JPH0588161U - バックアップ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 主電源からの電力供給が停止したときに、バ
ッテリやコンデンサなどのバックアップ電源からの電力
供給によりメモリ内容等をバックアップするバックアッ
プ回路においてバックアップ可能時間の長いバックアッ
プ回路を提供することを目的とする。 【構成】 バックアップ時、バッテリやコンデンサなど
のバックアップ電源３の端子電圧をバックアップ対象回
路１の最低動作電圧（又は最低保持電圧）に変換する電
圧変換回路５を経由してバックアップ対象回路１に加え
ることにより、バックアップ対象回路への過剰なエネル
ギー供給がなくなり、バックアップ可能時間を延ばすこ
とができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、メモリ内容などを主電源停止時にも保持するためのバックアップ 回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の回路には、日本電気株式会社発行「ＮＥＣ電子コンポーネント データブック」に記載されている図５に示すような回路が用いられてきた。 図において、１はバックアップの対象となる回路、２は供給電源（図では＋５ Ｖ）が停止時はＯＦＦし供給電源が正常時はＯＮするダイオードやトランジスタ 等で構成されるスイッチ、３は供給電源正常時には抵抗４を経由して供給電圧ま でにチャージされるコンデンサ或いはバッテリなどのバックアップ電源である。

【０００３】 次に動作について説明する。 供給電源（＋５Ｖ）が正常時は、スイッチ２はＯＮしており、抵抗４を介して バックアップ対象回路１に電力を供給すると同時にコンデンサ或いはバッテリな どのバックアップ電源３を＋５Ｖまでにチャージしている。 供給電源（＋５Ｖ）が低下するとスイッチ２はＯＦＦし、供給電源とのライン を切断する。また、コンデンサ或いはバッテリなどのバックアップ電源３は供給 電源に変わってバックアップ対象回路１に電力を供給する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

従来のバックアップ回路は以上のように構成されているので、供給電源が低下 し、コンデンサ或いはバッテリでバックアップを開始した時点では供給電源と同 じ電圧でバックアップすることになるので、バックアップ対象回路が低抵抗に見 なせ、最低動作電圧或いは最低保持電圧が供給電源電圧より相当低いメモリ素子 のような負荷の場合、バックアップ電源にチャージされたエネルギーを過剰にバ ックアップ対象回路に供給することとなり、バックアップ時間が短くなると言う 問題があった。

【０００５】 この考案は上記のような課題を解決するためになされたものであり、コンデン サやバッテリによるバックアップ電源からバックアップ対象回路への過剰なエネ ルギーの供給を抑止し、バックアップ時間を延ばすことができるバックアップ回 路を得ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案に係るバックアップ回路は、コンデンサやバッテリによるバックアッ プ電源に切り替わった時点からバックアップ電源電圧をバックアップ対象回路の 最低動作電圧に変換して供給する電圧変換回路を設けたものである。

【０００７】

【作用】

この考案におけるバックアップ回路は、電圧変換回路を設けたことによりバッ クアップ対象回路への過剰なエネルギー供給がなくなり、バックアップ可能時間 が延びる。

【０００８】

【実施例】

実施例１． 以下、この考案の実施例１を図に基づいて説明する。 図１において、１，２，３，４は従来構成の図５と同じ構成要素であり、５は コンデンサ或いはバッテリなどのバックアップ電源３の電圧からバックアップ対 象回路１の最低動作電圧（又は最低保持電圧）に変換する電圧変換回路、６は供 給電源が正常時にはＡ側に倒れバックアップ対象回路１に供給電源＋５Ｖから直 接電源を得るようにし、供給電源が低下時にはＢ側に倒れ、電圧変換回路５によ りコンデンサ或いはバッテリなどのバックアップ電源３からバックアップ対象回 路１の最低動作電圧に変換した電圧を供給するように動作するスイッチ、７はス イッチ６の切り換え動作中にバックアップ対象回路１に電力を供給するための補 助コンデンサである。

【０００９】 次に動作について説明する。 供給電源（＋５Ｖ）が正常時は、スイッチ２はＯＮしており、スイッチ６を介 してバックアップ対象回路１に電源を供給すると同時に、抵抗４を介してコンデ ンサ或いはバッテリなどのバックアップ電源３を＋５Ｖまでにチャージしている 。 供給電源（＋５Ｖ）が低下するとスイッチ２はＯＦＦし、供給電源とのライン を切断する。また、スイッチ６はＢ側に倒れ、コンデンサ或いはバッテリなどの バックアップ電源３は供給電源に変わってバックアップ対象回路１に電圧変換回 路５を経由して電力を供給する。スイッチ６がＡからＢに切り替わる動作時間中 だけは補助コンデンサ７がバックアップ対象回路１に電力を供給する。 ここで、電圧変換回路５はコンデンサ或いはバッテリ３のチャージ電圧をバッ クアップ対象回路１の最低動作電圧（又は最低保持電圧）に変換する。 次に、この考案によるバックアップ回路によりバックアップ可能時間が延びる 原理を説明する。まず、従来のバックアップ回路の等価回路は図２のように書け る。すなわち、バックアップ対象回路１の負荷を固定抵抗ＲＬとし、バックアッ プ対象回路１の最低動作電圧をＥ１とおくと、従来回路でのバックアップ可能時 間は ｔ１＝−ＲＬ×Ｃ×ｌｎ（Ｅ１／Ｅ）・・・（１） と表すことができる。 次に、本発明によるバックアップ回路の図１の等価回路は図３のように書ける 。即ち、バックアップ対象回路１の等価抵抗ＲＬには最低動作電圧Ｅ１が加えら れており、コンデンサ又はバッテリからは電圧変換回路５の変換効率ηだけ余分 の電流Ｉが流れている。 ここで、電圧変換回路５の最低動作電圧もＥ１に等しいとき、本考案によるバ ックアップ回路のバックアップ可能時間ｔ２及び電流Ｉは、 ｔ２＝Ｃ×（Ｅ−Ｅ１）／Ｉ・・・・（２） Ｉ＝（Ｅ１／ＲＬ）／η ・・・・（３） と表せられる。 例えば、Ｅ＝５Ｖ，Ｅ１＝２Ｖ，Ｃ＝１Ｆ，ＲＬ＝１ＫΩ，η＝0.8 の場合、 従来の回路であれば、式（１）より ｔ１＝−1000×１×ｌｎ（２／５）＝916 秒 本考案の回路であれば、式（３）より Ｉ＝（２／1000）／0.8 ＝2.5 ｍＡ よって、バックアップ可能時間は式（２）より ｔ２＝１×（５−２）／2.5 ｍＡ＝1200秒 であり、約30％バックアップ可能時間が延びることになる。

【００１０】 実施例２． 次に、この考案の他の実施例について説明する。図４は、その構成を示すもの であり、１〜７は、図１と同じ構成要素である。８，9a，9bは電圧変換回路５の 最低動作電圧がバックアップ対象回路１の最低動作電圧（または最低保持電圧） より高い場合に設けられる要素であり、８はバックアップ電源３のチャージ電圧 が電圧変換回路５の最低動作電圧より低下すると切り替え信号をスイッチ9a, 9b に対して出力する電圧低下検出回路、9a, 9bは、電圧低下検出回路８の制御によ り、バックアップ電源３のチャージ電圧が電圧変換回路５の最低動作電圧より高 い場合はＣ，Ｃ^- 側に倒れ、電圧変換回路５を経由してバックアップ対象回路１ にバックアップ電圧を供給し、コンデンサ或いはバッテリ３のチャージ電圧が電 圧変換回路５の最低動作電圧より低い場合はＤ，Ｄ^- 側に倒れ電圧変換回路５を バイパスして、バックアップ電源３のチャージ電圧を直接バックアップ対象回路 １に加えるスイッチである。

【００１１】 このように構成することにより、供給電源電圧Ｅ，電圧変換回路５の最低動作 電圧Ｅａ，バックアップ対象回路１の最低動作電圧（または最低保持電圧）をＥ １とし、Ｅ＞Ｅａ＞Ｅ１の関係があり、バックアップ電源３のチャージ電圧ｖが Ｅ＞ｖ＞Ｅａの場合は、電圧変換回路５によりバックアップ対象回路１の最低動 作電圧または最低保持電圧のＥ１がバックアップ対象回路１に加えられることに なる。また、Ｅａ＞ｖ≧Ｅ１になったときは、バックアップ電源３のチャージ電 圧ｖが直接バックアップ対象回路１に加えられる。このように構成することで、 電圧変換回路５の最低動作電圧がバックアップ対象回路１の最低動作電圧よりも 高い場合にでも、従来回路に比べてバックアップ可能時間を延ばすことができる 。

【００１２】

【考案の効果】

以上のように、この考案によれば、バックアップ回路のバックアップ電源のチ ャージ電圧を電圧変換回路によりバックアップ対象回路の最低動作電圧（または 最低保持電圧）に変換してバックアップ対象回路に加えるようにしたので、バッ クアップ可能時間が延びる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の１実施例を示すブロック図である。

【図２】従来回路のバックアップ時の等価回路図であ
る。

【図３】図１の回路のバックアップ時の等価回路図であ
る。

【図４】この考案の他の実施例を示すブロック図であ
る。

【図５】従来のバックアップ回路を示す回路図である。

【符号の説明】

５ 電圧変換回路 ６ スイッチ ７ 補助コンデンサ ８ 電圧低下検出回路 9a スイッチ 9b スイッチ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 主電源の供給停止時に、コンデンサ或い
   はバッテリなどのバックアップ電源からバックアップの
   対象となる回路に電力を供給するように構成されたバッ
   クアップ回路において、バックアップを開始したとき上
   記バックアップ電源の電圧を上記バックアップ対象回路
   の最低動作電圧に下げて該バックアップ対象回路に与え
   る電圧変換回路を設けたことを特徴とするバックアップ
   回路。