説明

電源供給制御装置

【課題】複数の外部装置に対する通電タイミング及び通電許可条件を1つの装置で行うことができ、汎用性がある電源供給制御装置及び方法を提供する。
【解決手段】複数の外部装置に対する電源供給を制御する電源供給制御装置であって、電源供給の制御開始要求を検出する要求検出手段と、少なくとも、前記外部装置への通電タイミング及び通電許可条件を記憶する記憶手段を有し、前記要求検出手段による電源供給の制御開始要求の検出に応答して、前記記憶手段に記憶された通電タイミング及び通電許可条件に基づいて、前記各外部装置への電源の通電及び遮断を制御する制御手段とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数の半導体デバイスを備えた電子機器において、複数のデバイスへの電源供給を制御する電源供給制御装置及び方法に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、携帯機器のシステムには、LSI、IC、メモリ等の複数の半導体デバイスを備えて構成される。これらの半導体デバイスへの電源供給順序、電源供給許可条件及び電源遮断順序、リセットタイミングは、システムの動作フロー、個々のデバイス特性、及びシステムの状態を考慮することが必要である。このため、システムにおける、電源管理装置は、複数電源の制御する技術が考えられ既に知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、今までの電源管理装置は、特定システムでの電源供給順序、電源供給許可条件及び電源遮断順序、リセットタイミングを行うのみであったが、システムの構成要素の特性などに応じた電源管理が必要で、システム毎に電源管理装置が必要となる。さらに、システムの変更発生した場合に、その変更量には関係なく、電源管理装置の再開発も必要となり、多くの工数、費用が必要となるという問題があった。
【0004】
特許文献1には、2種以上の異なる出力電圧の定電圧レギュレータ群の電源投入順序を自由に設定する目的で、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)に設定された値よりタイミング生成を行い、複数のレギュレータへ電源を投入する電源装置について開示されている。具体的には、電池電圧検出部のタイミングを基準とし、内蔵クロックジェネレータのクロックを参照して制御回路においてカウントを開始し、カウント値と各EEPROMに設定された値とが一致したタイミングで各電源を投入し、内蔵されたEEPROMへの設定は、LSIテスト時に所望の値をテストインターフェイス経由で書き換える。
【0005】
ここで、特許文献1においては、電源投入順序を自由に設定することは開示されているが、電源供給許可条件、電源遮断制御、リセット制御の汎用性という問題は解消できていない。
【0006】
本発明の目的は以上の問題点を解決し、複数の外部装置に対する通電タイミング及び通電許可条件を1つの装置で行うことができ、汎用性がある電源供給制御装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係る電源供給制御装置は、
複数の外部装置に対する電源供給を制御する電源供給制御装置であって、
電源供給の制御開始要求を検出する要求検出手段と、
少なくとも、前記外部装置への通電タイミング及び通電許可条件を記憶する記憶手段を有し、前記要求検出手段による電源供給の制御開始要求の検出に応答して、前記記憶手段に記憶された通電タイミング及び通電許可条件に基づいて、前記各外部装置への電源の通電及び遮断を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする電源供給制御装置。
【0008】
また、本発明に係る電源供給制御方法は、制御手段が、複数の外部装置に対する電源供給を制御する電源供給制御方法であって、
電源供給の制御開始要求を検出するステップと、
前記制御手段が、少なくとも、前記外部装置への通電タイミング及び通電許可条件を記憶する記憶手段を有し、前記要求検出手段による電源供給の制御開始要求の検出に応答して、前記記憶手段に記憶された通電タイミング及び通電許可条件に基づいて、前記各外部装置への電源の通電及び遮断を制御するステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
従って、本発明に電源供給制御装置及び方法によれば、複数の外部装置に対する通電タイミング及び通電許可条件を1つの装置で行うことができる。例えば、当該電源供給制御装置及び方法によれば、マスク改定を行わず、電源供給順序、電源供給許可条件及び電源遮断順序、外部デバイスへのリセットタイミングの変更ができる。電源供給順序、電源供給許可条件及び電源遮断順序、リセットタイミングの設定値を、OTP(One Time Programmable)メモリなどの記憶手段へプログラム、各半導体デバイスへの電源制御は設定されたプログラム順じて行う。各半導体デバイスへの電源管理の変更時には、前記記憶手段へ再プログラムを行うので汎用性が高い。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の一実施形態に係る電源供給制御装置の構成を示すブロック図である。
【図2】図1の電源供給制御部3の詳細構成を示すブロック図である。
【図3】図1の電源供給制御装置において異常検出なしのときの電源供給制御処理を示すタイミングチャートである。
【図4】図1の電源供給制御装置において低電圧検出のときの電源供給制御処理を示すタイミングチャートである。
【図5】図1の電源供給制御装置において高温検出からの復帰時の電源供給制御処理を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。
【0012】
図1は本発明の一実施形態に係る電源供給制御装置の構成を示すブロック図である。本発明に係る実施形態は、複数の半導体デバイス4〜6への電源供給制御装置において、電源供給順序、電源供給許可条件及び電源遮断順序、リセットタイミングを、OTP(One Time Programmable)メモリの使用によりプログラマブル化し、一つの電源供給制御装置の汎用性を高め、各半導体デバイスへの電源管理制御を設定されたプログラム順に行うことを特徴としている。
【0013】
図1において、この実施形態に係る電源供給制御装置は、例えば携帯電話装置などの電子機器の電源管理のための装置であって、
(a)例えば電源スイッチなどの起動スイッチ7の押下、若しくはリアルタイムクロック8のアラーム等の要求信号を検出する要求信号検出部1と、
(b)温度センサによる温度、電圧監視センサによる電圧を監視して温度又は電圧の検出結果に応じて動作許可条件を検出して、例えば高温検出信号及び低電圧検出信号を発生して出力する動作許可条件検出部2と、
(c)電源供給線P1〜P3を介して外部の半導体デバイス4〜6への電源供給及び外部の半導体デバイス4〜6へのリセット制御を行うリセット信号を発生する電源供給制御部3とを備えて構成される。
【0014】
電源供給制御部3は、記憶装置であるOTPメモリ16を備え、外部の各半導体デバイス4〜6への通電タイミングE1〜E3のデータ、遮断タイミングH1〜H3のデータ、低電圧起動許可L1〜L4及び高温起動許可H1〜H4などの通電許可条件のデータ、リセットタイミング及びリセット解除タイミングのデータを含む制御データをOTPメモリ16に格納し、制御データに基づいて半導体デバイス4〜6に対して電源供給制御を行う。
【0015】
図2は図1の電源供給制御部3の詳細構成を示すブロック図である。図2において、電源供給制御部3は、
(a)電源の制御開始要求を示す図1の要求信号検出部1からの起動要求信号(起動要求のときLレベルからHレベルとなる)や、図2の動作許可条件検出部2からの高温検出信号及び低電圧検出信号(それぞれ検出時LレベルからHレベルとなる)を入力してこれらの要求信号等を検出してその結果を示す信号を出力するとともに、高温や低電圧などの異常状態からの復帰を検出してその結果を示す信号を出力する、電源制御のための要求信号等検出回路11と、
(b)要求信号等検出回路11からの信号に基づいて制御動作のためのクロックを発生するクロック発生回路12と、
(c)クロック発生回路12からのクロックを計数してそのカウント値を各一致回路21〜24に出力するとともに、要求信号等検出回路11からの信号に基づいて異常検出状態信号を発生して各一致回路21〜24に出力することによりタイミング生成を行うカウンタ13と、
(d)一致回路21〜23からの一致タイミング信号S1〜S3(一致タイミングでHレベルとなる)に基づいて半導体デバイス4〜6に対して電源電圧を電源供給線P1〜P3を介して供給する電源回路31〜33と、
(e)一致回路24からの一致タイミング信号S4(一致タイミングでHレベルになる)に基づいて外部の各半導体デバイス4〜6に対してリセット信号を発生して出力するリセット発生回路34と、
(f)電源回路21〜23への通電タイミング値(E1〜E3)、遮断タイミング値(H1〜H3)、電源回路21〜23及びリセット発生回路24への異常状態時(この例での異常状態とは、高温検出、低電圧検出を指す。)の通電許可/非許可(L1〜L4,H1〜H4)、リセットタイミング値及びリセット解除タイミング値を含む制御データを記憶するOTPメモリ16と、
(f)前記制御データをeFUSE書き込みによりOTPメモリ16に書き込むことによりOTPメモリ16のプログラム制御を行うOTPメモリ制御部14と、
(g)OTPメモリ16に記憶される制御データ値と、カウンタ13のカウント値とを比較して一致するとき一致タイミング信号(通電要求信号又遮断要求信号)S1〜S3又はリセット信号発生要求信号S4を出力する一致回路21〜24と、
(h)起動要求信号に対して非許可判定がされた非許可検出U1〜U4の履歴を記憶する非許可検出保持回路15とを備えて構成される。
【0016】
ここで、OTPメモリ16からの通電タイミングE1、遮断タイミングH1、低電圧起動許可L1、及び高温起動許可H1を含む制御データが一致回路21に入力される。また、OTPメモリ16からの通電タイミングE2、遮断タイミングH2、低電圧起動許可L2、及び高温起動許可H2を含む制御データが一致回路22に入力される。さらに、OTPメモリ16からの通電タイミングE3、遮断タイミングH3、低電圧起動許可L3、及び高温起動許可H3を含む制御データが一致回路23に入力される。またさらに、OTPメモリ16からのリセット解除タイミング、リセットタイミング、低電圧起動許可L4、及び高温起動許可H4を含む制御データが一致回路24に入力される。
【0017】
要求信号等検出回路11は、図1の要求信号検出部1からの起動要求信号や、図2の動作許可条件検出部2からの高温検出信号及び低電圧検出信号を入力してこれらの要求信号等を検出してその結果を示す信号を出力するとともに、高温や低電圧などの異常状態からの復帰を検出してその結果を示す信号を出力する。すなわち、要求信号等検出回路11は、起動要求又は異常状態からの復帰を検出する。クロック発生回路12は、要求信号等検出回路11からの信号に基づいて所定周期のクロックパルスを発生し、クロック発生回路11で発生されるクロックパルスは、カウンタ13に供給される。
【0018】
クロック発生回路13は、発生するクロックパルスをOTPメモリ16に格納されたタイミング設定値のビット数で決定し、2のビット数乗となる。例えばビット数が4であればクロックは16サイクルで停止、5ビットであれば32サイクルである。カウンタ13のカウント値と、各制御データに関してOTPメモリ16に記憶されたタイミング設定値は一致回路21〜24で比較され、一致タイミング信号(通電要求信号又は遮断要求信号)S1〜S3又はリセット信号発生要求信号S4が示す一致タイミングで、電源回路31〜33から外部の半導体デバイス4〜6への電源供給を含む電源制御、並びに、リセット信号発生回路34から外部の半導体デバイス4〜6へのリセット信号によるリセット制御を行う。また、異常状態での起動要求時には、OTPメモリ16に記憶された制御データが許可であれば、通電又はリセット解除、非許可であれば遮断又はリセットを継続する。また、異常状態で起動要求が非許可判定された場合、その履歴は非許可検出U1〜U4として非許可検出保持回路15が記憶しており、後に読み出しを行うことで異常状態のデバックに使用される。ここで、OTPメモリ16はOTPメモリ制御部14を通してプログラムされる。通常動作には、OTPメモリ16へのプログラムの書き換えは抑制されており、OTPメモリプログラム専用のテストモードでのみ書き換えが可能となる。
【0019】
次いで、以上のように構成された電源供給制御装置の動作について以下に説明する。
【0020】
いま、図1に示す起動スイッチ7が押下されてオンされると、要求信号検出部1より制御開始の起動要求信号が出力され、これに応答して、電源供給制御部3は予め定めた手順により以下のような制御処理を行う。
【0021】
図3は図1の電源供給制御装置において異常検出なしのときの電源供給制御処理を示すタイミングチャートである。この例では、OTPメモリ16の設定は以下のように設定されているものとする。
【0022】
[表1]
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
通電タイミングE1:1;遮断タイミングH1:15;低電圧起動許可L1:許可;高温起動許可H1:許可;
通電タイミングE2:4;遮断タイミングH2:13;低電圧起動許可L2:非許可;高温起動許可H2:許可;
通電タイミングE3:8;遮断タイミングH3:11;低電圧起動許可L3:非許可;高温起動許可H3:非許可;
リセット解除タイミング:15;リセットタイミング:2;低電圧起動許可L4:非許可;高温起動許可H4:非許可.
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【0023】
まず、要求信号等検出回路11は起動要求信号を検出し、クロック発生回路12に通知される。この例では、各タイミング値は4ビットで、発生されるクロックパルスは16とする。クロックの発生によりカウンタ13はカウント動作を開始し、カウンタ13のカウント値(以下、カウント値という。)が1に到達すると、一致回路21は通電タイミングE1とカウント値の一致を検出し、電源回路31に一致タイミング信号(通電要求信号)S1を出力する。同様に、カウント値が4に到達すると、一致回路22は一致タイミング信号(通電要求信号)S2を出力し、カウント値が8に到達すると、一致回路23は一致タイミング信号(通電要求信号)S3を出力する。カウント値が15に到達すると、一致回路21はリセット解除タイミングと、カウント値との一致を検出して、一致回路24はHレベルのリセット信号発生要求信号(リセット解除)S4を出力することにより、Lレベルのリセット信号を発生して、リセットを解除し、外部の半導体デバイス4〜6の動作が許可される。また、カウンタ13からは、クロック発生回路12に対してクロック停止の要求信号(Lレベルの起動要求信号)を出力し、これに応答して、クロック発生回路12によるクロック発生は停止される。
【0024】
次いで、電源スイッチ7が開放されてオフされると、要求信号等検出回路11は起動要求信号の停止(Lレベルの起動要求信号)を検出し、クロック発生回路12に通知される。起動の動作と同様に、クロックの発生によりカウンタ13はカウント動作を開始する。カウント値が2に到達すると一致回路24はLレベルのリセット信号発生要求信号(リセット)S4を出力することにより、Hレベルのリセット信号を発生して、外部の半導体デバイス4〜6へのリセットを行い、動作は抑制される。次いで、カウント値が11のとき、一致回路23は、遮断タイミングH3の制御データと、カウント値の一致を検出し、電源回路33に一致タイミング信号(遮断要求信号)S3を出力して遮断要求を行い、電源回路33からの電源供給を停止する。同様にカウント値が13に到達すると、一致回路22は、遮断タイミングH2の制御データと、カウント値の一致を検出し、電源回路32に一致タイミング信号(遮断要求信号)S2を出力して遮断要求を行い、電源回路32からの電源供給を停止し、次いで、カウント値が15に到達すると、一致回路21は、遮断タイミングH1の制御データと、カウント値の一致を検出し、電源回路31に一致タイミング信号(遮断要求信号)S2を出力して遮断要求を行い、電源回路31からの電源供給を停止する。そして、起動制御と同様にカウンタ13からは、クロック発生回路12にクロック停止の要求を行い、クロックは停止する。
【0025】
図4は図1の電源供給制御装置において低電圧検出のときの電源供給制御処理を示すタイミングチャートである。図4を参照して、低電圧検出での動作例について説明する。ここで、OTPメモリ16の設定は、図3と同様とする。
【0026】
図4において、図1の動作許可条件検出部2は、電源電圧を監視し、電圧が所定の検出しきい値電圧を下回った場合に、低電圧検出信号を制御部3に出力して「低電圧検出」を通知する。図4は、「低電圧検出」が持続されている状態での電源回路31からの電源供給状態を示している。図4から明らかなように、要求信号等検出回路11による起動要求信号の検出、クロック発生回路12、カウンタ13動作は図3(異常検出無し)と同様であるが、一致回路21〜24には、カウンタ値と、異常検出状態信号(低電圧検出状態)が通知される。一致回路21は低電圧起動が許可されており、一致タイミング信号S1は図3と同様に通電要求信号となり通電要求を行うが、一致回路22〜24は低電圧起動が非許可のため、一致タイミング信号S2とS3は遮断要求信号となり遮断要求を継続し、一致タイミング信号S4はリセット要求信号となり、リセット要求を継続する。
【0027】
図5は図1の電源供給制御装置において高温検出からの復帰時の電源供給制御処理を示すタイミングチャートである。図5を参照して、異常状態からの復帰を、高温検出からの復帰の動作例について説明する。ここで、OTPメモリ16の設定は、図3と同様とする。図5において、図1の動作許可条件検出部2は、温度を監視し、所定の検出しきい値温度を上回った場合に、「高温検出」を示す高温検出信号を電源供給制御部3に通知する。ここで、図5は、「高温検出」後、温度が低下による「高温検出解除」の状態での電源供給を示す。図5から明らかなように、要求信号等検出回路11による起動要求信号の検出、クロック発生回路12、カウンタ13の動作は図3(異常検出無し)と同様であるが、一致回路21〜24には、カウンタ値と、異常検出状態信号(高温検出状態)が通知される。一致回路21と22には「高温起動」が許可されており、一致タイミング信号S1とS2は既にHレベルであって、通電要求信号となっている。温度が低下し、「高温検出」が解除されると要求信号等検出回路11は「高温検出解除」を検出し、クロック発生回路12に通知される。クロックの発生によりカウンタ13はカウント動作を開始し、カウント値が8に到達すると、一致回路23は通電タイミングE3とカウント値の一致を検出し電源回路33にHレベルの一致タイミング信号(通電要求信号)S3を出力して通電要求を行う。カウント値が15に到達すると一致回路24はHレベルの一致タイミング信号(リセット解除信号)を出力してリセット信号発生信号に対してLレベルのリセット信号を出力させて、リセットの解除を要求し、外部の半導体デバイス4〜6の動作が許可される。また、カウンタ13からは、クロック発生回路12にクロック停止の要求を行い、クロックは停止する。
【0028】
以上の実施形態において、半導体デバイス4〜6を設けているが、本発明はこれに限らず、外部の所定の電子機器の装置又はデバイスであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【0029】
以上詳述したように、本発明に電源供給制御装置及び方法によれば、複数の外部装置に対する通電タイミング及び通電許可条件を1つの装置で行うことができる。例えば、当該電源供給制御装置及び方法によれば、マスク改定を行わず、電源供給順序、電源供給許可条件及び電源遮断順序、外部デバイスへのリセットタイミングの変更ができる。電源供給順序、電源供給許可条件及び電源遮断順序、リセットタイミングの設定値を、OTP(One Time Programmable)メモリなどの記憶手段へプログラム、各半導体デバイスへの電源制御は設定されたプログラム順じて行う。各半導体デバイスへの電源管理の変更時には、前記記憶手段へ再プログラムを行うので汎用性が高い。
【符号の説明】
【0030】
1…要求信号検出部、
2…動作許可条件検出部、
3…電源供給制御部、
4〜6…半導体デバイス、
7…起動スイッチ、
8…リアルタイムクロック、
11…要求信号等検出回路、
12…クロック発生回路、
13…カウンタ、
14…OTPメモリ制御部、
15…非許可検出保持回路、
16…OTPメモリ、
21〜24…一致回路、
31〜33…電源回路、
34…リセット信号発生回路。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0031】
【特許文献1】特開2006−204013号公報

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の外部装置に対する電源供給を制御する電源供給制御装置であって、
電源供給の制御開始要求を検出する要求検出手段と、
少なくとも、前記外部装置への通電タイミング及び通電許可条件を記憶する記憶手段を有し、前記要求検出手段による電源供給の制御開始要求の検出に応答して、前記記憶手段に記憶された通電タイミング及び通電許可条件に基づいて、前記各外部装置への電源の通電及び遮断を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする電源供給制御装置。
【請求項2】
前記記憶手段はさらに、遮断タイミング及びリセットタイミングを記憶し、
前記制御手段は、前記制御開始要求の検出に応答して、前記記憶手段に記憶された通電タイミング、遮断タイミング、リセットタイミング及び通電許可条件に基づいて、前記各外部装置への電源の通電及び遮断を制御することを特徴とする請求項1に記載の電源供給制御装置。
【請求項3】
所定の動作許可条件を検出する動作許可条件検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記動作許可条件検出手段からの情報及び前記通電許可条件に基づいて、前記外部装置へ通電するか否かを判定することを特徴とする請求項1又は2に記載の電源供給制御装置。
【請求項4】
前記動作許可条件は温度又は電圧に関する動作許可条件であることを特徴とする請求項3記載の電源供給制御装置。
【請求項5】
前記制御手段が、所定の異常状態において前記電源供給の制御開始要求が非許可判定したときの通電非許可情報を記憶し読み出せる手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1から4までに記載の電源供給制御装置。
【請求項6】
制御手段が、複数の外部装置に対する電源供給を制御する電源供給制御方法であって、
電源供給の制御開始要求を検出するステップと、
前記制御手段が、少なくとも、前記外部装置への通電タイミング及び通電許可条件を記憶する記憶手段を有し、前記要求検出手段による電源供給の制御開始要求の検出に応答して、前記記憶手段に記憶された通電タイミング及び通電許可条件に基づいて、前記各外部装置への電源の通電及び遮断を制御するステップとを含むことを特徴とする電源供給制御方法。
【請求項7】
前記記憶手段はさらに、遮断タイミング及びリセットタイミングを記憶し、
前記制御手段が、前記制御開始要求の検出に応答して、前記記憶手段に記憶された通電タイミング、遮断タイミング、リセットタイミング及び通電許可条件に基づいて、前記各外部装置への電源の通電及び遮断を制御するステップを含むことを特徴とする請求項6に記載の電源供給制御方法。
【請求項8】
所定の動作許可条件を検出するステップをさらに含み、
前記制御手段が、前記動作許可条件検出手段からの情報及び前記通電許可条件に基づいて、前記外部装置へ通電するか否かを判定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項6又は7に記載の電源供給制御方法。
【請求項9】
前記動作許可条件は温度又は電圧に関する動作許可条件であることを特徴とする請求項8記載の電源供給制御方法。
【請求項10】
前記制御手段が、所定の異常状態において前記電源供給の制御開始要求が非許可判定されたときの通電非許可情報を記憶し読み出せるステップをさらに含むことを特徴とする請求項6から9までに記載の電源供給制御方法。

【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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