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JP3939767B2 - Voltage supply device for processor unit - Google Patents
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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、バッテリと、該バッテリに接続された1つ又は複数の電圧制御器を有し、該電圧制御器はプロセッサユニットに接続可能な少なくとも2つの出力側を有し、該出力側からは相互に依存しない電圧が現れ、前記電圧の一方は持続性電圧であり、他方は切換可能な電圧である、プロセッサユニット用電圧給電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
プロセッサユニットは通常は中央プロセッサユニットCPUや少なくとも1つのRAMメモリと組み合わされている。このメモリには場合によってはCPUやその他の周辺装置の遮断状態においても消去されるべきではないデータが記憶されている。そのためRAMデータメモリはCPUの遮断状態においても引続き電圧が供給されるべきである。
【0003】
公知のプロセッサ、例えば自動車の制御装置の中に設けられるプロセッサはCPUとRAMメモリに対して共通の電圧給電端子か又は別個の電圧給電端子を有している。唯1つの共通の電圧給電端子の場合には、CPUがこれに対して特別に設けられた制御入力側によって活性化されるか非活性化される。この場合電圧給電端子には持続的に給電電圧が印加される。
【0004】
そのような電圧給電装置は、制御装置の電圧給電と関連してドイツ連邦共和国特許公開第404162号公報から公知である。この公知の装置では電圧制御器が設けられており、該電圧制御器は車両バッテリから電圧の供給を受け、この制御器自身も制御された持続性電圧(スタンバイ電圧)や切換えられた電圧を送出する。2つの電圧は場合によって制御装置から得られる。前記文献では主制御器の構成ないしは補助又はスタンバイ制御器の構成に関しての詳細には触れられていないが、しかしながら持続性電圧給電部は大電流を供給することができない。そうでないとCPUが遮断された場合のバッテリの放電が過度に大きくなるからである。
【0005】
最近の集積回路の給電電流は非常に小さくなっているので、持続的給電に対しては僅かな電流容量の電圧給電段を用いることができる。そのような段は比較的安価に製作することができ、素子の数も少ない。さらに温度に関する問題も生じない。なぜならば素子は小さな出力しか送出しないからである。もちろんそのような回路でもスタンバイ動作状態においては電圧制御器内の僅かな無効電流に基づく僅かな消費電流が必要である。それ故に通常は制御装置にはわずかな電流容量の持続性電圧制御器が用いられる。
【0006】
中央プロセッサユニットCPU並びにRAMメモリは通常は制御装置回路の一部である。この制御装置機器回路は全体的に容量の大きなものであり得る。CPU,RAM及び周辺装置の全消費電流は通常の制御装置の場合CPU自体やRAM自体のものよりも著しく大きい。それ故にこれに対しては能力の高い電圧制御器が必要である。この電圧制御器は通常動作中は投入接続され、スタンバイ動作中は遮断される。投入接続ないし遮断は例えばイグニッションロックスイッチを介して制御される。それ故にスイッチング形電圧制御器は大きな電流が供給できなければならない。
【0007】
制御装置へバッテリ電圧を印加する場合、一般的にイグニッションロックスイッチは投入接続状態におかれない。そのためCPU/RAM用の低電流電圧制御器のみが活性化され、高電流電圧制御器は活性化されない。この場合以下のような問題が生じる。:
すなわち0Vから目標値VDDへ電圧の引上げの際には僅かな電流容量しかもたない持続性電圧制御器の能力を大幅に上回ってしまうことである。このような電流消費の上昇は、CPU/RAMから相応の端子を介して周辺装置(これ自体にはまだ電圧が供給されていない)へ流れる電流に基因する。CPU/RAM内部のプッシュプル回路に含まれているトランジスタは、例えば0.2〜0.8Vの目標値VDDの間の電圧のもとでトランジスタ縦方向電流の不確定な状態となる。このような電流は複合的なCPU/RAMにおいて相加わり得る。
【0008】
このように高められた電流需要によって、僅かな電流容量しかもたない持続性電圧制御器は電流制限状態に陥る。電圧は0.6Vの目標値VDDのもとに留まりそれにより場合によっては不確定な状態をCPUに引き起こす。例えばイニシャルリセットが行なわれなくなり、当該の電圧制御器に対して負荷の問題を生ぜしめる。それと同時に制御装置の電流消費が著しく高められ、バッテリが早期に放電される危険性がでてくる。
【0009】
この場合2つの電圧制御器を集積して組み合わせた場合にはさらに大きな欠点が生じ得る。すなわち大きな電流容量を備えた電圧制御器のスイッチング時の作動能力発揮のためや場合によってはその中に含まれる例えばパワーオン−リセットやその他の機能群のために、CPU/RAM電圧制御器の電圧が流用されてしまうことである。このようなことは場合によって制御器ユニット全体の機能と制御装置全体の機能を損ねることにつながる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、前記したような従来のプロセッサにおける欠点に鑑みこれを解消すべく改善を行うことである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば前記課題は、持続性電圧の現れる出力側からは小さな電流が取出し可能であり、他方の出力側からは比較的高い電流が取出し可能であり、前記電圧制御器の2つの出力側の間に前記2つの出力側とプロセッサユニットとの間で一時的に接続を形成する回路手段が設けられており、それによって前記回路手段は、切換フェーズの間も僅かな電力消費の持続性の電圧を支援し、高い電力消費の切換可能な電圧も取出せるように構成されて解決される。
【0012】
本発明によるプロセッサユニット用電圧給電装置によって得られる利点は、僅かな電流容量の持続性電圧制御器をRAMメモリの給電のために用いることができ、さらに大きな電流容量を備えたスイッチング形電圧制御器を使用でき、該制御器は投入接続中に生じ得る持続性電圧制御器の過負荷の問題を生ぜしめることなく、点火スイッチの閉成後のその他の制御装置ないし周辺装置への電圧給電を引き受けるることができることである。その際のスイッチング形電圧制御器は本来の主電圧制御器である。
【0013】
この利点は次のような構成によって得られる。すなわち、2つの出力側の間に付加的な回路手段が設けられ、電圧制御器の出力側から僅かな電流容量の持続性電圧ないしは大きな電流容量の切換電圧が取り出し可能であり、前記回路手段は切換フェーズの間に僅かな電流容量の持続性電圧制御器を相応に支援し、制御装置に大きな電流容量の電圧制御器からの投入接続後の所要の高い電圧ないし電流を供給する構成によって得られる。
【0014】
本発明の別の有利な実施例は従属請求項に記載される。この場合有利には、電圧制御器の出力側の間の回路手段が直接CPU又はイグニッションロックによって制御されるスイッチとして構成される。しかしながらこのスイッチを適切に回路接続されたダイオード又はトランジスタによって置き換えてもよい。
【0015】
特に有利には、この回路手段自体が所望の切換位置を保持する。
【0016】
前記2つの制御出力側の間の回路手段がDMOS構造で構成されているならば、2つの制御電圧の非常に良好な同期が得られる。DMOS構造によれば、持続性電圧制御器における電圧が主電圧制御器における電圧を上回った場合には直ちに自動的な遮断が行われる。すなわち有利には持続性電圧部から主制御器出力側へのフイードバックが回避される。
【0017】
【実施例】
次に本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。
【0018】
図1には本発明の第1実施例がブロック回路図で示されている。図中符号10で示されているのはバッテリである。このバッテリ10は総ての装置に電圧を供給している。バッテリ10の正極は電圧制御器11の第1の入力側INに直接接続され、電圧制御器11の第2の入力側ONはイグニッションロック12を介して接続されている。
【0019】
電圧制御器11は2つの出力側SH及びCLを有している。電圧制御器の内部接続構成の詳細な説明はここでは必要ないので省く。いずれにせよ電圧制御器は次のように構成されている。すなわち電圧制御器11の出力側SHには高い電流の切換電圧が生じ、これに対して出力側CLでは僅かな電流の持続性電圧が生じるように構成されている。電圧制御器11のブロック回路部分では僅かな電流の持続性電圧制御器としてブロック11aが示され、高い電流の切換電圧制御器としてブロック11bが示されている。このブロック11bが本来の主電圧制御器を表わしている。これらは別個の2つの電圧制御器で用いてもよい。
【0020】
電圧制御器11ないし11aの出力側SHからは線路がブロック13の正端子に導かれている。このブロック13は周辺回路装置、出力段、EPROMS等である。前記ブロック13の別の側はアースに接続されている。電圧制御器11の出力側CLはスイッチS1に接続されている。このスイッチの別の側は中央プロセッサ14に接続されている。この場合この中央プロセッサ14は、CPUとRAMメモリを有している。このCPUとRAMメモリには継続的に電圧が供給されなければならない。
【0021】
スイッチS1とプロセッサ14との間の接続線路には別のスイッチH1が接続されている。このスイッチH1の別の側は電圧制御器11の出力側SH並びに周辺装置13に接続されている。このスイッチH1はダイオード又はトランジスタの形で実現されてもよい。
【0022】
スイッチS1は論理素子15を介して制御ないし切換られる。この論理素子15は、2つの切換段16,17(これらは論理素子15の2つの入力側に接続されている)の切換状態に依存して切換をトリガする。前記2つの切換段16,17の別の2つの端子は一方はイグニッションロック12ないし電圧制御器11の第2の入力側ONに接続され、他方は中央プロセッサ14の正の入力側に接続される。この中央プロセッサ14はCPU14aとメモリ(RAM)14bを含んでいる。切換段16の入力側はイグニッションロック12に直接接続されているが、イグニッションロック12と間接的に関係付けられる。例えば切換段16の入力側は電圧制御器11の出力側SHに接続されていてもよい。
【0023】
図1に示された実施例は例えば図2に示された回路部分を用いて実現することができる。図2中のその他の同じ個所には図1に示されたのと同じ符号が付されている。
【0024】
図2に示された実施例においては電圧制御器11の出力側SHと電圧制御器11の出力側CLとの間にダイオードD1とトランジスタT1のコレクタ−エミッタ区間からなる直列回路が設けられている。このダイオードD1並びにトランジスタT1は、図1による実施例のスイッチH1ないしS1の機能を受け継いでいる。
【0025】
トランジスタT1はベース電位の制御によって導通状態か遮断状態に維持される。このベース電位の制御に対しては抵抗R1並びにダイオードD2及びリレー制御部(例えば主リレー制御部18)からなる直列回路が用いられる。この抵抗R1並びにダイオードD2及びリレー制御部(例えば主リレー制御部18)からなる直列回路はトランジスタT1のベースに接続されている。この場合前記主リレー制御部18の別の側はイグニッションロック12に接続されている。さらに抵抗R2が前記トランジスタT1のベースに接続されている。この抵抗R2はトランジスタT2のコレクタ−エミッタ区間を介してアースに接続されている。トランジスタT2のベースは抵抗R3と抵抗R4を介してプロセッサ14に接続され、さらに別の抵抗R5を介してアースに接続されている。
【0026】
トランジスタT1は一方でスイッチとして用いられ、他方ではトランジスタT1の電流増幅にも用いられる。トランジスタT1の増幅の調整は、抵抗R1,ダイオードD2,主リレー制御部18,イグニッションロック12からなる電流路における回路素子の適切な選定、ないしは抵抗R2,トランジスタT2,抵抗R3,R4,R5からなる電流路における回路素子の適切な選定によって行われる。主リレー制御部18が遮断されているかあるいは投入されているかに応じて、電流が前記2つの電流路のうちのどちらかに流れ、トランジスタT1の増幅の相応の制御が生ぜしめられる。抵抗比によって最大短絡電流が設定される。それにより総体的に持続性電圧制御器の、2つの値の間で切換られる電流制限が得られる。スタンバイ電流の制限に対する例として、点火が遮断された場合やアフターランニング期間に対して例えば1mAが、そして通常動作においては例えば100mAが選定される。
【0027】
次に本発明の実施例の機能を説明する。
【0028】
バッテリ持続性電圧の最初の印加の後で持続性電圧制御器が僅かな電流11bで作動され、出力側CLに電圧が現れる。しかしながらプロセッサ14のCPU/RAM向けの所要の給電出力は電気的スイッチS1ないしトランジスタT1によって阻止される。すなわち出力側CLは活性化され、目標値VDDへの引上げ制御が行われる。しかしながらCPUないしRAMはまだ給電されていない。この段階ではまだデータを記憶することはできない。出力側SHはこの時点ではまだ活性化されていない。点火スイッチ12の作動ないしは点火スイッチの作動に続いて発生されるスイッチ信号によって電圧制御器11aは活性化される。この活性化はCPU/RAM−周辺装置のための目標値VDDまで引き上げる作用をする。それによりCPU/RAM−端子、いわゆるポートを介して電流流出の問題が回避される。
【0029】
出力側CLからスイッチS1を介してCPU/RAM端子への電圧供給のためのスイッチング通過伝送には以下に述べるように二通りある。
【0030】
変化例1:
一時的に作用する補助電流路H1(例えば高電流電圧制御器SHからダイオードD1を介してCPU/RAM給電端子まで)を介してCPU/RAMが周辺装置と共に電圧制御器SHから同期的に目標値レベルにもたらされる。CPU/RAMの周辺装置に対する目標値VDDの上昇と同時に補助電流路H1を介したCPU/RAMの給電電圧の引上げによって障害的な端子電流ないしポート電流は最小限に低減される。電圧制御器SHはCPU/RAM内部にてプッシュプル段における縦電流によってもたらされる余分の電流を生じさせることができる。給電電圧のスムーズな引上げを行えば、内部フリップフロップを制御するパワー−オン−リセットにより後続の動作に対する明確な関係性が得られる。
【0031】
変化例2:
補助電流路H1の代わりにイグニッションロックスイッチ12によって駆動制御される切換段が用いられる。この切換段は以下に記載する別の自己保持段とOR−結合され、スイッチS1に作用する。CPU/RAM−周辺装置に対する電圧の引上げによって前記変化例1に記載したポート流出電流が最小に低減される。それにより制御装置のプッシュプル段による電流のみがCPU/RAMの給電の引上げのために残されている。
【0032】
この出現電流が電圧制御器CLの容量範囲内にあるならば補助電流路H1を省くことができる。スイッチS1の最初の投入接続がイグニッションロックスイッチ12によって制御される切換段16を介して行われる。この場合切換段16(これは既に別の目的のために存在している)が例えば主リレー制御部に対する出力段として又は類似のようなイグニッションロックスイッチに対する切換段として共に用いられる。付加的なプラスの効果はCPU/RAMの活性状態において可能なスイッチS1に対する付加的ベース電流である。この付加的ベース電流はスイッチS1がバイポーラトランジスタである場合には意味がある。それによりスイッチS1における降下電圧が最小化される。
【0033】
ほぼ目標値VDDに引き上げられたCPU/RAMにける給電電圧は、電気的スイッチの活性化のための電圧制御器CLからCPU/RAMへの制御電圧である。スイッチS1の活性化のための回路接続構成は次のように構成される。すなわちスイッチS1と、このスイッチS1自体からその出力側、及びCPU/RAM給電端子へと導通接続された際の目標値VDDがこの時点から常時活性化状態に維持されるように構成される。これは自己保持回路に相応する。
【0034】
活性化された電気的スイッチS1において降下する電圧は主電圧給電部からCPU−給電端子までの補助スイッチH1における電圧降下よりも僅かであり得る。これにより持続性電圧給電制御器は電流供給を完全に又は部分的に引き継ぐ。ここにおいてもたらされたCPU/RAM−電流に対して持続性電圧制御器が構成される。
【0035】
イグニッションロックスイッチ12の遮断によって直接的又は間接的にあるいは時間的に遅れて主電圧制御器の遮断が引き起こされる。そこから導出されるCPU/RAM制御入力側に対する信号によって、CPU/RAMは比較的僅かな消費電力のスタンバイモードに置き換えられる。CPUと給電端子との間の電気スイッチS1に対するフィードバックによってスイッチS1は持続的に活性化され、RAMメモリが給電される。それによりRAMにファイルされたデータは記憶され続ける。
【0036】
生じ得るポート流出電流は所定の高抵抗状態にポートをおくことによって回避される。プッシュプル段における不規則な縦電流はもはや生じない。スタンバイ電流は非常に僅かである。2つの電圧制御部11aと11bないしCLとSHの間に設けられる構成素子は、分離構造で構成されてもあるいは集積構造で構成されてもよい。
【0037】
主制御器出力側とスタンバイ−出力側との間はDMOS構造に構成することができる。特にDMOS構造のダイオードD1が可能である。主制御器出力側SHとスタンバイ−出力側CLの間のDMOS構造は、瞬間的に電流の要求が高まった場合のスタンバイ出力を支援する。このDMOS構造により主制御器とスタンバイ電圧の同期はそれらの抵抗RDSonを介して行われる。DMOS構造部はスタンバイ電圧が主制御器電圧を上回った場合には直ちに遮断される。すなわち持続性電圧制御器11bから主電圧制御器11aないしその出力側へのフィードバックは不可能である。
【0038】
【発明の効果】
本発明によれば、僅かな電流容量の継続電圧制御器をRAMメモリの給電のために用いることができ、さらに大きな電流容量を備えたスイッチング形電圧制御器が使用でき、該制御器に投入接続中に生じ得る継続電圧制御器の過負荷の問題を生ぜしめることなく、点火スイッチの閉成後のその他の制御装置ないし周辺装置への電圧給電を行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による第1実施例を示した図である。
【図2】本発明による第2実施例を示した図である。
【符号の説明】
10 バッテリ
11 電圧制御器
12 イグニッションロック
13 ブロック
14 中央プロセッサ
15 論理素子
16 回路段
17 回路段
[0001]
[Industrial application fields]
The present invention includes a battery and one or more voltage controllers connected to the battery, the voltage controller having at least two output sides connectable to a processor unit, from the output side The present invention relates to a voltage supply device for a processor unit, in which mutually independent voltages appear, one of the voltages being a persistent voltage and the other being a switchable voltage.
[0002]
[Prior art]
The processor unit is usually combined with a central processor unit CPU and at least one RAM memory. In some cases, this memory stores data that should not be erased even when the CPU and other peripheral devices are shut off. Therefore, the RAM data memory should be continuously supplied with a voltage even when the CPU is cut off.
[0003]
Known processors, such as those provided in automotive control systems, have either a common voltage supply terminal or a separate voltage supply terminal for the CPU and RAM memory. In the case of only one common voltage supply terminal, the CPU is activated or deactivated by a control input provided specially for this. In this case, a supply voltage is continuously applied to the voltage supply terminal.
[0004]
Such a voltage supply device is known from German Offenlegungsschrift DE 404 162 in connection with the voltage supply of the control device. In this known device, a voltage controller is provided, which is supplied with a voltage from the vehicle battery, and this controller itself also sends out a controlled sustained voltage (standby voltage) or a switched voltage. To do. Two voltages are optionally obtained from the controller. The document does not mention details on the configuration of the main controller or the configuration of the auxiliary or standby controller, however, the persistent voltage supply cannot supply a large current. Otherwise, the battery discharge when the CPU is shut off becomes excessively large.
[0005]
Since the power supply current of recent integrated circuits is very small, a voltage power supply stage with a small current capacity can be used for continuous power supply. Such a stage can be manufactured relatively inexpensively and has a small number of elements. In addition, there are no temperature problems. This is because the device delivers only a small output. Of course, even in such a circuit, a small current consumption based on a small reactive current in the voltage controller is required in the standby operation state. Therefore, normally a continuous voltage controller with a small current capacity is used in the control device.
[0006]
The central processor unit CPU and RAM memory are usually part of the controller circuit. This controller device circuit can be generally large in capacity. The total current consumption of the CPU, RAM and peripheral devices is significantly larger than that of the CPU and RAM itself in the case of a normal control device. Therefore, a high voltage controller is necessary for this. This voltage controller is turned on during normal operation and disconnected during standby operation. The connection or disconnection is controlled through, for example, an ignition lock switch. Therefore, the switching voltage controller must be able to supply a large current.
[0007]
When a battery voltage is applied to the control device, the ignition lock switch is generally not turned on. Therefore, only the low current voltage controller for CPU / RAM is activated, and the high current voltage controller is not activated. In this case, the following problems occur. :
That is, when the voltage is raised from 0 V to the target value VDD, the capacity of the continuous voltage controller having only a small current capacity is greatly exceeded. Such an increase in current consumption is due to the current flowing from the CPU / RAM to the peripheral device (which itself has not yet been supplied with voltage) via the corresponding terminals. Transistors included in the push-pull circuit of the internal CPU / RAM, for example 0. An indeterminate state of the transistor longitudinal current under voltage between the target value VDD of 2~0.8V. Such currents can add up in a complex CPU / RAM.
[0008]
This increased current demand puts the persistent voltage controller with only a small current capacity into a current limiting state. The voltage stays at a target value VDD of 0.6V, thereby causing an uncertain state to the CPU in some cases. For example, the initial reset is not performed, causing a load problem for the voltage controller concerned. At the same time, the current consumption of the control device is significantly increased and there is a risk of the battery being discharged early.
[0009]
In this case, when two voltage controllers are integrated and combined, an even greater disadvantage may occur. That is, the voltage of the CPU / RAM voltage controller is used to demonstrate the operation capability at the time of switching of the voltage controller having a large current capacity or in some cases, for example, for power-on-reset or other functions included therein. Is diverted. This sometimes leads to a loss of the function of the entire controller unit and the function of the entire control device.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to make improvements in order to eliminate the disadvantages of the conventional processor as described above.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, the problem is that a small current can be taken out from the output side where the sustaining voltage appears, and a relatively high current can be taken out from the other output side. Circuit means are provided between the two output sides and the processor unit between the two sides, so that the circuit means has little power consumption persistence during the switching phase. It is constructed and solved so that a switchable voltage with high power consumption can be taken out.
[0012]
The advantage obtained by the voltage supply device for a processor unit according to the present invention is that a continuous voltage controller with a small current capacity can be used for powering a RAM memory, and a switching voltage controller with a larger current capacity can be used. The controller can take over voltage supply to other controllers or peripherals after ignition switch closure without causing the problem of persistent voltage controller overload that can occur during the input connection. It can be done. The switching voltage controller at that time is the original main voltage controller.
[0013]
This advantage is obtained by the following configuration. That is, an additional circuit means is provided between the two output sides, and a sustaining voltage with a small current capacity or a switching voltage with a large current capacity can be taken out from the output side of the voltage controller. Obtained by a configuration which supports the low voltage capacity persistent voltage controller correspondingly during the switching phase and supplies the controller with the required high voltage or current after the input connection from the large current capacity voltage controller. .
[0014]
Further advantageous embodiments of the invention are described in the dependent claims. In this case, the circuit means between the output sides of the voltage controller is advantageously configured as a switch which is directly controlled by a CPU or ignition lock. However, this switch may be replaced by a suitably circuited diode or transistor.
[0015]
Particularly advantageously, this circuit means itself maintains the desired switching position.
[0016]
If the circuit means between the two control outputs has a DMOS structure, very good synchronization of the two control voltages can be obtained. According to the DMOS structure, when the voltage in the persistent voltage controller exceeds the voltage in the main voltage controller, an automatic shutoff is performed immediately. In other words, feedback from the sustaining voltage section to the main controller output is advantageously avoided.
[0017]
【Example】
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0018]
FIG. 1 is a block circuit diagram showing a first embodiment of the present invention. What is indicated by reference numeral 10 in the figure is a battery. The battery 10 supplies voltage to all the devices. The positive electrode of the battery 10 is directly connected to the first input side IN of the voltage controller 11, and the second input side ON of the voltage controller 11 is connected via the ignition lock 12.
[0019]
The voltage controller 11 has two output sides SH and CL. A detailed description of the internal connection configuration of the voltage controller is not necessary here and will be omitted. In any case, the voltage controller is configured as follows. In other words, a high current switching voltage is generated on the output side SH of the voltage controller 11, while a slight current sustaining voltage is generated on the output side CL. In the block circuit portion of the voltage controller 11, a block 11a is shown as a low current continuous voltage controller, and a block 11b is shown as a high current switching voltage controller. This block 11b represents the original main voltage controller. These may be used with two separate voltage controllers.
[0020]
A line is led to the positive terminal of the block 13 from the output side SH of the voltage controllers 11 to 11a. This block 13 is a peripheral circuit device, an output stage, EPROMS, and the like. The other side of the block 13 is connected to ground. The output side CL of the voltage controller 11 is connected to the switch S1. The other side of this switch is connected to the central processor 14. In this case, the central processor 14 has a CPU and a RAM memory. The CPU and RAM memory must be continuously supplied with voltage.
[0021]
Another switch H <b> 1 is connected to the connection line between the switch S <b> 1 and the processor 14. The other side of the switch H1 is connected to the output side SH of the voltage controller 11 and the peripheral device 13. This switch H1 may be realized in the form of a diode or a transistor.
[0022]
The switch S1 is controlled or switched via the logic element 15. This logic element 15 triggers switching depending on the switching state of the two switching stages 16, 17 (which are connected to the two inputs of the logic element 15). One of the other two terminals of the two switching stages 16 and 17 is connected to the ignition lock 12 or the second input ON of the voltage controller 11, and the other is connected to the positive input of the central processor 14. . The central processor 14 includes a CPU 14a and a memory (RAM) 14b. The input side of the switching stage 16 is directly connected to the ignition lock 12, but is indirectly related to the ignition lock 12. For example, the input side of the switching stage 16 may be connected to the output side SH of the voltage controller 11.
[0023]
The embodiment shown in FIG. 1 can be realized by using, for example, the circuit portion shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as those shown in FIG.
[0024]
In the embodiment shown in FIG. 2, a series circuit comprising a diode D1 and a collector-emitter section of the transistor T1 is provided between the output side SH of the voltage controller 11 and the output side CL of the voltage controller 11. . The diode D1 and the transistor T1 inherit the function of the switches H1 to S1 of the embodiment according to FIG.
[0025]
The transistor T1 is maintained in a conductive state or a cut-off state by controlling the base potential. For the control of the base potential, a series circuit including a resistor R1, a diode D2, and a relay control unit (for example, the main relay control unit 18) is used. A series circuit including the resistor R1, the diode D2, and the relay control unit (for example, the main relay control unit 18) is connected to the base of the transistor T1. In this case, the other side of the main relay control unit 18 is connected to the ignition lock 12. Further, a resistor R2 is connected to the base of the transistor T1. The resistor R2 is connected to the ground through the collector-emitter section of the transistor T2. The base of the transistor T2 is connected to the processor 14 through the resistors R3 and R4, and is further connected to the ground through another resistor R5.
[0026]
The transistor T1 is used on the one hand as a switch and on the other hand for the current amplification of the transistor T1. Adjustment of the amplification of the transistor T1 is made by appropriate selection of circuit elements in the current path including the resistor R1, the diode D2, the main relay control unit 18, and the ignition lock 12, or the resistor R2, the transistor T2, the resistors R3, R4, R4, and R5. This is done by appropriate selection of circuit elements in the current path. Depending on whether the main relay control 18 is switched off or switched on, current flows in one of the two current paths, causing a corresponding control of the amplification of the transistor T1. The maximum short circuit current is set by the resistance ratio. This provides a current limit that is switched between two values of the overall voltage controller. As an example for the standby current limitation, for example, 1 mA is selected when the ignition is interrupted or after-running period, and 100 mA is selected during normal operation.
[0027]
Next, functions of the embodiment of the present invention will be described.
[0028]
After the first application of the battery sustaining voltage, the sustaining voltage controller is activated with a small current 11b and a voltage appears at the output CL. However, the required power supply output for CPU / RAM of processor 14 is blocked by electrical switch S1 or transistor T1. That is, the output side CL is activated and the pull-up control to the target value VDD is performed. However, the CPU or RAM is not yet powered. At this stage, data cannot be stored yet. The output side SH is not yet activated at this point. The voltage controller 11a is activated by a switch signal generated following the operation of the ignition switch 12 or the operation of the ignition switch. This activation acts to raise the target value VDD for the CPU / RAM-peripheral device. This avoids the problem of current outflow through the CPU / RAM-terminal, so-called port.
[0029]
There are two switching passing transmissions for supplying voltage from the output side CL to the CPU / RAM terminal via the switch S1, as described below.
[0030]
Example of change 1:
The CPU / RAM and the peripheral device together with the peripheral device via the auxiliary current path H1 (for example, from the high current voltage controller SH to the CPU / RAM power supply terminal via the diode D1) that operates temporarily is synchronously set to the target value. Brought to the level. By increasing the power supply voltage of the CPU / RAM via the auxiliary current path H1 simultaneously with the increase of the target value VDD for the peripheral device of the CPU / RAM, the faulty terminal current or port current is reduced to the minimum. The voltage controller SH can generate an extra current provided by the longitudinal current in the push-pull stage within the CPU / RAM. If the power supply voltage is smoothly raised, a clear relationship to the subsequent operation can be obtained by the power-on-reset that controls the internal flip-flop.
[0031]
Change Example 2:
A switching stage that is driven and controlled by the ignition lock switch 12 is used instead of the auxiliary current path H1. This switching stage is OR-coupled with another self-holding stage described below and acts on the switch S1. By increasing the voltage to the CPU / RAM-peripheral device, the port outflow current described in the first variation is reduced to a minimum. As a result, only the current due to the push-pull stage of the control device is left for raising the power supply of the CPU / RAM.
[0032]
If this appearing current is within the capacity range of the voltage controller CL, the auxiliary current path H1 can be omitted. The first closing connection of the switch S1 is made via a switching stage 16 controlled by the ignition lock switch 12. In this case, the switching stage 16 (which already exists for another purpose) is used together, for example, as an output stage for the main relay controller or as a switching stage for a similar ignition lock switch. An additional positive effect is the additional base current for switch S1, which is possible in the active state of the CPU / RAM. This additional base current is meaningful when the switch S1 is a bipolar transistor. Thereby, the voltage drop across the switch S1 is minimized.
[0033]
The power supply voltage in the CPU / RAM that is raised to the target value VDD is a control voltage from the voltage controller CL for activating the electrical switch to the CPU / RAM. The circuit connection configuration for activating the switch S1 is configured as follows. That is, the switch S1 and the target value VDD when the switch S1 itself is electrically connected to the output side and the CPU / RAM power supply terminal are configured to be always kept in an activated state from this point. This corresponds to a self-holding circuit.
[0034]
The voltage dropping in the activated electrical switch S1 can be less than the voltage drop in the auxiliary switch H1 from the main voltage feed to the CPU-feed terminal. This allows the continuous voltage feed controller to take over the current supply completely or partially. A persistent voltage controller is configured for the CPU / RAM-current provided here.
[0035]
Shutting down the ignition lock switch 12 causes the main voltage controller to shut down directly or indirectly or with a time delay. The CPU / RAM is replaced with a standby mode with relatively little power consumption by a signal derived from the CPU / RAM control input side. The switch S1 is continuously activated by the feedback to the electric switch S1 between the CPU and the power supply terminal, and the RAM memory is supplied with power. As a result, the data filed in the RAM continues to be stored.
[0036]
Possible port outflow currents are avoided by placing the port in a predetermined high resistance state. Irregular longitudinal current in the push-pull stage no longer occurs. The standby current is very small. The constituent elements provided between the two voltage control units 11a and 11b or CL and SH may be constituted by a separated structure or an integrated structure.
[0037]
A DMOS structure can be formed between the main controller output side and the standby-output side. In particular, a DMOS diode D1 is possible. The DMOS structure between the main controller output side SH and the standby-output side CL supports the standby output when the demand for current increases instantaneously. Due to this DMOS structure, the main controller and the standby voltage are synchronized via the resistor RDSon. The DMOS structure is immediately shut off when the standby voltage exceeds the main controller voltage. That is, feedback from the continuous voltage controller 11b to the main voltage controller 11a or its output side is impossible.
[0038]
【The invention's effect】
According to the present invention, a continuous voltage controller having a small current capacity can be used for power supply of the RAM memory, and a switching voltage controller having a larger current capacity can be used. The voltage supply to other control devices or peripheral devices after the ignition switch is closed can be performed without causing the problem of the overload of the continuous voltage controller that may occur therein.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a first embodiment according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Battery 11 Voltage controller 12 Ignition lock 13 Block 14 Central processor 15 Logic element 16 Circuit stage 17 Circuit stage

Claims (8)

バッテリと、該バッテリに接続された1つ又は複数の電圧制御器を有し、該電圧制御器はプロセッサユニットに接続可能な少なくとも2つの出力側を有し、該出力側からは相互に依存しない電圧が現れ、前記電圧の一方は持続性電圧であり、他方は切換可能な電圧である、プロセッサユニット用電圧給電装置において、
持続性電圧の現れる出力側からは小さな電流が取出し可能であり、他方の出力側からは比較的高い電流が取出し可能であり、前記電圧制御器の2つの出力側の間に前記2つの出力側とプロセッサユニットとの間で一時的に接続を形成する回路手段が設けられており、
それによって前記回路手段は、切換フェーズの間も僅かな電力消費の持続性電圧を支援し、高い電力消費の切換可能な電圧も取出せるように構成されていることを特徴とする、プロセッサユニット用電圧給電装置。
A battery and one or more voltage controllers connected to the battery, the voltage controller having at least two outputs connectable to the processor unit and independent from the outputs; In a voltage supply for a processor unit, where a voltage appears, one of said voltages being a persistent voltage and the other being a switchable voltage,
A small current can be extracted from the output side where the sustain voltage appears, and a relatively high current can be extracted from the other output side, and the two output sides between the two output sides of the voltage controller. Circuit means for temporarily forming a connection between the processor unit and the processor unit;
For the processor unit, whereby the circuit means is adapted to support a low voltage consumption sustaining voltage during the switching phase and also to extract a high power consumption switching voltage Voltage feeder.
前記バッテリは前記電圧制御器の第1の入力側と常時接続されており、さらに前記バッテリは前記電圧制御器の第2の入力側とスイッチ手段を介して接続可能である、請求項1記載のプロセッサユニット用電圧給電装置。  The said battery is always connected with the 1st input side of the said voltage controller, Furthermore, the said battery can be connected with the 2nd input side of the said voltage controller via a switch means. Voltage supply device for processor unit. 前記プロセッサユニットは中央プロセッサユニット(CPU)と少なくとも1つのRAMメモリを有する制御装置であり、前記スイッチ手段は自動車のイグニッションスイッチである、請求項2記載のプロセッサユニット用電圧給電装置。  3. The voltage supply device for a processor unit according to claim 2, wherein the processor unit is a control device having a central processor unit (CPU) and at least one RAM memory, and the switch means is an ignition switch of an automobile. 前記電圧制御器の2つの出力側の間の回路手段は2つのスイッチであり、該スイッチは電圧制御器の入力側に接続されているスイッチ手段の切換位置に応じてスイッチングされる、請求項1〜3いずれか1項に記載のプロセッサユニット用電圧給電装置。2. The circuit means between two output sides of the voltage controller is two switches, and the switch is switched according to the switching position of the switch means connected to the input side of the voltage controller. The voltage power supply device for a processor unit according to any one of? 3. 前記電圧制御器の2つの出力側の間の回路手段は、ダイオード(D1)又はトランジスタとトランジスタ(T1)であり、前記トランジスタ(T1)のベースにおける電位は、電圧制御器の入力側に接続されているスイッチ手段の切換位置に応じて制御可能である、請求項1〜3いずれか1項に記載のプロセッサユニット用電圧給電装置。The circuit means between the two output sides of the voltage controller is a diode (D1) or a transistor and a transistor (T1), and the potential at the base of the transistor (T1) is connected to the input side of the voltage controller. The voltage supply device for a processor unit according to any one of claims 1 to 3, which can be controlled in accordance with a switching position of the switch means. 前記ダイオード(D1)とトランジスタ(T1)のコレクタエミッタ区間からなる直列回路は前記電圧制御器の2つの出力側の間に設けられている、請求項5記載のプロセッサユニット用電圧給電装置。  6. The voltage supply device for a processor unit according to claim 5, wherein a series circuit including a collector-emitter section of the diode (D1) and the transistor (T1) is provided between two output sides of the voltage controller. 高い電流が取出し可能な前記電圧制御器の出力側に別の負荷、例えば周辺装置、出力段、EPROMメモリ等が接続されている、請求項1〜6いずれか1項に記載のプロセッサユニット用電圧給電装置。  The voltage for the processor unit according to any one of claims 1 to 6, wherein another load, for example, a peripheral device, an output stage, an EPROM memory, or the like is connected to an output side of the voltage controller capable of extracting a high current. Power supply device. 前記電圧制御器に対して並列に、主リレー制御部か又はイグニッションロック(12)からの信号に依存して制御される別の回路が設けられており、前記主リレー制御部又は前記別の回路は別の切換素子を介してトランジスタ(T1)のベースと接続され、さらに前記トランジスタ(T1)のコレクタとダイオード(D1)のカソードとの間の接続点に接続されている、請求項1〜7いずれか1項に記載のプロセッサユニット用電圧給電装置。  In parallel with the voltage controller, a main relay control unit or another circuit controlled depending on a signal from the ignition lock (12) is provided, and the main relay control unit or the other circuit is provided. Is connected to the base of the transistor (T1) via another switching element, and is further connected to a connection point between the collector of the transistor (T1) and the cathode of the diode (D1). The voltage power supply device for a processor unit according to any one of the preceding claims.
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