(57)【要約】【課題】複数のオンボード電源により駆動される電子デバイス等を破壊することなく安定的に動作させることが可能な電源装置を提供する。【解決手段】一次側の入力電源１１が入力される遮断回路１２、第１電源監視部１４および制御部１５と、遮断回路１２の出力側に接続された複数のオンボード電源１６ａ〜１６ｎと、これら複数のオンボード電源１６ａ〜１６ｎの出力電源を監視する第２電源監視部１７とにより構成される。遮断回路１２は、第１および第２電源監視部１４および１７からの制御信号が入力される制御部１５の出力によりオン／オフ制御される。【選択図】　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力電源が供給され、それぞれ所定の電源を出力する複数のオンボード電源を有する電源装置において、
前記複数のオンボード電源の前段に配置され、前記入力電源の前記オンボード電源への供給をオン／オフする遮断回路と、前記入力電源を監視する第１電源監視部と、前記複数のオンボード電源の出力電源を監視する第２電源監視部と、前記第１および第２電源監視部からの制御信号を受けて前記遮断回路を制御する制御部とを備えることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記入力電源の供給開始から予め決められた一定時間、前記第２電源監視部からの制御信号をマスクすることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記制御部はタイマを内蔵し、前記制御信号をマスクするマスク信号を生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記複数のオンボード電源の後段に、それぞれ前記制御部によりオン／オフ制御される第２遮断回路を備えることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の電源装置。
【請求項５】
前記第１および第２電源監視部は、それぞれ予め決められた電圧範囲の閾値を設定し、該閾値を外れたとき前記制御信号を発生して前記制御部へ出力することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の電源装置。
【請求項６】
前記第２電源監視部は、前記複数のオンボード電源の少なくとも１個の出力電源電圧が前記閾値を外れたとき前記制御信号を発生することを特徴とする請求項４又は５に記載の電源装置。
【請求項７】
前記第２遮断回路は、実質的に同時にオン／オフ制御されることを特徴とする請求項４、５又は６に記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電源装置に関し、特に複数の出力電圧の異なる二次側電源を使用した装置およびパッケージにおいて、入力電圧が変動した場合又は二次側出力電圧が変動した場合に二次側電源への供給電源を同時に停止／起動制御する電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種電子機器および電子応用機器は、複数の電子デバイス又は電子部品を使用し、これらの電子デバイス又は電子部品を、プリント回路基板上に実装して構成される。これら電子デバイス又は電子部品を動作させるためには、所定の電源が必要である。そこで、電子機器又は電子応用機器は、商用電源等の一次側電源を、電子デバイス又は電子部品が必要とする各種電源電圧に変換する複数の二次側電源（又はオンボード電源）を備えているのが普通である。
【０００３】
このように一次側電圧を複数のオンボード電源を使用して複数の二次側電圧を得て、装置内の各部の動作電源として使用可能にする電源装置に関する従来技術は公知である。図６は、従来の電源監視回路およびそれを使用する電源装置を開示している（例えば、特許文献１参照。）。この従来技術は、入力電源の電圧変動時に、複数のオンボード電源の起動（ターンオン）又は停止（ターンオフ）時間のばらつきによる二次側への影響を防止することを意図している。そのため、それぞれ入力電源８が入力される複数のオンボード電源１ａ〜１ｎを実装しているプリント基板に電源監視回路４を設けている。この電源監視回路４は、監視部５、制御部６および閾値設定部７を含んでいる。
【０００４】
電源監視回路４の監視部５は、入力電源８の変動を監視する。入力電源８の電圧が閾値設定部７にて設定した閾値以下に低下したとき、制御信号を送信する。制御部６は、制御信号を受信した後、動作中の各オンボード電源１ａ〜１ｎのリモートコントロール端子２ａ〜２ｎを入力電源８の負電源側に接続し、各オンボード電源１ａ〜１ｎを同時にターンオフさせる。また、入力電源８の電圧が閾値以上に上昇したときも同様に、オンボード電源１ａ〜１ｎを同時にターンオンさせる。
【０００５】
また、複数の電源回路の二次側出力を同時にターンオン／ターンオフさせる上述した従来技術と同様の電源監視制御回路も開示されている（例えば、特許文献２参照。）。この従来技術では、電源監視回路は、監視部および閾値設定部により構成される。また、複数のオンボード電源の出力側に制御部を設け、電源監視回路にて入力電圧が所定の閾値以下になったか又は以上になったかを検出して、複数のオンボード電源を同時にターンオフ又はターンオンする。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−３４１４９号（第３−４頁、第１図）
【特許文献２】
特開２００２−１６５４３７号（第３−４頁、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術によると、二次側の入力電源の停止／起動に一次側の電源監視を行い、二次側のオンボード電源のリモートコントロール端子又は制御部により複数のオンボード電源の起動／停止（又はターンオン／ターンオフ）を行っている。これら従来例では、二次側の複数のオンボード電源のうちの１つに「電源を供給できない」等の故障が発生した場合に、二次側の回路で使用しているデバイスに電源供給がされない状態のデバイスが生じることになる。そのため、電源供給がされない状態のデバイスに信号が入力され、デバイスが故障する（又は破壊される）可能性がある。
【０００８】
また、複数の電源を使用するデバイスでは、１つの電源が供給されないことによりデバイスが故障する（又は破壊される）可能性がある。また、入力電源電圧の監視をオンボード電源内部の電圧監視部又はオンボード電源毎の電圧監視部で行った場合には、二次側電源出力の起動／停止にばらつきが生じる。これにより、二次側回路で複数電源を使用しているデバイスに逆電流が流れる等の負荷がかかり、破壊される可能性がある。
【０００９】
【発明の目的】
本発明は、従来技術の上述した課題に鑑みなされたものであり、同一装置又はパッケージ内に複数の二次側電源を持つ場合において、二次側電源の停止／起動のばらつきや二次側電源の故障による二次側回路の故障又は破壊、誤動作を防止する電源装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため本発明による電源装置は次のような特徴的な構成を採用している。
【００１１】
（１）入力電源が供給され、それぞれ所定の電源を出力する複数のオンボード電源を有する電源装置において、
前記複数のオンボード電源の前段に配置され、前記入力電源の前記オンボード電源への供給をオン／オフする遮断回路と、前記入力電源を監視する第１電源監視部と、前記複数のオンボード電源の出力電源を監視する第２電源監視部と、前記第１および第２電源監視部からの制御信号を受けて前記遮断回路を制御する制御部とを備える電源装置。
【００１２】
（２）前記制御部は、前記入力電源の供給開始から予め決められた一定時間、前記第２電源監視部からの制御信号をマスクする上記（１）の電源装置。
【００１３】
（３）前記制御部はタイマを内蔵し、前記制御信号をマスクするマスク信号を生成する上記（１）又は（２）の電源装置。
【００１４】
（４）前記複数のオンボード電源の後段に、それぞれ前記制御部によりオン／オフ制御される第２遮断回路を備える上記（１）、（２）又は（３）の電源装置。
【００１５】
（５）前記第１および第２電源監視部は、それぞれ予め決められた電圧範囲の閾値を設定し、該閾値を外れたとき前記制御信号を発生して前記制御部へ出力する上記（１）乃至（４）の何れかの電源装置。
【００１６】
（６）前記第２電源監視部は、前記複数のオンボード電源の少なくとも１個の出力電源電圧が前記閾値を外れたとき前記制御信号を発生する上記（４）又は（５）の電源装置。
【００１７】
（７）前記第２遮断回路は、実質的に同時にオン／オフ制御される上記（４）、（５）又は（６）の電源装置。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による電源装置の好適実施形態の構成および動作を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
先ず、図１は、本発明による電源回路の第１実施形態の構成を示すブロック図である。この電源装置１０は、遮断回路１２、電源監視部（一次側又は第１）１４、制御部１５、複数のオンボード電源１６ａ〜１６ｎおよび電源監視部（二次側又は第２）１７により構成される。
【００２０】
一次側の入力電源１１は、遮断回路１２、電源監視部１４および制御部１５に入力される。電源監視部１４の監視結果である制御信号Ｓ１は、制御部１５に入力される。遮断回路１２の出力である電源Ｖｐは、複数のオンボード電源１６ａ〜１６ｎに入力され、これらオンボード電源１６ａ〜１６ｎからそれぞれ二次電源Ｖａ〜Ｖｎが出力される。電源監視部１７は、これら各オンボード電源１６ａ〜１６ｎの出力電源Ｖａ〜Ｖｎを受けて監視する。その監視結果である制御信号Ｓ２を制御部１５に入力する。制御部１５は、上述した入力電源１１および制御信号Ｓ１に加えて、制御信号Ｓ２に基づき遮断回路１２に対して遮断回路制御信号Ｓ３を入力して遮断回路１２を制御する。
【００２１】
ここで、電源監視部１４および１７は、監視電源毎に監視する電圧の閾値を設定することが可能な構成となっている。制御部１５は、制御信号Ｓ１および制御信号Ｓ２の状態により、遮断回路１２に対して遮断回路制御信号Ｓ３を生成する機能および電源Ｖｐが供給され始めてから一定時間は制御信号Ｓ２を無効（又はマスク）する機能を併せ持つ。
【００２２】
次に、図２のタイミングチャート又は動作波形図を参照して、図１に示す電源回路１０の正常状態における電源供給動作を説明する。図２において、（ａ）は入力電源１１、（ｂ）は制御信号Ｓ１、（ｃ）は制御部１５内のマスク信号、（ｄ）は遮断回路制御信号Ｓ３、（ｅ）は電源Ｖｐ、（ｆ）は電源Ｖａ、（ｇ）は電源Ｖｎおよび（ｈ）は制御信号Ｓ２を示す。
【００２３】
先ず、電源監視部（第１）１４に一次側からの入力電源１１が供給され始めると、電源監視部１４で入力電源１１の電圧が予め設定された閾値の範囲内（ΔＶ）にて一定時間（ｔ２）安定化したことを検出し、制御信号Ｓ１を送信（即ち、制御部１５に対して出力）する。
【００２４】
制御部１５は、遮断回路１２から出力される電源Ｖｐが電源供給されてからオンボード電源１６ａ〜１６ｎおよび電源監視部（二次側）１７が安定するまでの一定時間（ｔ１）の間、入力電源１１により動作する内部タイマ（図示せず）により図２（ｃ）に示す制御部内マスク信号を生成する。そして、この一定時間（ｔ１）の間は制御信号Ｓ２を無効とし、ｔ１時間以降に有効とする制御を行う。制御部１５は、制御信号Ｓ１を検出し、遮断回路制御信号Ｓ３をオフ（起動）状態とし、遮断回路１２が電源供給状態となるように制御する。
【００２５】
上述の動作により、遮断回路１２は、電源供給状態となり入力電源１１が電源Ｖｐとして二次側に供給され始める。二次側の回路に電源Ｖｐが供給され、オンボード電源１６ａ〜１６ｎの出力電源Ｖａ〜Ｖｎが同時に供給される。電源監視部１７では、これら二次側の電源Ｖａ〜Ｖｎの電源電圧監視を個別に行い、それぞれ予め設定された閾値（電圧値）以上であれば電源が正常とみなす。電源監視部１７は、電源Ｖａ〜Ｖｎの全てが正常となった後に、制御信号Ｓ２を送信（即ち、制御部１５に対して出力）する。
【００２６】
電源監視部１７が複数のオンボード電源１６ａ〜１６ｎのうち１つでも正常ではないと判断されると、制御信号Ｓ２は出力されない。そして、ｔ１時間後に制御部１５にて制御信号Ｓ２の未受信を検出し、遮断回路制御信号Ｓ３をオン（停止）状態とする。これにより、遮断回路１２が二次側に電源を供給しない状態となるように制御する。
【００２７】
次に、図３のタイミングチャートを参照して、図１に示す電源装置１０の入力電源１１の電圧が低下した場合の動作を説明する。入力電源１１の電圧が閾値の範囲内（ΔＶ）より低下した場合のタイミングチャートを示す図３において、（ａ）〜（ｈ）は、図２の場合と同様である。電源監視部１４にて入力電源１１の電圧が閾値の範囲外であることを検出すると、電源監視部１４は制御部１５に対して制御信号Ｓ１を出力する。そこで、制御部１５は、この制御信号Ｓ１を受信し、遮断回路制御信号Ｓ３をオン（停止）状態として、遮断回路１２にて二次側への電源Ｖｐの供給を停止させる。これにより、オンボード電源１６ａ〜１６ｎからの電源Ｖａ〜Ｖｎも生成されないために、二次側の電源全てが供給されなくなる。
【００２８】
一方、電源装置１０への入力電源１１の電圧が所定の閾値の範囲（ΔＶ）より大きくなった場合にも、図３を参照して上述したのと同様の動作となる。また、これらの状態から入力電源１１の電圧が閾値の範囲（ΔＶ）にて一定時間（ｔ２）安定化したことを電圧監視部１４が検出した場合には、図２を参照して上述した正常状態の電源供給動作と同様動作となる。即ち、電源装置１０の再起動が行われる。
【００２９】
次に、複数のオンボード電源１６ａ〜１６ｎのうち１以上の電源電圧が予め設定されている閾値以下に低下した場合の動作を、図４のタイミングチャートを参照して説明する。尚、図４において、（ａ）〜（ｈ）は、図２および図３と同様である。図４（ｆ）に示す如く、オンボード電源１６ａの出力電圧Ｖａが何らかの原因により低下を始めた場合に、電源監視部（第２）１７にて電圧が予め設定さられている閾値以下であることを検出すると、制御信号Ｓ２を制御部１５に対して出力する。
【００３０】
制御部１５は、この電源監視部１７からの制御信号Ｓ２を受け、遮断回路制御信号Ｓ３をオン（停止）状態とする。そして、遮断回路１２にて二次側への電源Ｖｐの供給を停止させる。その結果、オンボード電源１６ａ〜１６ｎの電源Ｖａ〜Ｖｎも出力されないために、二次側の電源ＶｐおよびＶａ〜Ｖｎの全てが供給されなくなる。この場合には、電源監視部１７による出力電圧異常であるため、入力電源１１が一度停止から起動されるまで状態は保持される。
【００３１】
次に、図５は、本発明による電源装置の第２実施形態の構成を示すブロック図である。尚、説明の便宜上、上述した第１実施形態の構成要素に対応する構成要素には同様の参照符号を使用する。この電源装置２０は、遮断回路（第１又は主）２２、電源監視部（第１）２４、制御部２５、複数のオンボード電源２６ａ〜２６ｎ、電源監視部（第２）２７および遮断回路（第２又は副）２８、２９ａ〜２９ｎにより構成される。
【００３２】
この電源装置２０において、第１遮断回路２２、第１電源監視部２４、制御部２５、複数のオンボード電源２６ａ〜２６ｎおよび第２電源監視部２７は、上述した第１実施形態の電源装置１０と同様構成であり且つ同様に動作する。電源装置２０の電源装置１０との相違点は、遮断回路２２およびオンボード電源２６ａ〜２６ｎの出力側に第２遮断回路２８および２９ａ〜２９ｎを追加している。また、一次側の入力電源２１の電圧監視結果である制御信号Ｓ１により制御部２５にて第１遮断回路２２を制御し、入力電源２１の電圧監視結果である制御信号Ｓ１とオンボード電源２６ａ〜２６ｎの出力電圧監視結果である制御信号Ｓ２に基づき制御部２７が第２遮断回路２８および２９ａ〜２９ｎを制御することである。二次側のオンボード電源２６ａ〜２６ｎの一部又は全てが正常であることが検出されるまでは二次側回路への電源の供給を停止する。
【００３３】
正常であることが検出された場合には、同時に二次側回路への電源の供給を起動する。この場合には、遮断回路２８および２９ａ〜２９ｎによる起動・停止を行うことにより、オンボード電源２６ａ〜２６ｎのスイッチング特性の誤差を吸収することが可能となる。また、遮断回路２８および２９ａ〜２９ｎの制御を制御部２５にて個々にシーケンスを持たせることにより、電圧投入タイミングを制御可能とする。この電源装置２０は、デバイスの特性として電源シーケンスが必要な場合に適用される。
【００３４】
また、第１実施形態の電源装置１０と第２実施形態の電源装置２０におけるオンボード電源の出力電圧監視における閾値を、最低電圧レベルの監視閾値から動作保障電圧範囲の閾値とすることが可能である。
【００３５】
以上、本発明による電源装置の好適実施形態の構成および動作を詳述した。しかし、斯かる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であること、当業者には容易に理解できよう。
【００３６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな如く、本発明の電源装置によると次の如き実用上の顕著な効果が得られる。即ち、同一装置内又はパッケージ内にて一次側電源のみならず二次側の複数のオンボード電源のうち１以上の電源電圧が規格以上電圧値となった場合に、二次側回路への電源供給を止めることが可能である。これにより、電圧異常によるデバイスの故障（破壊）を効果的に防止すると共に異常状態での装置又はパッケージの動作停止が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電源回路の第１実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す電源回路の正常時における電源投入タイミングチャートである。
【図３】図１に示す電源回路の入力電源電圧が低下した場合におけるタイミングチャートである。
【図４】図１に示す電源回路のオンボード電源の出力電圧が低下した場合におけるタイミングチャートである。
【図５】本発明による電源回路の第２実施形態の構成を示すブロック図である。
【図６】従来の電源装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０、２０　電源装置
１２、２２　第１遮断回路
１４、２４　第１電源監視部
１５、２５　制御部
１６ａ〜１６ｎ、２６ａ〜２６ｎ　オンボード電源
１７、２７　第２電源監視回路
２８、２９ａ〜２９ｎ　第２遮断回路
【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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