ホーム > 特許ランキング > カシオ計算機株式会社
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-09-11
(45)【発行日】2023-09-20
(54)【発明の名称】電源回路、電源制御方法、及び電源制御プログラム
(51)【国際特許分類】
G06F 1/26 20060101AFI20230912BHJP
G05F 1/56 20060101ALI20230912BHJP
【ＦＩ】
G06F1/26
G05F1/56 310B
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2021139493
(22)【出願日】2021-08-30
(62)【分割の表示】P 2019069594の分割
【原出願日】2019-04-01
(65)【公開番号】P2021193581
(43)【公開日】2021-12-23
【審査請求日】2022-02-09
(73)【特許権者】
【識別番号】000001443
【氏名又は名称】カシオ計算機株式会社
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 英男
(72)【発明者】
【氏名】石原 正規
【審査官】松浦 かおり
(56)【参考文献】
【文献】特開２００８－２３６８７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０８６５７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－１６６４９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－０２９４６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－２２３２２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０５０９０２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０６Ｆ １／２２ －１／３２９６
Ｇ０５Ｆ １／４４５
Ｇ０５Ｆ １／５６
Ｇ０５Ｆ １／６１３
Ｇ０５Ｆ １／６１８
Ｈ０２Ｊ １／００ －１／１６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
負荷に所定の直流電圧を印加する電源部と、直流電源と前記電源部の入力端子との接続を短絡、または開放させるスイッチと、
温度を計測するセンサ部と、
前記スイッチを短絡させても、前記電源部から前記負荷に対して前記所定の直流電圧が印加されないと判定したときには、前記スイッチを開放させ、前記スイッチを開放させてから所定時間経過後に、前記スイッチを短絡させる制御部と、
を備え、
前記所定時間は、前記センサ部が計測した前記温度が低いほど、長い値に設定されていることを特徴とする電源回路。
【請求項2】
前記電源部は、入力電圧を降圧する第１降圧部と、該第１降圧部の出力電圧を降圧する第２降圧部と、前記第１降圧部から前記第２降圧部への電力供給を制御する論理回路と、基準電源と、を備え、
前記負荷は、前記第２降圧部の出力端子に接続されており、
前記制御部は、前記第２降圧部の出力電圧と前記基準電源の電圧との比較結果に基づいて前記判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の電源回路。
【請求項3】
前記所定時間は、前記第１降圧部の出力電圧が高いほど、長い値に設定されていることを特徴とする請求項２に記載の電源回路。
【請求項4】
負荷に所定の直流電圧を印加する電源部と、直流電源と前記電源部の入力端子との接続を短絡、または開放するスイッチと、温度を計測するセンサ部と、前記スイッチを制御する制御部とを有する電気回路における前記制御部が実行する電源制御方法であって、前記スイッチを短絡させた後に、前記電源部から前記負荷に対して前記所定の直流電圧が印加されるか判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて前記電源部から前記負荷に対して前記所定の直流電圧が印加されない判定したときに、前記スイッチを開放させる開放ステップと、
前記センサ部が測定した温度に応じて、前記スイッチを短絡させるまでの所定時間を設定し、前記スイッチを開放させてから所定時間経過後に、前記スイッチを短絡させる短絡ステップと、を実行する
ことを特徴とする電源制御方法。
【請求項5】
請求項４に記載の電源制御方法を前記制御部に実行させることを特徴とする電源制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電源回路、電源制御方法、及び電源制御プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
スマートウォッチ等の携帯型電子機器は、一次電池や二次電池等の直流電源と、液晶表示パネルと、液晶表示パネル等を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、直流電源の電圧を昇降圧してＣＰＵや液晶表示パネルを駆動する電源部とを備えて構成されている。
【0003】
電子機器、例えば電源部に実装されているコンデンサは、低温時には容量が低下する性質を有している。電子デバイス自体が熱を発するため、電子機器を低温環境下で使用するときであっても、使用中にコンデンサが温度上昇し、容量低下が問題となることはない。しかしながら、停止状態、且つ低温環境下に置かれていた電子機器を再起動する場合には、コンデンサの容量が低下した状態になっている。このような状態のときには、出力電力が規定値に達せず、電子機器が正常に起動しないことがある。
【0004】
このような問題を解決するために、特許文献１には、低温による不起動を防止する電子装置の起動方法が開示されている。つまり、特許文献１に記載の技術は、電子機器が起動された際に空間内の温度が第１の温度以下であった場合には、制御手段は記憶手段からのプログラムの読み出しを行わずに待機し、ファン等の吸排気を行わないようにしている。これにより、特許文献１に記載の技術は、素子の発熱によって、空間内の温度が第１の温度を超過したときに、制御手段が記憶手段からプログラムを読み出して起動するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２００４－１８５４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、ファン等で吸排気を行って、温度を低下させることを前提にした技術である。装置の起動に失敗する他の要因として、例えば、コンデンサの容量低下による起動失敗時から時間を置かず、再起動した場合、コンデンサの電荷が抜けきらず、再起動に失敗してしまうことがある。なお、このような場合、特許文献１の技術を用いて、問題を解決しようとしても、素子の温度上昇を期待できないので、第１の温度に到達することがなく、ユーザに必要以上の待ち時間を強要してしまう結果になる。
【0007】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、電源部の再起動を成功させることができる電源回路、電源制御方法、及び電源制御プログラ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】
【0008】
前記課題を解決するために、本発明の電源回路は、負荷に所定の直流電圧を印加する電源部と、直流電源と前記電源部の入力端子との接続を短絡、または開放させるスイッチと、温度を計測するセンサ部と、前記スイッチを短絡させても、前記電源部から前記負荷に対して前記所定の直流電圧が印加されないと判定したときには、前記スイッチを開放させ、前記スイッチを開放させてから所定時間経過後に、前記スイッチを短絡させる制御部と、を備え、前記所定時間は、前記センサ部が計測した前記温度が低いほど、長い値に設定されていることを特徴とする。なお、括弧内の符号や文字は、実施形態において付した符号等であって、本発明を限定するものではない。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、電源部の再起動を成功させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の第１実施形態である電源システムの構成図である。
【図2】温度と起動待機時間との関係を示すテーブルである。
【図3】本発明の第１実施形態である電源回路の動作を説明するためのフローチャートである。
【図4】本発明の第１実施形態である電源回路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】本発明の第２実施形態である電源システムの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態（以下、「本実施形態」と称する）について詳細に説明する。なお、各図は、本実施形態を十分に理解できる程度に、概略的に示してあるに過ぎない。また、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【0012】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態である電源システムの構成図である。
電源システムＳは、直流電源１と、電源回路１００ａと、外部回路としての外部ＣＰＵ１５０とを備え、例えば、スマートウォッチ等の携帯機器に搭載される。なお、本実施形態のスマートウォッチの外部ＣＰＵ１５０は、例えば、図示しない液晶表示パネル等を制御する。そのため、外部回路としてＣＰＵ１５０の制御対象である液晶表示パネル等が含まれる。外部回路はこれに限定されず、本発明を適用する装置に応じて変更されてもよい。直流電源１は、例えば、一次電池や二次電池等の直流電圧を発生させるものであり、直流電圧ＶＤＣを発生する。電源回路１００ａは、直流電源１が供給する直流電圧ＶＤＣを降圧して外部ＣＰＵ１５０や図示しない液晶パネル等の負荷に直流電力を供給する。なお、図１に示した回路の太線は、電流経路を示し、細線は、信号線等を示す。
図１は、本発明の第１実施形態である電源システムの構成図である。
電源システムＳは、直流電源１と、電源回路１００ａと、外部回路としての外部ＣＰＵ１５０とを備え、例えば、スマートウォッチ等の携帯機器に搭載される。なお、本実施形態のスマートウォッチの外部ＣＰＵ１５０は、例えば、図示しない液晶表示パネル等を制御する。そのため、外部回路としてＣＰＵ１５０の制御対象である液晶表示パネル等が含まれる。外部回路はこれに限定されず、本発明を適用する装置に応じて変更されてもよい。直流電源１は、例えば、一次電池や二次電池等の直流電圧を発生させるものであり、直流電圧ＶＤＣを発生する。電源回路１００ａは、直流電源１が供給する直流電圧ＶＤＣを降圧して外部ＣＰＵ１５０や図示しない液晶パネル等の負荷に直流電力を供給する。なお、図１に示した回路の太線は、電流経路を示し、細線は、信号線等を示す。
【0013】
電源回路１００ａは、スイッチ２と、電圧検出部３と、センサ部としての温度計測部４と、第１コンデンサ６と、第２コンデンサ７と、電源部１０ａと、制御部２０とを備える。本実施形態において、スイッチ２は、例えば、ＭＯＳ(Metal Oxide Semiconductor)スイッチやＳＳＲ（Solid State Relay）等の半導体スイッチであり、直流電源１と電源部１０ａの入力端子との間に設けられている。スイッチ２は半導体スイッチに限定されず、同様の効果が達成される範囲内であれば、変更があってもよい。スイッチ２は、制御部２０の制御にしたがって、オン状態、または、オフ状態に切り替えられる。すなわち、制御部２０の制御にしたがって、直流電源１と電源部１０ａの入力端子との間を短絡させた状態（オン状態）、または、直流電源１と電源部１０ａの入力端子との間を開放させた状態（オフ状態）になるようにスイッチ２の状態が切り替えられる。
【0014】
スイッチ２がオン状態になり、直流電源１と電源部１０ａの入力端子との間が短絡した状態になることで、直流電源１から供給される直流電力が電源部１０ａに供給される。本実施形態において、スイッチ２は制御部２０が送信するＳＷ信号によってオン状態またはオフ状態に切り替わる。スイッチ２は、例えばＳＷ信号がＬｏｗレベルの場合、オフ状態であり、ＳＷ信号がＨｉｇｈレベルの場合は、オン状態である。なお、コンデンサの電気容量の大きさ及び第１コンデンサ６と第２コンデンサ７の電気容量の大小関係は特に限定されないが、本実施形態において、第２コンデンサ７は、第１コンデンサ６よりも電気容量が小さく設定された例として説明する。また、特に図示はしないが、電源部１０ａはさらにほかにも出力端子を有していてもよく、それぞれの出力端子に接続されるコンデンサの電気容量の大きさも特に限定されない。
【0015】
電圧検出部３は、電源部１０ａの入力電圧Ｖｉｎが所定の閾値以上であるかを検出し、検出結果を制御部２０に通知する。なお、本実施形態において、入力電圧Ｖｉｎは直流電源１が供給する直流電圧ＶＤＣとほぼ等しくなる。本実施形態において、温度計測部４は、温度に応じた電圧を出力する。そして制御部２０は温度計測部４の出力電圧地に基づいて温度を特定する。温度計測部４は、例えば、第１コンデンサ６の温度を計測するのが好ましいが、本発明が適用される装置内部の温度や、環境温度を測定してもよい。電圧検出部３及び温度計測部４は、直流電源１の出力電圧を用いて駆動する。第１コンデンサ６及び第２コンデンサ７は、電源部１０ａのＩＣに外付けされているコンデンサである。一般的にコンデンサの放電時間やコンデンサの放電時の電圧の下がり方には温度依存性がある。そのため、第１コンデンサ６は、放電時間及び放電時の電圧の下がり方に温度依存性を有する。
【0016】
電源部１０ａは、第１降圧部としてのＬＤＯ（Low Drop Out）電源１１と、第２降圧部としてのＬＤＯ電源１２と、論理回路１３と、判定回路としてのコンパレータ１４と、基準電源１５と、ダイオード１６とを備える。ＬＤＯ電源１１は、入力電圧Ｖｉｎを第１出力電圧Ｖｏ１まで降圧する直流電源回路であり、出力端子に第１コンデンサ６が接続されている。これにより、ＬＤＯ電源１１は、スイッチ２がオン状態になると第１出力電圧Ｖｏ１を出力する。
【0017】
論理回路１３は、ドライブ回路を内蔵し、制御部２０が出力するＥＮ信号に基づいて、ＬＤＯ電源１１の第１出力電圧Ｖｏ１をＬＤＯ電源１２の入力端子に印加する。例えば、本実施形態において、制御部２０が出力するＥＮ信号がＨｉｇｈレベルとなると、論理回路１３はＬＤＯ電源１１の第１出力電圧Ｖｏ１をＬＤＯ電源１２の入力端子に印加する。この論理回路１３は、第１コンデンサ６の放電が不完全な状態でＥＮ信号をＨｉｇｈレベルにすると、正常に動作しない不具合を内在しているものとする。
【0018】
ＬＤＯ電源１２は、論理回路１３を介して印加される直流電圧（≒第１出力電圧Ｖｏ１）を第２出力電圧Ｖｏ２に降圧する降圧回路である。ＬＤＯ電源１２は、出力端子に第２コンデンサ７が接続されており、外部回路としての外部ＣＰＵ１５０等が接続される。ダイオード１６は、アノードがＬＤＯ電源１１の出力端子に接続され、カソードが入力端子に接続されている。これにより、ダイオード１６は、スイッチ２がオフ状態になったとき、ＬＤＯ電源１１を保護すると共に、第１出力電圧Ｖｏ１を入力端子に戻す。
【0019】
コンパレータ１４は、ＬＤＯ電源１２の第２出力電圧Ｖｏ２と基準電源１５の電圧（基準電圧）とを比較し、比較結果（判定結果）を帰還信号Ｐとして制御部２０に送信する。基準電源１５は、電流に無関係に一定電圧を維持する素子、例えばツェナダイオードである。基準電圧は、ＬＤＯ電源１２の出力設定電圧よりも小さな電圧に設定されている。これにより、コンパレータ１４は、ＬＤＯ電源１２が第２出力電圧Ｖｏ２を出力したか否かを判定する。言い換えれば、コンパレータ１４は、ＬＤＯ電源１２の第２出力電圧Ｖｏ２と基準電源１５の電圧（基準電圧）とを比較し、第２出力電圧Ｖｏ２が基準電源１５の電圧（基準電圧）よりも大きい場合にＨｉｇｈ ｌｅｖｅｌで帰還信号Ｐを送信し、基準電源１５の電圧（基準電圧）が第２出力電圧Ｖｏ２よりも大きい場合にＬｏｗ ｌｅｖｅｌで帰還信号Ｐを送信する。これにより、コンパレータ１４は、ＬＤＯ電源１２が起動状態であるか否かを判定し、判定結果を帰還信号Ｐとして制御部２０に送信する判定回路として機能する。なお、帰還信号Ｐは、ＥＮ信号に対する帰還信号を意味する。
【0020】
制御部２０は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）と図示しない記憶部を備えている。記憶部には、本実施例において、例えば、ＦＲＯＭ（Flash Read Only Memory）とＲＡＭ(Random Access Memory)が含まれる。ＦＲＯＭには、電源処理方法の一実施形態を制御部に実行させるための電源制御プログラムやテーブル２００が格納されている。制御部２０は、電源制御プログラムの実行により、ＬＤＯ電源１２の第２出力電圧Ｖｏ２が発生しなかったときに、所定時間、待機してから電源部１０ａを再起動させる機能を実現する。すなわち、電源制御プログラムの実行により、制御部２０はコンパレータ１４によってＬＤＯ電源１２の第２出力電圧Ｖｏ２が発生しなかったと判定され、コンパレータ１４から帰還信号Ｐを受信したときから所定時間が経過するまで待機し、再起動させる機能を実現する。テーブル２００は、温度計測部４が計測した温度と、電源部１０ａを起動させるときの待機時間である起動待機時間との関係を示すものである。
【0021】
なお、この起動待機時間は制御部２０がスイッチ２をオフ状態にした後からの待機時間であるが、テーブル２００として記憶される起動待機時間は、コンパレータ１４によってＬＤＯ電源１２の第２出力電圧Ｖｏ２が発生しなかったと判定され、コンパレータ１４から帰還信号Ｐを受信したときからの待機時間であってもよいし、制御部２０がスイッチ２をオフ状態にさせた後からの待機時間であってもよい。この起動待機時間は、温度依存性を有する第１コンデンサ６の放電時間を考慮して、第１コンデンサ６に蓄積されている電荷が十分に放電される時間に設定されている。なお、ＬＤＯ電源１１が出力する電圧によっても電荷の放電時間が変化するため、ＬＤＯ電源１１の出力設定電圧の高低に応じて起動待機時間を変化させても構わない。その場合、図示しない記憶部は起動待機時間と温度とＬＤＯ電源１１の出力設定電圧とを対応付けて記憶していればよい。
【0022】
図２は、温度と起動待機時間との関係を示すテーブルである。
テーブル２００は、温度と起動待機時間との項目を有し、例えば、温度－１０［℃］、０［℃］、１０［℃］、２５［℃］、４０［℃］に対応する起動待機時間１８０［秒］、１４０［秒］、１２０［秒］、１００［秒］、８０［秒］を格納している。なお、各温度の中間値は、制御部２０が直線補間する。なお、第１コンデンサ６の特性に応じて、さらに細かく待機時間を設定する温度域を設けても構わない。
テーブル２００は、温度と起動待機時間との項目を有し、例えば、温度－１０［℃］、０［℃］、１０［℃］、２５［℃］、４０［℃］に対応する起動待機時間１８０［秒］、１４０［秒］、１２０［秒］、１００［秒］、８０［秒］を格納している。なお、各温度の中間値は、制御部２０が直線補間する。なお、第１コンデンサ６の特性に応じて、さらに細かく待機時間を設定する温度域を設けても構わない。
【0023】
図３は、本実施形態の電源回路の電源制御処理を制御部が実行するための方法であり、電源処理方法の一実施形態を表すフローチャートである。図４は、そのタイミングチャートである。
図３のフローは、図４の時刻ｔ２で操作者が操作部（図示せず）を操作することによって、制御部２０内のＣＰＵが制御部２０内の記憶部に格納されたプログラムを読み出し、実行する。まず、図４を用いて、時刻ｔ２になるまでについて説明し、時刻ｔ２以降について図３，４を用いて説明する。
図３のフローは、図４の時刻ｔ２で操作者が操作部（図示せず）を操作することによって、制御部２０内のＣＰＵが制御部２０内の記憶部に格納されたプログラムを読み出し、実行する。まず、図４を用いて、時刻ｔ２になるまでについて説明し、時刻ｔ２以降について図３，４を用いて説明する。
【0024】
時刻ｔ＜ｔ１においては、スイッチ２がオン状態であり、電源部１０ａの入力端子には、ＶＤＣとほぼ等しい入力電圧Ｖｉｎが印加されており、第１出力電圧Ｖｏ１が第１コンデンサ６に印加されている。
時刻ｔ１において、制御部２０は、ＳＷ信号をＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに遷移し、スイッチ２をオン状態からオフ状態に遷移させる。これにより、第１コンデンサ６の第１出力電圧Ｖｏ１が徐々に低下し、電源部１０ａの入力電圧Ｖｉｎが第１出力電圧Ｖｏ１からダイオード１６の順方向電圧を減算した値で徐々に低下する。
時刻ｔ１において、制御部２０は、ＳＷ信号をＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに遷移し、スイッチ２をオン状態からオフ状態に遷移させる。これにより、第１コンデンサ６の第１出力電圧Ｖｏ１が徐々に低下し、電源部１０ａの入力電圧Ｖｉｎが第１出力電圧Ｖｏ１からダイオード１６の順方向電圧を減算した値で徐々に低下する。
【0025】
時刻ｔ１では、制御部２０は、ＳＷ信号をＬｏｗレベルにすると同時に、ＥＮ信号をＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルにする。これにより、電源部１０ａの第１出力電圧Ｖｏ１の低下に伴って、第２出力電圧Ｖｏ２が低下する。これにより、コンパレータ１４の出力する帰還信号Ｐは、ＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに変化する。
【0026】
時刻ｔ２で、プログラムを制御部の記憶部から読みだして実行することにより、図３のフローが起動する。このとき、時間（ｔ２－ｔ１）は、第１コンデンサ６の残留電圧ＶＲ（例えば、０．５Ｖ程度）が残っている程度に短いものとする。なお、本実施例においては、第２コンデンサ７は、第１コンデンサ６よりも容量が小さいので、第２出力電圧Ｖｏ２の方が第１出力電圧Ｖｏ１よりも放電による電荷の低下率が大きい。そのため、第２出力電圧Ｖｏ２は、０Ｖまで低下している。
【0027】
制御部２０は、ＳＷ信号をＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルにし、スイッチ２をＯＮ状態にする（Ｓ１）。これにより、電源部１０ａの入力電圧Ｖｉｎは、直流電圧ＶＤＣまで上昇し、第１出力電圧Ｖｏ１が上昇する。なお、時刻ｔ２では、制御部２０は、ＥＮ信号をＨｉｇｈレベルにしない。
【0028】
Ｓ１の処理後、制御部２０は、所定時間（ｔ３－ｔ２）待機する（Ｓ２）。この待機により、仮に、時刻ｔ２で第２出力電圧Ｖｏ２が０Ｖまで低下していなくても、時刻ｔ３では、第２出力電圧Ｖｏ２が０Ｖまで低下する。Ｓ２の待機後、制御部２０は、ＥＮ信号をＨｉｇｈレベルにし、電源部１０ａのＬＤＯ電源１２を起動させる（Ｓ３）。この場合、第１コンデンサの残留電圧ＶＲにより、論理回路１３の動作が不安定であり、ＬＤＯ電源１２が駆動していない。このため、時刻ｔ３では、第２出力電圧Ｖｏ２は、０Ｖの状態に維持され、帰還信号Ｐは、Ｌｏｗレベルに維持される。なお、この残留電圧ＶＲは、外部ＣＰＵ１５０等の動作や消費電力に応じて、さまざまな値をとる。
【0029】
Ｓ３の処理後、制御部２０は、電源部１０ａ（特に、ＬＤＯ電源１２）の起動を監視し（Ｓ４）、帰還信号Ｐの状態を判定する（Ｓ５）。帰還信号ＰがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルになると（Ｓ５でＹｅｓ）、制御部２０は、電源部１０ａが正常に起動したものとし、処理を終了する。
【0030】
一方、帰還信号ＰがＬｏｗレベルを維持していれば（Ｓ５でＮｏ）、制御部２０は、電源部１０ａの起動失敗と判断し、Ｔ秒（例えば、２秒）経過したか否か判定する（Ｓ６）。Ｔ秒経過していなければ（Ｓ６でＮｏ）、制御部２０は、処理をＳ４に戻し、帰還信号Ｐの監視を継続する。Ｔ秒経過したら（Ｓ６でＹｅｓ）、制御部２０は、時刻ｔ４でＥＮ信号をＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルにする（Ｓ７）。言い換えれば、制御部２０は、電源部１０ａの出力をオフにさせるための信号を送る。電源部１０ａのＬＤＯ電源１２は、駆動しないので、第２出力電圧Ｖｏ２は、０Ｖを維持する。
【0031】
Ｓ７の処理後、制御部２０は、時刻ｔ４でＳＷ信号をＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルにし、スイッチ２をオフ状態にする（Ｓ８）。これにより、電源部１０ａの第１出力電圧Ｖｏ１が徐々に低下する。なお、第２出力電圧Ｖｏ２は、ＬＤＯ電源１２が駆動していないので、０Ｖの状態を維持している。なお、電源部１０ａの入力電圧Ｖｉｎは、第１出力電圧Ｖｏ１からダイオード１６の順方向電圧を減少させた値で低下する。
【0032】
Ｓ８の処理後、制御部２０は、温度計測部４から温度を取得し（Ｓ９）、テーブル２００（図２）を参照して、温度に合致した起動待機時間を読み込み、その時間だけ待機（Ｗａｉｔ）する（Ｓ１０）。このとき、制御部２０は、テーブル２００の各温度の中間値を直線補間して、起動待機時間の中間値を演算する。なお、起動待機時間は、温度依存性を有する第１コンデンサ６の放電時間を考慮して、第１コンデンサ６に蓄積されている電荷が十分に放電される時間に設定されている。この待機により、第１コンデンサ６の電荷は、十分に放電し、第１出力電圧Ｖｏ１が０Ｖになる。Ｓ１０の処理後、制御部２０は、処理をＳ１に戻し、時刻ｔ５でＳＷ信号をＨｉｇｈレベルにし、電源部１０ａを再起動させる。
【0033】
電源部１０ａの再起動（Ｓ１）により、時刻ｔ５で、電源部１０ａの入力電圧Ｖｉｎは、直流電圧ＶＤＣまで立ち上がり、第１出力電圧Ｖｏ１も立ち上がる。Ｓ２で所定時間（ｔ６－ｔ５）待機後、制御部２０は、時刻ｔ６で、ＥＮ信号をＨｉｇｈレベルにする（Ｓ３）。この再起動では、第１コンデンサ６の電荷が十分に放電しているので、論理回路１３は、正常に動作し、ＬＤＯ電源１２を駆動させる。そして、必要な第２出力電圧Ｖｏ２が発生し、外部ＣＰＵ１５０が駆動する。そして、帰還信号ＰがＨｉｇｈレベルに立ち上がる。また、帰還信号Ｐは、時刻ｔ６でＨｉｇｈレベルに遷移する。これにより帰還信号Ｐは、より確実に電源部１０ａが正常に起動したことを制御部２０に知らせることができる。
【0034】
以上説明したように、本実施形態の電源システムＳによれば、第１コンデンサ６の残存電荷のため、論理回路１３が誤動作し、電源部１０ａのＥＮ信号を立ち上げてもＬＤＯ電源１２が駆動しない場合、制御部２０は、一旦、スイッチ２をオフ状態にし、所定時間待機させる。これにより、第１コンデンサ６の残存電荷が無くなった状態で、制御部２０は、スイッチ２をオン状態にし、ＥＮ信号を立ち上げる。これにより、論理回路１３の誤動作が回避され、ＬＤＯ電源１２が駆動する。なお、待機する所定時間は、環境温度（特に、第１コンデンサ６の温度）が低いほど、長くする。
【0035】
このように、本実施形態の電源システムＳは、シーケンス制御が正常に動作しないことを検出して、該当するシーケンスの開始前に戻り、正常に動作しない原因を解消できる待ち時間を設けて再度該当するシーケンスを実行することにより、シーケンスの進行を確実に遂行することができる。
【0036】
（第２実施形態）
前記第１実施形態の帰還信号Ｐは、第２出力電圧Ｖｏ２の発生状態をコンパレータ１４で判定した判定結果を用いていたが、外部ＣＰＵ１５０の状態出力を用いても構わない。
前記第１実施形態の帰還信号Ｐは、第２出力電圧Ｖｏ２の発生状態をコンパレータ１４で判定した判定結果を用いていたが、外部ＣＰＵ１５０の状態出力を用いても構わない。
【0037】
図５は、本発明の第２実施形態である電源システムの構成図である。
電源システムＳは、前記第１実施形態と同様に、直流電源１と、電源回路１００ｂと、外部回路としての外部ＣＰＵ１５０とを備える。電源回路１００ｂは、スイッチ２と、電圧検出部３と、温度計測部４と、第１コンデンサ６，第２コンデンサ７と、電源部１０ｂと、制御部２０とを備える。電源部１０ｂは、２つのＬＤＯ電源１１，１２と、論理回路１３と、ダイオード１６とを備えているが、図１に示すコンパレータ１４及び基準電源１５を備えていない。なお、第１コンデンサ６、第２コンデンサ７の電気容量の大きさは特に限定されないし、第１コンデンサ６、第２コンデンサ７の電気容量の大小関係も特に限定されない。また、特に図示はしないが、電源部１０ｂはさらにほかにも出力端子を有していてもよく、それぞれの出力端子に接続されるコンデンサの電気容量の大きさも特に限定されない。本実施形態は、第２コンデンサ７の電気容量が第１コンデンサ６の電気容量より低い場合の一例である。
電源システムＳは、前記第１実施形態と同様に、直流電源１と、電源回路１００ｂと、外部回路としての外部ＣＰＵ１５０とを備える。電源回路１００ｂは、スイッチ２と、電圧検出部３と、温度計測部４と、第１コンデンサ６，第２コンデンサ７と、電源部１０ｂと、制御部２０とを備える。電源部１０ｂは、２つのＬＤＯ電源１１，１２と、論理回路１３と、ダイオード１６とを備えているが、図１に示すコンパレータ１４及び基準電源１５を備えていない。なお、第１コンデンサ６、第２コンデンサ７の電気容量の大きさは特に限定されないし、第１コンデンサ６、第２コンデンサ７の電気容量の大小関係も特に限定されない。また、特に図示はしないが、電源部１０ｂはさらにほかにも出力端子を有していてもよく、それぞれの出力端子に接続されるコンデンサの電気容量の大きさも特に限定されない。本実施形態は、第２コンデンサ７の電気容量が第１コンデンサ６の電気容量より低い場合の一例である。
【0038】
電源部１０ｂの帰還信号Ｐは、外部ＣＰＵ１５０の出力信号Ｐ１を用いている。出力信号Ｐ１は、外部ＣＰＵ１５０の駆動状態で、Ｈｉｇｈレベルに設定されている。つまり、第２出力電圧Ｖｏ２が発生せず、外部ＣＰＵ１５０が駆動しなければ、出力信号Ｐ１がＬｏｗレベルになる。そして、電源部１０ｂは、出力信号Ｐ１を帰還信号Ｐとして、制御部２０に送信している。これにより、制御部２０は第２出力電圧Ｖｏ２が発生せず、外部ＣＰＵ１５０が駆動していないと判定し、電源部１０ｂの再起動を行うことができる。なお、帰還信号Ｐの立ち上がり（ｔ６（図４）は、判定にある程度の時間を要するので、時刻ｔ６よりも若干遅れることがある。
【0039】
以上説明したように、本実施形態の本実施形態の電源システムＳによれば、第１コンデンサ６の残存電荷（残留電圧ＶＲ（図４））のため、論理回路１３が誤動作し、電源部１０ｂのＥＮ信号を立ち上げてもＬＤＯ電源１２が駆動しないことを、制御部２０は、外部ＣＰＵ１５０の出力信号Ｐ１を帰還信号Ｐとして電源部１０ｂを介して取得する。
【0040】
そして、前記第１実施形態と同様に、制御部２０は、一旦、スイッチ２をオフ状態にし、所定の起動待機時間だけ待機する。これにより、第１コンデンサ６の残存電荷が無くなった状態で、制御部２０は、スイッチ２をオン状態にし、ＥＮ信号を立ち上げる。これにより、論理回路１３の誤動作が回避され、ＬＤＯ電源１２が駆動する。なお、所定の待機時間は、スイッチ２をオフ状態にした後からカウントされてもよいし、帰還信号Ｐを制御部２０が取得した後からカウントされてもよい。
【0041】
（変形例）
本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下のような変形が可能である。
（１）前記第１，２実施形態の電源部１０ｂは、ＬＤＯ電源１１を設けていたが、ＬＤＯ電源１１を省略しても構わない。つまり、スイッチ２の出力端子と第１コンデンサ６とが接続されても構わない。このときには、電圧検出部３が入力電圧Ｖｉｎ＝第１出力電圧Ｖｏ１を測定することになる。また、テーブル２００の起動待機時間は、直流電源１の電圧が高いほど、長い値に設定されている。
本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下のような変形が可能である。
（１）前記第１，２実施形態の電源部１０ｂは、ＬＤＯ電源１１を設けていたが、ＬＤＯ電源１１を省略しても構わない。つまり、スイッチ２の出力端子と第１コンデンサ６とが接続されても構わない。このときには、電圧検出部３が入力電圧Ｖｉｎ＝第１出力電圧Ｖｏ１を測定することになる。また、テーブル２００の起動待機時間は、直流電源１の電圧が高いほど、長い値に設定されている。
【0042】
（２）前記第１，２実施形態では、Ｓ２（図３）で待機していたが、待機しなくても構わない。このときには、制御部２０は、ＳＷ信号及びＥＮ信号を同時にＨｉｇｈレベルにすることになる。
【0043】
（３）電圧検出部が直接第１コンデンサ６の残留電圧ＶＲを測定するようにしてもよい。その場合、電圧検出部が検出した残留電圧ＶＲが所定の値以下になるまで待機すればよいので、あらかじめ待機時間が設定されていなくてもよい。
【0044】
（４）上述した実施形態において、第１コンデンサ６が十分に放電するように起動待機時間が設けられていたが、第１コンデンサ６が０でない一定以下の残留電圧になるまでの起動待機時間を設けるようにしてもよい。例えば、起動に失敗する場合の残留電圧ＶＲが特定されているのであれば、起動に失敗することのない程度に残留電圧ＶＲが放電されるまで待機するような構成にしてもよい。
【0045】
（５）前記各実施形態のスイッチ２は、例えば、ＭＯＳ(Metal Oxide Semiconductor)スイッチやＳＳＲ（Solid State Relay）等の半導体スイッチとしていたが、機械的リレーを用いても構わない。
〔付記〕
＜請求項１＞
負荷に直流電力を供給する電源部と、
前記電源部の出力電圧を保持するコンデンサと、
直流電源と前記電源部の入力端子との接続を短絡、または開放させるスイッチと、温度を計測するセンサ部と、
前記スイッチを短絡させても、前記負荷に直流電力が供給されないと判定したときには、前記スイッチを開放させ、前記スイッチを開放させてから所定時間経過後に、前記スイッチを短絡させる制御部と、
を備え、
前記所定時間は、前記センサ部が計測した前記温度が低いほど、長い値に設定されていることを特徴とする電源回路。
＜請求項２＞
前記制御部は、前記直流電源が供給する直流電力を用いて駆動する
ことを特徴とする請求項１に記載の電源回路。
＜請求項３＞
前記電源部は、入力電圧を降圧する第１降圧部と、該第１降圧部の出力電圧を降圧する第２降圧部と、前記第１降圧部から前記第２降圧部への電力供給を制御する論理回路とを備え、
前記負荷は、前記第２降圧部の出力端子に接続されており、
前記コンデンサは、前記第１降圧部の出力端子に接続されている第１コンデンサと前記第２降圧部の出力端子に接続されている第２コンデンサとを有し、
前記制御部は、前記スイッチの短絡、または開放に応じて、前記論理回路の制御を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電源回路。
＜請求項４＞
前記所定時間は、前記第１降圧部の出力電圧が高いほど、長い値に設定されている
ことを特徴とする請求項３に記載の電源回路。
＜請求項５＞
前記電源部は、前記スイッチの短絡後に前記第２降圧部が起動状態であるか否かを判定し、判定結果を前記制御部に送信する判定回路をさらに備え、
前記制御部は、前記第２降圧部が非起動状態と判定した判定結果を受信したとき、前記スイッチを開放させ、前記スイッチを開放させてから前記所定時間経過後、前記スイッチを短絡させ、
前記第２降圧部が起動していると判定した判定結果を受信したとき、前記スイッチの短絡を維持させる
ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の電源回路。
＜請求項６＞
前記判定回路はコンパレータであり、
所定の電圧値と前記第２降圧部からの出力電圧値とを比較することによって判定結果を前記制御部に送信することを特徴とする請求項５記載の電源回路。
＜請求項７＞
前記電源部は、前記入力端子の電圧を降圧する降圧部と、前記入力端子から前記降圧部への電力供給を制御する論理回路とを備え、
前記負荷は、前記降圧部の出力端子に接続されており、
前記コンデンサは、前記スイッチに接続されている第１コンデンサと前記降圧部の出力端子に接続されている第２コンデンサとを有し、
前記制御部は、前記スイッチの短絡、または開放に応じて、前記論理回路の制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の電源回路。
＜請求項８＞
前記所定時間は、前記直流電源の電圧が高いほど、長い値に設定されている
ことを特徴とする請求項７に記載の電源回路。
＜請求項９＞
前記制御部は、前記スイッチの短絡後に前記負荷の動作を確認できないときに、前記スイッチを開放させ、前記スイッチを開放させてから前記所定時間経過後、前記スイッチを短絡させ、
前記スイッチの短絡後に前記負荷の動作を確認できたときに、前記スイッチの短絡を維持させる
ことを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の電源回路。
＜請求項１０＞
前記負荷は動作時に所定信号を出力し、前記制御部は前記所定信号を検出した場合に前記スイッチの短絡を維持させる
ことを特徴とする請求項９に記載の電源回路。
＜請求項１１＞
前記負荷はＣＰＵを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れか一項に記載の電源回路。
＜請求項１２＞
負荷に直流電力を供給する電源部と、前記電源部の出力電圧を保持するコンデンサと、直流電源と前記電源部の入力端子との接続を短絡、または開放するスイッチと、温度を計測するセンサ部と、前記スイッチを制御する制御部とを有する電気回路における前記制御部が実行する電源制御方法であって、
前記スイッチを短絡させた後に、前記負荷に直流電力が供給されているか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて前記負荷に直流電力が供給されていないと判定したときに、前記スイッチを開放させる開放ステップと、
前記センサ部が測定した温度に応じて、前記スイッチを短絡させるまでの所定時間を設定し、前記スイッチを開放させてから所定時間経過後に、前記スイッチを短絡させる短絡ステップと、を実行する
ことを特徴とする電源制御方法。
＜請求項１３＞
請求項１２に記載の電源制御方法を前記制御部に実行させることを特徴とする電源制御プログラム。
〔付記〕
＜請求項１＞
負荷に直流電力を供給する電源部と、
前記電源部の出力電圧を保持するコンデンサと、
直流電源と前記電源部の入力端子との接続を短絡、または開放させるスイッチと、温度を計測するセンサ部と、
前記スイッチを短絡させても、前記負荷に直流電力が供給されないと判定したときには、前記スイッチを開放させ、前記スイッチを開放させてから所定時間経過後に、前記スイッチを短絡させる制御部と、
を備え、
前記所定時間は、前記センサ部が計測した前記温度が低いほど、長い値に設定されていることを特徴とする電源回路。
＜請求項２＞
前記制御部は、前記直流電源が供給する直流電力を用いて駆動する
ことを特徴とする請求項１に記載の電源回路。
＜請求項３＞
前記電源部は、入力電圧を降圧する第１降圧部と、該第１降圧部の出力電圧を降圧する第２降圧部と、前記第１降圧部から前記第２降圧部への電力供給を制御する論理回路とを備え、
前記負荷は、前記第２降圧部の出力端子に接続されており、
前記コンデンサは、前記第１降圧部の出力端子に接続されている第１コンデンサと前記第２降圧部の出力端子に接続されている第２コンデンサとを有し、
前記制御部は、前記スイッチの短絡、または開放に応じて、前記論理回路の制御を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電源回路。
＜請求項４＞
前記所定時間は、前記第１降圧部の出力電圧が高いほど、長い値に設定されている
ことを特徴とする請求項３に記載の電源回路。
＜請求項５＞
前記電源部は、前記スイッチの短絡後に前記第２降圧部が起動状態であるか否かを判定し、判定結果を前記制御部に送信する判定回路をさらに備え、
前記制御部は、前記第２降圧部が非起動状態と判定した判定結果を受信したとき、前記スイッチを開放させ、前記スイッチを開放させてから前記所定時間経過後、前記スイッチを短絡させ、
前記第２降圧部が起動していると判定した判定結果を受信したとき、前記スイッチの短絡を維持させる
ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の電源回路。
＜請求項６＞
前記判定回路はコンパレータであり、
所定の電圧値と前記第２降圧部からの出力電圧値とを比較することによって判定結果を前記制御部に送信することを特徴とする請求項５記載の電源回路。
＜請求項７＞
前記電源部は、前記入力端子の電圧を降圧する降圧部と、前記入力端子から前記降圧部への電力供給を制御する論理回路とを備え、
前記負荷は、前記降圧部の出力端子に接続されており、
前記コンデンサは、前記スイッチに接続されている第１コンデンサと前記降圧部の出力端子に接続されている第２コンデンサとを有し、
前記制御部は、前記スイッチの短絡、または開放に応じて、前記論理回路の制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の電源回路。
＜請求項８＞
前記所定時間は、前記直流電源の電圧が高いほど、長い値に設定されている
ことを特徴とする請求項７に記載の電源回路。
＜請求項９＞
前記制御部は、前記スイッチの短絡後に前記負荷の動作を確認できないときに、前記スイッチを開放させ、前記スイッチを開放させてから前記所定時間経過後、前記スイッチを短絡させ、
前記スイッチの短絡後に前記負荷の動作を確認できたときに、前記スイッチの短絡を維持させる
ことを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の電源回路。
＜請求項１０＞
前記負荷は動作時に所定信号を出力し、前記制御部は前記所定信号を検出した場合に前記スイッチの短絡を維持させる
ことを特徴とする請求項９に記載の電源回路。
＜請求項１１＞
前記負荷はＣＰＵを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れか一項に記載の電源回路。
＜請求項１２＞
負荷に直流電力を供給する電源部と、前記電源部の出力電圧を保持するコンデンサと、直流電源と前記電源部の入力端子との接続を短絡、または開放するスイッチと、温度を計測するセンサ部と、前記スイッチを制御する制御部とを有する電気回路における前記制御部が実行する電源制御方法であって、
前記スイッチを短絡させた後に、前記負荷に直流電力が供給されているか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて前記負荷に直流電力が供給されていないと判定したときに、前記スイッチを開放させる開放ステップと、
前記センサ部が測定した温度に応じて、前記スイッチを短絡させるまでの所定時間を設定し、前記スイッチを開放させてから所定時間経過後に、前記スイッチを短絡させる短絡ステップと、を実行する
ことを特徴とする電源制御方法。
＜請求項１３＞
請求項１２に記載の電源制御方法を前記制御部に実行させることを特徴とする電源制御プログラム。
【符号の説明】
【0046】
１ 直流電源
２ スイッチ
４ 温度計測部（センサ部）
６ 第１コンデンサ
７ 第２コンデンサ
１０ａ，１０ｂ 電源部
１１ ＬＤＯ電源（第１降圧部）
１２ ＬＤＯ電源（第２降圧部）
１３ 論理回路
１４ コンパレータ（判定回路）
２０ 制御部
１００ａ，１００ｂ 電源回路
１５０ 外部ＣＰＵ
２００ テーブル
２ スイッチ
４ 温度計測部（センサ部）
６ 第１コンデンサ
７ 第２コンデンサ
１０ａ，１０ｂ 電源部
１１ ＬＤＯ電源（第１降圧部）
１２ ＬＤＯ電源（第２降圧部）
１３ 論理回路
１４ コンパレータ（判定回路）
２０ 制御部
１００ａ，１００ｂ 電源回路
１５０ 外部ＣＰＵ
２００ テーブル
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
