、電源異常通知回路８が＋３．３Ｖ電源ライン６の電源異常を検出する機能を持ち、遮断回路１１が電源異常を検出したときには、電源異常通知信号ライン１２を経て電源異常通知信号が遮断回路１１に与えられて、＋５Ｖ電源分岐ライン３ａへの電源電圧供給を遮断する。
【００２６】
上記のように構成された実施の第１形態において、通常は、メイン電源接続供給部２から＋５Ｖ電源が、電源異常通知回路８及び遮断回路１１を介して動作回路４，７へ供給されている。＋３．３Ｖ系動作回路７には、＋５Ｖ電源が三端子レギュレータ５を介して＋３．３Ｖ電源に変換されて供給される。
【００２７】
動作回路４，７は上記電源を受けて動作するが、ＩＣ，ＬＳＩの中には両電源を必要とするものもある。上記電源を受けた動作回路４，７が動作中、例えば、＋５Ｖ電源に異常が発生した場合には、ボード１全体が動作しないためＩＣ，ＬＳＩの劣化は生じないため、特に問題にはならない。
【００２８】
しかし、＋３．３Ｖ電源に異常が発生した場合は、＋３．３Ｖ系動作回路７の動作が停止されるが、＋５Ｖと＋３，３Ｖ系動作回路４，７が各種Ｉ／Ｏ信号ライン９により接続されているために、このライン９を介して電源がオフした＋３．３Ｖ系動作回路７のＩＣ，ＬＳＩ等に信号が駆動されることになる。
【００２９】
このため、＋３．３Ｖ電源異常が発生したとき、電源異常通知回路８から電源異常通知信号がライン１２を介して遮断回路１１に与えられる。これにより、遮断回路１１が動作して＋５Ｖ電源分岐ライン３ａへの電源供給を遮断する。
【００３０】
この結果、＋５Ｖ系動作回路４から各種Ｉ／Ｏ信号ライン９を介して信号が＋３．３Ｖ系動作回路７に信号が送られなくなり、ＩＣ，ＬＳＩの劣化、故障等を防ぐことができるようになる。
【００３１】
なお、遮断回路１１は、＋５Ｖで動作するリレーなどの回路により実現できる。
【００３２】
図２はこの発明の実施の第２形態を示すブロック構成図で、この実施の第２形態は、＋５Ｖ系動作回路４と＋３．３Ｖ系動作回路７とを結ぶ各種Ｉ／Ｏ信号ライン９にＩ／Ｏ遮断回路１３を介挿したもので、この遮断回路１３の遮断動作は電源異常通知信号を用いて行なうことは、第１形態と同様である。
【００３３】
このように各種Ｉ／Ｏ信号ライン９を遮断回路１３により＋３．３Ｖ電源異常時に遮断すると、＋５Ｖ系動作回路４からの駆動信号が供給されないために、ＩＣ，ＬＳＩの劣化、故障等を防ぐことができる。
【００３４】
なお、Ｉ／Ｏ遮断回路１３は、＋５Ｖで動作するゲートコントロール付きＩＣなどにより実現できる。電源異常時は、すべての＋３．３Ｖ電源側信号が、ハイインピーダンス信号になるように構成する。
【００３５】
上記第１形態の遮断回路１１と第２形態の遮断回路１３とを併用しても良く、また、動作回路４，７の他に動作電圧がさらに異なる複数の回路を設けるようにしても良い。この他、電圧が、上記のように＋５Ｖ，＋３．３Ｖ電圧以外の電源であっても良く、さらに複数の電源を使用している場合も同等に扱うことが可能である。
【００３６】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、メイン電源装置以外の制御装置の電源回路に異常があった場合に、ＩＣ，ＬＳＩ等に余計な負荷をかけることなく回路の信頼性を喪失することなく、故障した電源回路が搭載されたボードの修理だけで済むようにできる利点がある。
【００３７】
また、制御装置をユニット化した場合でも、ユニット全体の電源回路を、直ぐにトリップさせる必要がなく、時間を掛けて必要な時期を見計らってボードの交換等の作業が行なえる。特に、主要機能でない機能においての故障の場合などは、基本的な動作にも影響を与えることなく信頼性の高い装置が構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の第１形態を示すブロック構成図。
【図２】この発明の実施の第２形態を示すブロック構成図。
【図３】従来例を示すブロック構成図。
【符号の説明】
１…ボード
２…メイン電源接続供給部
３…＋５Ｖ電源ライン
３ａ，３ｂ…＋５Ｖ電源分岐ライン
４…＋５Ｖ系動作回路
５…三端子レギュレータ
６…＋３．３Ｖ電源ライン
７…＋３．３Ｖ系動作回路
８…電源異常通知回路
９…各種Ｉ／Ｏ信号ライン
１１…遮断回路
１２…電源異常通知信号ライン
１３…Ｉ／Ｏ遮断回路
【図１】
2004280630.tif 000003
【図２】
2004280630.tif 000004
【図３】
2004280630.tif 000005