電源システム
【課題】構成を複雑化させることなく、複数の電源ＩＣのいずれかの電源系統に異常が発生した場合に、それら複数の電源ＩＣ全ての動作を停止させる。
【解決手段】複数の電源ＩＣのうち第１の電源ＩＣから出力された電源電圧を分圧した分圧電圧を生成する分圧電圧生成部と、第１の電源ＩＣから出力された電源電圧の電圧値を検出する電圧監視部と、複数の電源ＩＣのうち第１の電源ＩＣ以外の第２の電源ＩＣから出力された電源電圧の電圧値が、当該第２の電源ＩＣに設定された電圧値に応じて予め決められた値以下に低下すると、分圧電圧の電圧値を変化させる分圧電圧調整部とを有し、第１の電源ＩＣは、分圧電圧の電圧値と所定の基準電圧値との差が所定値以上である場合、電源電圧の生成を停止し、第２の電源ＩＣは、電圧監視部にて検出された電圧値が、第１の電源ＩＣに設定された電圧値に応じて予め決められた値以下に低下すると電源電圧の生成を停止する。
【解決手段】複数の電源ＩＣのうち第１の電源ＩＣから出力された電源電圧を分圧した分圧電圧を生成する分圧電圧生成部と、第１の電源ＩＣから出力された電源電圧の電圧値を検出する電圧監視部と、複数の電源ＩＣのうち第１の電源ＩＣ以外の第２の電源ＩＣから出力された電源電圧の電圧値が、当該第２の電源ＩＣに設定された電圧値に応じて予め決められた値以下に低下すると、分圧電圧の電圧値を変化させる分圧電圧調整部とを有し、第１の電源ＩＣは、分圧電圧の電圧値と所定の基準電圧値との差が所定値以上である場合、電源電圧の生成を停止し、第２の電源ＩＣは、電圧監視部にて検出された電圧値が、第１の電源ＩＣに設定された電圧値に応じて予め決められた値以下に低下すると電源電圧の生成を停止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電源ＩＣを有する電源システムに関し、特に、複数の電源ＩＣのそれぞれが、当該電源ＩＣに設定された電圧値の電源電圧を生成して負荷へ出力する電源システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェットプリンター等の高速化、高機能化及び低価格化に伴い、その内部の電子回路にＳＯＣ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｏｎ Ｃｈｉｐ）が採用されるようになっている。
【０００３】
ＳＯＣとは、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）に、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やメモリー、ロジック回路、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）インターフェース等のＩＰ（Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ）、及び、ＡＤ（ＡｎａｌｏｇＤｉｇｉｔａｌ）コンバーター等を集積したチップのことである。
【０００４】
ＳＯＣは、半導体の微細プロセスで製造されるケースが増えている。その結果、ＳＯＣへ電力を供給するための電源数が増加している。例えば、Ｉ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）用に３.３Ｖの電源が必要となり、内部ロジック回路駆動用に１.２Ｖの電源が必要となる。
【０００５】
複数の電源を用いる場合、複数の電圧を生成するために、複数の電源ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）をシステム基板上に搭載する必要がある。なお、電源ＩＣは例えば、ＤＣ／ＤＣコンバーターＩＣや、３端子レギュレーターである。
【０００６】
また、複数の電源を用いる場合、複数の電源のそれぞれが生成した電圧の出力を開始または停止するシーケンス（順番及び時間）は、予め決められている必要がある。これはＳＯＣ（半導体）の劣化や破壊を防ぐためである。具体的には例えば、内部ロジック回路駆動用の電圧を出力し、その後１００ミリ秒以内に、Ｉ／Ｏ用の電圧を出力する。
【０００７】
なお、複数の電源のそれぞれを切断する際のシーケンスを制御するための技術が例えば、特許文献１に開示されている。
【０００８】
特許文献１に開示されている技術では、複数の電源のうちのいずれかに異常が発生した場合に、予め決められた切断のシーケンスが逆転する状態を最小限の時間に抑えるようにしている。
【０００９】
ここで、複数の電源のいずれかの電源系統に異常が発生した場合、それら複数の電源全ての動作を停止し、その停止状態を保持する必要がある。これは、電源に異常が発生した場合には、大電流が流れて電流が低下した可能性があり、その状態を継続するのは望ましくないからである。
【００１０】
このような動作を実現するための技術が例えば、特許文献２に開示されている。
【００１１】
特許文献２に開示されている技術では、複数の電源のそれぞれに対応付けられ、複数の電源のそれぞれの電圧異常を検出するための回路を設けている。そして、複数の電源のいずれかに電圧異常が検出されると、その旨が他の電源に通知される。複数の電源のそれぞれは、他の電源の電圧異常の通知を受け付けるための端子を備えており、電圧異常の通知をその端子にて受け付けると、動作を停止してその停止状態を保持する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平５−２０４４９６号公報
【特許文献２】特開２００１−５５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ここで、汎用の電源ＩＣは、他の電源ＩＣの電源系統に異常が発生したことの通知を受け付ける端子を設けていないのが一般的である。これは、ピン数を減らすことによって省スペース化を実現し、できるだけ多くのアプリケーションに採用されやすいようにしているためである。または、汎用の電源ＩＣでは、他の電源ＩＣと組み合わせた使用方法が想定されていないためである。
【００１４】
上述した特許文献２に開示されている技術を用いれば、複数の電源ＩＣのそれぞれが、他の電源ＩＣの電源系統に異常が発生したことの通知を受け付けることが可能ではある。
【００１５】
しかし、特許文献２に開示されている技術を用いた場合、電源ＩＣの周辺に回路等を追加する必要があり、構成が複雑化してしまうという問題点がある。
【００１６】
本発明は、構成を複雑化させることなく、複数の電源ＩＣのいずれかの電源系統に異常が発生した場合に、それら複数の電源ＩＣ全ての動作を停止させることができる電源システム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】
【００１７】
上記目的を達成するために本発明の電源システムは、複数の電源ＩＣを有し、該複数の電源ＩＣのそれぞれが、当該電源ＩＣに設定された電圧値の電源電圧を生成して負荷へ出力する電源システムであって、
前記複数の電源ＩＣのうち第１の電源ＩＣから出力された電源電圧を分圧した分圧電圧を生成する分圧電圧生成部と、
前記第１の電源ＩＣから出力された電源電圧の電圧値を検出する電圧監視部と、
前記複数の電源ＩＣのうち前記第１の電源ＩＣ以外の第２の電源ＩＣから出力された電源電圧の電圧値を検出し、該検出された電圧値が、当該第２の電源ＩＣに設定された電圧値に応じて予め決められた値以下に低下すると、前記分圧電圧の電圧値を変化させる分圧電圧調整部と、を有し、
前記第１の電源ＩＣは、前記分圧電圧の電圧値を検出し、該検出された電圧値と所定の基準電圧値との差が所定値以上である場合、電源電圧の生成を停止し、
前記第２の電源ＩＣは、前記電圧監視部にて検出された電圧値が、前記第１の電源ＩＣに設定された電圧値に応じて予め決められた値以下に低下すると、電源電圧の生成を停止する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は以上説明したように構成されているので、構成を複雑化させることなく、複数の電源ＩＣのいずれかの電源系統に異常が発生した場合に、それら複数の電源ＩＣ全ての動作を停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の電源システムを適用した電力供給システムの実施の一形態の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した電源システムに電源が投入されたときの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図３】図１に示した電源システムにおいて電源電圧の出力が開始された後、第１の電源ＩＣから出力された電源電圧に異常が発生したときの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】図１に示した電源システムにおいて電源電圧の出力が開始された後、第２の電源ＩＣから出力された電源電圧に異常が発生したときの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図５】本発明の電源システムの他の形態の構成を説明するためのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は、本発明の電源システムを適用した電力供給システムの実施の一形態の構成を示すブロック図である。
【００２２】
本実施形態の電力供給システムは図１に示すように、電源システム１０と、負荷であるＳＯＣ２０とを備えている。
【００２３】
電源システム１０は、第１の電源ＩＣである電源ＩＣ１００と、第２の電源ＩＣである電源ＩＣ１２０とを備えている。また、電源システム１０は、分圧電圧調整部であるスイッチ１１１及びゲート１１２と、電圧監視部１１３と、分圧電圧生成部を構成する第１の抵抗である抵抗１１４及び第２の抵抗である抵抗１１５と、コイル１１６と、コンデンサー１１７とを備えている。なお、ゲート１１２はスイッチ１１１を制御する制御部として動作する。
【００２４】
電源ＩＣ１００は、例えばＤＣ／ＤＣコンバーターＩＣであり、内部電源部１０１と、ＤＣ／ＤＣコンバーター部１０２と、パワーオンリセット部１０７と、発振部１０８と、タイマー部１０９と、リセットアウト端子１１０とを備えている。
【００２５】
内部電源部１０１は、外部から出力された電圧を受け付け、受け付けた電圧から、電源ＩＣ１００の各部の動作に必要な３.３Ｖ〜５Ｖ程度の電圧値の電圧を生成する。なお、本実施形態においては、外部から出力され、内部電源部１０１及び後述するＤＣ／ＤＣコンバーター部１０２が受け付ける電圧の電圧値を２４Ｖとしている。
【００２６】
パワーオンリセット部１０７は、外部から出力された電圧の電圧値を検出する。そして、パワーオンリセット部１０７は、検出した電圧値が所定の電圧値に達すると、ＤＣ／ＤＣコンバーター部１０２及びタイマー部１０９の動作を開始させるための動作開始信号をＤＣ／ＤＣコンバーター部１０２及びタイマー部１０９へ出力する。
【００２７】
ＤＣ／ＤＣコンバーター部１０２は、外部から出力された電圧を受け付ける。そして、ＤＣ／ＤＣコンバーター部１０２は、パワーオンリセット部１０７から出力された動作開始信号を受け付けると、受け付けた電圧をスイッチングすることにより、電源ＩＣ１００に設定された電圧値の電源電圧を生成する。なお、本実施形態において電源ＩＣ１００に設定された電圧値は１.２Ｖとする。また、ＤＣ／ＤＣコンバーター部１０２は、スイッチング部１０３と、停止保持部１０４と、異常検出部１０５と、電圧検出部１０６とを備えている。
【００２８】
スイッチング部１０３は、１００ＫＨｚ〜１ＭＨｚ程度の周波数で、受け付けた電圧をスイッチングする。スイッチング部１０３は、オンの状態のときにコイル１１６にエネルギーを蓄積する。そして、スイッチング部１０３は、オフの状態のときに、コイル１１６に蓄積されたエネルギーをコンデンサー１１７に移動させる。これを繰り返すことにより、受け付けた電圧の電圧値を電源ＩＣ１００に設定された電圧値に変換する。すなわち、コンデンサー１１７の電極間の電位差は、電源ＩＣ１００から出力された電源電圧の電圧値となる。電源ＩＣ１００から出力された電源電圧は、出力線１１を介してＳＯＣ２０へ入力されるとともに、抵抗１１４，１１５によって分圧されて分圧電圧ａが生成される。生成された分圧電圧ａは、電圧検出部１０６及び異常検出部１０５に入力され、電圧検出部１０６及び異常検出部１０５にて分圧電圧ａの電圧値が検出される。なお、スイッチング部１０３は、停止保持部１０４から出力され、スイッチング部１０３を停止させるための第１の停止指示信号を受け付けている間、スイッチングを停止する。つまり、スイッチング部１０３が第１の停止指示信号を受け付けている間は、電源電圧の生成が停止する。
【００２９】
電圧検出部１０６は、所定の基準電圧値の基準電圧源（不図示）を備え、検出された分圧電圧ａの電圧値と所定の基準電圧値とがほぼ同じになるようにスイッチング部１０３を制御する。これにより、電源ＩＣ１００から出力される電源電圧の電圧値が１.２Ｖで安定する。
【００３０】
異常検出部１０５は、電圧検出部１０６と同様に、所定の基準電圧値の基準電圧源（不図示）を備えている。異常検出部１０５は、検出された分圧電圧ａの電圧値と所定の基準電圧値とを比較する。検出された分圧電圧ａの電圧値と所定の基準電圧値との差が所定値以上である場合、異常検出部１０５は、何らかの異常が発生していると判断し、その旨を示す異常検出信号を停止保持部１０４へ出力する。分圧電圧ａの電圧値が所定の基準電圧値とほぼ同じになるように電圧検出部１０６にて制御されているにもかかわらず、差が所定値以上である場合、ＳＯＣ２０に過電流が流れている等、何らかの異常が発生していることが想定される。そのため、異常検出部１０５は、検出された分圧電圧ａの電圧値と所定の基準電圧値との差が所定値以上である状態を異常とみなす。
【００３１】
停止保持部１０４は、異常検出部１０５から出力された異常検出信号を受け付けると、第１の停止指示信号のスイッチング部１０３への出力を開始する。それとともに、停止保持部１０４は、リセットアウト端子１１０からのリセットアウト信号の出力を停止させるための第２の停止指示信号をタイマー部１０９へ出力する。なお、リセットアウト信号については後述する。
【００３２】
タイマー部１０９は、所定時間をカウントするタイマー（不図示）を備えている。なお、所定時間とは例えば、電源ＩＣ１００，１２０のそれぞれが、電源電圧の生成を開始してからそれぞれに設定された電圧値で安定して電源電圧を出力するまでの時間である。タイマー部１０９は、電源システム１０の電源が投入された後、パワーオンリセット部１０７から出力された動作開始信号を受け付けるまでは、電源ＩＣ１００が動作状態にないことを示すリセット状態信号をリセットアウト端子１１０へ出力している。そして、タイマー部１０９は、パワーオンリセット部１０７から出力された動作開始信号を受け付けると、タイマーを起動させる。そして、タイマー部１０９は、タイマーを起動させてから上記の所定時間の経過後に、電源ＩＣ１００が動作状態にあることを示すリセット解除状態信号のリセットアウト端子１１０への出力を開始する。なお、リセットアウト端子１１０がリセット解除状態信号を受け付けている間、リセットアウト信号がリセットアウト端子１１０から信号線１３を介してＳＯＣ２０へ出力される。また、タイマー部１０９は、停止保持部１０４から出力された第２の停止指示信号を受け付けると、リセット解除状態信号の出力を停止し、リセット状態信号をリセットアウト端子１１０へ出力する。
【００３３】
発振部１０８は、電源ＩＣ１００の外部に接続された振動子とともに発振回路を構成し、電源ＩＣ１００の各部が動作するのに必要なクロック信号を供給する。発振部１０８から供給されるクロックは例えば、ＤＣ／ＤＣコンバーター部１０２がスイッチングを行う際のスイッチング周期の基となるクロックや、タイマー部１０９のクロック等である。
【００３４】
抵抗１１４は、出力線１１と接続されている。また、抵抗１１５は、抵抗１１４と直列に接続されるとともに、アースと接続されている。なお、抵抗１１４と抵抗１１５との接続点の電圧値が、上述した分圧電圧ａの電圧値となる。
【００３５】
ゲート１１２は、電源ＩＣ１２０の電源電圧をＳＯＣ２０へ出力するための出力線１２と、信号線１３とに接続されている。ゲート１１２は、信号線１３にリセットアウト信号が流れているときに、電源ＩＣ１２０から出力された電源電圧の電圧値が電源ＩＣ１２０に設定された電圧値に応じて予め決められた値以下に低下すると、信号ｃを出力する。
【００３６】
スイッチ１１１は、一端が外部から出力された電圧を受け付け、他端が抵抗１１４と抵抗１１５との接続点に接続されている。スイッチ１１１は、ゲート１１２から出力された信号ｃを受け付けると、オフの状態からオンの状態へ切り替わる。スイッチ１１１がオンの状態になると、外部からの電流が抵抗１１４と抵抗１１５との接続点に流れ込むことになる。このとき、分圧電圧ａは、流れ込んだ電流による影響を受け、電圧値が変化する。なお、本実施形態においては、外部から出力され、スイッチ１１１の一端が受け付ける電圧の電圧値を２４Ｖとしている。そのため、スイッチ１１１がオンの状態になると、分圧電圧ａの電圧値は上昇することになる。
【００３７】
電圧監視部１１３は例えば、コンパレーター等である。電圧監視部１１３は、出力線１１と接続されており、電源ＩＣ１００から出力された電源電圧の電圧値を検出する。そして、電圧監視部１１３は、検出された電圧値が、電源ＩＣ１００に設定された電圧値に応じて予め決められた値よりも大きな値である間、電源ＩＣ１２０へ信号ｂを出力する。なお、電源ＩＣ１２０に１.２Ｖの電圧が入力されることによって電源ＩＣ１２０が動作する仕様であれば、電圧監視部１１３を用いずに、出力線１１と電源ＩＣ１２０とを直接接続してもよい。
【００３８】
電源ＩＣ１２０は例えば、３端子レギュレーターである。電源ＩＣ１２０は、イネーブル端子１２１を備えており、電圧監視部１１３から出力された信号ｂをイネーブル端子１２１にて受け付ける。また、電源ＩＣ１２０は、外部から出力された電圧を受け付ける。そして、電源ＩＣ１２０は、イネーブル端子１２１にて信号ｂを受け付けている間、受け付けた電圧から、電源ＩＣ１２０に設定された電圧値の電源電圧を生成する。本実施形態において電源ＩＣ１２０に設定された電圧値は３.３Ｖとする。そして、電源ＩＣ１２０は、生成した電源電圧を出力線１２を介してＳＯＣ２０へ出力する。なお、電圧監視部１１３を用いずに、出力線１１と電源ＩＣ１２０とを直接接続した場合、出力線１１とイネーブル端子１２１とが接続される。そして、電源ＩＣ１２０は、イネーブル端子１２１にて受け付けられた電圧の電圧値が、電源ＩＣ１００に設定された電圧値に応じて予め決められた値よりも大きな値である間、電源電圧を生成する。
【００３９】
ＳＯＣ２０は、電源ＩＣ１００から出力された電源電圧を受け付ける電源端子２０１と、電源ＩＣ１２０から出力された電源電圧を受け付ける電源端子２０２とを備えている。また、ＳＯＣ２０は、電源ＩＣ１００のリセットアウト端子１１０から出力されたリセットアウト信号を受け付けるリセット端子２０３を備えている。ＳＯＣ２０は、リセット端子２０３にてリセットアウト信号を受け付けている間、動作する。
【００４０】
以下に、上記のように構成された電源システム１０の動作について説明する。
【００４１】
まず、図１に示した電源システム１０に電源が投入されたときの動作について説明する。
【００４２】
図２は、図１に示した電源システム１０に電源が投入されたときの動作を説明するためのタイミングチャートである。なお、図２においては、電源ＩＣ１００から出力される電源電圧のことを「１.２Ｖ出力」と表記し、電源ＩＣ１２０から出力される電源電圧のことを「３.３Ｖ出力」と表記している。これは、以降の説明で参照する図３及び図４においても同様である。
【００４３】
図１に示した電源システムに電源が投入されると、タイマー部１０９は、リセット状態信号をリセットアウト端子１１０へ出力する。このとき、電源ＩＣ１００は、電源電圧の生成を開始していない。そのため、電圧監視部１１３から信号ｂが出力されておらず、電源ＩＣ１２０も電源電圧の生成を開始していない。
【００４４】
そして、時刻ｔ１において、パワーオンリセット部１０７にて検出された電圧値が所定の電圧値に達すると、パワーオンリセット部１０７は、ＤＣ／ＤＣコンバーター部１０２及びタイマー部１０９へ動作開始信号を出力する。
【００４５】
パワーオンリセット部１０７から出力された動作開始信号を受け付けたＤＣ／ＤＣコンバーター部１０２は、電源電圧の生成を開始する。これにより、電源ＩＣ１００から出力された電源電圧の電圧値が上昇していく。
【００４６】
また、パワーオンリセット部１０７から出力された動作開始信号を受け付けたタイマー部１０９は、タイマーを起動させる。
【００４７】
そして、時刻ｔ２において電源ＩＣ１００から出力された電源電圧が、電源ＩＣ１００に設定された電圧値に応じて予め決められた電圧値よりも高くなると、電圧監視部１１３は、電源ＩＣ１２０への信号ｂの出力を開始する。
【００４８】
電圧監視部１１３から出力された信号ｂを受け付けた電源ＩＣ１２０は、電源電圧の生成を開始する。これにより、電源ＩＣ１２０から出力された電源電圧の電圧値が上昇していく。
【００４９】
このように、電源ＩＣ１００からＳＯＣ２０への１.２Ｖの電源電圧の出力が開始され、その後、電源ＩＣ１２０からＳＯＣ２０への３.３Ｖの電源電圧の出力が開始されるというシーケンスが実現される。
【００５０】
なお、電源システム１０の電源が投入された直後で、電源ＩＣ１２０から電源電圧が出力されていない状態においては、タイマー部１０９がリセット状態信号をリセットアウト端子１１０へ出力している。このとき、リセットアウト端子１１０からリセットアウト信号が出力されていないため、ゲート１１２から信号ｃが出力されることはなく、スイッチ１１１はオフの状態となっている。従って、電源ＩＣ１００は、電源ＩＣ１２０から出力された電源電圧の電圧値によらず、電源電圧を生成することができる。
【００５１】
タイマー部１０９は、タイマーを起動させてから所定時間の経過後に、リセット解除状態信号のリセットアウト端子１１０への出力を開始する。これにより、時刻ｔ３においてリセットアウト端子１１０からのリセットアウト信号の出力が開始される。
【００５２】
次に、図１に示した電源システムに１０において電源電圧の出力が開始された後、第１の電源ＩＣである電源ＩＣ１００から出力された電源電圧に異常が発生したときの動作について説明する。
【００５３】
図３は、図１に示した電源システム１０において電源電圧の出力が開始された後、第１の電源ＩＣから出力された電源電圧に異常が発生したときの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【００５４】
時刻ｔ４において電源ＩＣ１００から出力された電源電圧に異常が発生すると、分圧電圧ａの電圧値が変化する。このとき、分圧電圧ａの電圧値と所定の基準電圧値との差が所定値以上になると、異常検出部１０５は、何らかの異常が発生していると判断する。そして、異常検出部１０５は、異常検出信号を停止保持部１０４へ出力する。
【００５５】
異常検出部１０５から出力された異常検出信号を受け付けた停止保持部１０４は、第１の停止指示信号のスイッチング部１０３への出力を開始する。それとともに、停止保持部１０４は、第２の停止指示信号をタイマー部１０９へ出力する。
【００５６】
停止保持部１０４から出力された第１の停止指示信号を受け付けたスイッチング部１０３は、スイッチングを停止する。
【００５７】
また、停止保持部１０４から出力された第２の停止指示信号を受け付けたタイマー部１０９は、リセット解除状態信号の出力を停止し、リセット状態信号をリセットアウト端子１１０へ出力する。これにより、リセットアウト端子１１０からのリセットアウト信号の出力が停止する。
【００５８】
スイッチング部１０３がスイッチングを停止すると、電源ＩＣ１００から出力された電源電圧の電圧値は低下していく。
【００５９】
電圧監視部１１３は、電源ＩＣ１００から出力された電源電圧の電圧値が電源ＩＣ１００に設定された電圧値に応じて予め決められた値以下に低下すると、信号ｂの出力を停止する。これにより、電源ＩＣ１２０が電源電圧の生成を停止する。
【００６０】
このように、電源ＩＣ１００から出力された電源電圧に異常が発生した場合、電源ＩＣ１００，１２０の両方からの電源電圧の出力を停止することができる。なお、停止保持部１０４からスイッチング部１０３へ第１の停止指示信号を出力している限り、この状態が保持される。すなわち、電源システム１０の電源を一旦切断しない限りこの状態が保持される。
【００６１】
次に、図１に示した電源システム１０において電源電圧の出力が開始された後、第２の電源ＩＣである電源ＩＣ１２０から出力された電源電圧に異常が発生したときの動作について説明する。
【００６２】
図４は、図１に示した電源システム１０において電源電圧の出力が開始された後、第２の電源ＩＣから出力された電源電圧に異常が発生したときの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【００６３】
電源ＩＣ１２０から出力された電源電圧に異常が発生し、時刻ｔ５において電圧値が電源ＩＣ１２０に設定された電圧値に応じて予め決められた値以下に低下した場合、ゲート１１２は、信号ｃをスイッチ１１１へ出力する。これは、信号線１３にリセットアウト信号が流れているためである。これにより、スイッチ１１１がオンの状態になる。その結果、抵抗１１４と抵抗１１５との接続点に外部からの電流が流れ込み、分圧電圧ａの電圧値が上昇する。
【００６４】
そして、時刻ｔ６において分圧電圧ａの電圧値と所定の基準電圧値との差が所定値以上になると、異常検出部１０５は、何らかの異常が発生していると判断する。そして、異常検出部１０５は、異常検出信号を停止保持部１０４へ出力する。
【００６５】
異常検出部１０５から出力された異常検出信号を受け付けた停止保持部１０４は、第１の停止指示信号のスイッチング部１０３への出力を開始する。それとともに、停止保持部１０４は、第２の停止指示信号をタイマー部１０９へ出力する。
【００６６】
停止保持部１０４から出力された第１の停止指示信号を受け付けたスイッチング部１０３は、スイッチングを停止する。
【００６７】
また、停止保持部１０４から出力された第２の停止指示信号を受け付けたタイマー部１０９は、リセット解除状態信号の出力を停止し、リセット状態信号をリセットアウト端子１１０へ出力する。これにより、リセットアウト端子１１０からのリセットアウト信号の出力が停止する。
【００６８】
スイッチング部１０３がスイッチングを停止すると、電源ＩＣ１００から出力された電源電圧の電圧値は低下していく。
【００６９】
電圧監視部１１３は、電源ＩＣ１００から出力された電源電圧の電圧値が電源ＩＣ１００に設定された電圧値に応じて予め決められた値以下に低下すると、信号ｂの出力を停止する。これにより、電源ＩＣ１２０が、電源電圧の生成を停止する。
【００７０】
このように、電源ＩＣ１２０から出力された電源電圧に異常が発生した場合も、電源ＩＣ１００から出力された電源電圧に異常が発生した場合と同様に、電源ＩＣ１００，１２０の両方からの電源電圧の出力を停止することができる。なお、停止保持部１０４からスイッチング部１０３へ第１の停止指示信号を出力している限り、この状態が保持される。すなわち、電源システム１０の電源を一旦切断しない限りこの状態が保持される。
【００７１】
以上の説明で明らかなように、スイッチ１１１は、抵抗１１４と抵抗１１５との接続点の電圧である分圧電圧ａの電圧値を、異常検出部１０５が異常と判断するレベルまで変化させるために設けられている。
【００７２】
ここで、スイッチ１１１がオンの状態であるときに、分圧電圧ａの電圧値が上昇するように構成しているのは、以下に説明する理由による。
【００７３】
分圧電圧ａの電圧値を上昇させると、電源ＩＣ１００の動作は、電源ＩＣ１００から出力された電源電圧の電圧値が、電源ＩＣ１００に設定された電圧値（１.２Ｖ）よりも高いときの動作になる。すなわち、電源ＩＣ１００は、生成する電源電圧の電圧値を低下させるように動作し、異常検出部１０５が異常と判断した時点で、電源電圧の生成が停止する。
【００７４】
仮に、スイッチ１１１がオンの状態であるとき、分圧電圧ａの電圧値が低下するように構成した場合、例えばスイッチ１１１の一端をＧＮＤ（グランド）に接続した場合は、スイッチ１１１がオンの状態になると、分圧電圧ａの電圧値が低下する。従って、電源ＩＣ１００の動作は、電源ＩＣ１００から出力された電源電圧の電圧値が、電源ＩＣに設定された電圧値（１.２Ｖ）よりも低いときの動作になる。すなわち、電源ＩＣ１００は、電源電圧の電圧値を上昇させるように動作する。この場合、電源ＩＣ１００から出力される電源電圧の電圧値は１.２Ｖよりも高くなり、電源電圧の生成が停止する前に、ＳＯＣ２０の許容電圧値を超えてしまうおそれがある。これは、ＳＯＣ２０の破壊や劣化を招くため望ましくない。
【００７５】
従って、本実施形態ではスイッチ１１１の一端が外部から出力された２４Ｖの電圧を受け付け、スイッチ１１１がオンの状態のときに、分圧電圧ａの電圧値が上昇するように構成した。すなわち、電源ＩＣ１００に設定された電圧値よりも高い電圧源にスイッチ１１１の一端を接続した。
【００７６】
このように本実施形態において電源システム１０は、電源ＩＣ１００から出力された電源電圧を分圧した分圧電圧ａを生成する分圧電圧生成部と、電源ＩＣ１００から出力された電源電圧の電圧値を検出する電圧監視部１１３とを有する。
【００７７】
また、電源システム１０は、電源ＩＣ１２０から出力された電源電圧の電圧値を検出し、検出された電圧値が、電源ＩＣ１２０に設定された電圧値に応じて予め決められた値以下に低下すると、分圧電圧ａの電圧値を変化させる分圧電圧調整部を有する。
【００７８】
そして、電源ＩＣ１００は、分圧電圧ａの電圧値を検出し、検出された電圧値と所定の基準電圧値との差が所定値以上である場合、電源電圧の生成を停止する。
【００７９】
また、電源ＩＣ１２０は、電圧監視部１１３にて検出された電圧値が、電源ＩＣ１００に設定された電圧値に応じて予め決められた値以下に低下すると、電源電圧の生成を停止する。
【００８０】
これにより、構成を複雑化させることなく、複数の電源ＩＣのいずれかの電源系統に異常が発生した場合に、それら複数の電源ＩＣ全ての動作を停止させることができる。
【００８１】
なお、本実施形態では、第２の電源ＩＣが電源ＩＣ１２０の１つだけである場合について説明したが、第２の電源ＩＣが２つ以上の場合でも、上述した動作及び効果を実現することができる。この場合、ゲート１１２を第２の電源ＩＣの数の分だけ用意し、第２の電源ＩＣのそれぞれから出力された電源電圧を、当該第２の電源ＩＣに対応するゲート１１２が受け付けられるようにすればよい。これにより、２つ以上の第２の電源ＩＣのいずれかに異常が発生した場合でも、複数の電源ＩＣの動作を停止させることができる。
【００８２】
また、本発明の電源システムは図１に示した構成に限定されない。
【００８３】
図５は、本発明の電源システムの他の形態の構成を説明するためのブロック図である。
【００８４】
図１に示した電源システム１０と図５に示した電源システム１０−１とを比較すると、図５に示した電源システム１０−１では、図１に示した電源システム１０におけるスイッチ１１１及びゲート１１２がトランジスタで構成されている点が異なる。
【００８５】
図５に示すように、抵抗を内蔵したトランジスタをトランジスタ１１８ａ〜１１８ｃとして使用することにより、非常に少ない部品点数で、図１に示した電源システム１０と同一の動作を実現することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１０，１０−１ 電源システム
１１，１２ 出力線
１３ 信号線
２０ ＳＯＣ
１００，１２０ 電源ＩＣ
１０１ 内部電源部
１０２ ＤＣ／ＤＣコンバーター部
１０３ スイッチング部
１０４ 停止保持部
１０５ 異常検出部
１０６ 電圧検出部
１０７ パワーオンリセット部
１０８ 発振部
１０９ タイマー部
１１０ リセットアウト端子
１１１ スイッチ
１１２ ゲート
１１３ 電圧監視部
１１４，１１５ 抵抗
１１６ コイル
１１７ コンデンサー
１１８ａ〜ｃ トランジスタ
１２１ イネーブル端子
２０１，２０２ 電源端子
２０３ リセット端子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電源ＩＣを有する電源システムに関し、特に、複数の電源ＩＣのそれぞれが、当該電源ＩＣに設定された電圧値の電源電圧を生成して負荷へ出力する電源システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェットプリンター等の高速化、高機能化及び低価格化に伴い、その内部の電子回路にＳＯＣ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｏｎ Ｃｈｉｐ）が採用されるようになっている。
【０００３】
ＳＯＣとは、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）に、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やメモリー、ロジック回路、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）インターフェース等のＩＰ（Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ）、及び、ＡＤ（ＡｎａｌｏｇＤｉｇｉｔａｌ）コンバーター等を集積したチップのことである。
【０００４】
ＳＯＣは、半導体の微細プロセスで製造されるケースが増えている。その結果、ＳＯＣへ電力を供給するための電源数が増加している。例えば、Ｉ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）用に３.３Ｖの電源が必要となり、内部ロジック回路駆動用に１.２Ｖの電源が必要となる。
【０００５】
複数の電源を用いる場合、複数の電圧を生成するために、複数の電源ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）をシステム基板上に搭載する必要がある。なお、電源ＩＣは例えば、ＤＣ／ＤＣコンバーターＩＣや、３端子レギュレーターである。
【０００６】
また、複数の電源を用いる場合、複数の電源のそれぞれが生成した電圧の出力を開始または停止するシーケンス（順番及び時間）は、予め決められている必要がある。これはＳＯＣ（半導体）の劣化や破壊を防ぐためである。具体的には例えば、内部ロジック回路駆動用の電圧を出力し、その後１００ミリ秒以内に、Ｉ／Ｏ用の電圧を出力する。
【０００７】
なお、複数の電源のそれぞれを切断する際のシーケンスを制御するための技術が例えば、特許文献１に開示されている。
【０００８】
特許文献１に開示されている技術では、複数の電源のうちのいずれかに異常が発生した場合に、予め決められた切断のシーケンスが逆転する状態を最小限の時間に抑えるようにしている。
【０００９】
ここで、複数の電源のいずれかの電源系統に異常が発生した場合、それら複数の電源全ての動作を停止し、その停止状態を保持する必要がある。これは、電源に異常が発生した場合には、大電流が流れて電流が低下した可能性があり、その状態を継続するのは望ましくないからである。
【００１０】
このような動作を実現するための技術が例えば、特許文献２に開示されている。
【００１１】
特許文献２に開示されている技術では、複数の電源のそれぞれに対応付けられ、複数の電源のそれぞれの電圧異常を検出するための回路を設けている。そして、複数の電源のいずれかに電圧異常が検出されると、その旨が他の電源に通知される。複数の電源のそれぞれは、他の電源の電圧異常の通知を受け付けるための端子を備えており、電圧異常の通知をその端子にて受け付けると、動作を停止してその停止状態を保持する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平５−２０４４９６号公報
【特許文献２】特開２００１−５５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ここで、汎用の電源ＩＣは、他の電源ＩＣの電源系統に異常が発生したことの通知を受け付ける端子を設けていないのが一般的である。これは、ピン数を減らすことによって省スペース化を実現し、できるだけ多くのアプリケーションに採用されやすいようにしているためである。または、汎用の電源ＩＣでは、他の電源ＩＣと組み合わせた使用方法が想定されていないためである。
【００１４】
上述した特許文献２に開示されている技術を用いれば、複数の電源ＩＣのそれぞれが、他の電源ＩＣの電源系統に異常が発生したことの通知を受け付けることが可能ではある。
【００１５】
しかし、特許文献２に開示されている技術を用いた場合、電源ＩＣの周辺に回路等を追加する必要があり、構成が複雑化してしまうという問題点がある。
【００１６】
本発明は、構成を複雑化させることなく、複数の電源ＩＣのいずれかの電源系統に異常が発生した場合に、それら複数の電源ＩＣ全ての動作を停止させることができる電源システム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】
【００１７】
上記目的を達成するために本発明の電源システムは、複数の電源ＩＣを有し、該複数の電源ＩＣのそれぞれが、当該電源ＩＣに設定された電圧値の電源電圧を生成して負荷へ出力する電源システムであって、
前記複数の電源ＩＣのうち第１の電源ＩＣから出力された電源電圧を分圧した分圧電圧を生成する分圧電圧生成部と、
前記第１の電源ＩＣから出力された電源電圧の電圧値を検出する電圧監視部と、
前記複数の電源ＩＣのうち前記第１の電源ＩＣ以外の第２の電源ＩＣから出力された電源電圧の電圧値を検出し、該検出された電圧値が、当該第２の電源ＩＣに設定された電圧値に応じて予め決められた値以下に低下すると、前記分圧電圧の電圧値を変化させる分圧電圧調整部と、を有し、
前記第１の電源ＩＣは、前記分圧電圧の電圧値を検出し、該検出された電圧値と所定の基準電圧値との差が所定値以上である場合、電源電圧の生成を停止し、
前記第２の電源ＩＣは、前記電圧監視部にて検出された電圧値が、前記第１の電源ＩＣに設定された電圧値に応じて予め決められた値以下に低下すると、電源電圧の生成を停止する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は以上説明したように構成されているので、構成を複雑化させることなく、複数の電源ＩＣのいずれかの電源系統に異常が発生した場合に、それら複数の電源ＩＣ全ての動作を停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の電源システムを適用した電力供給システムの実施の一形態の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した電源システムに電源が投入されたときの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図３】図１に示した電源システムにおいて電源電圧の出力が開始された後、第１の電源ＩＣから出力された電源電圧に異常が発生したときの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】図１に示した電源システムにおいて電源電圧の出力が開始された後、第２の電源ＩＣから出力された電源電圧に異常が発生したときの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図５】本発明の電源システムの他の形態の構成を説明するためのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は、本発明の電源システムを適用した電力供給システムの実施の一形態の構成を示すブロック図である。
【００２２】
本実施形態の電力供給システムは図１に示すように、電源システム１０と、負荷であるＳＯＣ２０とを備えている。
【００２３】
電源システム１０は、第１の電源ＩＣである電源ＩＣ１００と、第２の電源ＩＣである電源ＩＣ１２０とを備えている。また、電源システム１０は、分圧電圧調整部であるスイッチ１１１及びゲート１１２と、電圧監視部１１３と、分圧電圧生成部を構成する第１の抵抗である抵抗１１４及び第２の抵抗である抵抗１１５と、コイル１１６と、コンデンサー１１７とを備えている。なお、ゲート１１２はスイッチ１１１を制御する制御部として動作する。
【００２４】
電源ＩＣ１００は、例えばＤＣ／ＤＣコンバーターＩＣであり、内部電源部１０１と、ＤＣ／ＤＣコンバーター部１０２と、パワーオンリセット部１０７と、発振部１０８と、タイマー部１０９と、リセットアウト端子１１０とを備えている。
【００２５】
内部電源部１０１は、外部から出力された電圧を受け付け、受け付けた電圧から、電源ＩＣ１００の各部の動作に必要な３.３Ｖ〜５Ｖ程度の電圧値の電圧を生成する。なお、本実施形態においては、外部から出力され、内部電源部１０１及び後述するＤＣ／ＤＣコンバーター部１０２が受け付ける電圧の電圧値を２４Ｖとしている。
【００２６】
パワーオンリセット部１０７は、外部から出力された電圧の電圧値を検出する。そして、パワーオンリセット部１０７は、検出した電圧値が所定の電圧値に達すると、ＤＣ／ＤＣコンバーター部１０２及びタイマー部１０９の動作を開始させるための動作開始信号をＤＣ／ＤＣコンバーター部１０２及びタイマー部１０９へ出力する。
【００２７】
ＤＣ／ＤＣコンバーター部１０２は、外部から出力された電圧を受け付ける。そして、ＤＣ／ＤＣコンバーター部１０２は、パワーオンリセット部１０７から出力された動作開始信号を受け付けると、受け付けた電圧をスイッチングすることにより、電源ＩＣ１００に設定された電圧値の電源電圧を生成する。なお、本実施形態において電源ＩＣ１００に設定された電圧値は１.２Ｖとする。また、ＤＣ／ＤＣコンバーター部１０２は、スイッチング部１０３と、停止保持部１０４と、異常検出部１０５と、電圧検出部１０６とを備えている。
【００２８】
スイッチング部１０３は、１００ＫＨｚ〜１ＭＨｚ程度の周波数で、受け付けた電圧をスイッチングする。スイッチング部１０３は、オンの状態のときにコイル１１６にエネルギーを蓄積する。そして、スイッチング部１０３は、オフの状態のときに、コイル１１６に蓄積されたエネルギーをコンデンサー１１７に移動させる。これを繰り返すことにより、受け付けた電圧の電圧値を電源ＩＣ１００に設定された電圧値に変換する。すなわち、コンデンサー１１７の電極間の電位差は、電源ＩＣ１００から出力された電源電圧の電圧値となる。電源ＩＣ１００から出力された電源電圧は、出力線１１を介してＳＯＣ２０へ入力されるとともに、抵抗１１４，１１５によって分圧されて分圧電圧ａが生成される。生成された分圧電圧ａは、電圧検出部１０６及び異常検出部１０５に入力され、電圧検出部１０６及び異常検出部１０５にて分圧電圧ａの電圧値が検出される。なお、スイッチング部１０３は、停止保持部１０４から出力され、スイッチング部１０３を停止させるための第１の停止指示信号を受け付けている間、スイッチングを停止する。つまり、スイッチング部１０３が第１の停止指示信号を受け付けている間は、電源電圧の生成が停止する。
【００２９】
電圧検出部１０６は、所定の基準電圧値の基準電圧源（不図示）を備え、検出された分圧電圧ａの電圧値と所定の基準電圧値とがほぼ同じになるようにスイッチング部１０３を制御する。これにより、電源ＩＣ１００から出力される電源電圧の電圧値が１.２Ｖで安定する。
【００３０】
異常検出部１０５は、電圧検出部１０６と同様に、所定の基準電圧値の基準電圧源（不図示）を備えている。異常検出部１０５は、検出された分圧電圧ａの電圧値と所定の基準電圧値とを比較する。検出された分圧電圧ａの電圧値と所定の基準電圧値との差が所定値以上である場合、異常検出部１０５は、何らかの異常が発生していると判断し、その旨を示す異常検出信号を停止保持部１０４へ出力する。分圧電圧ａの電圧値が所定の基準電圧値とほぼ同じになるように電圧検出部１０６にて制御されているにもかかわらず、差が所定値以上である場合、ＳＯＣ２０に過電流が流れている等、何らかの異常が発生していることが想定される。そのため、異常検出部１０５は、検出された分圧電圧ａの電圧値と所定の基準電圧値との差が所定値以上である状態を異常とみなす。
【００３１】
停止保持部１０４は、異常検出部１０５から出力された異常検出信号を受け付けると、第１の停止指示信号のスイッチング部１０３への出力を開始する。それとともに、停止保持部１０４は、リセットアウト端子１１０からのリセットアウト信号の出力を停止させるための第２の停止指示信号をタイマー部１０９へ出力する。なお、リセットアウト信号については後述する。
【００３２】
タイマー部１０９は、所定時間をカウントするタイマー（不図示）を備えている。なお、所定時間とは例えば、電源ＩＣ１００，１２０のそれぞれが、電源電圧の生成を開始してからそれぞれに設定された電圧値で安定して電源電圧を出力するまでの時間である。タイマー部１０９は、電源システム１０の電源が投入された後、パワーオンリセット部１０７から出力された動作開始信号を受け付けるまでは、電源ＩＣ１００が動作状態にないことを示すリセット状態信号をリセットアウト端子１１０へ出力している。そして、タイマー部１０９は、パワーオンリセット部１０７から出力された動作開始信号を受け付けると、タイマーを起動させる。そして、タイマー部１０９は、タイマーを起動させてから上記の所定時間の経過後に、電源ＩＣ１００が動作状態にあることを示すリセット解除状態信号のリセットアウト端子１１０への出力を開始する。なお、リセットアウト端子１１０がリセット解除状態信号を受け付けている間、リセットアウト信号がリセットアウト端子１１０から信号線１３を介してＳＯＣ２０へ出力される。また、タイマー部１０９は、停止保持部１０４から出力された第２の停止指示信号を受け付けると、リセット解除状態信号の出力を停止し、リセット状態信号をリセットアウト端子１１０へ出力する。
【００３３】
発振部１０８は、電源ＩＣ１００の外部に接続された振動子とともに発振回路を構成し、電源ＩＣ１００の各部が動作するのに必要なクロック信号を供給する。発振部１０８から供給されるクロックは例えば、ＤＣ／ＤＣコンバーター部１０２がスイッチングを行う際のスイッチング周期の基となるクロックや、タイマー部１０９のクロック等である。
【００３４】
抵抗１１４は、出力線１１と接続されている。また、抵抗１１５は、抵抗１１４と直列に接続されるとともに、アースと接続されている。なお、抵抗１１４と抵抗１１５との接続点の電圧値が、上述した分圧電圧ａの電圧値となる。
【００３５】
ゲート１１２は、電源ＩＣ１２０の電源電圧をＳＯＣ２０へ出力するための出力線１２と、信号線１３とに接続されている。ゲート１１２は、信号線１３にリセットアウト信号が流れているときに、電源ＩＣ１２０から出力された電源電圧の電圧値が電源ＩＣ１２０に設定された電圧値に応じて予め決められた値以下に低下すると、信号ｃを出力する。
【００３６】
スイッチ１１１は、一端が外部から出力された電圧を受け付け、他端が抵抗１１４と抵抗１１５との接続点に接続されている。スイッチ１１１は、ゲート１１２から出力された信号ｃを受け付けると、オフの状態からオンの状態へ切り替わる。スイッチ１１１がオンの状態になると、外部からの電流が抵抗１１４と抵抗１１５との接続点に流れ込むことになる。このとき、分圧電圧ａは、流れ込んだ電流による影響を受け、電圧値が変化する。なお、本実施形態においては、外部から出力され、スイッチ１１１の一端が受け付ける電圧の電圧値を２４Ｖとしている。そのため、スイッチ１１１がオンの状態になると、分圧電圧ａの電圧値は上昇することになる。
【００３７】
電圧監視部１１３は例えば、コンパレーター等である。電圧監視部１１３は、出力線１１と接続されており、電源ＩＣ１００から出力された電源電圧の電圧値を検出する。そして、電圧監視部１１３は、検出された電圧値が、電源ＩＣ１００に設定された電圧値に応じて予め決められた値よりも大きな値である間、電源ＩＣ１２０へ信号ｂを出力する。なお、電源ＩＣ１２０に１.２Ｖの電圧が入力されることによって電源ＩＣ１２０が動作する仕様であれば、電圧監視部１１３を用いずに、出力線１１と電源ＩＣ１２０とを直接接続してもよい。
【００３８】
電源ＩＣ１２０は例えば、３端子レギュレーターである。電源ＩＣ１２０は、イネーブル端子１２１を備えており、電圧監視部１１３から出力された信号ｂをイネーブル端子１２１にて受け付ける。また、電源ＩＣ１２０は、外部から出力された電圧を受け付ける。そして、電源ＩＣ１２０は、イネーブル端子１２１にて信号ｂを受け付けている間、受け付けた電圧から、電源ＩＣ１２０に設定された電圧値の電源電圧を生成する。本実施形態において電源ＩＣ１２０に設定された電圧値は３.３Ｖとする。そして、電源ＩＣ１２０は、生成した電源電圧を出力線１２を介してＳＯＣ２０へ出力する。なお、電圧監視部１１３を用いずに、出力線１１と電源ＩＣ１２０とを直接接続した場合、出力線１１とイネーブル端子１２１とが接続される。そして、電源ＩＣ１２０は、イネーブル端子１２１にて受け付けられた電圧の電圧値が、電源ＩＣ１００に設定された電圧値に応じて予め決められた値よりも大きな値である間、電源電圧を生成する。
【００３９】
ＳＯＣ２０は、電源ＩＣ１００から出力された電源電圧を受け付ける電源端子２０１と、電源ＩＣ１２０から出力された電源電圧を受け付ける電源端子２０２とを備えている。また、ＳＯＣ２０は、電源ＩＣ１００のリセットアウト端子１１０から出力されたリセットアウト信号を受け付けるリセット端子２０３を備えている。ＳＯＣ２０は、リセット端子２０３にてリセットアウト信号を受け付けている間、動作する。
【００４０】
以下に、上記のように構成された電源システム１０の動作について説明する。
【００４１】
まず、図１に示した電源システム１０に電源が投入されたときの動作について説明する。
【００４２】
図２は、図１に示した電源システム１０に電源が投入されたときの動作を説明するためのタイミングチャートである。なお、図２においては、電源ＩＣ１００から出力される電源電圧のことを「１.２Ｖ出力」と表記し、電源ＩＣ１２０から出力される電源電圧のことを「３.３Ｖ出力」と表記している。これは、以降の説明で参照する図３及び図４においても同様である。
【００４３】
図１に示した電源システムに電源が投入されると、タイマー部１０９は、リセット状態信号をリセットアウト端子１１０へ出力する。このとき、電源ＩＣ１００は、電源電圧の生成を開始していない。そのため、電圧監視部１１３から信号ｂが出力されておらず、電源ＩＣ１２０も電源電圧の生成を開始していない。
【００４４】
そして、時刻ｔ１において、パワーオンリセット部１０７にて検出された電圧値が所定の電圧値に達すると、パワーオンリセット部１０７は、ＤＣ／ＤＣコンバーター部１０２及びタイマー部１０９へ動作開始信号を出力する。
【００４５】
パワーオンリセット部１０７から出力された動作開始信号を受け付けたＤＣ／ＤＣコンバーター部１０２は、電源電圧の生成を開始する。これにより、電源ＩＣ１００から出力された電源電圧の電圧値が上昇していく。
【００４６】
また、パワーオンリセット部１０７から出力された動作開始信号を受け付けたタイマー部１０９は、タイマーを起動させる。
【００４７】
そして、時刻ｔ２において電源ＩＣ１００から出力された電源電圧が、電源ＩＣ１００に設定された電圧値に応じて予め決められた電圧値よりも高くなると、電圧監視部１１３は、電源ＩＣ１２０への信号ｂの出力を開始する。
【００４８】
電圧監視部１１３から出力された信号ｂを受け付けた電源ＩＣ１２０は、電源電圧の生成を開始する。これにより、電源ＩＣ１２０から出力された電源電圧の電圧値が上昇していく。
【００４９】
このように、電源ＩＣ１００からＳＯＣ２０への１.２Ｖの電源電圧の出力が開始され、その後、電源ＩＣ１２０からＳＯＣ２０への３.３Ｖの電源電圧の出力が開始されるというシーケンスが実現される。
【００５０】
なお、電源システム１０の電源が投入された直後で、電源ＩＣ１２０から電源電圧が出力されていない状態においては、タイマー部１０９がリセット状態信号をリセットアウト端子１１０へ出力している。このとき、リセットアウト端子１１０からリセットアウト信号が出力されていないため、ゲート１１２から信号ｃが出力されることはなく、スイッチ１１１はオフの状態となっている。従って、電源ＩＣ１００は、電源ＩＣ１２０から出力された電源電圧の電圧値によらず、電源電圧を生成することができる。
【００５１】
タイマー部１０９は、タイマーを起動させてから所定時間の経過後に、リセット解除状態信号のリセットアウト端子１１０への出力を開始する。これにより、時刻ｔ３においてリセットアウト端子１１０からのリセットアウト信号の出力が開始される。
【００５２】
次に、図１に示した電源システムに１０において電源電圧の出力が開始された後、第１の電源ＩＣである電源ＩＣ１００から出力された電源電圧に異常が発生したときの動作について説明する。
【００５３】
図３は、図１に示した電源システム１０において電源電圧の出力が開始された後、第１の電源ＩＣから出力された電源電圧に異常が発生したときの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【００５４】
時刻ｔ４において電源ＩＣ１００から出力された電源電圧に異常が発生すると、分圧電圧ａの電圧値が変化する。このとき、分圧電圧ａの電圧値と所定の基準電圧値との差が所定値以上になると、異常検出部１０５は、何らかの異常が発生していると判断する。そして、異常検出部１０５は、異常検出信号を停止保持部１０４へ出力する。
【００５５】
異常検出部１０５から出力された異常検出信号を受け付けた停止保持部１０４は、第１の停止指示信号のスイッチング部１０３への出力を開始する。それとともに、停止保持部１０４は、第２の停止指示信号をタイマー部１０９へ出力する。
【００５６】
停止保持部１０４から出力された第１の停止指示信号を受け付けたスイッチング部１０３は、スイッチングを停止する。
【００５７】
また、停止保持部１０４から出力された第２の停止指示信号を受け付けたタイマー部１０９は、リセット解除状態信号の出力を停止し、リセット状態信号をリセットアウト端子１１０へ出力する。これにより、リセットアウト端子１１０からのリセットアウト信号の出力が停止する。
【００５８】
スイッチング部１０３がスイッチングを停止すると、電源ＩＣ１００から出力された電源電圧の電圧値は低下していく。
【００５９】
電圧監視部１１３は、電源ＩＣ１００から出力された電源電圧の電圧値が電源ＩＣ１００に設定された電圧値に応じて予め決められた値以下に低下すると、信号ｂの出力を停止する。これにより、電源ＩＣ１２０が電源電圧の生成を停止する。
【００６０】
このように、電源ＩＣ１００から出力された電源電圧に異常が発生した場合、電源ＩＣ１００，１２０の両方からの電源電圧の出力を停止することができる。なお、停止保持部１０４からスイッチング部１０３へ第１の停止指示信号を出力している限り、この状態が保持される。すなわち、電源システム１０の電源を一旦切断しない限りこの状態が保持される。
【００６１】
次に、図１に示した電源システム１０において電源電圧の出力が開始された後、第２の電源ＩＣである電源ＩＣ１２０から出力された電源電圧に異常が発生したときの動作について説明する。
【００６２】
図４は、図１に示した電源システム１０において電源電圧の出力が開始された後、第２の電源ＩＣから出力された電源電圧に異常が発生したときの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【００６３】
電源ＩＣ１２０から出力された電源電圧に異常が発生し、時刻ｔ５において電圧値が電源ＩＣ１２０に設定された電圧値に応じて予め決められた値以下に低下した場合、ゲート１１２は、信号ｃをスイッチ１１１へ出力する。これは、信号線１３にリセットアウト信号が流れているためである。これにより、スイッチ１１１がオンの状態になる。その結果、抵抗１１４と抵抗１１５との接続点に外部からの電流が流れ込み、分圧電圧ａの電圧値が上昇する。
【００６４】
そして、時刻ｔ６において分圧電圧ａの電圧値と所定の基準電圧値との差が所定値以上になると、異常検出部１０５は、何らかの異常が発生していると判断する。そして、異常検出部１０５は、異常検出信号を停止保持部１０４へ出力する。
【００６５】
異常検出部１０５から出力された異常検出信号を受け付けた停止保持部１０４は、第１の停止指示信号のスイッチング部１０３への出力を開始する。それとともに、停止保持部１０４は、第２の停止指示信号をタイマー部１０９へ出力する。
【００６６】
停止保持部１０４から出力された第１の停止指示信号を受け付けたスイッチング部１０３は、スイッチングを停止する。
【００６７】
また、停止保持部１０４から出力された第２の停止指示信号を受け付けたタイマー部１０９は、リセット解除状態信号の出力を停止し、リセット状態信号をリセットアウト端子１１０へ出力する。これにより、リセットアウト端子１１０からのリセットアウト信号の出力が停止する。
【００６８】
スイッチング部１０３がスイッチングを停止すると、電源ＩＣ１００から出力された電源電圧の電圧値は低下していく。
【００６９】
電圧監視部１１３は、電源ＩＣ１００から出力された電源電圧の電圧値が電源ＩＣ１００に設定された電圧値に応じて予め決められた値以下に低下すると、信号ｂの出力を停止する。これにより、電源ＩＣ１２０が、電源電圧の生成を停止する。
【００７０】
このように、電源ＩＣ１２０から出力された電源電圧に異常が発生した場合も、電源ＩＣ１００から出力された電源電圧に異常が発生した場合と同様に、電源ＩＣ１００，１２０の両方からの電源電圧の出力を停止することができる。なお、停止保持部１０４からスイッチング部１０３へ第１の停止指示信号を出力している限り、この状態が保持される。すなわち、電源システム１０の電源を一旦切断しない限りこの状態が保持される。
【００７１】
以上の説明で明らかなように、スイッチ１１１は、抵抗１１４と抵抗１１５との接続点の電圧である分圧電圧ａの電圧値を、異常検出部１０５が異常と判断するレベルまで変化させるために設けられている。
【００７２】
ここで、スイッチ１１１がオンの状態であるときに、分圧電圧ａの電圧値が上昇するように構成しているのは、以下に説明する理由による。
【００７３】
分圧電圧ａの電圧値を上昇させると、電源ＩＣ１００の動作は、電源ＩＣ１００から出力された電源電圧の電圧値が、電源ＩＣ１００に設定された電圧値（１.２Ｖ）よりも高いときの動作になる。すなわち、電源ＩＣ１００は、生成する電源電圧の電圧値を低下させるように動作し、異常検出部１０５が異常と判断した時点で、電源電圧の生成が停止する。
【００７４】
仮に、スイッチ１１１がオンの状態であるとき、分圧電圧ａの電圧値が低下するように構成した場合、例えばスイッチ１１１の一端をＧＮＤ（グランド）に接続した場合は、スイッチ１１１がオンの状態になると、分圧電圧ａの電圧値が低下する。従って、電源ＩＣ１００の動作は、電源ＩＣ１００から出力された電源電圧の電圧値が、電源ＩＣに設定された電圧値（１.２Ｖ）よりも低いときの動作になる。すなわち、電源ＩＣ１００は、電源電圧の電圧値を上昇させるように動作する。この場合、電源ＩＣ１００から出力される電源電圧の電圧値は１.２Ｖよりも高くなり、電源電圧の生成が停止する前に、ＳＯＣ２０の許容電圧値を超えてしまうおそれがある。これは、ＳＯＣ２０の破壊や劣化を招くため望ましくない。
【００７５】
従って、本実施形態ではスイッチ１１１の一端が外部から出力された２４Ｖの電圧を受け付け、スイッチ１１１がオンの状態のときに、分圧電圧ａの電圧値が上昇するように構成した。すなわち、電源ＩＣ１００に設定された電圧値よりも高い電圧源にスイッチ１１１の一端を接続した。
【００７６】
このように本実施形態において電源システム１０は、電源ＩＣ１００から出力された電源電圧を分圧した分圧電圧ａを生成する分圧電圧生成部と、電源ＩＣ１００から出力された電源電圧の電圧値を検出する電圧監視部１１３とを有する。
【００７７】
また、電源システム１０は、電源ＩＣ１２０から出力された電源電圧の電圧値を検出し、検出された電圧値が、電源ＩＣ１２０に設定された電圧値に応じて予め決められた値以下に低下すると、分圧電圧ａの電圧値を変化させる分圧電圧調整部を有する。
【００７８】
そして、電源ＩＣ１００は、分圧電圧ａの電圧値を検出し、検出された電圧値と所定の基準電圧値との差が所定値以上である場合、電源電圧の生成を停止する。
【００７９】
また、電源ＩＣ１２０は、電圧監視部１１３にて検出された電圧値が、電源ＩＣ１００に設定された電圧値に応じて予め決められた値以下に低下すると、電源電圧の生成を停止する。
【００８０】
これにより、構成を複雑化させることなく、複数の電源ＩＣのいずれかの電源系統に異常が発生した場合に、それら複数の電源ＩＣ全ての動作を停止させることができる。
【００８１】
なお、本実施形態では、第２の電源ＩＣが電源ＩＣ１２０の１つだけである場合について説明したが、第２の電源ＩＣが２つ以上の場合でも、上述した動作及び効果を実現することができる。この場合、ゲート１１２を第２の電源ＩＣの数の分だけ用意し、第２の電源ＩＣのそれぞれから出力された電源電圧を、当該第２の電源ＩＣに対応するゲート１１２が受け付けられるようにすればよい。これにより、２つ以上の第２の電源ＩＣのいずれかに異常が発生した場合でも、複数の電源ＩＣの動作を停止させることができる。
【００８２】
また、本発明の電源システムは図１に示した構成に限定されない。
【００８３】
図５は、本発明の電源システムの他の形態の構成を説明するためのブロック図である。
【００８４】
図１に示した電源システム１０と図５に示した電源システム１０−１とを比較すると、図５に示した電源システム１０−１では、図１に示した電源システム１０におけるスイッチ１１１及びゲート１１２がトランジスタで構成されている点が異なる。
【００８５】
図５に示すように、抵抗を内蔵したトランジスタをトランジスタ１１８ａ〜１１８ｃとして使用することにより、非常に少ない部品点数で、図１に示した電源システム１０と同一の動作を実現することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１０，１０−１ 電源システム
１１，１２ 出力線
１３ 信号線
２０ ＳＯＣ
１００，１２０ 電源ＩＣ
１０１ 内部電源部
１０２ ＤＣ／ＤＣコンバーター部
１０３ スイッチング部
１０４ 停止保持部
１０５ 異常検出部
１０６ 電圧検出部
１０７ パワーオンリセット部
１０８ 発振部
１０９ タイマー部
１１０ リセットアウト端子
１１１ スイッチ
１１２ ゲート
１１３ 電圧監視部
１１４，１１５ 抵抗
１１６ コイル
１１７ コンデンサー
１１８ａ〜ｃ トランジスタ
１２１ イネーブル端子
２０１，２０２ 電源端子
２０３ リセット端子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電源ＩＣを有し、該複数の電源ＩＣのそれぞれが、当該電源ＩＣに設定された電圧値の電源電圧を生成して負荷へ出力する電源システムであって、
前記複数の電源ＩＣのうち第１の電源ＩＣから出力された電源電圧を分圧した分圧電圧を生成する分圧電圧生成部と、
前記第１の電源ＩＣから出力された電源電圧の電圧値を検出する電圧監視部と、
前記複数の電源ＩＣのうち前記第１の電源ＩＣ以外の第２の電源ＩＣから出力された電源電圧の電圧値を検出し、該検出された電圧値が、当該第２の電源ＩＣに設定された電圧値に応じて予め決められた値以下に低下すると、前記分圧電圧の電圧値を変化させる分圧電圧調整部と、を有し、
前記第１の電源ＩＣは、前記分圧電圧の電圧値を検出し、該検出された電圧値と所定の基準電圧値との差が所定値以上である場合、電源電圧の生成を停止し、
前記第２の電源ＩＣは、前記電圧監視部にて検出された電圧値が、前記第１の電源ＩＣに設定された電圧値に応じて予め決められた値以下に低下すると、電源電圧の生成を停止する電源システム。
【請求項２】
請求項１に記載の電源システムにおいて、
前記分圧電圧生成部は、
前記第１の電源ＩＣにて生成された電源電圧を前記負荷へ出力するための出力線に接続された第１の抵抗と、
前記第１の抵抗と直列に接続された第２の抵抗と、から構成され、
前記分圧電圧調整部は、
一端が外部から出力された電圧を受け付け、他端が前記第１の抵抗と前記第２の抵抗との接続点に接続されたスイッチと、
前記第２の電源ＩＣから出力された電源電圧の電圧値を検出し、該検出された電圧値が、当該第２の電源ＩＣに設定された電圧値に応じて予め決められた値以下に低下すると、前記スイッチをオンの状態にする制御部と、を有し、
前記第１の電源ＩＣは、前記接続点の電圧値を検出し、該検出された電圧値と前記所定の基準電圧値との差が前記所定値以上である場合、電源電圧の生成を停止する電源システム。
【請求項３】
請求項２に記載の電源システムにおいて、
前記スイッチの一端は、前記第１の電源ＩＣに設定された電圧値よりも高い電圧値の電圧を受け付ける電源システム。
【請求項１】
複数の電源ＩＣを有し、該複数の電源ＩＣのそれぞれが、当該電源ＩＣに設定された電圧値の電源電圧を生成して負荷へ出力する電源システムであって、
前記複数の電源ＩＣのうち第１の電源ＩＣから出力された電源電圧を分圧した分圧電圧を生成する分圧電圧生成部と、
前記第１の電源ＩＣから出力された電源電圧の電圧値を検出する電圧監視部と、
前記複数の電源ＩＣのうち前記第１の電源ＩＣ以外の第２の電源ＩＣから出力された電源電圧の電圧値を検出し、該検出された電圧値が、当該第２の電源ＩＣに設定された電圧値に応じて予め決められた値以下に低下すると、前記分圧電圧の電圧値を変化させる分圧電圧調整部と、を有し、
前記第１の電源ＩＣは、前記分圧電圧の電圧値を検出し、該検出された電圧値と所定の基準電圧値との差が所定値以上である場合、電源電圧の生成を停止し、
前記第２の電源ＩＣは、前記電圧監視部にて検出された電圧値が、前記第１の電源ＩＣに設定された電圧値に応じて予め決められた値以下に低下すると、電源電圧の生成を停止する電源システム。
【請求項２】
請求項１に記載の電源システムにおいて、
前記分圧電圧生成部は、
前記第１の電源ＩＣにて生成された電源電圧を前記負荷へ出力するための出力線に接続された第１の抵抗と、
前記第１の抵抗と直列に接続された第２の抵抗と、から構成され、
前記分圧電圧調整部は、
一端が外部から出力された電圧を受け付け、他端が前記第１の抵抗と前記第２の抵抗との接続点に接続されたスイッチと、
前記第２の電源ＩＣから出力された電源電圧の電圧値を検出し、該検出された電圧値が、当該第２の電源ＩＣに設定された電圧値に応じて予め決められた値以下に低下すると、前記スイッチをオンの状態にする制御部と、を有し、
前記第１の電源ＩＣは、前記接続点の電圧値を検出し、該検出された電圧値と前記所定の基準電圧値との差が前記所定値以上である場合、電源電圧の生成を停止する電源システム。
【請求項３】
請求項２に記載の電源システムにおいて、
前記スイッチの一端は、前記第１の電源ＩＣに設定された電圧値よりも高い電圧値の電圧を受け付ける電源システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−６５３８８（Ｐ２０１２−６５３８８Ａ）
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０５５０４（Ｐ２０１０−２０５５０４）
【出願日】平成２２年９月１４日（２０１０．９．１４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１４日（２０１０．９．１４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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