レギュレータ装置
【課題】
レギュレータの個体差等を考慮して出力電流に応じて最適なレギュレータを選択することにより、変換効率の最適化を図ったレギュレータ装置を提供する。
【解決手段】
電力入力端子と電力出力端子を有するレギュレータ装置であって、前記電力入力端子と前記電力出力端子の間に並列に配設される複数のレギュレータと、前記複数のレギュレータの各々について、出力電流に対する変換効率の特性を表す変換効率特性情報を取得する変換効率特性情報取得部と、前記変換効率特性情報取得部によって取得される前記複数のレギュレータの各々の前記変換効率特性情報を格納するメモリ部と、前記電力出力端子から出力される出力電流の値と、前記メモリ部に格納された変換効率特性情報とに基づき、前記複数のレギュレータの切替制御を行う切替制御部とを含む。
レギュレータの個体差等を考慮して出力電流に応じて最適なレギュレータを選択することにより、変換効率の最適化を図ったレギュレータ装置を提供する。
【解決手段】
電力入力端子と電力出力端子を有するレギュレータ装置であって、前記電力入力端子と前記電力出力端子の間に並列に配設される複数のレギュレータと、前記複数のレギュレータの各々について、出力電流に対する変換効率の特性を表す変換効率特性情報を取得する変換効率特性情報取得部と、前記変換効率特性情報取得部によって取得される前記複数のレギュレータの各々の前記変換効率特性情報を格納するメモリ部と、前記電力出力端子から出力される出力電流の値と、前記メモリ部に格納された変換効率特性情報とに基づき、前記複数のレギュレータの切替制御を行う切替制御部とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
レギュレータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機のような無線通信装置、又はＰＣ（Personal Computer：パーソナルコンピュータ）、サーバ等の情報処理装置には、電力変換用のレギュレータが用いられている。
【０００３】
近年における無線通信装置及び情報処理装置等の高性能化・高機能化により、消費電力は増大傾向にあると同時に、長期間にわたって安定的に電力を供給することが求められている。
【０００４】
ところで、レギュレータには、定格電流又は定格電圧等の違いによる様々な種類のものがあり、出力電流値に対する変換効率の特性は、レギュレータの種類によって異なる。
【０００５】
また、変換効率を向上させるためには、トランジスタ又は整流ダイオード等の内部部品を変更する必要があるが、変換効率は出力電流値に対する特性を有するため、内部部品の最適化は容易ではない。
【０００６】
このため、変換効率の異なる複数のレギュレータを有し、出力電流値に応じて変換効率が最適なレギュレータに選択的に切り替えるレギュレータ装置があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−３５３０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述のようにレギュレータの変換効率はレギュレータの種類によって異なるが、いずれの種類のレギュレータにも変換効率の経年変化（経年劣化）が生じる。変換効率の経年変化は、レギュレータの使用状況又は使用頻度等によって度合が異なる。
【０００９】
また、変換効率には、個々のレギュレータ間でばらつきがある場合もある。
【００１０】
このため、経年変化又はばらつき等の個体差を考慮しないでレギュレータの切り替えを行うと、最適なレギュレータの選択を行えない場合が生じるという課題があった。
【００１１】
そこで、レギュレータの個体差等を考慮して出力電流に応じて最適なレギュレータを選択することにより、変換効率の最適化を図ったレギュレータ装置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】
【００１２】
本発明の実施の形態の一観点のレギュレータ装置は、電力入力端子と電力出力端子を有するレギュレータ装置であって、前記電力入力端子と前記電力出力端子の間に並列に配設される複数のレギュレータと、前記複数のレギュレータの各々について、出力電流に対する変換効率の特性を表す変換効率特性情報を取得する変換効率特性情報取得部と、前記変換効率特性情報取得部によって取得される前記複数のレギュレータの各々の前記変換効率特性情報を格納するメモリ部と、前記電力出力端子から出力される出力電流の値と、前記メモリ部に格納された変換効率特性情報とに基づき、前記複数のレギュレータの切替制御を行う切替制御部とを含む。
【発明の効果】
【００１３】
レギュレータの個体差等を考慮して出力電流に応じて最適なレギュレータを選択することにより、変換効率の最適化を図ったレギュレータ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１のレギュレータ装置を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１のレギュレータ装置に用いるレギュレータ１０の内部構造を示す図である。
【図３】実施の形態１のレギュレータ装置１００に含まれるレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの各々の出力電流に対する変換効率の特性を示す図である。
【図４】実施の形態１のレギュレータ装置１００で用いる変換効率特性情報のデータ構造を示す図である。
【図５】レギュレータ１０における変換効率特性の計算処理を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態１のレギュレータ装置１００で用いる切替用データを示す図である。
【図７】実施の形態１のレギュレータ装置１００で用いる切替用データに基づいて切り替えられるレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃと出力電流値との関係を示す図である。
【図８】実施の形態１のレギュレータ装置１００におけるレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替処理を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態２のレギュレータ装置に含まれるレギュレータ２１０の内部構造を示す図である。
【図１０】実施の形態２のレギュレータ装置で異常検出に用いる異常情報を表す異常情報データのデータ構造を示す図である。
【図１１】実施の形態２のレギュレータ装置による異常検出処理を含むレギュレータの切替処理の内容を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態３のレギュレータ装置３００を示すブロック図である。
【図１３】実施の形態３のレギュレータ装置３００の切替処理を示すフローチャートである。
【図１４】実施の形態４のレギュレータ装置４００を示すブロック図である。
【図１５】実施の形態４のレギュレータ装置４００の切替回路４１０の回路構成を示す図である。
【図１６】（Ａ）は実施の形態４のレギュレータ装置４００における切替用データの取得処理を示すフローチャート、（Ｂ）はレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明のレギュレータ装置を適用した実施の形態について説明する。
【００１６】
［実施の形態１］
実施の形態１では、レギュレータ装置が情報処理装置としてのサーバに組み込まれ、サーバに電力供給を行う形態について説明する。
【００１７】
図１は、実施の形態１のレギュレータ装置を示すブロック図である。
【００１８】
実施の形態１のレギュレータ装置１００は、３つのレギュレータ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、コントローラＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）５０、電力入力端子１０１、電力出力端子１０２、リアクトル１０３、コンデンサ１０４、及び出力電流検出部１０５を含む。
【００１９】
レギュレータ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ（以下、１０Ａ〜１０Ｃと記す）は、それぞれ電力入力端子１０１と電力出力端子１０２の間で並列に接続されている。レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃは、それぞれ定格電流値が異なるため変換効率特性が異なるが、内部構造は基本的に同一である。レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの内部構造については、図２を用いて後述する。なお、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃを特に区別しない場合には、レギュレータ１０と称す。
【００２０】
コントローラＩＣ５０は、インターフェイス部５１、主制御部５２、及びメモリ部５３を有し、出力電流検出部１０５で検出される出力電流の値に基づき、変換効率が最適なレギュレータをレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃのうちから選択する。レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替は、コントローラＩＣ５０がレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの各々をオン／オフすることにより、いずれか一つを選択することによって行われる。
【００２１】
インターフェイス部５１は、レギュレータ１０Ａ〜１０ＣとコントローラＩＣ５０との間におけるデータの入出力処理を行う。具体的には、インターフェイス部５１は、例えば、変換効率を計測するための計測指令をレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃに伝送する処理、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃから伝送される変換効率特性情報をメモリ部５３に伝送する処理、出力電流検出部１０５で検出される出力電流値を主制御部５２に伝送する処理、及び、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃを切り替えるための切替指令を出力する処理を行う。
【００２２】
主制御部５２は、変換効率特性情報取得部５２１と切替制御部５２２を有する。
【００２３】
変換効率特性情報取得部５２１は、切替制御に必要となるレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの変換効率特性情報を取得する。また、切替制御部５２２は、インターフェイス部５１を介して出力電流検出部１０５から入力される出力電流値と、メモリ部５３に格納された変換効率特性情報とに基づき、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃを切り替える切替制御部である。
【００２４】
主制御部５２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算装置）で実現することができる。主制御部５２内の切替制御部５２２がレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替制御のために生成する切替指令は、インターフェイス部５１を介してレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃに伝送される。
【００２５】
メモリ部５３は、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの各々で測定された変換効率特性情報を格納するメモリであり、ここでは不揮発性のメモリを用いる。レギュレータ装置１００の電源がオフにされても、変換効率特性情報を保持することが可能であるからである。
【００２６】
電力入力端子１０１は、レギュレータ装置１００が組み込まれるサーバに供給される電力（Ｖｉｎ）が入力される端子であり、例えば、３〜５（Ｖ）の直流電圧が入力される。電力入力端子１０１に入力される直流電圧は、レギュレータ装置１００内で所定電圧の直流電圧に変換（降圧又は昇圧）され、電力出力端子１０２から出力される。電力出力端子１０２から出力される電力（Ｖｏｕｔ）は、レギュレータ装置１００が組み込まれるサーバ内のＩＣ等に供給される。
【００２７】
リアクトル１０３は、一端がレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの出力側に接続されるとともに、他端が電力出力端子１０２に接続されており、後述するレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃ内のスイッチング素子のオン／オフに伴って電力変換用の誘導起電力を発生させるために設けられている。リアクトル１０３としては、誘導コイルを用いることができる。
【００２８】
コンデンサ１０４は、一端がリアクトル１０３と電力出力端子１０２との間に接続され、他端が接地された平滑用のコンデンサであり、電力出力端子１０２から出力される出力電圧を平滑化するために挿入されている。
【００２９】
出力電流検出部１０５は、電力出力端子１０２から出力される電流の電流値を検出する電流センサである。
【００３０】
次に、レギュレータ１０について説明する。
【００３１】
図２は、実施の形態１のレギュレータ装置に用いるレギュレータ１０の内部構造を示す図である。図２には、一例として降圧用のレギュレータ１０を示す。
【００３２】
レギュレータ１０は、電力入力端１１、電力出力端１２、ＦＥＴ（Field Effect Transistor：電界効果型トランジスタ）１３、ＦＥＴ１４、制御部１５、電流センサ１６Ａ、電圧センサ１６Ｖ、エラーアンプ１７、コンパレータ１８、発振器１９、インターフェイス部２０、変換効率測定部２１、及びメモリ部２２を含む。
【００３３】
電力入力端１１は、レギュレータ装置１００の電力入力端子１０１に接続されており、レギュレータ装置１００が組み込まれるサーバに供給される電力が入力される。例えば、３〜５（Ｖ）の直流電圧が入力される。
【００３４】
電力出力端１２は、レギュレータ装置１００の電力出力端子１０２に接続されており、レギュレータ１０内で変換された電力を出力する。電力出力端１２から出力される電力は、レギュレータ装置１００の電力出力端子１０２から出力される。
【００３５】
ＦＥＴ１３は、制御部１５によってオン／オフの制御が行われるスイッチング素子であり、例えば、Ｐ型のＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）を用いることができる。
【００３６】
ＦＥＴ１４は、制御部１５によってオン／オフの制御が行われるスイッチング素子であり、例えば、Ｎ型のＭＯＳＦＥＴを用いることができる。
【００３７】
ＦＥＴ１３及びＦＥＴ１４は、ドレイン端子同士が接続されており、ＦＥＴ１３のソースは電力入力端１１に接続され、ＦＥＴ１４のソースは接地され、それぞれのゲートが制御部１５によって駆動されることによってオン／オフが行われる。
【００３８】
制御部１５は、レギュレータ１０の切替処理に伴うオン／オフ制御と、ＦＥＴ１３及びＦＥＴ１４のオン／オフ制御とを行う。
【００３９】
制御部１５は、コントローラＩＣ５０からレギュレータ１０のオン／オフの切り替えを表す切替指令が伝送されると、レギュレータ１０のオン／オフの制御を行う。図１に示すように、実施の形態１では３つのレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃがあるため、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの各々に含まれる制御部１５が切替指令に基づいてオン／オフを切り替えることにより、３つのレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替制御が実行される。
【００４０】
また、オンにされたレギュレータ１０の制御部１５は、ＦＥＴ１３及びＦＥＴ１４のゲートに駆動電圧を印加することにより、ＦＥＴ１３及びＦＥＴ１４のオン／オフ制御を行い、電力入力端１１から入力される電力を所定の電力に変換するための処理を行う。
【００４１】
電流センサ１６Ａ及び電圧センサ１６Ｖは、レギュレータ１０の出力電流及び出力電圧を検出するために配設されている。電流センサ１６Ａ及び電圧センサ１６Ｖで検出される電流値及び電圧値は、制御部１５に入力され、入力電力を降圧するためにＦＥＴ１３、１４の駆動制御を行う際に用いられる。
【００４２】
エラーアンプ１７には、出力電力に応じた出力電圧が非反転入力端に入力されるとともに、基準電圧用電源１７Ａから出力される基準電圧が反転入力端に入力されており、出力電圧と基準電圧との誤差を増幅して出力する。
【００４３】
コンパレータ１８には、エラーアンプ１７から出力される誤差電圧と、発振器１９から出力されるパルス電圧が入力されている。コンパレータ１８は、パルス電圧によって決まる所定のタイミングで誤差電圧を取り込み、制御部１５に入力する。この結果、制御部１５によってＦＥＴ１３及びＦＥＴ１４の駆動制御が行われ、入力電力が所定の出力電力に変換される。
【００４４】
発振器１９は、例えば、オシレータ（ＯＳＣ：oscillator）であり、コンパレータ１８に入力するためのパルス電圧を発生する。
【００４５】
インターフェイス部２０は、コントローラＩＣ５０に接続されており、データの入出力処理を行う。具体的には、インターフェイス部２０は、例えば、コントローラＩＣ５０から受け取った計測指令を変換効率測定部２１に入力する処理、レギュレータ１０の変換効率特性情報をコントローラＩＣ５０に出力する処理、及び、コントローラＩＣ５０から伝送される切替指令を制御部１５に入力する処理を行う。
【００４６】
変換効率測定部２１は、入力電力測定部２１Ａ、出力電力測定部２１Ｂ、及び変換効率計算部２１Ｃを有し、コントローラＩＣ５０から計測指令を受け取ると、レギュレータ１０の変換効率特性を計算する。
【００４７】
入力電力測定部２１Ａは、電力入力端１１における入力電力を測定する。出力電力測定部２１Ｂは、電力出力端１２における出力電力を取得する。レギュレータ装置１００の入出力電力は直流電力であるため、入力電力測定部２１Ａ及び出力電力測定部２１Ｂは、直流電力を測定できる電力計であればよい。
【００４８】
変換効率計算部２１Ｃは、例えば、ＣＰＵで実現され、入力電力に対する出力電力の比を求めることによって変換効率を算出し、さらに、電力出力端１２における出力電流値に対するレギュレータ１０の変換効率特性を計算する。変換効率計算部２１Ｃによって計算された変換効率特性を表す変換効率特性情報は、インターフェイス部２０によってメモリ部２２に格納される。
【００４９】
メモリ部２２は、変換効率計算部２１Ｃによって計算された変換効率特性を表す変換効率特性情報を格納するメモリである。メモリ部２２は、変換効率特性情報を一時的に保持できればよいため、ここでは揮発性のメモリを用いる。
【００５０】
このようなレギュレータ１０は、コントローラＩＣ５０からオンに切り替える切替指令が伝送されるとオンになる。オンになったレギュレータ１０の制御部１５は、電流センサ１６Ａ及び電圧センサ１６Ｖで検出される電流値及び電圧値を用いて出力電力が所定の電力に変換されるようにＦＥＴ１３及びＦＥＴ１４のオン／オフ制御を行う。これにより、電力入力端１１から入力される電力が所定の電力に変換されて電力出力端１２から出力される。
【００５１】
ここで、電力入力端１１はレギュレータ装置１００の電力入力端子１０１に接続されており、電力出力端１２はレギュレータ装置１００の電力出力端子１０２に接続されているため、電力出力端１２にはリアクトル１０３とコンデンサが接続されていることになる。
【００５２】
制御部１５によってＦＥＴ１３と１４は交互に切り替えられ、ＦＥＴ１３がオンの時は電力入力端１１から入力される電力がリアクトル１０３に蓄えられる。また、ＦＥＴ１３がオフにされるとともに、ＦＥＴ１４がオンにされると、リアクトル１０３に蓄えられた電力によってコンデンサ１０４が充電される。
【００５３】
このようなＦＥＴ１３、１４のオン、オフを制御部１５が制御することにより、レギュレータ１０の入力電力が所定の電力に変換（ここでは、降圧）されて電力出力端１２から出力される。
【００５４】
次に、図３を用いてレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの変換効率特性について説明する。
【００５５】
図３は、実施の形態１のレギュレータ装置１００に含まれるレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの各々の出力電流に対する変換効率の特性を示す図である。
【００５６】
図３に示す実線は、レギュレータ１０Ａの変換効率特性を示し、破線は、レギュレータ１０Ｂの変換効率特性を示し、一点鎖線は、レギュレータ１０Ｃの変換効率特性を示す。
【００５７】
図３に示すように、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの変換効率特性は、変換効率がピークとなる出力電流の値がずれている。出力電流値が０．５（Ａ）まではレギュレータ１０Ａの変換効率が最も高く、出力電流値が０．５〜１．２５（Ａ）まではレギュレータ１０Ｂの変換効率が最も高く、出力電流値が１．２５（Ａ）以上ではレギュレータ１０Ｃの変換効率が最も高い。
【００５８】
このように、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの出力電流値に対する変換効率の特性は、それぞれ異なり、最も変換効率の高いレギュレータは、出力電流値に応じて異なる。これは、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの定格電流又は定格電圧等の違いに起因する。
【００５９】
また、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの変換効率は、経年変化によって劣化し、劣化の度合は、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃのそれぞれの使用状況又は使用頻度等によって異なる。さらに、同一のレギュレータ１０Ａ同士、１０Ｂ同士、１０Ｃ同士であっても、ばらつきが存在する場合もあり得る。
【００６０】
このため、実施の形態１のレギュレータ装置１００では、予め定めたタイミングでレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの各々の変換効率特性を測定し、それぞれのメモリ部２２に格納する。レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの各々のメモリ部２２に格納された変換効率特性は、レギュレータ装置１００に伝送され、メモリ部５３に格納される。レギュレータ装置１００は、経年変化又はばらつき等の個体差を反映した変換効率特性に基づき、出力電流値に応じて最も効率の高いレギュレータを１０Ａ〜１０Ｃから選択してオンにする。
【００６１】
以下、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの各々の経年変化又はばらつき等の個体差を反映した変換効率特性を用いて、出力電流値に応じて最も効率の高いレギュレータを１０Ａ〜１０Ｃから選択するためのデータ構造及び処理内容等について説明する。
【００６２】
図４は、実施の形態１のレギュレータ装置１００で用いる変換効率特性情報のデータ構造を示す図である。図４（Ａ）は、レギュレータ１０のメモリ部２２に格納される変換効率特性情報を示し、図４（Ｂ）は、レギュレータ装置１００のメモリ部５３に格納される変換効率特性情報を示す。
【００６３】
変換効率特性は、レギュレータ１０の出力電流値に対する変換効率を表す特性であるため、変換効率特性情報としては、例えば、出力電流値に対する変換効率の値を示すプロットのデータを用いることができる。
【００６４】
このため、実施の形態１のレギュレータ１０は、図４（Ａ）に示すように、出力電流値（０．０１〜１０．０（Ａ））と変換効率（α１〜αｋ（％））（ｋは任意の整数）で表されるプロットのデータを多数含む変換効率特性情報をメモリ部２２に格納している。変換効率特性情報に含まれるプロットのデータは、図３に一例を示すような変換効率特性を表す。
【００６５】
また、図４（Ｂ）に示すように、レギュレータ装置１００のメモリ部５３には、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃのそれぞれの変換効率特性情報が識別子（ＩＤ：Identification）に関連付けられて格納されている。図４（Ｂ）に示す識別子（reg001, reg002, reg003）は、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃにそれぞれ割り振られており、識別子とプロットのデータが関連付けられている。ここで、レギュレータ１０Ｂの変換効率特性情報に含まれる変換効率はβ１〜βｌ（％）（ｌは任意の整数）であり、レギュレータ１０Ｃの変換効率特性情報に含まれる変換効率はγ１〜γｍ（ｍは任意の整数）である。
【００６６】
なお、ここでは変換効率特性情報がプロットのデータで表される形態について説明するが、変換効率特性情報は、出力電流値に対する変換効率の値を表す式を表すデータであってもよい。
【００６７】
次に、図５を用いて実施の形態１のレギュレータ装置１００に含まれるレギュレータ１０における変換効率特性の計算処理について説明する。
【００６８】
図５は、レギュレータ１０における変換効率特性の計算処理を示すフローチャートである。この計算処理は、レギュレータ１０内の変換効率計算部２１Ｃによって実行される処理である。
【００６９】
変換効率計算部２１Ｃは、変換効率を計測するための計測指令をコントローラＩＣ５０から受け取ると、処理を開始する（スタート）。ここで、計測指令は、レギュレータ装置１００の電源が投入された後であってサーバ（外部回路）に電力供給を行う前に、コントローラＩＣ５０の変換効率特性情報取得部５２１からレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃに伝送される。
【００７０】
変換効率計算部２１Ｃは、レギュレータ１０の出力電流を所定の最小値から所定の最大値まで変化させるための測定用の駆動指令を制御部１５に伝送する（ステップＳ１）。この駆動指令により、制御部１５はＦＥＴ１３、１４を駆動し、電力出力端１２から出力される出力電流が所定の最小値から所定の最大値まで変化させられる。
【００７１】
変換効率計算部２１Ｃは、ステップＳ１の処理によって電力出力端１２から出力される出力電流が所定の最小値から所定の最大値まで変化する際の入力電力と出力電力を取得すべく、入力電力測定部２１Ａに入力電力の測定を行わせるとともに、出力電力測定部２１Ｂに出力電力の測定を行わせる（ステップＳ２）。
【００７２】
次いで、変換効率計算部２１Ｃは、ステップＳ２で取得した入力電力に対する出力電力の比を求めることによって変換効率を算出するとともに、電力出力端１２における出力電流値に対するレギュレータ１０の変換効率特性を計算する（ステップＳ３）。
【００７３】
次に、変換効率計算部２１Ｃは、変換効率特性を表す変換効率特性情報をメモリ部２２に格納する（ステップＳ４）。ステップＳ４の処理がレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃのそれぞれで行われることにより、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの各々のメモリ部２２に経年変化又はばらつき等の個体差が反映された変換効率特性情報が格納される。
【００７４】
最後に、変換効率計算部２１Ｃは、メモリ部２２に格納した変換効率特性情報をコントローラＩＣ５０に伝送する（ステップＳ５）。これにより、コントローラＩＣ５０内のメモリ部５３に、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの各々の変換効率特性情報が格納される。
【００７５】
以上の処理がレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃのそれぞれで行われることにより、レギュレータ装置１００の電源投入後に、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの経年変化又はばらつき等の個体差が反映された変換効率特性情報がコントローラＩＣ５０内のメモリ部５３に格納される。
【００７６】
次に、図６乃至図８を用いて実施の形態１のレギュレータ装置１００におけるレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替処理について説明する。
【００７７】
図６は、実施の形態１のレギュレータ装置１００で用いる切替用データを示す図である。
【００７８】
切替用データは、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃのそれぞれの変換効率特性をデータマッピングすることにより、出力電流値に応じて最高の変換効率を有するレギュレータを１０Ａ〜１０Ｃから選択して切り替えるためのデータである。切替用データは、オンにされるレギュレータ１０の識別子と、出力電流の範囲（下限値、上限値）を関連付けたデータであり、切替制御部５２２によって作成される。なお、レギュレータ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの識別子は、それぞれ、reg001、reg002、reg003である。
【００７９】
ここで、変換効率特性情報はプロットを表す離散的なデータであるため、データマッピングを行う際に、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃを切り替えるための切替点におけるプロットが存在しない場合がある。このような場合は、例えば、最高の変換効率を示すレギュレータが入れ替わる境界にある２つのプロットデータに含まれる出力電流値の中点を切替点として認識するようにすればよい。具体的には、実際の特性では１．２５（Ａ）でレギュレータ１０Ｂから１０Ｃに切り替わる場合に、１．２０（Ａ）と１．３０（Ａ）のプロットを表すデータしか存在しない場合には、１．２０（Ａ）と１．３０（Ａ）の中間となる１．２５（Ａ）を切替点の出力電流値として認識するようにすればよい。
【００８０】
なお、変換効率特性情報として、出力電流値に対する変換効率の値を表す式を表すデータを用いる場合には、式を表すデータに基づいて、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの変換効率特性の交点を求めればよい。
【００８１】
図７は、実施の形態１のレギュレータ装置１００で用いる切替用データに基づいて切り替えられるレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃと出力電流値との関係を示す図である。
【００８２】
図６に示す切替用データにより、出力電流値が０〜０．５（Ａ）まではレギュレータ１０Ａが選択され、出力電流値が０．５〜１．２５（Ａ）まではレギュレータ１０Ｂが選択され、出力電流値が１．２５（Ａ）以上ではレギュレータ１０Ｃが選択される。
【００８３】
ここで、図７に示す出力電流とレギュレータとの関係はある時点での一例に過ぎず、経年変化又はばらつき等の個体差に応じて、図７に示す関係は変更されるものである。
【００８４】
実施の形態１のレギュレータ装置１００は、図６に示す切替用データを用いることにより、図７に示すように出力電流に応じてレギュレータを１０Ａ〜１０Ｃから選択的に切り替える。このようにして、経年変化又はばらつき等の個体差を反映させた上で、出力電流に応じて最高の変換効率を有するレギュレータを１０Ａ〜１０Ｃの中から選択してオンにする。
【００８５】
図８は、実施の形態１のレギュレータ装置１００におけるレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替処理を示すフローチャートである。この切替処理は、切替制御部５２２によって実行される。なお、切替処理が実行される前は、レギュレータ１０Ａが選択されるように設定されていることとする。
【００８６】
レギュレータ装置１００の電源が投入されると、切替制御部５２２は、変換効率特性情報取得部５２１に対して、計測指令をレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃに伝送させる（ステップＳ１１）。
【００８７】
次いで、切替制御部５２２は、すべてのレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃから変換効率特性情報が伝送され、メモリ部５３に格納されたか否かを判定する（ステップＳ１２）。このステップＳ１２の処理は、メモリ部５３への変換効率特性情報の格納が確認されるまで繰り返し実行される。
【００８８】
切替制御部５２２は、メモリ部５３に格納された変換効率特性情報を読み出し、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃのそれぞれの変換効率特性を認識する（ステップＳ１３）。
【００８９】
切替制御部５２２は、ステップＳ１３で認識したレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃのそれぞれの変換効率特性に基づき、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替処理を行うための切替用データを作成する（ステップＳ１４）。このステップＳ１４により、図６に示す切替用データが作成される。
【００９０】
切替制御部５２２は、ステップＳ１４で作成した切替用データと、出力電流検出部１０５によって検出される出力電流値とに基づき、現時点の出力電流値に対して最高の変換効率を有するレギュレータを１０Ａ〜１０Ｃの中から選択する（ステップＳ１５）。このステップＳ１５の処理は、出力電流値に応じて、図７に示すようにレギュレータを１０Ａ〜１０Ｃのいずれかに切り替える処理である。
【００９１】
切替制御部５２２は、ステップＳ１５で選択されたレギュレータと、現在オンになっているレギュレータが一致するか否かを判定する（ステップＳ１６）。切替が必要か否かを判定するためである。
【００９２】
切替制御部５２２は、ステップＳ１６において、ステップＳ１５で選択されたレギュレータと、現在オンになっているレギュレータとが一致しないと判定した場合は、オンにするレギュレータをステップＳ１５で選択されたレギュレータに切り替える（ステップＳ１７）。具体的には、切替制御部５２２は、ステップＳ１５で選択したレギュレータをオンにするための切替指令を伝送するとともに、ステップＳ１５で選択しなかったレギュレータをオフにするための切替指令を伝送する。
【００９３】
また、切替制御部５２２は、ステップＳ１６において、ステップＳ１５で選択されたレギュレータと、現在オンになっているレギュレータとが一致すると判定した場合は、レギュレータの切り替えを行う必要がないため、フローをステップＳ１８に進行させる。
【００９４】
切替制御部５２２は、レギュレータ装置１００がオフにされるか否かを判定する（ステップＳ１８）。
【００９５】
また、ステップＳ１７でレギュレータの切り替えを行った後においても、切替制御部５２２は、フローをステップＳ１８に進行させ、レギュレータ装置１００がオフにされるか否かを判定する。
【００９６】
切替制御部５２２は、レギュレータ装置１００がオフにされないと判定した場合は、フローをステップＳ１５にリターンさせる。レギュレータ装置１００がオフにされると判定した場合は、一連の処理を終了する（エンド）。
【００９７】
以上の処理を繰り返し実行することにより、レギュレータ装置１００の出力電流値が変動しても、変動する出力電流に応じて最高の変換効率を有するレギュレータが選択されるように、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替が行われる。レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替処理に用いる切替用データは、レギュレータ装置１００の立ち上げ直後にレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃで実測された変換効率を用いて作成されたデータであり、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの経年変化又はばらつき等の個体差を含むデータである。
【００９８】
このため、実施の形態１によれば、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの経年変化又はばらつき等の個体差に応じて最適なレギュレータを選択することができ、変換効率の最適化を図ったレギュレータ装置、及びこれに用いるレギュレータを提供することができる。
【００９９】
なお、以上では、レギュレータ装置１００の電源投入後であって、サーバに電力を供給する前に各レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの変換効率特性を測定する形態について説明した。しかしながら、変換効率特性の測定は、サーバへの電力供給の終了後であって、レギュレータ装置１００の電源を遮断する前に行うようにしてもよい。
【０１００】
［実施の形態２］
実施の形態２のレギュレータ装置に含まれるレギュレータは、異常検出を行い、レギュレータに異常が生じた場合に、コントローラＩＣ５０（図１参照）に異常を知らせる異常情報を伝送するように設定されている。実施の形態２のレギュレータ装置は、異常情報を受けると、異常情報を伝送してきたレギュレータを使用しないようにする。ここで、異常検出の対象となる異常とは、例えば、レギュレータの出力電流値の超過（過電流）又は断線をいう。
【０１０１】
図９は、実施の形態２のレギュレータ装置に含まれるレギュレータ２１０の内部構造を示す図である。
【０１０２】
レギュレータ２１０は、電流センサ１６Ａで検出される電流値を制御部２１５が監視し、異常検出を行う点が実施の形態１のレギュレータ１０と異なる。その他は実施の形態１のレギュレータ１０と同一であるため、同一の要素には同一符号を付し、その説明を省略する。なお、レギュレータ２１０は、実施の形態１のレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃ（図１参照）と同様に３つあるものとして取り扱うため、それぞれを区別するときは符号を２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃと区別して表記する。
【０１０３】
図１０は、実施の形態２のレギュレータ装置で異常検出に用いる異常情報を表す異常情報データのデータ構造を示す図である。異常情報データは、レギュレータ２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃの識別子（reg001, reg002, reg003）と、異常の有無を表す異常フラグとを関連付けたものである。
【０１０４】
図１０は、一例として、識別子がreg001であるレギュレータ２１０Ａに異常が発生し、異常フラグが１に設定された状態の異常情報データを示している。
【０１０５】
異常情報データは、異常を検出したレギュレータ２１０の制御部２１５によって生成される。
【０１０６】
レギュレータ２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃの各々の制御部２１５は、電流センサ１６Ａで検出される電流値を監視しており、電流値が所定の下限値と上限値で規定される範囲から逸脱すると、自己のレギュレータの識別子と異常フラグを含む異常情報データを生成する。
【０１０７】
ここで、電流値が所定の上限値以上になる場合とは、例えば、過電流が生じた場合が挙げられる。また、電流値が所定の下限値以下になる場合とは、例えば、断線あるいはＦＥＴ１３、１４の破損等によって電流が流れなくなった場合が挙げられる。
【０１０８】
制御部２１５は、過電流又は素子の破損等の異常を常時監視し、異常を検出すると異常情報データを生成する。
【０１０９】
制御部２１５によって異常情報データが生成されると、インターフェイス部２０が異常情報データをメモリ部２２に格納するとともに、コントローラＩＣ５０に伝送する。
【０１１０】
異常情報データを受け取ったコントローラＩＣ５０は、異常の生じたレギュレータ２１０を除外して切替処理を実行する。
【０１１１】
図１１は、実施の形態２のレギュレータ装置による異常検出処理を含むレギュレータの切替処理の内容を示すフローチャートである。この異常検出処理を含んだ切替処理は、切替制御部５２２によって実行される。なお、切替処理が実行される前は、レギュレータ２１０Ａが選択されるように設定されていることとする。
【０１１２】
また、図１１に示すステップＳ２１１〜Ｓ２１３は、図８に示す実施の形態１のレギュレータ装置１００におけるステップＳ１１〜Ｓ１３の処理と同一であるため、実施の形態２では、ステップＳ２１３以降の処理について説明する。
【０１１３】
切替制御部５２２は、メモリ部５３に格納された変換効率特性情報を読み出し、レギュレータ２１０Ａ〜２１０Ｃのそれぞれの変換効率特性を認識する（ステップＳ２１３）。
【０１１４】
次いで、切替制御部５２２は、異常情報を受け取ったか否かを判定する（ステップＳ２１４）。
【０１１５】
切替制御部５２２は、ステップＳ２１４で異常情報を受け取ったと判定した場合は、当該異常情報を伝送したレギュレータを除外したレギュレータの変換効率特性に基づき、切替用データを作成する（ステップＳ２１５Ｙ）。例えば、レギュレータ２１０Ａから異常情報を受け取った場合は、異常の生じたレギュレータ２１０Ａを除外し、ステップＳ２１３で認識したレギュレータ２１０Ｂと２１０Ｃの変換効率特性に基づき、レギュレータ２１０Ｂと２１０Ｃの切替処理を行うための切替用データを作成する。
【０１１６】
一方、切替制御部５２２は、ステップＳ２１４で異常情報を受け取らなかったと判定した場合は、ステップＳ２１３で認識したレギュレータ２１０Ａ〜２１０Ｃのそれぞれの変換効率特性に基づき、レギュレータ２１０Ａ〜２１０Ｃの切替処理を行うための切替用データを作成する（ステップＳ２１５Ｎ）。
【０１１７】
次いで、切替制御部５２２は、ステップＳ２１５Ｙ又はＳ２１５Ｎで作成した切替用データと、出力電流検出部１０５によって検出される出力電流値とに基づき、現時点の出力電流値に対して最高の変換効率を有するレギュレータを１０Ａ〜１０Ｃの中から選択する（ステップＳ２１６）。ステップＳ２１６の処理は、出力電流値に応じて、図７に示すようにレギュレータを１０Ａ〜１０Ｃのいずれかに切り替える処理である。
【０１１８】
切替制御部５２２は、ステップＳ２１６で選択されたレギュレータと、現在オンになっているレギュレータが一致するか否かを判定する（ステップＳ２１７）。切替が必要か否かを判定するためである。
【０１１９】
切替制御部５２２は、ステップＳ２１７において、ステップＳ２１６で選択されたレギュレータと、現在オンになっているレギュレータとが一致しないと判定した場合は、オンにするレギュレータをステップＳ２１６で選択されたレギュレータに切り替える（ステップＳ２１８）。具体的には、切替制御部５２２は、ステップＳ２１６で選択したレギュレータをオンにするための切替指令を伝送するとともに、ステップＳ２１６で選択しなかったレギュレータをオフにするための切替指令を伝送する。
【０１２０】
また、切替制御部５２２は、ステップＳ２１７において、ステップＳ２１６で選択されたレギュレータと、現在オンになっているレギュレータとが一致すると判定した場合は、レギュレータの切り替えを行う必要がないため、フローをステップＳ２１９に進行させる。
【０１２１】
切替制御部５２２は、レギュレータ装置がオフにされるか否かを判定する（ステップＳ２１９）。
【０１２２】
また、ステップＳ２１８でレギュレータの切り替えを行った後においても、切替制御部５２２は、フローをステップＳ２１９に進行させ、レギュレータ装置がオフにされるか否かを判定する。
【０１２３】
切替制御部５２２は、レギュレータ装置がオフにされないと判定した場合は、フローをステップＳ２１４にリターンさせる。
【０１２４】
フローがステップＳ２１４にリターンすると、切替制御部５２２は、再び異常情報を受け取ったか否かを判定する。ステップＳ２１４で新たに別のレギュレータ２１０から異常情報を受け取っていることが判明すると、新たに異常の発生したレギュレータ２１０が除外され、残りのレギュレータ２１０についてステップＳ２１５Ｙで切替用データが作成されることになる。
【０１２５】
例えば、フローがステップＳ２１４にリターンした際に、レギュレータ２１０Ａの異常情報が解除され、レギュレータ２１０Ｂから異常情報を受け取ったと判定した場合は、続くステップＳ２１５Ｙにおいて、切替制御部５２２は、レギュレータ２１０Ａと２１０Ｃの変換効率特性に基づき、切替用データを作成する。すなわち、切替用データを作成するためのレギュレータ２１０の更新が行われることにより、異常がなくなったレギュレータ２１０Ａが復帰され、新たに異常が発生したレギュレータ２１０Ｂが除外されることになる。
【０１２６】
なお、切替制御部５２２は、ステップＳ２１９でレギュレータ装置がオフにされると判定した場合は、一連の処理を終了する（エンド）。
【０１２７】
以上の処理を繰り返し実行することにより、異常の発生したレギュレータ２１０を除外しつつ、レギュレータ装置の出力電流値が変動しても、変動する出力電流に応じて最高の変換効率を有するレギュレータが選択されるように、レギュレータ２１０Ａ〜２１０Ｃの切替が行われる。
【０１２８】
レギュレータ２１０Ａ〜２１０Ｃの切替処理に用いる切替用データは、レギュレータ装置の立ち上げ直後にレギュレータ２１０Ａ〜２１０Ｃで実測された変換効率を用いて作成されたデータであり、レギュレータ２１０Ａ〜２１０Ｃの経年変化又はばらつき等の個体差を含むデータである。また、レギュレータ２１０Ａ〜２１０Ｃの各々の異常有無の判定は、切替制御部５２２によって繰り返し実行され、随時更新される。
【０１２９】
このため、実施の形態２によれば、異常の発生したレギュレータ２１０を除外しつつ、レギュレータ２１０Ａ〜２１０Ｃの経年変化又はばらつき等の個体差に応じて最適なレギュレータを選択することができ、変換効率の最適化を図ったレギュレータ装置、及びこれに用いるレギュレータを提供することができる。
【０１３０】
［実施の形態３］
実施の形態３のレギュレータ装置３００は、切替指令に基づいてレギュレータの切り替えを行う際に、所定時間だけ待機してから切替処理を実行する点が実施の形態１のレギュレータ装置１００と異なる。所定時間だけ待機してから切替処理を実行するのは、出力電流が安定した状態でレギュレータ１０の切り替えを実行するためである。
【０１３１】
図１２は、実施の形態３のレギュレータ装置３００を示すブロック図である。実施の形態３のレギュレータ装置３００は、クロック信号を発信するオシレータ（ＯＳＣ）３０１を含み、切替制御部５２２がＯＳＣ３０１のクロックを所定カウント数だけカウントしてからレギュレータ１０の切替処理を実行する点が実施の形態１のレギュレータ装置１００と異なる。すなわち、切替制御部５２２は、次に選択するレギュレータ１０を決定してから、レギュレータ１０の切替処理を実行する前に、所定時間だけ待機する。その他は実施の形態１のレギュレータ装置１００と同一であるため、同一の要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
【０１３２】
図１３は、実施の形態３のレギュレータ装置３００の切替処理を示すフローチャートである。
【０１３３】
図１３は、実施の形態３のレギュレータ装置３００におけるレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替処理を示すフローチャートである。この切替処理は、切替制御部５２２によって実行される。なお、切替処理が実行される前は、レギュレータ１０Ａが選択されるように設定されていることとする。
【０１３４】
また、図１３に示すステップＳ３１１〜Ｓ３１６は、図８に示す実施の形態１のレギュレータ装置１００におけるステップＳ１１〜Ｓ１６の処理と同一であるため、実施の形態３では、ステップＳ３１６以降の処理について説明する。
【０１３５】
切替制御部５２２は、ステップＳ３１５で選択されたレギュレータと、現在オンになっているレギュレータが一致するか否かを判定する（ステップＳ３１６）。切替が必要か否かを判定するためである。
【０１３６】
切替制御部５２２は、ステップＳ３１６において、ステップＳ３１５で選択されたレギュレータと、現在オンになっているレギュレータとが一致しないと判定した場合は、ＯＳＣ３０１から発振されるクロックのカウントを開始する（ステップＳ３１７）。
【０１３７】
次いで、切替制御部５２２は、所定のカウント数のカウントが終了したか否かを判定する（ステップＳ３１８）。ステップＳ３１８の処理は、カウントが終了するまで繰り返し実行される。
【０１３８】
切替制御部５２２は、ステップＳ３１８でカウントが終了したと判定すると、オンにするレギュレータをステップＳ３１５で選択されたレギュレータに切り替える（ステップＳ３１９）。具体的には、切替制御部５２２は、ステップＳ３１５で選択したレギュレータをオンにするための切替指令を伝送するとともに、ステップＳ３１５で選択しなかったレギュレータをオフにするための切替指令を伝送する。
【０１３９】
また、切替制御部５２２は、ステップＳ３１６において、ステップＳ３１５で選択されたレギュレータと、現在オンになっているレギュレータとが一致すると判定した場合は、レギュレータの切り替えを行う必要がないため、フローをステップＳ３２０に進行させる。
【０１４０】
切替制御部５２２は、レギュレータ装置３００がオフにされるか否かを判定する（ステップＳ３２０）。
【０１４１】
また、ステップＳ３１９でレギュレータの切り替えを行った後においても、切替制御部５２２は、フローをステップＳ３２０に進行させ、レギュレータ装置３００がオフにされるか否かを判定する。
【０１４２】
切替制御部５２２は、レギュレータ装置３００がオフにされないと判定した場合は、フローをステップＳ３１５にリターンさせる。レギュレータ装置３００がオフにされると判定した場合は、一連の処理を終了する（エンド）。
【０１４３】
以上の処理を繰り返し実行することにより、レギュレータ装置３００の出力電流値が変動しても、変動する出力電流に応じて最高の変換効率を有するレギュレータが選択されるように、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替が行われる。レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替処理に用いる切替用データは、レギュレータ装置３００の立ち上げ直後にレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃで実測された変換効率を用いて作成されたデータであり、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの経年変化又はばらつき等の個体差を含むデータである。
【０１４４】
このため、実施の形態３によれば、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの経年変化又はばらつき等の個体差に応じて最適なレギュレータを選択することができ、変換効率の最適化を図ったレギュレータ装置、及びこれに用いるレギュレータを提供することができる。
【０１４５】
また、実施の形態３では、出力電流に基づいて次に選択するレギュレータを決定した後に、所定のカウント数が終了してからレギュレータの切り替えを実行する。
【０１４６】
例えば、次に選択するレギュレータを決定した後に、レギュレータ装置３００の電力出力端子１０２に接続されるサーバの動作の影響等によって出力電流に瞬間的な変動が含まれたような場合に、カウント終了まで待機することにより、出力電流が安定した状態でレギュレータ１０の切り替えを実行することができる。
【０１４７】
このような場合にカウント終了まで待機せずにレギュレータ１０を切り替えると、変動する電流により、選択するレギュレータ１０を再度変更することになるような事態が生じうるが、実施の形態３のレギュレータ装置３００では、このような事態の発生を抑制することができる。
【０１４８】
［実施の形態４］
実施の形態４のレギュレータ装置は、レギュレータの変換効率特性を測定するための疑似負荷回路を含む点が実施の形態１のレギュレータ装置１００と異なる。
【０１４９】
以下、実施の形態４のレギュレータ装置４００について説明するにあたり、実施の形態１のレギュレータ装置１００と同一又は同等の要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
【０１５０】
図１４は、実施の形態４のレギュレータ装置４００を示すブロック図である。
【０１５１】
実施の形態４のレギュレータ装置４００は、レギュレータ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、コントローラＩＣ４５０、電力入力端子１０１、電力出力端子１０２、リアクトル１０３、コンデンサ１０４、及び出力電流検出部１０５に加えて、切替回路４１０、４２０、４３０、及び疑似負荷回路４４０を含む。
【０１５２】
切替回路４１０は、レギュレータ１０Ａの出力側に接続され、レギュレータ１０Ａの電力供給先を電力出力端子１０２と、疑似負荷回路４４０との間で切り替える回路である。切替回路４１０の切り替えは、コントローラＩＣ４５０内の切替制御部５２２によって行われる。
【０１５３】
切替回路４２０は、レギュレータ１０Ｂの出力側に接続され、レギュレータ１０Ｂの電力供給先を電力出力端子１０２と、疑似負荷回路４４０との間で切り替える回路である。切替回路４２０の切り替えは、コントローラＩＣ４５０内の切替制御部５２２によって行われる。
【０１５４】
切替回路４３０は、レギュレータ１０Ｃの出力側に接続され、レギュレータ１０Ｃの電力供給先を電力出力端子１０２と、疑似負荷回路４４０との間で切り替える回路である。切替回路４３０の切り替えは、コントローラＩＣ４５０内の切替制御部５２２によって行われる。
【０１５５】
切替回路４１０、４２０、４３０は、レギュレータ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの各々の出力側に１つずつ直列に接続され、かつ、レギュレータ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃと疑似負荷回路４４０との間で互いに並列に接続されている。
【０１５６】
疑似負荷回路４４０は、レギュレータ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの出力電流に対する変換効率の特性を取得する際に、レギュレータ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃから電力が供給される擬似的な負荷回路である。疑似負荷回路４４０は、例えば、電力出力端子１０２に接続されるサーバ（外部回路）と同一のインピーダンスを有する電子回路、又は、サーバ（外部回路）に加えて１０３と１０４を加えたインピーダンス有する電子回路であってもよい。
【０１５７】
実施の形態４のレギュレータ装置４００は、電力出力端子１０２に接続されるサーバとは別の疑似負荷回路４４０を用いてレギュレータ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの出力電流に対する変換効率の特性を測定する。
【０１５８】
このため、サーバに電力供給を行っているレギュレータ（１０Ａ〜１０Ｃのいずれか１つ）とは別のレギュレータを疑似負荷回路４４０に接続すれば、レギュレータ装置４００からサーバに電力を供給している間にも変換効率の特性を測定することができる。
【０１５９】
このように、実施の形態４のレギュレータ装置４００は、レギュレータ装置４００の立ち上げ直後又は電源遮断前に限られず、サーバに電力を供給している間にも変換効率の特性を測定することができる。
【０１６０】
次に、図１５を用いて、実施の形態４のレギュレータ装置４００の切替回路４１０、４２０、４３０の回路構成について説明する。切替回路４１０、４２０、４３０の回路構成はすべて同一であるため、ここでは、切替回路４１０の回路構成について説明する。
【０１６１】
図１５は、実施の形態４のレギュレータ装置４００の切替回路４１０の回路構成を示す図である。
【０１６２】
切替回路４１０は、２つのＣＭＯＳ４１１、４１２を含む。切替回路４１０には、コントローラＩＣ５０から計測指令が入力され、計測指令によってＣＭＯＳ４１１、４１２の接続先が切り替えられる。
【０１６３】
実施の形態４のレギュレータ装置４００における計測指令は、変換効率を計測するために、切替回路４１０、４２０，４３０の切替制御にも用いられる。
【０１６４】
ＣＭＯＳ４１１は、Ｐ型のＭＯＳＦＥＴ４１１ＡとＮ型のＭＯＳＦＥＴ４１１Ｂを有する。ＭＯＳＦＥＴ４１１Ａのソースにはレギュレータ１０Ａの出力端が接続されており、ドレインはＣＭＯＳ４１１の出力端子４１１ＣでＭＯＳＦＥＴ４１１Ｂのソースに接続されている。
【０１６５】
ＭＯＳＦＥＴ４１１Ｂのドレインは接地されている。ＣＭＯＳ４１１の出力端子４１１Ｃは、出力端子１０２に接続されている。ＭＯＳＦＥＴ４１１Ａ、４１１Ｂのゲートには、コントローラＩＣ４５０から切替信号が入力される。
【０１６６】
なお、ＭＯＳＦＥＴ４１１Ａ、４１１Ｂのソースとドレインの関係は、上述の関係の逆であってもよい。
【０１６７】
ＣＭＯＳ４１２は、Ｐ型のＭＯＳＦＥＴ４１２ＡとＮ型のＭＯＳＦＥＴ４１２Ｂを有する。ＭＯＳＦＥＴ４１２Ａのソースにはレギュレータ１０Ａの出力端が接続されており、ドレインはＣＭＯＳ４１２の出力端子４１２ＣでＭＯＳＦＥＴ４１２Ｂのソースに接続されている。
【０１６８】
ＭＯＳＦＥＴ４１２Ｂのドレインは接地されている。ＣＭＯＳ４１２の出力端子４１２Ｃは、疑似負荷回路４４０に接続されている。ＭＯＳＦＥＴ４１２Ａ、４１２Ｂのゲートには、コントローラＩＣ４５０から切替信号が反転されて入力される。
【０１６９】
なお、ＭＯＳＦＥＴ４１２Ａ、４１２Ｂのソースとドレインの関係は、上述の関係の逆であってもよい。
【０１７０】
このような切替回路４１０にコントローラＩＣ４５０からＨレベルの信号が入力されると、ＣＭＯＳ４１１では、Ｐ型のＭＯＳＦＥＴ４１１Ａがオフ、Ｎ型のＭＯＳＦＥＴ４１１Ｂがオンとなり、ＣＭＯＳ４１１の出力端子４１１Ｃは接地される。
【０１７１】
また、ＣＭＯＳ４１２では、Ｐ型のＭＯＳＦＥＴ４１２Ａがオン、Ｎ型のＭＯＳＦＥＴ４１２Ｂがオフとなり、ＣＭＯＳ４１２の出力端子４１２Ｃはレギュレータ１０Ａと疑似負荷回路４４０を接続する。
【０１７２】
一方、切替回路４１０にコントローラＩＣ４５０からＬレベルの信号が入力されると、ＣＭＯＳ４１１では、Ｐ型のＭＯＳＦＥＴ４１１Ａがオン、Ｎ型のＭＯＳＦＥＴ４１１Ｂがオフとなる。
【０１７３】
また、ＣＭＯＳ４１２では、Ｐ型のＭＯＳＦＥＴ４１２Ａがオフ、Ｎ型のＭＯＳＦＥＴ４１２Ｂがオンとなり、ＣＭＯＳ４１２の出力端子４１２Ｃは接地される。
【０１７４】
すなわち、疑似負荷回路４４０にレギュレータ１０Ａを接続して出力電流に対する変換効率の特性を測定する場合には、コントローラＩＣ４５０から切替回路４１０に入力する計測指令をＨレベルにすればよい。これとは逆に、レギュレータ１０Ａの出力電流に対する変換効率の特性を測定しない場合には、コントローラＩＣ４５０から切替回路４１０に入力する計測指令をＬレベルにすればよい。
【０１７５】
これは、レギュレータ１０Ｂ及び切替回路４２０、レギュレータ１０Ｃ及び切替回路４３０のそれぞれの関係においても同様である。
【０１７６】
なお、計測指令とは、疑似負荷回路４４０に接続して出力電流に対する変換効率の特性を測定するためにレギュレータ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃのいずれか１つを指定するためにコントローラＩＣ４５０が出力する指令である。
【０１７７】
また、レギュレータ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃのいずれか１つを疑似負荷回路４４０に接続して出力電流に対する変換効率の特性を測定できるのは、そのレギュレータが出力端子１０２に電力供給を行っていないときである。
【０１７８】
このため、コントローラＩＣ４５０は、レギュレータ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃのいずれか１つを電力供給用に指定する切替指令と、出力電流に対する変換効率の特性を測定するためにレギュレータ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃのいずれか１つを指定する計測指令とを、同一のレギュレータに入力しないように設定されている。
【０１７９】
図１６（Ａ）は、実施の形態４のレギュレータ装置４００における切替用データの取得処理を示すフローチャートであり、図１６（Ｂ）は、実施の形態４のレギュレータ装置４００におけるレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替処理を示すフローチャートである。図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）に示す処理は、コントローラＩＣ４５０内の切替制御部５２２によって実行される処理である。
【０１８０】
図１６（Ａ）に示すように、レギュレータ装置４００の電源が投入されると（スタート）、切替制御部５２２は、変換効率特性情報取得部５２１に対して、計測指令をレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃに伝送させる（ステップＳ４１１）。
【０１８１】
切替制御部５２２は、サーバへの電力供給を行っていないレギュレータに対して計測指令を順次伝送するようにし、サーバへ電力供給を行っているレギュレータについては、電力供給の終了後に、計測指令を伝送する。
【０１８２】
これにより、レギュレータ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃは、それぞれ疑似負荷回路４４０に接続され、疑似負荷回路４４０に電力供給を行う際に、出力電流に対する変換効率の特性が測定される。
【０１８３】
次いで、切替制御部５２２は、すべてのレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃから変換効率特性情報が伝送され、メモリ部５３に格納されたか否かを判定する（ステップＳ４１２）。このステップＳ４１２の処理は、メモリ部５３への変換効率特性情報の格納が確認されるまで繰り返し実行される。
【０１８４】
切替制御部５２２は、メモリ部５３に格納された変換効率特性情報を読み出し、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃのそれぞれの変換効率特性を認識する（ステップＳ４１３）。
【０１８５】
切替制御部５２２は、ステップＳ４１３で認識したレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃのそれぞれの変換効率特性に基づき、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替処理を行うための切替用データを作成する（ステップＳ４１４）。このステップＳ４１４により、切替用データ（図６参照）が作成される。
【０１８６】
以上により、実施の形態４のレギュレータ装置４００における切替用データの取得処理が終了する。
【０１８７】
次に、図１６（Ｂ）を用いて、実施の形態４のレギュレータ装置４００におけるレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替処理について説明する。
【０１８８】
切替制御部５２２は、切替用データと、出力電流検出部１０５によって検出される出力電流値とに基づき、現時点の出力電流値に対して最高の変換効率を有するレギュレータを１０Ａ〜１０Ｃの中から選択する（ステップＳ４２１）。このステップＳ４２１の処理は、出力電流値に応じて、レギュレータを１０Ａ〜１０Ｃのいずれかに切り替える処理である。
【０１８９】
なお、ステップＳ４２１で用いる切替用データは、図１６（Ａ）に示すステップＳ４１４で作成された切替用データを用いればよい。切替用データが新たに作成された場合は、切替用データを新たに作成された切替用データに更新して用いればよい。また、レギュレータ装置４００を初めて立ち上げる場合のように、実際に測定された変換効率に基づいて作成された切替用データが存在しないような場合に用いるために、初期値を表す切替用データをメモリ部５３に予め格納しておいてもよい。
【０１９０】
切替制御部５２２は、ステップＳ４２１で選択されたレギュレータと、現在オンになっているレギュレータが一致するか否かを判定する（ステップＳ４２２）。切替が必要か否かを判定するためである。
【０１９１】
切替制御部５２２は、ステップＳ４２２において、ステップＳ４２１で選択されたレギュレータと、現在オンになっているレギュレータとが一致しないと判定した場合は、オンにするレギュレータをステップＳ４２１で選択されたレギュレータに切り替える（ステップＳ４２３）。具体的には、切替制御部５２２は、ステップＳ４２１で選択したレギュレータをオンにするための切替指令を伝送するとともに、ステップＳ４２１で選択しなかったレギュレータをオフにするための切替指令を伝送する。
【０１９２】
また、切替制御部５２２は、ステップＳ４２２において、ステップＳ４２１で選択されたレギュレータと、現在オンになっているレギュレータとが一致すると判定した場合は、レギュレータの切り替えを行う必要がないため、フローをステップＳ４２４に進行させる。
【０１９３】
切替制御部５２２は、レギュレータ装置４００がオフにされるか否かを判定する（ステップＳ４２４）。
【０１９４】
また、ステップＳ４２３でレギュレータの切り替えを行った後においても、切替制御部５２２は、フローをステップＳ４２４に進行させ、レギュレータ装置４００がオフにされるか否かを判定する。
【０１９５】
切替制御部５２２は、レギュレータ装置４００がオフにされないと判定した場合は、フローをステップＳ４２１にリターンさせる。レギュレータ装置４００がオフにされると判定した場合は、一連の処理を終了する（エンド）。
【０１９６】
以上の処理を繰り返し実行することにより、レギュレータ装置４００の出力電流値が変動しても、変動する出力電流に応じて最高の変換効率を有するレギュレータが選択されるように、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替が行われる。レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替処理に用いる切替用データは、レギュレータ装置４００のレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃが疑似負荷回路４４０に電力を供給する際に実測された変換効率を用いて作成されたデータであり、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの経年変化又はばらつき等の個体差を含むデータである。
【０１９７】
このため、実施の形態４によれば、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの経年変化又はばらつき等の個体差に応じて最適なレギュレータを選択することができ、変換効率の最適化を図ったレギュレータ装置、及びこれに用いるレギュレータを提供することができる。
【０１９８】
また、実施の形態４では、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの出力電流に対する変換効率の特性は、疑似負荷回路４４０に電力供給を行うことによって測定される。
【０１９９】
すなわち、電力出力端子１０２を通じてサーバに電力供給を行うレギュレータと、疑似負荷回路４４０に接続されて出力電流に対する変換効率の特性を測定するレギュレータは異なる。
【０２００】
このため、いずれかのレギュレータでサーバに電力供給を行っている間に、同時にバックグラウンド処理で、出力電流に対する変換効率の特性を測定することができる。
【０２０１】
また、実施の形態４のレギュレータ装置４００においても、実施の形態１乃至３と同様に、レギュレータ装置の立ち上げ直後、又は、電源を遮断する前に出力電流に対する変換効率の特性を測定してもよい。
【０２０２】
実施の形態４のレギュレータ装置４００によれば、サーバに電力を供給することによってではなく、疑似負荷回路４４０に電力を供給することによって出力電流に対する変換効率の特性を測定する。このため、サーバが立ち上げ後、正常動作状態になる前のような状態であっても、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの経年変化又はばらつき等の個体差を含む出力電流に対する変換効率の特性を測定することができる。
【０２０３】
以上、本発明の例示的な実施の形態のレギュレータ装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
以上の実施の形態１乃至４に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
電力入力端子と電力出力端子を有するレギュレータ装置であって、
前記電力入力端子と前記電力出力端子の間に並列に配設される複数のレギュレータと、
前記複数のレギュレータの各々について、出力電流に対する変換効率の特性を表す変換効率特性情報を取得する変換効率特性情報取得部と、
前記変換効率特性情報取得部によって取得される前記複数のレギュレータの各々の前記変換効率特性情報を格納するメモリ部と、
前記電力出力端子から出力される出力電流の値と、前記メモリ部に格納された変換効率特性情報とに基づき、前記複数のレギュレータの切替制御を行う切替制御部と
を含む、レギュレータ装置。
（付記２）
前記レギュレータは、前記出力電流に対する前記レギュレータの変換効率の特性を測定する変換効率測定部を含み、
前記変換効率特性情報取得部は、前記変換効率測定部によって測定された特性を表す変換効率特性情報を取得する、付記１に記載のレギュレータ装置。
（付記３）
前記レギュレータは、前記変換効率特性情報を保持するメモリ部を含む、付記１又は２に記載のレギュレータ装置。
（付記４）
前記レギュレータは、自己の異常を検出すると前記切替制御部に異常情報を伝送する異常処理部を有し、
前記切替制御部は、前記異常処理部から異常情報を受け取ると、当該異常情報を伝送したレギュレータを除外して切替制御を行う、付記１乃至３のいずれか一項に記載のレギュレータ装置。
（付記５）
前記切替処理部は、前記出力電流の値と、前記メモリ部に格納された変換効率特性情報とに基づき、次に選択するレギュレータを前記複数のレギュレータの中から決定した後であって、切替処理を実行する前に、所定時間待機する、付記１乃至４のいずれか一項に記載のレギュレータ装置。
（付記６）
前記変換効率特性情報は、レギュレータ装置の電源投入後又は電源遮断前に測定された前記レギュレータの入出力電力に基づいて計算される、付記１乃至５のいずれか一項に記載のレギュレータ装置。
（付記７）
前記複数のレギュレータの出力側に接続され、前記レギュレータの変換効率の特性を測定する際に用いる疑似負荷回路と、
前記複数のレギュレータの各々の出力側に直列に接続されるとともに、前記複数のレギュレータの各々と前記疑似負荷回路との間で互いに並列に接続され、前記切替制御部によって切り替えが行われる複数の切替回路と
をさらに含み、
前記変換効率特性情報取得部は、前記切替制御部によって前記複数の切替回路のうちのいずれかが切り替えられることによって前記疑似負荷回路に接続される前記レギュレータについて、出力電流に対する変換効率の特性を表す変換効率特性情報を取得する、付記１乃至５のいずれか一項に記載のレギュレータ装置。
【符号の説明】
【０２０４】
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、２１０、２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃ レギュレータ
１１ 電力入力端
１２ 電力出力端
１３、１４ ＦＥＴ
１５、２１５ 制御部
１６Ａ 電流センサ
１６Ｖ 電圧センサ
１７ エラーアンプ
１８ コンパレータ
１９ 発振器
２０ インターフェイス部
２１ 変換効率測定部
２２ メモリ部
５０、４５０ コントローラＩＣ
５１ インターフェイス部
５２ 主制御部
５２１ 変換効率特性情報取得部
５２２ 切替制御部
５３ メモリ部
１００、３００、４００ レギュレータ装置
１０１ 電力入力端子
１０２ 電力出力端子
１０３ リアクトル
１０４ コンデンサ
１０５ 出力電流検出部
４１０、４２０、４３０ 切替回路
４１１、４１２ ＣＭＯＳ
４１１Ａ、４１１Ｂ、４１２Ａ、４１２Ｂ ＭＯＳＦＥＴ
４１１Ｃ、４１２Ｃ 出力端子
４１０、４２０、４３０ 切替回路
４４０ 疑似負荷回路
【技術分野】
【０００１】
レギュレータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機のような無線通信装置、又はＰＣ（Personal Computer：パーソナルコンピュータ）、サーバ等の情報処理装置には、電力変換用のレギュレータが用いられている。
【０００３】
近年における無線通信装置及び情報処理装置等の高性能化・高機能化により、消費電力は増大傾向にあると同時に、長期間にわたって安定的に電力を供給することが求められている。
【０００４】
ところで、レギュレータには、定格電流又は定格電圧等の違いによる様々な種類のものがあり、出力電流値に対する変換効率の特性は、レギュレータの種類によって異なる。
【０００５】
また、変換効率を向上させるためには、トランジスタ又は整流ダイオード等の内部部品を変更する必要があるが、変換効率は出力電流値に対する特性を有するため、内部部品の最適化は容易ではない。
【０００６】
このため、変換効率の異なる複数のレギュレータを有し、出力電流値に応じて変換効率が最適なレギュレータに選択的に切り替えるレギュレータ装置があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−３５３０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述のようにレギュレータの変換効率はレギュレータの種類によって異なるが、いずれの種類のレギュレータにも変換効率の経年変化（経年劣化）が生じる。変換効率の経年変化は、レギュレータの使用状況又は使用頻度等によって度合が異なる。
【０００９】
また、変換効率には、個々のレギュレータ間でばらつきがある場合もある。
【００１０】
このため、経年変化又はばらつき等の個体差を考慮しないでレギュレータの切り替えを行うと、最適なレギュレータの選択を行えない場合が生じるという課題があった。
【００１１】
そこで、レギュレータの個体差等を考慮して出力電流に応じて最適なレギュレータを選択することにより、変換効率の最適化を図ったレギュレータ装置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】
【００１２】
本発明の実施の形態の一観点のレギュレータ装置は、電力入力端子と電力出力端子を有するレギュレータ装置であって、前記電力入力端子と前記電力出力端子の間に並列に配設される複数のレギュレータと、前記複数のレギュレータの各々について、出力電流に対する変換効率の特性を表す変換効率特性情報を取得する変換効率特性情報取得部と、前記変換効率特性情報取得部によって取得される前記複数のレギュレータの各々の前記変換効率特性情報を格納するメモリ部と、前記電力出力端子から出力される出力電流の値と、前記メモリ部に格納された変換効率特性情報とに基づき、前記複数のレギュレータの切替制御を行う切替制御部とを含む。
【発明の効果】
【００１３】
レギュレータの個体差等を考慮して出力電流に応じて最適なレギュレータを選択することにより、変換効率の最適化を図ったレギュレータ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１のレギュレータ装置を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１のレギュレータ装置に用いるレギュレータ１０の内部構造を示す図である。
【図３】実施の形態１のレギュレータ装置１００に含まれるレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの各々の出力電流に対する変換効率の特性を示す図である。
【図４】実施の形態１のレギュレータ装置１００で用いる変換効率特性情報のデータ構造を示す図である。
【図５】レギュレータ１０における変換効率特性の計算処理を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態１のレギュレータ装置１００で用いる切替用データを示す図である。
【図７】実施の形態１のレギュレータ装置１００で用いる切替用データに基づいて切り替えられるレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃと出力電流値との関係を示す図である。
【図８】実施の形態１のレギュレータ装置１００におけるレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替処理を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態２のレギュレータ装置に含まれるレギュレータ２１０の内部構造を示す図である。
【図１０】実施の形態２のレギュレータ装置で異常検出に用いる異常情報を表す異常情報データのデータ構造を示す図である。
【図１１】実施の形態２のレギュレータ装置による異常検出処理を含むレギュレータの切替処理の内容を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態３のレギュレータ装置３００を示すブロック図である。
【図１３】実施の形態３のレギュレータ装置３００の切替処理を示すフローチャートである。
【図１４】実施の形態４のレギュレータ装置４００を示すブロック図である。
【図１５】実施の形態４のレギュレータ装置４００の切替回路４１０の回路構成を示す図である。
【図１６】（Ａ）は実施の形態４のレギュレータ装置４００における切替用データの取得処理を示すフローチャート、（Ｂ）はレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明のレギュレータ装置を適用した実施の形態について説明する。
【００１６】
［実施の形態１］
実施の形態１では、レギュレータ装置が情報処理装置としてのサーバに組み込まれ、サーバに電力供給を行う形態について説明する。
【００１７】
図１は、実施の形態１のレギュレータ装置を示すブロック図である。
【００１８】
実施の形態１のレギュレータ装置１００は、３つのレギュレータ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、コントローラＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）５０、電力入力端子１０１、電力出力端子１０２、リアクトル１０３、コンデンサ１０４、及び出力電流検出部１０５を含む。
【００１９】
レギュレータ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ（以下、１０Ａ〜１０Ｃと記す）は、それぞれ電力入力端子１０１と電力出力端子１０２の間で並列に接続されている。レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃは、それぞれ定格電流値が異なるため変換効率特性が異なるが、内部構造は基本的に同一である。レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの内部構造については、図２を用いて後述する。なお、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃを特に区別しない場合には、レギュレータ１０と称す。
【００２０】
コントローラＩＣ５０は、インターフェイス部５１、主制御部５２、及びメモリ部５３を有し、出力電流検出部１０５で検出される出力電流の値に基づき、変換効率が最適なレギュレータをレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃのうちから選択する。レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替は、コントローラＩＣ５０がレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの各々をオン／オフすることにより、いずれか一つを選択することによって行われる。
【００２１】
インターフェイス部５１は、レギュレータ１０Ａ〜１０ＣとコントローラＩＣ５０との間におけるデータの入出力処理を行う。具体的には、インターフェイス部５１は、例えば、変換効率を計測するための計測指令をレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃに伝送する処理、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃから伝送される変換効率特性情報をメモリ部５３に伝送する処理、出力電流検出部１０５で検出される出力電流値を主制御部５２に伝送する処理、及び、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃを切り替えるための切替指令を出力する処理を行う。
【００２２】
主制御部５２は、変換効率特性情報取得部５２１と切替制御部５２２を有する。
【００２３】
変換効率特性情報取得部５２１は、切替制御に必要となるレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの変換効率特性情報を取得する。また、切替制御部５２２は、インターフェイス部５１を介して出力電流検出部１０５から入力される出力電流値と、メモリ部５３に格納された変換効率特性情報とに基づき、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃを切り替える切替制御部である。
【００２４】
主制御部５２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算装置）で実現することができる。主制御部５２内の切替制御部５２２がレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替制御のために生成する切替指令は、インターフェイス部５１を介してレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃに伝送される。
【００２５】
メモリ部５３は、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの各々で測定された変換効率特性情報を格納するメモリであり、ここでは不揮発性のメモリを用いる。レギュレータ装置１００の電源がオフにされても、変換効率特性情報を保持することが可能であるからである。
【００２６】
電力入力端子１０１は、レギュレータ装置１００が組み込まれるサーバに供給される電力（Ｖｉｎ）が入力される端子であり、例えば、３〜５（Ｖ）の直流電圧が入力される。電力入力端子１０１に入力される直流電圧は、レギュレータ装置１００内で所定電圧の直流電圧に変換（降圧又は昇圧）され、電力出力端子１０２から出力される。電力出力端子１０２から出力される電力（Ｖｏｕｔ）は、レギュレータ装置１００が組み込まれるサーバ内のＩＣ等に供給される。
【００２７】
リアクトル１０３は、一端がレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの出力側に接続されるとともに、他端が電力出力端子１０２に接続されており、後述するレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃ内のスイッチング素子のオン／オフに伴って電力変換用の誘導起電力を発生させるために設けられている。リアクトル１０３としては、誘導コイルを用いることができる。
【００２８】
コンデンサ１０４は、一端がリアクトル１０３と電力出力端子１０２との間に接続され、他端が接地された平滑用のコンデンサであり、電力出力端子１０２から出力される出力電圧を平滑化するために挿入されている。
【００２９】
出力電流検出部１０５は、電力出力端子１０２から出力される電流の電流値を検出する電流センサである。
【００３０】
次に、レギュレータ１０について説明する。
【００３１】
図２は、実施の形態１のレギュレータ装置に用いるレギュレータ１０の内部構造を示す図である。図２には、一例として降圧用のレギュレータ１０を示す。
【００３２】
レギュレータ１０は、電力入力端１１、電力出力端１２、ＦＥＴ（Field Effect Transistor：電界効果型トランジスタ）１３、ＦＥＴ１４、制御部１５、電流センサ１６Ａ、電圧センサ１６Ｖ、エラーアンプ１７、コンパレータ１８、発振器１９、インターフェイス部２０、変換効率測定部２１、及びメモリ部２２を含む。
【００３３】
電力入力端１１は、レギュレータ装置１００の電力入力端子１０１に接続されており、レギュレータ装置１００が組み込まれるサーバに供給される電力が入力される。例えば、３〜５（Ｖ）の直流電圧が入力される。
【００３４】
電力出力端１２は、レギュレータ装置１００の電力出力端子１０２に接続されており、レギュレータ１０内で変換された電力を出力する。電力出力端１２から出力される電力は、レギュレータ装置１００の電力出力端子１０２から出力される。
【００３５】
ＦＥＴ１３は、制御部１５によってオン／オフの制御が行われるスイッチング素子であり、例えば、Ｐ型のＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）を用いることができる。
【００３６】
ＦＥＴ１４は、制御部１５によってオン／オフの制御が行われるスイッチング素子であり、例えば、Ｎ型のＭＯＳＦＥＴを用いることができる。
【００３７】
ＦＥＴ１３及びＦＥＴ１４は、ドレイン端子同士が接続されており、ＦＥＴ１３のソースは電力入力端１１に接続され、ＦＥＴ１４のソースは接地され、それぞれのゲートが制御部１５によって駆動されることによってオン／オフが行われる。
【００３８】
制御部１５は、レギュレータ１０の切替処理に伴うオン／オフ制御と、ＦＥＴ１３及びＦＥＴ１４のオン／オフ制御とを行う。
【００３９】
制御部１５は、コントローラＩＣ５０からレギュレータ１０のオン／オフの切り替えを表す切替指令が伝送されると、レギュレータ１０のオン／オフの制御を行う。図１に示すように、実施の形態１では３つのレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃがあるため、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの各々に含まれる制御部１５が切替指令に基づいてオン／オフを切り替えることにより、３つのレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替制御が実行される。
【００４０】
また、オンにされたレギュレータ１０の制御部１５は、ＦＥＴ１３及びＦＥＴ１４のゲートに駆動電圧を印加することにより、ＦＥＴ１３及びＦＥＴ１４のオン／オフ制御を行い、電力入力端１１から入力される電力を所定の電力に変換するための処理を行う。
【００４１】
電流センサ１６Ａ及び電圧センサ１６Ｖは、レギュレータ１０の出力電流及び出力電圧を検出するために配設されている。電流センサ１６Ａ及び電圧センサ１６Ｖで検出される電流値及び電圧値は、制御部１５に入力され、入力電力を降圧するためにＦＥＴ１３、１４の駆動制御を行う際に用いられる。
【００４２】
エラーアンプ１７には、出力電力に応じた出力電圧が非反転入力端に入力されるとともに、基準電圧用電源１７Ａから出力される基準電圧が反転入力端に入力されており、出力電圧と基準電圧との誤差を増幅して出力する。
【００４３】
コンパレータ１８には、エラーアンプ１７から出力される誤差電圧と、発振器１９から出力されるパルス電圧が入力されている。コンパレータ１８は、パルス電圧によって決まる所定のタイミングで誤差電圧を取り込み、制御部１５に入力する。この結果、制御部１５によってＦＥＴ１３及びＦＥＴ１４の駆動制御が行われ、入力電力が所定の出力電力に変換される。
【００４４】
発振器１９は、例えば、オシレータ（ＯＳＣ：oscillator）であり、コンパレータ１８に入力するためのパルス電圧を発生する。
【００４５】
インターフェイス部２０は、コントローラＩＣ５０に接続されており、データの入出力処理を行う。具体的には、インターフェイス部２０は、例えば、コントローラＩＣ５０から受け取った計測指令を変換効率測定部２１に入力する処理、レギュレータ１０の変換効率特性情報をコントローラＩＣ５０に出力する処理、及び、コントローラＩＣ５０から伝送される切替指令を制御部１５に入力する処理を行う。
【００４６】
変換効率測定部２１は、入力電力測定部２１Ａ、出力電力測定部２１Ｂ、及び変換効率計算部２１Ｃを有し、コントローラＩＣ５０から計測指令を受け取ると、レギュレータ１０の変換効率特性を計算する。
【００４７】
入力電力測定部２１Ａは、電力入力端１１における入力電力を測定する。出力電力測定部２１Ｂは、電力出力端１２における出力電力を取得する。レギュレータ装置１００の入出力電力は直流電力であるため、入力電力測定部２１Ａ及び出力電力測定部２１Ｂは、直流電力を測定できる電力計であればよい。
【００４８】
変換効率計算部２１Ｃは、例えば、ＣＰＵで実現され、入力電力に対する出力電力の比を求めることによって変換効率を算出し、さらに、電力出力端１２における出力電流値に対するレギュレータ１０の変換効率特性を計算する。変換効率計算部２１Ｃによって計算された変換効率特性を表す変換効率特性情報は、インターフェイス部２０によってメモリ部２２に格納される。
【００４９】
メモリ部２２は、変換効率計算部２１Ｃによって計算された変換効率特性を表す変換効率特性情報を格納するメモリである。メモリ部２２は、変換効率特性情報を一時的に保持できればよいため、ここでは揮発性のメモリを用いる。
【００５０】
このようなレギュレータ１０は、コントローラＩＣ５０からオンに切り替える切替指令が伝送されるとオンになる。オンになったレギュレータ１０の制御部１５は、電流センサ１６Ａ及び電圧センサ１６Ｖで検出される電流値及び電圧値を用いて出力電力が所定の電力に変換されるようにＦＥＴ１３及びＦＥＴ１４のオン／オフ制御を行う。これにより、電力入力端１１から入力される電力が所定の電力に変換されて電力出力端１２から出力される。
【００５１】
ここで、電力入力端１１はレギュレータ装置１００の電力入力端子１０１に接続されており、電力出力端１２はレギュレータ装置１００の電力出力端子１０２に接続されているため、電力出力端１２にはリアクトル１０３とコンデンサが接続されていることになる。
【００５２】
制御部１５によってＦＥＴ１３と１４は交互に切り替えられ、ＦＥＴ１３がオンの時は電力入力端１１から入力される電力がリアクトル１０３に蓄えられる。また、ＦＥＴ１３がオフにされるとともに、ＦＥＴ１４がオンにされると、リアクトル１０３に蓄えられた電力によってコンデンサ１０４が充電される。
【００５３】
このようなＦＥＴ１３、１４のオン、オフを制御部１５が制御することにより、レギュレータ１０の入力電力が所定の電力に変換（ここでは、降圧）されて電力出力端１２から出力される。
【００５４】
次に、図３を用いてレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの変換効率特性について説明する。
【００５５】
図３は、実施の形態１のレギュレータ装置１００に含まれるレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの各々の出力電流に対する変換効率の特性を示す図である。
【００５６】
図３に示す実線は、レギュレータ１０Ａの変換効率特性を示し、破線は、レギュレータ１０Ｂの変換効率特性を示し、一点鎖線は、レギュレータ１０Ｃの変換効率特性を示す。
【００５７】
図３に示すように、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの変換効率特性は、変換効率がピークとなる出力電流の値がずれている。出力電流値が０．５（Ａ）まではレギュレータ１０Ａの変換効率が最も高く、出力電流値が０．５〜１．２５（Ａ）まではレギュレータ１０Ｂの変換効率が最も高く、出力電流値が１．２５（Ａ）以上ではレギュレータ１０Ｃの変換効率が最も高い。
【００５８】
このように、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの出力電流値に対する変換効率の特性は、それぞれ異なり、最も変換効率の高いレギュレータは、出力電流値に応じて異なる。これは、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの定格電流又は定格電圧等の違いに起因する。
【００５９】
また、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの変換効率は、経年変化によって劣化し、劣化の度合は、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃのそれぞれの使用状況又は使用頻度等によって異なる。さらに、同一のレギュレータ１０Ａ同士、１０Ｂ同士、１０Ｃ同士であっても、ばらつきが存在する場合もあり得る。
【００６０】
このため、実施の形態１のレギュレータ装置１００では、予め定めたタイミングでレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの各々の変換効率特性を測定し、それぞれのメモリ部２２に格納する。レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの各々のメモリ部２２に格納された変換効率特性は、レギュレータ装置１００に伝送され、メモリ部５３に格納される。レギュレータ装置１００は、経年変化又はばらつき等の個体差を反映した変換効率特性に基づき、出力電流値に応じて最も効率の高いレギュレータを１０Ａ〜１０Ｃから選択してオンにする。
【００６１】
以下、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの各々の経年変化又はばらつき等の個体差を反映した変換効率特性を用いて、出力電流値に応じて最も効率の高いレギュレータを１０Ａ〜１０Ｃから選択するためのデータ構造及び処理内容等について説明する。
【００６２】
図４は、実施の形態１のレギュレータ装置１００で用いる変換効率特性情報のデータ構造を示す図である。図４（Ａ）は、レギュレータ１０のメモリ部２２に格納される変換効率特性情報を示し、図４（Ｂ）は、レギュレータ装置１００のメモリ部５３に格納される変換効率特性情報を示す。
【００６３】
変換効率特性は、レギュレータ１０の出力電流値に対する変換効率を表す特性であるため、変換効率特性情報としては、例えば、出力電流値に対する変換効率の値を示すプロットのデータを用いることができる。
【００６４】
このため、実施の形態１のレギュレータ１０は、図４（Ａ）に示すように、出力電流値（０．０１〜１０．０（Ａ））と変換効率（α１〜αｋ（％））（ｋは任意の整数）で表されるプロットのデータを多数含む変換効率特性情報をメモリ部２２に格納している。変換効率特性情報に含まれるプロットのデータは、図３に一例を示すような変換効率特性を表す。
【００６５】
また、図４（Ｂ）に示すように、レギュレータ装置１００のメモリ部５３には、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃのそれぞれの変換効率特性情報が識別子（ＩＤ：Identification）に関連付けられて格納されている。図４（Ｂ）に示す識別子（reg001, reg002, reg003）は、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃにそれぞれ割り振られており、識別子とプロットのデータが関連付けられている。ここで、レギュレータ１０Ｂの変換効率特性情報に含まれる変換効率はβ１〜βｌ（％）（ｌは任意の整数）であり、レギュレータ１０Ｃの変換効率特性情報に含まれる変換効率はγ１〜γｍ（ｍは任意の整数）である。
【００６６】
なお、ここでは変換効率特性情報がプロットのデータで表される形態について説明するが、変換効率特性情報は、出力電流値に対する変換効率の値を表す式を表すデータであってもよい。
【００６７】
次に、図５を用いて実施の形態１のレギュレータ装置１００に含まれるレギュレータ１０における変換効率特性の計算処理について説明する。
【００６８】
図５は、レギュレータ１０における変換効率特性の計算処理を示すフローチャートである。この計算処理は、レギュレータ１０内の変換効率計算部２１Ｃによって実行される処理である。
【００６９】
変換効率計算部２１Ｃは、変換効率を計測するための計測指令をコントローラＩＣ５０から受け取ると、処理を開始する（スタート）。ここで、計測指令は、レギュレータ装置１００の電源が投入された後であってサーバ（外部回路）に電力供給を行う前に、コントローラＩＣ５０の変換効率特性情報取得部５２１からレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃに伝送される。
【００７０】
変換効率計算部２１Ｃは、レギュレータ１０の出力電流を所定の最小値から所定の最大値まで変化させるための測定用の駆動指令を制御部１５に伝送する（ステップＳ１）。この駆動指令により、制御部１５はＦＥＴ１３、１４を駆動し、電力出力端１２から出力される出力電流が所定の最小値から所定の最大値まで変化させられる。
【００７１】
変換効率計算部２１Ｃは、ステップＳ１の処理によって電力出力端１２から出力される出力電流が所定の最小値から所定の最大値まで変化する際の入力電力と出力電力を取得すべく、入力電力測定部２１Ａに入力電力の測定を行わせるとともに、出力電力測定部２１Ｂに出力電力の測定を行わせる（ステップＳ２）。
【００７２】
次いで、変換効率計算部２１Ｃは、ステップＳ２で取得した入力電力に対する出力電力の比を求めることによって変換効率を算出するとともに、電力出力端１２における出力電流値に対するレギュレータ１０の変換効率特性を計算する（ステップＳ３）。
【００７３】
次に、変換効率計算部２１Ｃは、変換効率特性を表す変換効率特性情報をメモリ部２２に格納する（ステップＳ４）。ステップＳ４の処理がレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃのそれぞれで行われることにより、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの各々のメモリ部２２に経年変化又はばらつき等の個体差が反映された変換効率特性情報が格納される。
【００７４】
最後に、変換効率計算部２１Ｃは、メモリ部２２に格納した変換効率特性情報をコントローラＩＣ５０に伝送する（ステップＳ５）。これにより、コントローラＩＣ５０内のメモリ部５３に、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの各々の変換効率特性情報が格納される。
【００７５】
以上の処理がレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃのそれぞれで行われることにより、レギュレータ装置１００の電源投入後に、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの経年変化又はばらつき等の個体差が反映された変換効率特性情報がコントローラＩＣ５０内のメモリ部５３に格納される。
【００７６】
次に、図６乃至図８を用いて実施の形態１のレギュレータ装置１００におけるレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替処理について説明する。
【００７７】
図６は、実施の形態１のレギュレータ装置１００で用いる切替用データを示す図である。
【００７８】
切替用データは、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃのそれぞれの変換効率特性をデータマッピングすることにより、出力電流値に応じて最高の変換効率を有するレギュレータを１０Ａ〜１０Ｃから選択して切り替えるためのデータである。切替用データは、オンにされるレギュレータ１０の識別子と、出力電流の範囲（下限値、上限値）を関連付けたデータであり、切替制御部５２２によって作成される。なお、レギュレータ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの識別子は、それぞれ、reg001、reg002、reg003である。
【００７９】
ここで、変換効率特性情報はプロットを表す離散的なデータであるため、データマッピングを行う際に、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃを切り替えるための切替点におけるプロットが存在しない場合がある。このような場合は、例えば、最高の変換効率を示すレギュレータが入れ替わる境界にある２つのプロットデータに含まれる出力電流値の中点を切替点として認識するようにすればよい。具体的には、実際の特性では１．２５（Ａ）でレギュレータ１０Ｂから１０Ｃに切り替わる場合に、１．２０（Ａ）と１．３０（Ａ）のプロットを表すデータしか存在しない場合には、１．２０（Ａ）と１．３０（Ａ）の中間となる１．２５（Ａ）を切替点の出力電流値として認識するようにすればよい。
【００８０】
なお、変換効率特性情報として、出力電流値に対する変換効率の値を表す式を表すデータを用いる場合には、式を表すデータに基づいて、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの変換効率特性の交点を求めればよい。
【００８１】
図７は、実施の形態１のレギュレータ装置１００で用いる切替用データに基づいて切り替えられるレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃと出力電流値との関係を示す図である。
【００８２】
図６に示す切替用データにより、出力電流値が０〜０．５（Ａ）まではレギュレータ１０Ａが選択され、出力電流値が０．５〜１．２５（Ａ）まではレギュレータ１０Ｂが選択され、出力電流値が１．２５（Ａ）以上ではレギュレータ１０Ｃが選択される。
【００８３】
ここで、図７に示す出力電流とレギュレータとの関係はある時点での一例に過ぎず、経年変化又はばらつき等の個体差に応じて、図７に示す関係は変更されるものである。
【００８４】
実施の形態１のレギュレータ装置１００は、図６に示す切替用データを用いることにより、図７に示すように出力電流に応じてレギュレータを１０Ａ〜１０Ｃから選択的に切り替える。このようにして、経年変化又はばらつき等の個体差を反映させた上で、出力電流に応じて最高の変換効率を有するレギュレータを１０Ａ〜１０Ｃの中から選択してオンにする。
【００８５】
図８は、実施の形態１のレギュレータ装置１００におけるレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替処理を示すフローチャートである。この切替処理は、切替制御部５２２によって実行される。なお、切替処理が実行される前は、レギュレータ１０Ａが選択されるように設定されていることとする。
【００８６】
レギュレータ装置１００の電源が投入されると、切替制御部５２２は、変換効率特性情報取得部５２１に対して、計測指令をレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃに伝送させる（ステップＳ１１）。
【００８７】
次いで、切替制御部５２２は、すべてのレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃから変換効率特性情報が伝送され、メモリ部５３に格納されたか否かを判定する（ステップＳ１２）。このステップＳ１２の処理は、メモリ部５３への変換効率特性情報の格納が確認されるまで繰り返し実行される。
【００８８】
切替制御部５２２は、メモリ部５３に格納された変換効率特性情報を読み出し、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃのそれぞれの変換効率特性を認識する（ステップＳ１３）。
【００８９】
切替制御部５２２は、ステップＳ１３で認識したレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃのそれぞれの変換効率特性に基づき、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替処理を行うための切替用データを作成する（ステップＳ１４）。このステップＳ１４により、図６に示す切替用データが作成される。
【００９０】
切替制御部５２２は、ステップＳ１４で作成した切替用データと、出力電流検出部１０５によって検出される出力電流値とに基づき、現時点の出力電流値に対して最高の変換効率を有するレギュレータを１０Ａ〜１０Ｃの中から選択する（ステップＳ１５）。このステップＳ１５の処理は、出力電流値に応じて、図７に示すようにレギュレータを１０Ａ〜１０Ｃのいずれかに切り替える処理である。
【００９１】
切替制御部５２２は、ステップＳ１５で選択されたレギュレータと、現在オンになっているレギュレータが一致するか否かを判定する（ステップＳ１６）。切替が必要か否かを判定するためである。
【００９２】
切替制御部５２２は、ステップＳ１６において、ステップＳ１５で選択されたレギュレータと、現在オンになっているレギュレータとが一致しないと判定した場合は、オンにするレギュレータをステップＳ１５で選択されたレギュレータに切り替える（ステップＳ１７）。具体的には、切替制御部５２２は、ステップＳ１５で選択したレギュレータをオンにするための切替指令を伝送するとともに、ステップＳ１５で選択しなかったレギュレータをオフにするための切替指令を伝送する。
【００９３】
また、切替制御部５２２は、ステップＳ１６において、ステップＳ１５で選択されたレギュレータと、現在オンになっているレギュレータとが一致すると判定した場合は、レギュレータの切り替えを行う必要がないため、フローをステップＳ１８に進行させる。
【００９４】
切替制御部５２２は、レギュレータ装置１００がオフにされるか否かを判定する（ステップＳ１８）。
【００９５】
また、ステップＳ１７でレギュレータの切り替えを行った後においても、切替制御部５２２は、フローをステップＳ１８に進行させ、レギュレータ装置１００がオフにされるか否かを判定する。
【００９６】
切替制御部５２２は、レギュレータ装置１００がオフにされないと判定した場合は、フローをステップＳ１５にリターンさせる。レギュレータ装置１００がオフにされると判定した場合は、一連の処理を終了する（エンド）。
【００９７】
以上の処理を繰り返し実行することにより、レギュレータ装置１００の出力電流値が変動しても、変動する出力電流に応じて最高の変換効率を有するレギュレータが選択されるように、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替が行われる。レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替処理に用いる切替用データは、レギュレータ装置１００の立ち上げ直後にレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃで実測された変換効率を用いて作成されたデータであり、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの経年変化又はばらつき等の個体差を含むデータである。
【００９８】
このため、実施の形態１によれば、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの経年変化又はばらつき等の個体差に応じて最適なレギュレータを選択することができ、変換効率の最適化を図ったレギュレータ装置、及びこれに用いるレギュレータを提供することができる。
【００９９】
なお、以上では、レギュレータ装置１００の電源投入後であって、サーバに電力を供給する前に各レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの変換効率特性を測定する形態について説明した。しかしながら、変換効率特性の測定は、サーバへの電力供給の終了後であって、レギュレータ装置１００の電源を遮断する前に行うようにしてもよい。
【０１００】
［実施の形態２］
実施の形態２のレギュレータ装置に含まれるレギュレータは、異常検出を行い、レギュレータに異常が生じた場合に、コントローラＩＣ５０（図１参照）に異常を知らせる異常情報を伝送するように設定されている。実施の形態２のレギュレータ装置は、異常情報を受けると、異常情報を伝送してきたレギュレータを使用しないようにする。ここで、異常検出の対象となる異常とは、例えば、レギュレータの出力電流値の超過（過電流）又は断線をいう。
【０１０１】
図９は、実施の形態２のレギュレータ装置に含まれるレギュレータ２１０の内部構造を示す図である。
【０１０２】
レギュレータ２１０は、電流センサ１６Ａで検出される電流値を制御部２１５が監視し、異常検出を行う点が実施の形態１のレギュレータ１０と異なる。その他は実施の形態１のレギュレータ１０と同一であるため、同一の要素には同一符号を付し、その説明を省略する。なお、レギュレータ２１０は、実施の形態１のレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃ（図１参照）と同様に３つあるものとして取り扱うため、それぞれを区別するときは符号を２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃと区別して表記する。
【０１０３】
図１０は、実施の形態２のレギュレータ装置で異常検出に用いる異常情報を表す異常情報データのデータ構造を示す図である。異常情報データは、レギュレータ２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃの識別子（reg001, reg002, reg003）と、異常の有無を表す異常フラグとを関連付けたものである。
【０１０４】
図１０は、一例として、識別子がreg001であるレギュレータ２１０Ａに異常が発生し、異常フラグが１に設定された状態の異常情報データを示している。
【０１０５】
異常情報データは、異常を検出したレギュレータ２１０の制御部２１５によって生成される。
【０１０６】
レギュレータ２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃの各々の制御部２１５は、電流センサ１６Ａで検出される電流値を監視しており、電流値が所定の下限値と上限値で規定される範囲から逸脱すると、自己のレギュレータの識別子と異常フラグを含む異常情報データを生成する。
【０１０７】
ここで、電流値が所定の上限値以上になる場合とは、例えば、過電流が生じた場合が挙げられる。また、電流値が所定の下限値以下になる場合とは、例えば、断線あるいはＦＥＴ１３、１４の破損等によって電流が流れなくなった場合が挙げられる。
【０１０８】
制御部２１５は、過電流又は素子の破損等の異常を常時監視し、異常を検出すると異常情報データを生成する。
【０１０９】
制御部２１５によって異常情報データが生成されると、インターフェイス部２０が異常情報データをメモリ部２２に格納するとともに、コントローラＩＣ５０に伝送する。
【０１１０】
異常情報データを受け取ったコントローラＩＣ５０は、異常の生じたレギュレータ２１０を除外して切替処理を実行する。
【０１１１】
図１１は、実施の形態２のレギュレータ装置による異常検出処理を含むレギュレータの切替処理の内容を示すフローチャートである。この異常検出処理を含んだ切替処理は、切替制御部５２２によって実行される。なお、切替処理が実行される前は、レギュレータ２１０Ａが選択されるように設定されていることとする。
【０１１２】
また、図１１に示すステップＳ２１１〜Ｓ２１３は、図８に示す実施の形態１のレギュレータ装置１００におけるステップＳ１１〜Ｓ１３の処理と同一であるため、実施の形態２では、ステップＳ２１３以降の処理について説明する。
【０１１３】
切替制御部５２２は、メモリ部５３に格納された変換効率特性情報を読み出し、レギュレータ２１０Ａ〜２１０Ｃのそれぞれの変換効率特性を認識する（ステップＳ２１３）。
【０１１４】
次いで、切替制御部５２２は、異常情報を受け取ったか否かを判定する（ステップＳ２１４）。
【０１１５】
切替制御部５２２は、ステップＳ２１４で異常情報を受け取ったと判定した場合は、当該異常情報を伝送したレギュレータを除外したレギュレータの変換効率特性に基づき、切替用データを作成する（ステップＳ２１５Ｙ）。例えば、レギュレータ２１０Ａから異常情報を受け取った場合は、異常の生じたレギュレータ２１０Ａを除外し、ステップＳ２１３で認識したレギュレータ２１０Ｂと２１０Ｃの変換効率特性に基づき、レギュレータ２１０Ｂと２１０Ｃの切替処理を行うための切替用データを作成する。
【０１１６】
一方、切替制御部５２２は、ステップＳ２１４で異常情報を受け取らなかったと判定した場合は、ステップＳ２１３で認識したレギュレータ２１０Ａ〜２１０Ｃのそれぞれの変換効率特性に基づき、レギュレータ２１０Ａ〜２１０Ｃの切替処理を行うための切替用データを作成する（ステップＳ２１５Ｎ）。
【０１１７】
次いで、切替制御部５２２は、ステップＳ２１５Ｙ又はＳ２１５Ｎで作成した切替用データと、出力電流検出部１０５によって検出される出力電流値とに基づき、現時点の出力電流値に対して最高の変換効率を有するレギュレータを１０Ａ〜１０Ｃの中から選択する（ステップＳ２１６）。ステップＳ２１６の処理は、出力電流値に応じて、図７に示すようにレギュレータを１０Ａ〜１０Ｃのいずれかに切り替える処理である。
【０１１８】
切替制御部５２２は、ステップＳ２１６で選択されたレギュレータと、現在オンになっているレギュレータが一致するか否かを判定する（ステップＳ２１７）。切替が必要か否かを判定するためである。
【０１１９】
切替制御部５２２は、ステップＳ２１７において、ステップＳ２１６で選択されたレギュレータと、現在オンになっているレギュレータとが一致しないと判定した場合は、オンにするレギュレータをステップＳ２１６で選択されたレギュレータに切り替える（ステップＳ２１８）。具体的には、切替制御部５２２は、ステップＳ２１６で選択したレギュレータをオンにするための切替指令を伝送するとともに、ステップＳ２１６で選択しなかったレギュレータをオフにするための切替指令を伝送する。
【０１２０】
また、切替制御部５２２は、ステップＳ２１７において、ステップＳ２１６で選択されたレギュレータと、現在オンになっているレギュレータとが一致すると判定した場合は、レギュレータの切り替えを行う必要がないため、フローをステップＳ２１９に進行させる。
【０１２１】
切替制御部５２２は、レギュレータ装置がオフにされるか否かを判定する（ステップＳ２１９）。
【０１２２】
また、ステップＳ２１８でレギュレータの切り替えを行った後においても、切替制御部５２２は、フローをステップＳ２１９に進行させ、レギュレータ装置がオフにされるか否かを判定する。
【０１２３】
切替制御部５２２は、レギュレータ装置がオフにされないと判定した場合は、フローをステップＳ２１４にリターンさせる。
【０１２４】
フローがステップＳ２１４にリターンすると、切替制御部５２２は、再び異常情報を受け取ったか否かを判定する。ステップＳ２１４で新たに別のレギュレータ２１０から異常情報を受け取っていることが判明すると、新たに異常の発生したレギュレータ２１０が除外され、残りのレギュレータ２１０についてステップＳ２１５Ｙで切替用データが作成されることになる。
【０１２５】
例えば、フローがステップＳ２１４にリターンした際に、レギュレータ２１０Ａの異常情報が解除され、レギュレータ２１０Ｂから異常情報を受け取ったと判定した場合は、続くステップＳ２１５Ｙにおいて、切替制御部５２２は、レギュレータ２１０Ａと２１０Ｃの変換効率特性に基づき、切替用データを作成する。すなわち、切替用データを作成するためのレギュレータ２１０の更新が行われることにより、異常がなくなったレギュレータ２１０Ａが復帰され、新たに異常が発生したレギュレータ２１０Ｂが除外されることになる。
【０１２６】
なお、切替制御部５２２は、ステップＳ２１９でレギュレータ装置がオフにされると判定した場合は、一連の処理を終了する（エンド）。
【０１２７】
以上の処理を繰り返し実行することにより、異常の発生したレギュレータ２１０を除外しつつ、レギュレータ装置の出力電流値が変動しても、変動する出力電流に応じて最高の変換効率を有するレギュレータが選択されるように、レギュレータ２１０Ａ〜２１０Ｃの切替が行われる。
【０１２８】
レギュレータ２１０Ａ〜２１０Ｃの切替処理に用いる切替用データは、レギュレータ装置の立ち上げ直後にレギュレータ２１０Ａ〜２１０Ｃで実測された変換効率を用いて作成されたデータであり、レギュレータ２１０Ａ〜２１０Ｃの経年変化又はばらつき等の個体差を含むデータである。また、レギュレータ２１０Ａ〜２１０Ｃの各々の異常有無の判定は、切替制御部５２２によって繰り返し実行され、随時更新される。
【０１２９】
このため、実施の形態２によれば、異常の発生したレギュレータ２１０を除外しつつ、レギュレータ２１０Ａ〜２１０Ｃの経年変化又はばらつき等の個体差に応じて最適なレギュレータを選択することができ、変換効率の最適化を図ったレギュレータ装置、及びこれに用いるレギュレータを提供することができる。
【０１３０】
［実施の形態３］
実施の形態３のレギュレータ装置３００は、切替指令に基づいてレギュレータの切り替えを行う際に、所定時間だけ待機してから切替処理を実行する点が実施の形態１のレギュレータ装置１００と異なる。所定時間だけ待機してから切替処理を実行するのは、出力電流が安定した状態でレギュレータ１０の切り替えを実行するためである。
【０１３１】
図１２は、実施の形態３のレギュレータ装置３００を示すブロック図である。実施の形態３のレギュレータ装置３００は、クロック信号を発信するオシレータ（ＯＳＣ）３０１を含み、切替制御部５２２がＯＳＣ３０１のクロックを所定カウント数だけカウントしてからレギュレータ１０の切替処理を実行する点が実施の形態１のレギュレータ装置１００と異なる。すなわち、切替制御部５２２は、次に選択するレギュレータ１０を決定してから、レギュレータ１０の切替処理を実行する前に、所定時間だけ待機する。その他は実施の形態１のレギュレータ装置１００と同一であるため、同一の要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
【０１３２】
図１３は、実施の形態３のレギュレータ装置３００の切替処理を示すフローチャートである。
【０１３３】
図１３は、実施の形態３のレギュレータ装置３００におけるレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替処理を示すフローチャートである。この切替処理は、切替制御部５２２によって実行される。なお、切替処理が実行される前は、レギュレータ１０Ａが選択されるように設定されていることとする。
【０１３４】
また、図１３に示すステップＳ３１１〜Ｓ３１６は、図８に示す実施の形態１のレギュレータ装置１００におけるステップＳ１１〜Ｓ１６の処理と同一であるため、実施の形態３では、ステップＳ３１６以降の処理について説明する。
【０１３５】
切替制御部５２２は、ステップＳ３１５で選択されたレギュレータと、現在オンになっているレギュレータが一致するか否かを判定する（ステップＳ３１６）。切替が必要か否かを判定するためである。
【０１３６】
切替制御部５２２は、ステップＳ３１６において、ステップＳ３１５で選択されたレギュレータと、現在オンになっているレギュレータとが一致しないと判定した場合は、ＯＳＣ３０１から発振されるクロックのカウントを開始する（ステップＳ３１７）。
【０１３７】
次いで、切替制御部５２２は、所定のカウント数のカウントが終了したか否かを判定する（ステップＳ３１８）。ステップＳ３１８の処理は、カウントが終了するまで繰り返し実行される。
【０１３８】
切替制御部５２２は、ステップＳ３１８でカウントが終了したと判定すると、オンにするレギュレータをステップＳ３１５で選択されたレギュレータに切り替える（ステップＳ３１９）。具体的には、切替制御部５２２は、ステップＳ３１５で選択したレギュレータをオンにするための切替指令を伝送するとともに、ステップＳ３１５で選択しなかったレギュレータをオフにするための切替指令を伝送する。
【０１３９】
また、切替制御部５２２は、ステップＳ３１６において、ステップＳ３１５で選択されたレギュレータと、現在オンになっているレギュレータとが一致すると判定した場合は、レギュレータの切り替えを行う必要がないため、フローをステップＳ３２０に進行させる。
【０１４０】
切替制御部５２２は、レギュレータ装置３００がオフにされるか否かを判定する（ステップＳ３２０）。
【０１４１】
また、ステップＳ３１９でレギュレータの切り替えを行った後においても、切替制御部５２２は、フローをステップＳ３２０に進行させ、レギュレータ装置３００がオフにされるか否かを判定する。
【０１４２】
切替制御部５２２は、レギュレータ装置３００がオフにされないと判定した場合は、フローをステップＳ３１５にリターンさせる。レギュレータ装置３００がオフにされると判定した場合は、一連の処理を終了する（エンド）。
【０１４３】
以上の処理を繰り返し実行することにより、レギュレータ装置３００の出力電流値が変動しても、変動する出力電流に応じて最高の変換効率を有するレギュレータが選択されるように、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替が行われる。レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替処理に用いる切替用データは、レギュレータ装置３００の立ち上げ直後にレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃで実測された変換効率を用いて作成されたデータであり、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの経年変化又はばらつき等の個体差を含むデータである。
【０１４４】
このため、実施の形態３によれば、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの経年変化又はばらつき等の個体差に応じて最適なレギュレータを選択することができ、変換効率の最適化を図ったレギュレータ装置、及びこれに用いるレギュレータを提供することができる。
【０１４５】
また、実施の形態３では、出力電流に基づいて次に選択するレギュレータを決定した後に、所定のカウント数が終了してからレギュレータの切り替えを実行する。
【０１４６】
例えば、次に選択するレギュレータを決定した後に、レギュレータ装置３００の電力出力端子１０２に接続されるサーバの動作の影響等によって出力電流に瞬間的な変動が含まれたような場合に、カウント終了まで待機することにより、出力電流が安定した状態でレギュレータ１０の切り替えを実行することができる。
【０１４７】
このような場合にカウント終了まで待機せずにレギュレータ１０を切り替えると、変動する電流により、選択するレギュレータ１０を再度変更することになるような事態が生じうるが、実施の形態３のレギュレータ装置３００では、このような事態の発生を抑制することができる。
【０１４８】
［実施の形態４］
実施の形態４のレギュレータ装置は、レギュレータの変換効率特性を測定するための疑似負荷回路を含む点が実施の形態１のレギュレータ装置１００と異なる。
【０１４９】
以下、実施の形態４のレギュレータ装置４００について説明するにあたり、実施の形態１のレギュレータ装置１００と同一又は同等の要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
【０１５０】
図１４は、実施の形態４のレギュレータ装置４００を示すブロック図である。
【０１５１】
実施の形態４のレギュレータ装置４００は、レギュレータ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、コントローラＩＣ４５０、電力入力端子１０１、電力出力端子１０２、リアクトル１０３、コンデンサ１０４、及び出力電流検出部１０５に加えて、切替回路４１０、４２０、４３０、及び疑似負荷回路４４０を含む。
【０１５２】
切替回路４１０は、レギュレータ１０Ａの出力側に接続され、レギュレータ１０Ａの電力供給先を電力出力端子１０２と、疑似負荷回路４４０との間で切り替える回路である。切替回路４１０の切り替えは、コントローラＩＣ４５０内の切替制御部５２２によって行われる。
【０１５３】
切替回路４２０は、レギュレータ１０Ｂの出力側に接続され、レギュレータ１０Ｂの電力供給先を電力出力端子１０２と、疑似負荷回路４４０との間で切り替える回路である。切替回路４２０の切り替えは、コントローラＩＣ４５０内の切替制御部５２２によって行われる。
【０１５４】
切替回路４３０は、レギュレータ１０Ｃの出力側に接続され、レギュレータ１０Ｃの電力供給先を電力出力端子１０２と、疑似負荷回路４４０との間で切り替える回路である。切替回路４３０の切り替えは、コントローラＩＣ４５０内の切替制御部５２２によって行われる。
【０１５５】
切替回路４１０、４２０、４３０は、レギュレータ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの各々の出力側に１つずつ直列に接続され、かつ、レギュレータ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃと疑似負荷回路４４０との間で互いに並列に接続されている。
【０１５６】
疑似負荷回路４４０は、レギュレータ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの出力電流に対する変換効率の特性を取得する際に、レギュレータ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃから電力が供給される擬似的な負荷回路である。疑似負荷回路４４０は、例えば、電力出力端子１０２に接続されるサーバ（外部回路）と同一のインピーダンスを有する電子回路、又は、サーバ（外部回路）に加えて１０３と１０４を加えたインピーダンス有する電子回路であってもよい。
【０１５７】
実施の形態４のレギュレータ装置４００は、電力出力端子１０２に接続されるサーバとは別の疑似負荷回路４４０を用いてレギュレータ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの出力電流に対する変換効率の特性を測定する。
【０１５８】
このため、サーバに電力供給を行っているレギュレータ（１０Ａ〜１０Ｃのいずれか１つ）とは別のレギュレータを疑似負荷回路４４０に接続すれば、レギュレータ装置４００からサーバに電力を供給している間にも変換効率の特性を測定することができる。
【０１５９】
このように、実施の形態４のレギュレータ装置４００は、レギュレータ装置４００の立ち上げ直後又は電源遮断前に限られず、サーバに電力を供給している間にも変換効率の特性を測定することができる。
【０１６０】
次に、図１５を用いて、実施の形態４のレギュレータ装置４００の切替回路４１０、４２０、４３０の回路構成について説明する。切替回路４１０、４２０、４３０の回路構成はすべて同一であるため、ここでは、切替回路４１０の回路構成について説明する。
【０１６１】
図１５は、実施の形態４のレギュレータ装置４００の切替回路４１０の回路構成を示す図である。
【０１６２】
切替回路４１０は、２つのＣＭＯＳ４１１、４１２を含む。切替回路４１０には、コントローラＩＣ５０から計測指令が入力され、計測指令によってＣＭＯＳ４１１、４１２の接続先が切り替えられる。
【０１６３】
実施の形態４のレギュレータ装置４００における計測指令は、変換効率を計測するために、切替回路４１０、４２０，４３０の切替制御にも用いられる。
【０１６４】
ＣＭＯＳ４１１は、Ｐ型のＭＯＳＦＥＴ４１１ＡとＮ型のＭＯＳＦＥＴ４１１Ｂを有する。ＭＯＳＦＥＴ４１１Ａのソースにはレギュレータ１０Ａの出力端が接続されており、ドレインはＣＭＯＳ４１１の出力端子４１１ＣでＭＯＳＦＥＴ４１１Ｂのソースに接続されている。
【０１６５】
ＭＯＳＦＥＴ４１１Ｂのドレインは接地されている。ＣＭＯＳ４１１の出力端子４１１Ｃは、出力端子１０２に接続されている。ＭＯＳＦＥＴ４１１Ａ、４１１Ｂのゲートには、コントローラＩＣ４５０から切替信号が入力される。
【０１６６】
なお、ＭＯＳＦＥＴ４１１Ａ、４１１Ｂのソースとドレインの関係は、上述の関係の逆であってもよい。
【０１６７】
ＣＭＯＳ４１２は、Ｐ型のＭＯＳＦＥＴ４１２ＡとＮ型のＭＯＳＦＥＴ４１２Ｂを有する。ＭＯＳＦＥＴ４１２Ａのソースにはレギュレータ１０Ａの出力端が接続されており、ドレインはＣＭＯＳ４１２の出力端子４１２ＣでＭＯＳＦＥＴ４１２Ｂのソースに接続されている。
【０１６８】
ＭＯＳＦＥＴ４１２Ｂのドレインは接地されている。ＣＭＯＳ４１２の出力端子４１２Ｃは、疑似負荷回路４４０に接続されている。ＭＯＳＦＥＴ４１２Ａ、４１２Ｂのゲートには、コントローラＩＣ４５０から切替信号が反転されて入力される。
【０１６９】
なお、ＭＯＳＦＥＴ４１２Ａ、４１２Ｂのソースとドレインの関係は、上述の関係の逆であってもよい。
【０１７０】
このような切替回路４１０にコントローラＩＣ４５０からＨレベルの信号が入力されると、ＣＭＯＳ４１１では、Ｐ型のＭＯＳＦＥＴ４１１Ａがオフ、Ｎ型のＭＯＳＦＥＴ４１１Ｂがオンとなり、ＣＭＯＳ４１１の出力端子４１１Ｃは接地される。
【０１７１】
また、ＣＭＯＳ４１２では、Ｐ型のＭＯＳＦＥＴ４１２Ａがオン、Ｎ型のＭＯＳＦＥＴ４１２Ｂがオフとなり、ＣＭＯＳ４１２の出力端子４１２Ｃはレギュレータ１０Ａと疑似負荷回路４４０を接続する。
【０１７２】
一方、切替回路４１０にコントローラＩＣ４５０からＬレベルの信号が入力されると、ＣＭＯＳ４１１では、Ｐ型のＭＯＳＦＥＴ４１１Ａがオン、Ｎ型のＭＯＳＦＥＴ４１１Ｂがオフとなる。
【０１７３】
また、ＣＭＯＳ４１２では、Ｐ型のＭＯＳＦＥＴ４１２Ａがオフ、Ｎ型のＭＯＳＦＥＴ４１２Ｂがオンとなり、ＣＭＯＳ４１２の出力端子４１２Ｃは接地される。
【０１７４】
すなわち、疑似負荷回路４４０にレギュレータ１０Ａを接続して出力電流に対する変換効率の特性を測定する場合には、コントローラＩＣ４５０から切替回路４１０に入力する計測指令をＨレベルにすればよい。これとは逆に、レギュレータ１０Ａの出力電流に対する変換効率の特性を測定しない場合には、コントローラＩＣ４５０から切替回路４１０に入力する計測指令をＬレベルにすればよい。
【０１７５】
これは、レギュレータ１０Ｂ及び切替回路４２０、レギュレータ１０Ｃ及び切替回路４３０のそれぞれの関係においても同様である。
【０１７６】
なお、計測指令とは、疑似負荷回路４４０に接続して出力電流に対する変換効率の特性を測定するためにレギュレータ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃのいずれか１つを指定するためにコントローラＩＣ４５０が出力する指令である。
【０１７７】
また、レギュレータ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃのいずれか１つを疑似負荷回路４４０に接続して出力電流に対する変換効率の特性を測定できるのは、そのレギュレータが出力端子１０２に電力供給を行っていないときである。
【０１７８】
このため、コントローラＩＣ４５０は、レギュレータ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃのいずれか１つを電力供給用に指定する切替指令と、出力電流に対する変換効率の特性を測定するためにレギュレータ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃのいずれか１つを指定する計測指令とを、同一のレギュレータに入力しないように設定されている。
【０１７９】
図１６（Ａ）は、実施の形態４のレギュレータ装置４００における切替用データの取得処理を示すフローチャートであり、図１６（Ｂ）は、実施の形態４のレギュレータ装置４００におけるレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替処理を示すフローチャートである。図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）に示す処理は、コントローラＩＣ４５０内の切替制御部５２２によって実行される処理である。
【０１８０】
図１６（Ａ）に示すように、レギュレータ装置４００の電源が投入されると（スタート）、切替制御部５２２は、変換効率特性情報取得部５２１に対して、計測指令をレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃに伝送させる（ステップＳ４１１）。
【０１８１】
切替制御部５２２は、サーバへの電力供給を行っていないレギュレータに対して計測指令を順次伝送するようにし、サーバへ電力供給を行っているレギュレータについては、電力供給の終了後に、計測指令を伝送する。
【０１８２】
これにより、レギュレータ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃは、それぞれ疑似負荷回路４４０に接続され、疑似負荷回路４４０に電力供給を行う際に、出力電流に対する変換効率の特性が測定される。
【０１８３】
次いで、切替制御部５２２は、すべてのレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃから変換効率特性情報が伝送され、メモリ部５３に格納されたか否かを判定する（ステップＳ４１２）。このステップＳ４１２の処理は、メモリ部５３への変換効率特性情報の格納が確認されるまで繰り返し実行される。
【０１８４】
切替制御部５２２は、メモリ部５３に格納された変換効率特性情報を読み出し、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃのそれぞれの変換効率特性を認識する（ステップＳ４１３）。
【０１８５】
切替制御部５２２は、ステップＳ４１３で認識したレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃのそれぞれの変換効率特性に基づき、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替処理を行うための切替用データを作成する（ステップＳ４１４）。このステップＳ４１４により、切替用データ（図６参照）が作成される。
【０１８６】
以上により、実施の形態４のレギュレータ装置４００における切替用データの取得処理が終了する。
【０１８７】
次に、図１６（Ｂ）を用いて、実施の形態４のレギュレータ装置４００におけるレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替処理について説明する。
【０１８８】
切替制御部５２２は、切替用データと、出力電流検出部１０５によって検出される出力電流値とに基づき、現時点の出力電流値に対して最高の変換効率を有するレギュレータを１０Ａ〜１０Ｃの中から選択する（ステップＳ４２１）。このステップＳ４２１の処理は、出力電流値に応じて、レギュレータを１０Ａ〜１０Ｃのいずれかに切り替える処理である。
【０１８９】
なお、ステップＳ４２１で用いる切替用データは、図１６（Ａ）に示すステップＳ４１４で作成された切替用データを用いればよい。切替用データが新たに作成された場合は、切替用データを新たに作成された切替用データに更新して用いればよい。また、レギュレータ装置４００を初めて立ち上げる場合のように、実際に測定された変換効率に基づいて作成された切替用データが存在しないような場合に用いるために、初期値を表す切替用データをメモリ部５３に予め格納しておいてもよい。
【０１９０】
切替制御部５２２は、ステップＳ４２１で選択されたレギュレータと、現在オンになっているレギュレータが一致するか否かを判定する（ステップＳ４２２）。切替が必要か否かを判定するためである。
【０１９１】
切替制御部５２２は、ステップＳ４２２において、ステップＳ４２１で選択されたレギュレータと、現在オンになっているレギュレータとが一致しないと判定した場合は、オンにするレギュレータをステップＳ４２１で選択されたレギュレータに切り替える（ステップＳ４２３）。具体的には、切替制御部５２２は、ステップＳ４２１で選択したレギュレータをオンにするための切替指令を伝送するとともに、ステップＳ４２１で選択しなかったレギュレータをオフにするための切替指令を伝送する。
【０１９２】
また、切替制御部５２２は、ステップＳ４２２において、ステップＳ４２１で選択されたレギュレータと、現在オンになっているレギュレータとが一致すると判定した場合は、レギュレータの切り替えを行う必要がないため、フローをステップＳ４２４に進行させる。
【０１９３】
切替制御部５２２は、レギュレータ装置４００がオフにされるか否かを判定する（ステップＳ４２４）。
【０１９４】
また、ステップＳ４２３でレギュレータの切り替えを行った後においても、切替制御部５２２は、フローをステップＳ４２４に進行させ、レギュレータ装置４００がオフにされるか否かを判定する。
【０１９５】
切替制御部５２２は、レギュレータ装置４００がオフにされないと判定した場合は、フローをステップＳ４２１にリターンさせる。レギュレータ装置４００がオフにされると判定した場合は、一連の処理を終了する（エンド）。
【０１９６】
以上の処理を繰り返し実行することにより、レギュレータ装置４００の出力電流値が変動しても、変動する出力電流に応じて最高の変換効率を有するレギュレータが選択されるように、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替が行われる。レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの切替処理に用いる切替用データは、レギュレータ装置４００のレギュレータ１０Ａ〜１０Ｃが疑似負荷回路４４０に電力を供給する際に実測された変換効率を用いて作成されたデータであり、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの経年変化又はばらつき等の個体差を含むデータである。
【０１９７】
このため、実施の形態４によれば、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの経年変化又はばらつき等の個体差に応じて最適なレギュレータを選択することができ、変換効率の最適化を図ったレギュレータ装置、及びこれに用いるレギュレータを提供することができる。
【０１９８】
また、実施の形態４では、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの出力電流に対する変換効率の特性は、疑似負荷回路４４０に電力供給を行うことによって測定される。
【０１９９】
すなわち、電力出力端子１０２を通じてサーバに電力供給を行うレギュレータと、疑似負荷回路４４０に接続されて出力電流に対する変換効率の特性を測定するレギュレータは異なる。
【０２００】
このため、いずれかのレギュレータでサーバに電力供給を行っている間に、同時にバックグラウンド処理で、出力電流に対する変換効率の特性を測定することができる。
【０２０１】
また、実施の形態４のレギュレータ装置４００においても、実施の形態１乃至３と同様に、レギュレータ装置の立ち上げ直後、又は、電源を遮断する前に出力電流に対する変換効率の特性を測定してもよい。
【０２０２】
実施の形態４のレギュレータ装置４００によれば、サーバに電力を供給することによってではなく、疑似負荷回路４４０に電力を供給することによって出力電流に対する変換効率の特性を測定する。このため、サーバが立ち上げ後、正常動作状態になる前のような状態であっても、レギュレータ１０Ａ〜１０Ｃの経年変化又はばらつき等の個体差を含む出力電流に対する変換効率の特性を測定することができる。
【０２０３】
以上、本発明の例示的な実施の形態のレギュレータ装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
以上の実施の形態１乃至４に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
電力入力端子と電力出力端子を有するレギュレータ装置であって、
前記電力入力端子と前記電力出力端子の間に並列に配設される複数のレギュレータと、
前記複数のレギュレータの各々について、出力電流に対する変換効率の特性を表す変換効率特性情報を取得する変換効率特性情報取得部と、
前記変換効率特性情報取得部によって取得される前記複数のレギュレータの各々の前記変換効率特性情報を格納するメモリ部と、
前記電力出力端子から出力される出力電流の値と、前記メモリ部に格納された変換効率特性情報とに基づき、前記複数のレギュレータの切替制御を行う切替制御部と
を含む、レギュレータ装置。
（付記２）
前記レギュレータは、前記出力電流に対する前記レギュレータの変換効率の特性を測定する変換効率測定部を含み、
前記変換効率特性情報取得部は、前記変換効率測定部によって測定された特性を表す変換効率特性情報を取得する、付記１に記載のレギュレータ装置。
（付記３）
前記レギュレータは、前記変換効率特性情報を保持するメモリ部を含む、付記１又は２に記載のレギュレータ装置。
（付記４）
前記レギュレータは、自己の異常を検出すると前記切替制御部に異常情報を伝送する異常処理部を有し、
前記切替制御部は、前記異常処理部から異常情報を受け取ると、当該異常情報を伝送したレギュレータを除外して切替制御を行う、付記１乃至３のいずれか一項に記載のレギュレータ装置。
（付記５）
前記切替処理部は、前記出力電流の値と、前記メモリ部に格納された変換効率特性情報とに基づき、次に選択するレギュレータを前記複数のレギュレータの中から決定した後であって、切替処理を実行する前に、所定時間待機する、付記１乃至４のいずれか一項に記載のレギュレータ装置。
（付記６）
前記変換効率特性情報は、レギュレータ装置の電源投入後又は電源遮断前に測定された前記レギュレータの入出力電力に基づいて計算される、付記１乃至５のいずれか一項に記載のレギュレータ装置。
（付記７）
前記複数のレギュレータの出力側に接続され、前記レギュレータの変換効率の特性を測定する際に用いる疑似負荷回路と、
前記複数のレギュレータの各々の出力側に直列に接続されるとともに、前記複数のレギュレータの各々と前記疑似負荷回路との間で互いに並列に接続され、前記切替制御部によって切り替えが行われる複数の切替回路と
をさらに含み、
前記変換効率特性情報取得部は、前記切替制御部によって前記複数の切替回路のうちのいずれかが切り替えられることによって前記疑似負荷回路に接続される前記レギュレータについて、出力電流に対する変換効率の特性を表す変換効率特性情報を取得する、付記１乃至５のいずれか一項に記載のレギュレータ装置。
【符号の説明】
【０２０４】
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、２１０、２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃ レギュレータ
１１ 電力入力端
１２ 電力出力端
１３、１４ ＦＥＴ
１５、２１５ 制御部
１６Ａ 電流センサ
１６Ｖ 電圧センサ
１７ エラーアンプ
１８ コンパレータ
１９ 発振器
２０ インターフェイス部
２１ 変換効率測定部
２２ メモリ部
５０、４５０ コントローラＩＣ
５１ インターフェイス部
５２ 主制御部
５２１ 変換効率特性情報取得部
５２２ 切替制御部
５３ メモリ部
１００、３００、４００ レギュレータ装置
１０１ 電力入力端子
１０２ 電力出力端子
１０３ リアクトル
１０４ コンデンサ
１０５ 出力電流検出部
４１０、４２０、４３０ 切替回路
４１１、４１２ ＣＭＯＳ
４１１Ａ、４１１Ｂ、４１２Ａ、４１２Ｂ ＭＯＳＦＥＴ
４１１Ｃ、４１２Ｃ 出力端子
４１０、４２０、４３０ 切替回路
４４０ 疑似負荷回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力入力端子と電力出力端子を有するレギュレータ装置であって、
前記電力入力端子と前記電力出力端子の間に並列に配設される複数のレギュレータと、
前記複数のレギュレータの各々について、出力電流に対する変換効率の特性を表す変換効率特性情報を取得する変換効率特性情報取得部と、
前記変換効率特性情報取得部によって取得される前記複数のレギュレータの各々の前記変換効率特性情報を格納するメモリ部と、
前記電力出力端子から出力される出力電流の値と、前記メモリ部に格納された変換効率特性情報とに基づき、前記複数のレギュレータの切替制御を行う切替制御部と
を含む、レギュレータ装置。
【請求項２】
前記レギュレータは、前記出力電流に対する前記レギュレータの変換効率の特性を測定する変換効率測定部を含み、
前記変換効率特性情報取得部は、前記変換効率測定部によって測定された特性を表す変換効率特性情報を取得する、請求項１に記載のレギュレータ装置。
【請求項３】
前記レギュレータは、自己の異常を検出すると前記切替制御部に異常情報を伝送する異常処理部を有し、
前記切替制御部は、前記異常処理部から異常情報を受け取ると、当該異常情報を伝送したレギュレータを除外して切替制御を行う、請求項１又は２に記載のレギュレータ装置。
【請求項４】
前記切替処理部は、前記出力電流の値と、前記メモリ部に格納された変換効率特性情報とに基づき、次に選択するレギュレータを前記複数のレギュレータの中から決定した後であって、切替処理を実行する前に、所定時間待機する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のレギュレータ装置。
【請求項５】
前記変換効率特性情報は、レギュレータ装置の電源投入後又は電源遮断前に測定された前記レギュレータの入出力電力に基づいて計算される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のレギュレータ装置。
【請求項６】
前記複数のレギュレータの出力側に接続され、前記レギュレータの変換効率の特性を測定する際に用いる疑似負荷回路と、
前記複数のレギュレータの各々の出力側に直列に接続されるとともに、前記複数のレギュレータの各々と前記疑似負荷回路との間で互いに並列に接続され、前記切替制御部によって切り替えが行われる複数の切替回路と
をさらに含み、
前記変換効率特性情報取得部は、前記切替制御部によって前記複数の切替回路のうちのいずれかが切り替えられることによって前記疑似負荷回路に接続される前記レギュレータについて、出力電流に対する変換効率の特性を表す変換効率特性情報を取得する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のレギュレータ装置。
【請求項１】
電力入力端子と電力出力端子を有するレギュレータ装置であって、
前記電力入力端子と前記電力出力端子の間に並列に配設される複数のレギュレータと、
前記複数のレギュレータの各々について、出力電流に対する変換効率の特性を表す変換効率特性情報を取得する変換効率特性情報取得部と、
前記変換効率特性情報取得部によって取得される前記複数のレギュレータの各々の前記変換効率特性情報を格納するメモリ部と、
前記電力出力端子から出力される出力電流の値と、前記メモリ部に格納された変換効率特性情報とに基づき、前記複数のレギュレータの切替制御を行う切替制御部と
を含む、レギュレータ装置。
【請求項２】
前記レギュレータは、前記出力電流に対する前記レギュレータの変換効率の特性を測定する変換効率測定部を含み、
前記変換効率特性情報取得部は、前記変換効率測定部によって測定された特性を表す変換効率特性情報を取得する、請求項１に記載のレギュレータ装置。
【請求項３】
前記レギュレータは、自己の異常を検出すると前記切替制御部に異常情報を伝送する異常処理部を有し、
前記切替制御部は、前記異常処理部から異常情報を受け取ると、当該異常情報を伝送したレギュレータを除外して切替制御を行う、請求項１又は２に記載のレギュレータ装置。
【請求項４】
前記切替処理部は、前記出力電流の値と、前記メモリ部に格納された変換効率特性情報とに基づき、次に選択するレギュレータを前記複数のレギュレータの中から決定した後であって、切替処理を実行する前に、所定時間待機する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のレギュレータ装置。
【請求項５】
前記変換効率特性情報は、レギュレータ装置の電源投入後又は電源遮断前に測定された前記レギュレータの入出力電力に基づいて計算される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のレギュレータ装置。
【請求項６】
前記複数のレギュレータの出力側に接続され、前記レギュレータの変換効率の特性を測定する際に用いる疑似負荷回路と、
前記複数のレギュレータの各々の出力側に直列に接続されるとともに、前記複数のレギュレータの各々と前記疑似負荷回路との間で互いに並列に接続され、前記切替制御部によって切り替えが行われる複数の切替回路と
をさらに含み、
前記変換効率特性情報取得部は、前記切替制御部によって前記複数の切替回路のうちのいずれかが切り替えられることによって前記疑似負荷回路に接続される前記レギュレータについて、出力電流に対する変換効率の特性を表す変換効率特性情報を取得する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のレギュレータ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−５３３５（Ｐ２０１２−５３３５Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４０９５２（Ｐ２０１０−１４０９５２）
【出願日】平成２２年６月２１日（２０１０．６．２１）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２１日（２０１０．６．２１）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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