JP3158413B2 - アブソリュートエンコーダへの電源電圧供給装置 - Google Patents

アブソリュートエンコーダへの電源電圧供給装置

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は電源が切断されたとき、該電源に肩代りして
装置に電力を供給するバックアップ電力供給システムに
関する。
[従来の技術] 第3図は、バックアップ電力供給回路の従来例の構成
図である。
バックアップ電力供給回路26は、電源ESの正出力とバ
ックアップ用電池9の正出力が逆流阻止ダイオード10,1
1を介してOR接続されて成る。電源ESの電圧はバックア
ップ用電池9の電圧よりも高く設定されているので、電
源ESがオン状態のとき、逆流阻止ダイオード10を介して
機器20に電力が供給される。このとき、逆流阻止ダイオ
ード11には逆方向に電圧が印加されるので、電源ESから
バックアップ用電池9への電流の逆流は阻止される。電
源ESがオフ状態(ハイインピーダンス状態またはロウレ
ベル)になると、バックアップ用電池9が逆流阻止ダイ
オード11を介して機器20に電力を供給する。このときに
は、逆流阻止ダイオード10が、バックアップ用電池9か
ら電源ESへの電流の逆流を阻止する。このように、バッ
クアップ電力供給回路26は、電源ESとバックアップ用電
池9の少くとも一方の出力が逆流阻止ダイオード10また
は11に印加されると正電圧を出力する。この種のバック
アップ電力供給回路の最近の技術としては、特開平1−
107626号公報に記載された回路がある。
電源(以下、バックアップ用電池と区別するため装置
用電源と記す)がオフ状態になったときにおいても継続
して電力の供給を必要とする機器、すなわち、バックア
ップ用電池を必要とする機器(以下、第1種機器と記
す)の典型的な例としては、ロボットに取付けられたア
ブソリュートエンコーダのデータを記憶する揮発性メモ
リがある。装置用電源がオフになってロボットが停止し
た後、再びオンになる迄の間、揮発性メモリの内容を保
持しておかなれれば、ロボットは次の動作を開始するこ
とができない。したがって、揮発性メモリは、装置用電
源がオフになると同時にバックアップ用電池から電力の
供給を受けてその内容を保持する。
通常の装置は、前記の揮発性メモリのような第1種機
器と、装置用電源がオフ状態の間、電力を供給しないで
不動作状態にしておいても差支えない機器(以下、第2
種機器と記す)との両者を備えている。したがって、こ
のような装置は、バックアップ用電池またはバックアッ
プ電力供給回路と第1種機器とを接続する専用のケーブ
ルと、装置用電源と第2種機器とを接続する専用のケー
ブルとによって電力の供給を受ける。
第4図はアブソリュートエンコーダ装置とその電源部
で成るバックアップ電力供給システムの一例を示す図で
ある。第4図中、第3図と同一の部品は同一の参照番号
で示されている。
第4図のシステムにおいては、アブソリュートエンコ
ーダ装置2Aは電源部1Aから分離され、逆流阻止ダイオー
ド10,11はアブソリュートエンコーダ装置2A側に配置さ
れている。VMM,VCCはそれぞれ揮発性メモリ用の電圧お
よびロジック回路(第2種機器)用の電源の電圧であ
る。電圧VMMはバックアップ電力供給回路から供給され
る。装置用電源ESはスイッチ回路5を経てアブソリュー
トエンコーダ装置2Aに接続されている。スイッチ回路5
において、スイッチングトランジスタ7は、制御トラン
ジスタ8を介して開閉される。このシステムにおいて
は、バックアップ用電池9の出力を第1種機器に伝送す
る専用のケーブル31と、装置用電源ESの出力を第2種機
器に伝送する専用のケーブル32が用いられている。
[発明が解決しようとする課題] 前記のバックアップ電力供給システムにおいては、バ
ックアップ用電池またはバックアップ電力供給回路と第
1種機器、装置用電源と第2種機器とをそれぞれ接続す
る専用のケーブルが必要であるのでケーブル数が多くな
り、断線等による故障も多くなるという問題点がある。
本発明の目的は、ケーブル数の少いバックアップ電力
供給システムを提供することにある。
[課題を解決するための手段] 本発明のアブソリュートエンコーダへの電源電圧供給
装置は、 装置用電源が切断されたときにおいても継続して電力の
供給を必要とする第1の機器と、装置用電源が切断され
たときには電力の供給を必要としない第2の機器とを有
するアブソリュートエンコーダ装置に電源電圧を供給す
る装置であって、 バックアップ用電池および動作状態の時には前記電池
よりも高い電圧を出力するアブソリュートエンコーダ装
置用電源と、前記バックアップ用電池と前記アブソリュ
ートエンコーダ装置用電源の出力電圧をそれぞれ入力
し、それらの出力電圧のうち、高い方の出力電圧を出力
する逆流阻止ダイオードのOR接続を有し、前記アブソリ
ュートエンコーダ装置から分離して配置されていてOR接
続の出力を出力する電源回路と、 該電源回路の出力を前記アブソリュートエンコーダ装置
の第1の機器に接続するケーブルと、 アブソリュートエンコーダ装置に配属されて設けら
れ、電源回路の出力電圧を検出してその検出値が前記バ
ックアップ用電池の出力電圧よりも高く、かつ、装置用
電源電圧以下に設定された所定値以上のときにのみ、電
源回路の出力を第2の機器に接続するスイッチング手段
を有する。
[作用] 装置用電源が動作状態のとき、電源回路は装置用電源
の出力を出力する。その結果、電源回路の出力は所定値
よりも高くなり、スイッチング手段は装置用電源の出力
を第2の機器に接続する。したがって、第1の機器と第
2の機器はいずれも装置用電源から電力の供給を受け
る。装置用電源が切断状態のとき、電源回路はバックア
ップ用電池の出力を出力する。その結果、電源回路の出
力は所定値よりも低くなり、スイッチング手段は切断さ
れる。したがって、第1の機器のみがバックアップ用電
池から電力の供給を受ける。
このように、本発明のアブソリュートエンコーダへの
電源電圧供給装置は電源回路の出力のみを用いて従来の
バックアップ電力供給システムと同一の機能を果すこと
ができるので、電源回路の出力専用のケーブルのみで済
ますことができる。
[実施例] 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
第1図は本発明のバックアップ電力供給システムの第
1の実施例の構成図、第2図は第1図の電圧センサIC13
の電圧検出特性を示す図である。
本実施例のバックアップ電力供給システムは、電源回
路1と装置2によって構成されている。電源回路1と装
置2は相互に分離して設置され、装置2はケーブル3を
介して電源回路1から電力を供給されている。本実施例
の装置2はアブソリュートエンコーダ装置2で、エンコ
ーダ本体のほか、第1種機器としてエンコーダの初期位
置や発生パルス数を記憶する揮発性メモリ(図示せ
ず)、第2種機器としてパルスを計数し演算するロジッ
ク回路(図示せず)を含んでいる。ロジック回路は4.5V
以上(5V±10%)のロジック回路用電圧VCCを必要と
し、揮発性メモリは、常時はロジック回路用電圧VCC
ほぼ等しい電圧で動作され、装置用電源が切断されたと
きには記憶内容を保持するために3Vのバックアップ電圧
を必要とする。以下、揮発性メモリに印加される電圧を
メモリ用電圧VMMと記す。さらに、アブソリュートエン
コーダ装置2は本発明のスイッチング手段4を備えてお
り、その構成および機能については後に詳述する。
電源回路1はスイッチ回路5およびバックアップ電力
供給回路6によって構成されている。
スイッチ回路5は、第4図のスイッチ回路5と同一の
構成と機能をもち、同一部品には同一参照番号が付けら
れている。ベース信号Sがハイレベルのとき、装置用電
源(図示せず)ESはバックアップ電力供給回路6に接続
される。本実施例では、装置用電源ESの電圧は接地電位
に対して+5Vである。バックアップ電力供給回路6は、
第3図のバックアップ電力供給回路と同一の構成と機能
をもち、同一の部品には同一の参照番号が付けられてい
る。本実施例のバックアップ用電池の出力電圧は接地電
位に対して+3Vである。バックアップ電力供給回路6の
出力はケーブル3によってアブソリュートエンコーダ装
置2に伝送され、メモリ用電圧VMMを供給する。
スイッチング手段4は電圧センサIC13、スイッチング
トランジスタ12、インバータ14から成っている。PNPス
イッチングトランジスタ12はケーブル3によって伝送さ
れたバックアップ電力供給回路6の出力をロジック回路
に接続する。電圧センサIC13は、バックアップ電力供給
回路6の出力を検出し、その検出出力の反転信号によっ
てスイッチングトランジスタ12の接続を制御する。電圧
センサIC13としては、第2図に示されているように、入
力電圧が特定の電圧閾値VT以上のときにのみハイレベル
を出力するものが用いられる。本実施例では、電圧閾値
VTがバックアップ用電池の出力電圧(3V)よりも高く、
装置用電源の出力電圧(5V)よりも小さい、エプソンSC
1770シリーズのICが使用されている。したがって、バッ
クアップ電力供給回路6が装置用電源の電圧(5V)を出
力するときには、スイッチングトランジスタ12はオンに
なり、バックアップ用電池の出力(3V)を出力するとき
には、スイッチングトランジスタ12はオフになる。
次に本実施例の動作を説明する。
アブソリュートエンコーダ装置2を使用するときに
は、ベース信号Sをハイレベルにして装置用電源ESの出
力をバックアップ電力供給回路6に接続する。装置用電
源が動作状態のときにはバックアップ電力供給回路6は
装置用電源ESの出力電圧を出力し揮発性メモリにメモリ
用電圧VMMを供給する。また、このときには、スイッチ
ング手段4はオン状態になるので、バックアップ電力供
給回路6はロジック回路にロジック回路用電圧VCCを供
給する。装置用電源がオフ状態になるとバックアップ電
力供給回路6はバックアップ用電池の出力電圧(3V)を
出力する。このときには、スイッチング手段4はオフ状
態になるので、バックアップ電力供給回路6はメモリ用
電圧VMMのみを供給する。このようにスイッチング手段
の動作によって、バックアップ電力供給回路6の出力を
伝送するケーブル3のみで、従来のバックアップ電力供
給システムと同じ効果を達成することができる。
次に本発明の第2の実施例について説明する。
本実施例は、装置用電源およびバックアップ用電池の
負出力を装置に供給する場合である。この場合には、バ
ックアップ電力供給回路の逆流阻止ダイオードの順方向
を装置側から装置用電源側またはバックアップ用電池側
へ向ける。また、装置用電源の接地電位(正極電位)に
対する負極電圧の絶対値は、バックアップ用電池の接地
電位に対する負極電圧の絶対値よりも大きく設定され
る。したがって、バックアップ電力供給回路は、装置用
電源がオン状態のときには、装置用電源の負出力を出力
し、装置用電源がオフ状態のときには、バックアップ用
電池の負出力を出力する。
スイッチング手段の電圧閾値VTは、バックアップ用電
池の負出力よりも低く、装置用電源の負出力以上の値、
すなわち、バックアップ用電池の負出力の絶対値よりも
大きく装置用電源の負出力の絶対値以下の絶対値をもつ
よう設定される。そして、バックアップ電力供給回路の
出力電圧がこの電圧閾値VT以下になったとき、すなわち
バックアップ電力供給回路の出力電圧の絶対値が電圧閾
値の絶対値以上になったときにのみ、スイッチング手段
はバックアップ電力供給回路の出力を第2種機器に接続
する。また、装置用電源がオフ状態のときには、バック
アップ用電池の負出力は、第1種機器のみに電力を供給
する。
[発明の効果] 以上説明したように本発明のバックアップ電力供給シ
ステムは、電圧閾値の絶対値を、装置用電源の出力の絶
対値以下で、かつ、バックアップ用電池の出力の絶対値
よりも大きい所定値に定め、バックアップ電力供給回路
の出力の絶対値が該所定値以上の場合にのみ、バックア
ップ電力供給回路の出力を第2種機器に接続するように
することにより、バックアップ電力供給回路の出力のみ
の伝送によって従来のバックアップ電力供給システムと
同じ機能を達成することができ、その結果、電源回路と
装置とを接続するケーブル数を少くし、ケーブルの断線
による故障を少くすることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のバックアップ電力供給システムの第1
の実施例の構成図、第2図は第1図の電圧センサIC13の
電圧検出特性を示す図、第3図はバックアップ電力供給
回路の従来例の構成図、第4図はアブソリュートエンコ
ーダ装置とその電源部で成るバックアップ電力供給シス
テムの一例を示す図である。 1……電源回路、 2……アブソリュートエンコーダ装置、 3……ケーブル、 4……スイッチング手段、 5……スイッチ回路、 6……バックアップ電力供給回路、 7,12……スイッチングトランジスタ、 8……制御トランジスタ、 9……バックアップ用電池、 10,11……逆流阻止ダイオード、 13……電圧センサIC、 14……インバータ。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】装置用電源が切断されたときにおいても継
    続して電力の供給を必要とする第1の機器と、装置用電
    源が切断されたときには電力の供給を必要としない第2
    の機器とを有するアブソリュートエンコーダ装置へ電源
    電圧を供給する装置であって、 バックアップ用電池、および動作状態の時には前記電池
    よりも高い電圧を出力するアブソリュートエンコーダ装
    置用電源と、前記バックアップ用電池と前記アブソリュ
    ートエンコーダ装置用電源の出力電圧をそれぞれ入力
    し、それらの出力電圧のうち、高い方の出力電圧を出力
    する逆流阻止ダイオードのOR接続を有し、前記アブソリ
    ュートエンコーダ装置から分離して配置されていてOR接
    続の出力を出力する電源回路と、 該電源回路の出力を前記アブソリュートエンコーダ装置
    の第1の機器に接続するケーブルと、 前記アブソリュートエンコーダ装置に配属されて設けら
    れ、前記電源回路の出力電圧を検出してその検出値が前
    記バックアップ用電池の出力電圧よりも高く、かつ、装
    置用電源電圧以下に設定された所定値以上のときにの
    み、前記電源回路の出力を第2の機器に接続するスイッ
    チング手段を有するアブソリュートエンコーダへの電源
    電圧供給装置。
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