同時電源起動システム
【課題】従来のループ回路を用いた複数電源システムでは、１つでも電源モジュールに障害が発生すると、ループ回路が"開"となってしまい、電源が負荷に対して電力の供給を開始できない、もしくは供給を停止してしまう。
【解決手段】かかる課題を解決するために本発明は、上記問題点を解決するために、複数の電源部と、負荷に対して各電源を供給開始するための複数のスイッチと、電源供給可能な状態であるスタンバイ状態にある電源部の数を検知するスタンバイ数検知部と、検知結果に応じてスイッチをＯＮとする命令であるＯＮ命令を出力する命令部と、を有する複数電源同時供給開始システムを提供する。
【解決手段】かかる課題を解決するために本発明は、上記問題点を解決するために、複数の電源部と、負荷に対して各電源を供給開始するための複数のスイッチと、電源供給可能な状態であるスタンバイ状態にある電源部の数を検知するスタンバイ数検知部と、検知結果に応じてスイッチをＯＮとする命令であるＯＮ命令を出力する命令部と、を有する複数電源同時供給開始システムを提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電源モジュールで構成される電源システムにおいて、前記電源モジュールを同時に立ち上げる制御回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、交換機等の通信機器や放送用機器などの電源は、ラックマウント化に伴い小型化が要求されている。一つの負荷に対し複数の小型の電源を用いて電力を供給する。
【０００３】
また、機器の消費電力増大化のため、小型の電源一台の電力供給容量では、負荷側が要求する電力の供給に対して不足してしまう場合が多い。よって、もし電源一台で電力供給が行われてしまうと、定格以上の負荷を電源が負担してしまうため、過負荷障害を起こし電源が停止してしまう。このことから、負荷側が要求する電力を供給可能にするため、複数の電源が用いられている。またこの場合、負荷が要求する電力を供給可能にするためには、ある一定の電源数が必要となるため、複数の電源を順に起動させ、ある一定の電源数に達した時点で電力供給を開始する必要がある。よって、従来技術では、負荷側が要求する電力を供給可能な電源数をＮ台とすると、起動した電源がＮ台未満の時点では、電力の供給を行わずスタンバイの状態とし、Ｎ台の電源が電力を供給可能状態となり負荷側が要求する電力を供給可能な状態となった時点でスタンバイ状態の電源から電力を同時供給するシステムが用いられている。
【０００４】
ここで、図１５に従来技術の複数台の電源モジュールを同時に立ち上げる制御システムの一例を示す。複数台の電源モジュールを同時に立ち上げる制御回路は、図１５に示すようなループ回路において、Ｎ台の各電源モジュール内のスイッチ（１５０１、１５０２、１５０３）のループ接点情報を取り、Ｎ台全ての電源モジュールが立ち上がった際（図中の全電源モジュールが立ち上がり、ループ回路が閉じた場合にのみ）に全電源モジュールから負荷側に電力が供給されるようなシステムとなっている。
【特許文献１】特開平１−２４３８２３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしここで、図１５のような従来の電源同時起動システムでは、１つでも電源モジュールに障害が発生すると、前記ループ回路が"開"となってしまい、電源が負荷に対して電力の供給を開始できない、もしくは電力供給を停止してしまう。また、電源モジュールが全て停止してしまうため、どの電源に障害が発生したのかの判断がつかない。またさらに、電源の定期保守などで電源モジュールを交換する際に一台の電源モジュールを停止させるだけで装置自体が停止してしまい、装置の停止が許されない交換機等では採用することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、上記問題点を解決するために、本件発明では、複数の電源部と、負荷に対して各電源部から電力を供給開始するための複数のスイッチと、電力供給可能な状態であるスタンバイ状態にある電源部の数を検知するスタンバイ数検知部と、検知結果に応じて前記複数のスイッチを同時にＯＮとする命令であるＯＮ命令を出力する命令部と、を有する複数電源同時供給開始システムを提供する。また、スイッチと、命令部と、は電源部数と同数備えられ、電源部と、スイッチ部と、命令部とは、各一揃えがモジュール筐体に収納され、スタンバイ数検知部は、ボード上に一体的に備えられている複数電源同時供給システムを提供する。また、スタンバイ数検知部は、電源部のスタンバイ数に応じて得られる電流により第一電圧を得るためのスタンバイ数検知用抵抗と、命令部であるコンパレータにてこの第一電圧と比較すべき第二電圧を生成する比較抵抗と、からなる複数電源同時供給システムを提供する。また、スタンバイ数検知部は、電源部のスタンバイ数に応じて得られる電流により第一電圧を得るための一のスタンバイ数検知用抵抗と、命令部であるコンパレータにてこの第一電圧と比較すべき各電源部に対応した第二電圧を生成する比較抵抗と、からなる複数電源同時供給システムを提供する。また、各電源部に対応した複数の比較抵抗値はすべて同じ値であり、電源部のスタンバイ数が第一電圧と比較して所定の関係となった場合には各スイッチがＯＮとなる複数電源同時供給システムを提供する。また、スタンバイ数検知部は、電源部のスタンバイに応じて得られる電圧の総和である第三電圧を得るためのスタンバイ数検知部であるスタンバイ数検知用電圧加算器と、命令部であるコンパレータにてこの第三電圧と比較すべき第四電圧を生成する比較抵抗と、からなる複数電源同時供給システムを提供する。また、各電源部に対応した複数の比較抵抗値はすべて同じ値であり、電源部のスタンバイ数が第三電圧と比較して所定の関係となった場合には各スイッチがＯＮとなる請求項６に記載の複数電源同時供給システムを提供する。
【発明の効果】
【０００７】
以上のような構成をとる本発明によって、従来技術で説明したようなループ接点情報のＡＮＤ条件でなく、電源部のスタンバイ数に応じた多数決での同時起動が可能になる。また、一部の電源部（電源モジュール）に障害が発生しても、装置負荷に対し、他の電源部が電力供給を行うことができる。また、装置運用中に電源モジュールの交換が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、各発明の実施の形態を説明する。なお、本発明はこれら実施の形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施しうる。
【０００９】
なお、以下の実施形態と請求項の関係は次の通りである。実施形態１は、主に請求項１，請求項２などについて説明する。また、実施形態２は、主に請求項３などについて説明する。また、実施形態３は、請求項４、請求項５などについて説明する。また、実施形態４は、主に請求項６、請求項７などについて説明する。
【００１０】
<<実施形態１>>
<実施形態１の概要>
本実施形態は、図１に示すように、装置電源（０１００）が複数の電源モジュール（０１０１、０１０２、０１０３）を持ち、装置負荷（０１９０）に対し電力を供給するシステムにおいて、電源モジュールが電源供給可能な状態（スタンバイ状態）になったことを検知する検知部（０１２０）の結果により、装置電源が負荷に電力供給開始するシステムである。混乱回避のため図中には３台のみ電源モジュールを記載しているが、電源モジュール数は２台以上の任意の整数である。
【００１１】
<実施形態１の構成>
本実施形態は、複数の電源部と、複数のスイッチと、スタンバイ数検知部と、命令部とを有する複数電源同時供給開始システムに関する。
【００１２】
図２に本実施形態におけるブロック図の一例を示す。本実施形態の複数電源同時供給開始システムは、複数の「電源部」（０２０１、０２０２、０２０３）と、複数の「スイッチ」（０２１１、０２１２、０２１３）と、「スタンバイ数検知部」（０２２０）と、「命令部」（０２３０）とを有する。
【００１３】
「電源部」（０２０１、０２０２、０２０３）は、前述したように装置負荷に対して電力を供給するよう構成されている。例えば、ＤＣ―ＤＣコンバータやＡＣ−ＤＣコンバータなどで構成されてもよい。ここで、各電源部は、スタンバイ状態（負荷に対して電力供給可能な状態）になったとき、後述するスタンバイ数検知部に、自身がスタンバイ状態になったことを示す信号を出力するよう構成してもよい。またここで、本実施形態の複数電源同時供給開始システムでは電源部を複数（Ｎ台）利用しているが、図面上の混乱を避けるため、図中では電源部１（０２０１）、電源部２（０２０２）、電源部Ｎ（０２０３）のみを記載する。これは、電源部が３台のみで構成されるわけではなく、Ｎ台の電源部が存在することを意味しており、このことを念のため記述しておく（以下、スイッチ等でも同じ）。またここで、負荷が動作可能な電力を供給するのに必要な電源部数をＭ台とすると、Ｎ＝Ｍ＋１台もしくはＮ＝Ｍ＋Ｘ台（Ｘは任意の正の整数）を用意することで、負荷に対する電源の冗長化をすることもできる。
【００１４】
「スイッチ」（０２１１、０２１２、０２１３）は、負荷に対して各電源部から電力を供給開始するよう構成されている。ここで、スイッチのＯＮ、ＯＦＦは後述する命令部の命令により決定される。ここで図３にスイッチと、電源部との接続の構成の具体的な一例を示す（電源部１台のみの構成）。ただしここで、この例に用いる電源部（０３０１）（ここではＤＣ−ＤＣコンバータとする）は、リモートコントロール端子（０３４１）を持ち、リモートコントロール端子にスイッチ（０３１１）が接続されているものとする。このリモートコントロール端子には、"Ｌｏｗ"レベルの電圧（例えば、０Ｖから１．０Ｖ程度）が印加されるとＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧が負荷（０３９０）へ出力されるものとする。反対に"Ｈｉｇｈ"レベルの電圧（例えば、３．５Ｖから７．０Ｖ程度）が印加されると負荷への出力電圧はオフになるものとする。よって、図に示すようにＤＣ−ＤＣコンバータの前記リモートコントロール端子にスイッチ（ここではＦＥＴとする）が接続され、ＦＥＴのドレインに電源端子Ｖｃｃを接続する。また、ＦＥＴのゲートに後述する命令部（０３３０）を接続する。この場合、スイッチがＯＮになるとは、命令部からＦＥＴをオンにするハイレベルの電圧信号がゲートに印加されることを意味し、リモートコントロール端子にグランドレベルの"Ｌｏｗ"レベルの電圧が印加され、ＤＣ−ＤＣコンバータは出力電圧を負荷に出力することになる。
【００１５】
「スタンバイ数検知部」（０２０３）は、電力供給可能な状態であるスタンバイ状態にある電源部の数を検知するよう構成されている。ここで、スタンバイ数検知部は、前述した各電源部がスタンバイ状態になった時に出力される信号を受け取り、その信号によりスタンバイ数を判断する制御回路等で構成されていてもよい。また、後述する命令部に、電源部のスタンバイ数が所定の数に達したと判断する場合に、命令部がＯＮ命令を出力するような信号を出力してもよい。
【００１６】
「命令部」（０２３０）は、検知結果に応じて前記複数のスイッチを同時にＯＮとする命令であるＯＮ命令を出力するよう構成されている。ここで、命令部は、前述したスタンバイ数検知部から出力される信号を受け取り、その信号により前述した各スイッチがＯＮになる信号を出力する制御回路により構成してもよい。またここで、図４に示すように、命令部（０４３０）はＮ台ある複数の各電源部（０４０１、０４０２、０４０３）およびスイッチ（０４１１、０４１２、０４１３）と対応した、Ｎ個の命令部１（０４３１）、命令部２（０４３２）・・・命令部Ｎ（０４３３）で構成されてもよい。ここまでで各構成要件の説明を終わる。
【００１７】
次に、図５に示すように、本発明の複数電源同時供給開始システムは、スイッチと、命令部と、は電源部数と同数備えられ、電源部（０５０１、０５０２、０５０３）と、スイッチ（０５１１、０５１２、０５１３）と、命令部（０５３１、０５３２、０５３３）とは、各一揃えがモジュール筐体に収納され、スタンバイ数検知部（０５２０）は、ボード上に一体的に備えられているよう構成されていてもよい。これにより、各電源部を有するモジュール筐体（電源モジュール１（０５５１）、電源モジュール２（０５５２）、・・・電源モジュールＮ（０５５３））と、スタンバイ検知部（０５２０）に接続される配線が前記モジュール毎に配線でき、シンプルな構成をとることができる。また各電源モジュールとスタンバイ数検知部ボードを分けて構成することから、故障等の障害が発生した場合、その障害の発生した電源モジュールのみを交換することで障害が回復し、スタンバイ検知部まで交換する必要がない。また、Ｍ＋１台などのように負荷が要求する電力以上の電源モジュールが組み込まれ冗長化されている場合は、障害の発生したモジュールを取除いても負荷に対する電力供給が停止しないため、常時駆動が必要な機器に対して有効である。またここで、スイッチや命令部が電源モジュール筐体に収納されるのではなく、スタンバイ検知部ボード上に備えられてもかまわない。スイッチや命令部が信頼性の高い電子部品で構成される場合、特に交換を目的とした電源モジュール側に収納しなくてもよいと考えられるからである。
【００１８】
<実施形態１の効果>
以上により本実施形態における複数電源同時供給開始システムは、従来技術で説明したようなループ接点情報のＡＮＤ条件で電力を負荷に同時供給開始するのではなく、電源モジュールのスタンバイ数に応じた多数決での一斉起動が可能になる。また、一部の電源モジュールの障害が発生しても、装置負荷に電力供給が行え、装置の運用を停止することなしに障害の発生した電源モジュールの交換やメンテナンスが可能になる。また、電源モジュール筐体側にスイッチや命令部を収納し、電源モジュールとスタンバイ数検知部を別けて構成することで、電源モジュールに不具合が起こった場合、電源モジュールのみ交換し、スタンバイ数検知部とそれに接続されている不具合のない電源モジュールを交換させなくてよい。
【００１９】
<<実施形態２>>
<実施形態２の概要>
本実施形態は、実施形態１で用いられた命令部にコンパレータを用い、そのコンパレータに入力する電圧を発生するためのスタンバイ数検知部にスタンバイ数検知用の抵抗と、閾値電圧を生成するための抵抗を用いている。
【００２０】
<実施形態２の構成>
本実施形態は、スタンバイ数検知部が、スタンバイ数検知用抵抗と、比較抵抗とを有する複数電源同時供給開始システムに関する。
【００２１】
図６に本実施形態における回路構成の一例を示す。本実施形態の複数電源同時供給開始システムは、スタンバイ数検知部（０６２０）が、スタンバイ数検知用抵抗（０６２１）と、比較抵抗（０６２２）とを有する。また、命令部がコンパレータ（０６３１、０６３２、０６３３）で構成されている。
【００２２】
「スタンバイ数検知用抵抗」（０６２１）は、電源部のスタンバイ数に応じて得られる電流により第一電圧を得るよう構成されている。ここで、図６に示すように、スタンバイ数検知用抵抗に第一電圧Ｖｎを生成させる構成として、電源部が電力供給可能な状態であるスタンバイ状態になった場合に、電源部が有する電流源から所定の電流が供給されるようにしてもよい。この場合、図７に示すように、ノードＡに階段状の電圧が現れることになる。ここで以下に、ノードＡに階段状の電圧が生じる説明を行う。図７の領域０７０１では、電源部がスタンバイ状態にない場合であり、前記電流源からの電流がスタンバイ数検知用抵抗に出力されないため、ノードＡには所定の電圧が生じない。次に、領域０７０２では、電源部一台がスタンバイ状態になった場合であり、一台の電流源からの電流がスタンバイ数検知用抵抗に出力され、ノードＡには電圧Ｖ１が生じる。次に、領域０７０３では、電源部一台がスタンバイ状態になった場合であり、二台の電流源からの電流がスタンバイ数検知用抵抗に出力され、ノードＡには電圧Ｖ２が生じる。以後、各電源部がスタンバイ状態になるにつれ、第一電圧Ｖｎは階段状に増加していくことになる。
【００２３】
「命令部」は、コンパレータ（０６３１、０６３２、０６３３）で構成されている。ここで、コンパレータとは、電圧比較器のことであり、二つの入力電圧を比較し、その大小により出力をハイレベルとローレベルの２値に変換する。コンパレータの例としては、図８（ａ）に示すような、オープンループのオペアンプ（０８３１）を利用した回路構成となる。通常、オペアンプは、２つの入力電圧（ここではＶｎとＶｔｈ）の差を増幅するのに利用する。ただ、その増幅度が非常に大きいため普通は負帰還をかけて使うが、コンパレータとして使うときには負帰還をかけずオープンループで利用する。よって、入力電圧のわずかな差を非常に大きく増幅するため、入力電圧に少しでも差があると出力電圧は正か負（本例では０Ｖ）に飽和することになり、図８（ｂ）に示すようなグラフとなる。例えば図に示すように、非反転端子の入力電圧Ｖｔｈを基準にすると、反転端子の入力電圧Ｖｎが電圧Ｖｔｈ以下だと、電圧Ｖ３の電圧出力になり、反転端子の入力電圧Ｖｎが非反転端子の入力電圧Ｖｔｈ以上だと、０Ｖ付近の電圧出力となる。ただしここで出力される電圧は、オペアンプの増幅度に増幅された電圧が出力されるのではなく、オペアンプに印加される電源電圧Ｖｃｃ付近で飽和してしまうため図のような出力図形になる。
【００２４】
「比較抵抗」（０６２２）は、命令部であるコンパレータにてこの第一電圧と比較すべき第二電圧を生成するよう構成されている。ここで例えば、図６に示すように、比較抵抗に第二電圧を生成させる構成として、電源電圧Ｖｃｃを比較抵抗に印加するなどの方法がある。またこの場合、比較抵抗は、所定の電圧Ｖｔｈを前述したコンパレータに入力するためには、電源からの電圧を分圧するための２つの抵抗（０６２２、０６２３）からなるように構成してもよい。
【００２５】
図９に前述した図６の回路構成において、スタンバイ数検知用抵抗と比較抵抗によって生じ、コンパレータに入力される第一電圧Ｖｎと第二電圧Ｖｔｈの関係の一例を示す。まず、電源部が電力供給可能な状態であるスタンバイ状態になった場合に、そのスタンバイ数に応じて電流源から所定の電流が供給される。そして、階段状の第一電圧ＶｎがノードＡに表れ、その第一電圧Ｖｎがコンパレータに入力される。またここで、コンパレータの他方の入力端には、比較抵抗により生じるノードＢの電圧である第二電圧Ｖｔｈが入力されることになる。
【００２６】
ここで、各電源部を起動させ順次スタンバイ状態にしていく。まず、状態０９０１では、電源部が電力供給可能な状態であるスタンバイ状態に一台もない場合であり、電流源から電流がスタンバイ数検知抵抗に流れず、ノードＡには電圧は生じない。このためため、コンパレータは、実施形態１で記載したようなスイッチをＯＮにするＯＮ命令を出力しない。次に、状態０９０２では、電源部一台が電力供給可能な状態であるスタンバイ状態となり、電流源から電流がスタンバイ数検知抵抗に流れ、ノードＡに電圧Ｖ４が生じる。そのため、電圧Ｖ４がコンパレータに入力される。しかし、コンパレータの他方の端子に入力されている基準電圧である第二電圧Ｖｔｈよりも低いため、状態０９０１と同様に、コンパレータは、スイッチをＯＮにするＯＮ命令を出力しない。次に、状態０９０３では、電源部二台がスタンバイ状態となり、二台分の電流源から電流がスタンバイ数検知抵抗に流れ、ノードＡに電圧Ｖ５が生じる。この電圧は、コンパレータの他方の端子に入力されている基準電圧である第二電圧Ｖｔｈよりも高いため、コンパレータはスイッチをＯＮにするＯＮ命令を出力する。よって、この時点でスタンバイ状態の電源部が全て起動し、負荷に電力を供給することができるようになる。以上により、第一電圧と第二電圧の関係を調節することで、負荷に必要な電力を供給する複数の電源部を同時に起動させることができる。また、電源を冗長化する場合、続けて他の電源部を起動し、状態０９０４としてもよい。この時、ノードＡに現れる電圧はＶ６になり、状態０９０３と同様にコンパレータの出力は、スイッチをＯＮにするＯＮ命令を出力する。
【００２７】
以上で、負荷が要求する電力が電源部２台以上からの電力供給が必要な場合を説明した。またさらに、負荷が要求する電力が電源部３台以上からの電力供給が必要な場合は、命令部であるコンパレータに入力される第一電圧Ｖｎと第二電圧Ｖｔｈとの関係を変えればよい。例えば、図１０に示すように、第二電圧Ｖｔｈを生じる比較抵抗の値を変え、ＶｔｈをＶ５とＶ６間に設定すれば、電源部が３台スタンバイ状態になった状態で電源が同時起動できるようになる。また、スタンバイ数検知抵抗の値を変えることで、階段のステップ間隔Ｖｓｔｅｐを調節することが可能である。このため、第二電圧Ｖｔｈを変化させず、Ｖｓｔｅｐを調節することで、電源部が３台スタンバイ状態になった状態で電源が同時起動できるようにしてもよい。以下、電源部が４台必要な場合も同様にそれぞれの抵抗値を変えればよい。
【００２８】
<実施形態２の効果>
以上により本実施形態における複数電源同時供給開始システムは、従来技術で説明したようなループ接点情報のＡＮＤ条件で電力を負荷に同時供給開始するのではなく、電源モジュールのスタンバイ数に応じた多数決での一斉起動が可能になる。また、スタンバイ数検知部に、電源（電源端子）と、スタンバイ数検知用抵抗と、比較抵抗の比較的簡単な回路構成ですむよう構成できる。
【００２９】
<<実施形態３>>
<実施形態３の概要>
本実施形態は、実施形態２を基本とし、スタンバイ数検知部の比較抵抗が電源部数と同数あることを特徴とする。
【００３０】
<実施形態３の構成>
本実施形態は、スタンバイ数検知部が、電源部のスタンバイ数に応じて得られる電流により第一電圧を得るための一のスタンバイ数検知用抵抗と、命令部であるコンパレータにてこの第一電圧と比較すべき各電源部に対応した第二電圧を生成する比較抵抗と、からなるよう構成されている。ここで、「スタンバイ数検知用抵抗」と「命令部」と「比較抵抗」は、実施形態２において既に記載済みのため、本実施形態では説明を省略する。
【００３１】
図１１に本実施形態における回路構成の一例を示す。基本的には実施形態２に記載した図６と類似な構成であるが、比較抵抗（１１２４、１１２５、１１２６）が各電源部に対応し、同数用意されている点等が異なる。ここで、ノードＣ、ノードＤ、ノードＥに生じる第二電圧は、電源部がスタンバイ状態になった場合に、電源部が有する電流源（１１７１、１１７２、１１７３）から所定の電流が供給されるように構成されてもよい。また、図１２に示すように、各比較抵抗に所定の電圧を出力する電源を繋ぎ、各２つの抵抗により分圧してノードＦ、ノードＧ、ノードＨに第二電圧を生成させるようにしてもよい。また、比較抵抗は電源モジュール側に搭載されていてもよい。
【００３２】
また、各電源部に対応した複数の比較抵抗値はすべて同じ値（もしくは略同じ値）であり、電源部のスタンバイ数が第一電圧Ｖｎと比較して所定の関係となった場合には各スイッチがＯＮとなるよう構成されてもよい。よって、結果としては、コンパレータに入力される電圧ＶｎとＶｔｈは、図９と同様のグラフとなり、実施形態２で説明したのと同様に、スタンバイ数検知用抵抗と比較抵抗から生じる電圧の関係によって、複数の電源部の同時起動を可能にし、負荷に必要な電力を供給することができる。この場合、スタンバイ数検知部において構成される電子部品は、すべて受動電子部品となり回路の構成が簡単となる。
【００３３】
またここで、実施形態１にも記載したように、電源部、命令部、スイッチは各一揃えが電源モジュール側に収納され、スタンバイ数検知部がボード上に一体的に備えられている場合を考える。この場合、スタンバイ数検知部のボード上に一体的に備えられているスタンバイ数検知抵抗と比較抵抗が受動電子部品のため、スタンバイ数検知部は故障が発生しにくい。よって、障害等によりスタンバイ数検知部のボードを交換することが非常に少なくなる。このことは、能動電子部品が収納されている電源モジュール側の方が、抵抗のみで構成されるスタンバイ数検知部のボード側よりも障害が発生する可能性が高いともいえる。よって、障害の発生の少ないスタンバイ数検知部のボードと電源モジュール側を分ける構成により、比較的障害の発生しやすい電源モジュールを交換可能とすることでシステムの信頼性を上げることができる。さらにこのとき、各電源モジュールはスタンバイ数検知部側から見た場合、個性がないため、どの電源モジュールからスタンバイ状態になったとしても問題がない。また、冗長化された電源の場合、ある電源モジュールに障害が発生し、その電源モジュールを取除いたとしても負荷に対する電力供給は変わらない。よって、装置の運用を停止することなく電源モジュールを挿抜することが可能である。
【００３４】
<実施形態３の効果>
以上により本実施形態における複数電源同時供給開始システムは、従来技術で説明したようなループ接点情報のＡＮＤ条件で電力を負荷に同時供給開始するのではなく、電源モジュールのスタンバイ数に応じた多数決での一斉起動が可能になる。また、実施形態２の構成に比べ、スタンバイ数検知部に電源が不要で、さらに全て抵抗などの受動部品で回路の構成ができシンプルな回路構成にすることができる。また、受動部品のみの構成は故障しにくいため信頼性をあげることができる。また、比較抵抗の値が全て同じ値とした場合、上記の効果に加え、冗長化された電源において、ある電源モジュールに障害が発生した場合、その電源モジュールを取除いたとしても装置の運用を停止することなく電源モジュールを挿抜することが可能である。
【００３５】
<<実施形態４>>
<実施形態４の概要>
本実施形態は、実施形態３で用いられた電源部の電流源の代わりに電圧源を用いている。
【００３６】
<実施形態４の構成>
本実施形態は、スタンバイ数検知部が、スタンバイ数検知用電圧加算器と、比較抵抗とを有する複数電源同時供給開始システムに関する。
【００３７】
図１３に本実施形態における回路構成の一例を示す。本実施形態の複数電源同時供給開始システムは、スタンバイ数検知部（１３２０）が、スタンバイ数検知用電圧加算器（１３８１）と、比較抵抗（１３８２、１３８３、１３８４）とを有する。ただし「コンパレータ」は実施形態２で既に記載ずみであり、本実施形態において説明は省略する。
【００３８】
「スタンバイ数検知用電圧加算器」（１３８１）は、電源部のスタンバイに応じて得られる電圧の総和である第三電圧を得るよう構成されている。ここで、図１３に示すように、スタンバイ数検知用電圧加算器に第三電圧Ｖｎを生成させる構成として、電源部が電力供給可能な状態であるスタンバイ状態になった場合に、電源部から所定の電圧が出力されるようにしてもよい。よって、このような構成により、ノードＩに第三電圧Ｖｎが生成される。図１４にスタンバイ数検知用電圧加算器の回路の構成の一例を示す。このように、オペアンプ（１４０１）を用いた電圧加算器により入力電圧の総和を得ることができる。ただし、オペアンプ（１４０１）の出力電圧は、入力電圧に対し反転した電圧が出力される。よって、後段にオペアンプ（１４０２）を用いた反転増幅器を組み合わせることで、入力電圧と同相の電圧を得ることができる（ただし、上記回路に用いている抵抗の値は全て同じ値となる）。
【００３９】
「比較抵抗」（１３８２、１３８３、１３８４）は、命令部であるコンパレータにて第三電圧Ｖｎと比較すべき第四電圧Ｖｔｈを生成するよう構成されている。ここで例えば、図１３に示すように、比較抵抗に第四電圧を生成させる構成として、各電源部（１３０１、１３０２、１３０３）からのスタンバイ検知部に出力される電圧を、所定の電圧に分圧するため、それぞれ２つの抵抗（１３８２と１３８５、１３８３と１３８６、１３８４と１３８７）からなるように構成してもよい。よって、これら２つの抵抗間に存在するノードＪ、ノードＫ、ノードＬに第四電圧が生成される。
【００４０】
また、各電源部に対応した複数の比較抵抗値はすべて同じ値であり、電源部のスタンバイ数が第三電圧と比較して所定の関係となった場合には各スイッチがＯＮとなるよう構成されていてもよい。このような構成をとる本実施形態により、コンパレータに入力される第三電圧Ｖｎと第四電圧Ｖｔｈの関係は、図９と同様なグラフとなり、実施形態２で説明したのと同様に、スタンバイ数検知用電圧加算器と比較抵抗から生じる電圧の関係によって、複数の電源部の同時起動を可能にし、負荷に必要な電力を供給することができる。
【００４１】
<実施形態４の効果>
以上により本実施形態における複数電源同時供給開始システムは、従来技術で説明したようなループ接点情報のＡＮＤ条件で電力を負荷に同時供給開始するのではなく、電源モジュールのスタンバイ数に応じた多数決での一斉起動が可能になる。また、実施形態２、実施形態３で用いた電流源を構成する回路が要らない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施形態１における複数電源同時供給開始システムの構成の概略斜視図の一例
【図２】実施形態１における複数電源同時供給開始システムのブロック図の一例
【図３】実施形態１におけるスイッチの構成の一例
【図４】実施形態１における複数電源同時供給開始システムのブロック図の別の例
【図５】実施形態１における複数電源同時供給開始システムのブロック図の別の例
【図６】実施形態２における複数電源同時供給開始システムのブロック図兼回路図の一例
【図７】実施形態２におけるノードＡに生じる電圧を表すグラフの一例
【図８】実施形態２における命令部を構成する回路の一例
【図９】実施形態２における第一電圧と第二電圧との関係を表すグラフの一例
【図１０】実施形態２における第一電圧と第二電圧との関係を表すグラフの別の例
【図１１】実施形態３における複数電源同時供給開始システムのブロック図兼回路図の一例
【図１２】実施携帯３における複数電源同時供給開始システムのブロック図兼回路図の別の例
【図１３】実施形態４における複数電源同時供給開始システムのブロック図兼回路図の一例
【図１４】実施形態４における電圧加算器の回路の一例
【図１５】従来技術の複数台の電源モジュールを同時に立ち上げる制御システムのブロック図の一例
【符号の説明】
【００４３】
０２０１ 電源部１
０２０２ 電源部２
０２０３ 電源部Ｎ
０２１１ スイッチ１
０２１２ スイッチ２
０２１３ スイッチＮ
０２２０ スタンバイ数検知部
０２３０ 命令部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電源モジュールで構成される電源システムにおいて、前記電源モジュールを同時に立ち上げる制御回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、交換機等の通信機器や放送用機器などの電源は、ラックマウント化に伴い小型化が要求されている。一つの負荷に対し複数の小型の電源を用いて電力を供給する。
【０００３】
また、機器の消費電力増大化のため、小型の電源一台の電力供給容量では、負荷側が要求する電力の供給に対して不足してしまう場合が多い。よって、もし電源一台で電力供給が行われてしまうと、定格以上の負荷を電源が負担してしまうため、過負荷障害を起こし電源が停止してしまう。このことから、負荷側が要求する電力を供給可能にするため、複数の電源が用いられている。またこの場合、負荷が要求する電力を供給可能にするためには、ある一定の電源数が必要となるため、複数の電源を順に起動させ、ある一定の電源数に達した時点で電力供給を開始する必要がある。よって、従来技術では、負荷側が要求する電力を供給可能な電源数をＮ台とすると、起動した電源がＮ台未満の時点では、電力の供給を行わずスタンバイの状態とし、Ｎ台の電源が電力を供給可能状態となり負荷側が要求する電力を供給可能な状態となった時点でスタンバイ状態の電源から電力を同時供給するシステムが用いられている。
【０００４】
ここで、図１５に従来技術の複数台の電源モジュールを同時に立ち上げる制御システムの一例を示す。複数台の電源モジュールを同時に立ち上げる制御回路は、図１５に示すようなループ回路において、Ｎ台の各電源モジュール内のスイッチ（１５０１、１５０２、１５０３）のループ接点情報を取り、Ｎ台全ての電源モジュールが立ち上がった際（図中の全電源モジュールが立ち上がり、ループ回路が閉じた場合にのみ）に全電源モジュールから負荷側に電力が供給されるようなシステムとなっている。
【特許文献１】特開平１−２４３８２３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしここで、図１５のような従来の電源同時起動システムでは、１つでも電源モジュールに障害が発生すると、前記ループ回路が"開"となってしまい、電源が負荷に対して電力の供給を開始できない、もしくは電力供給を停止してしまう。また、電源モジュールが全て停止してしまうため、どの電源に障害が発生したのかの判断がつかない。またさらに、電源の定期保守などで電源モジュールを交換する際に一台の電源モジュールを停止させるだけで装置自体が停止してしまい、装置の停止が許されない交換機等では採用することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、上記問題点を解決するために、本件発明では、複数の電源部と、負荷に対して各電源部から電力を供給開始するための複数のスイッチと、電力供給可能な状態であるスタンバイ状態にある電源部の数を検知するスタンバイ数検知部と、検知結果に応じて前記複数のスイッチを同時にＯＮとする命令であるＯＮ命令を出力する命令部と、を有する複数電源同時供給開始システムを提供する。また、スイッチと、命令部と、は電源部数と同数備えられ、電源部と、スイッチ部と、命令部とは、各一揃えがモジュール筐体に収納され、スタンバイ数検知部は、ボード上に一体的に備えられている複数電源同時供給システムを提供する。また、スタンバイ数検知部は、電源部のスタンバイ数に応じて得られる電流により第一電圧を得るためのスタンバイ数検知用抵抗と、命令部であるコンパレータにてこの第一電圧と比較すべき第二電圧を生成する比較抵抗と、からなる複数電源同時供給システムを提供する。また、スタンバイ数検知部は、電源部のスタンバイ数に応じて得られる電流により第一電圧を得るための一のスタンバイ数検知用抵抗と、命令部であるコンパレータにてこの第一電圧と比較すべき各電源部に対応した第二電圧を生成する比較抵抗と、からなる複数電源同時供給システムを提供する。また、各電源部に対応した複数の比較抵抗値はすべて同じ値であり、電源部のスタンバイ数が第一電圧と比較して所定の関係となった場合には各スイッチがＯＮとなる複数電源同時供給システムを提供する。また、スタンバイ数検知部は、電源部のスタンバイに応じて得られる電圧の総和である第三電圧を得るためのスタンバイ数検知部であるスタンバイ数検知用電圧加算器と、命令部であるコンパレータにてこの第三電圧と比較すべき第四電圧を生成する比較抵抗と、からなる複数電源同時供給システムを提供する。また、各電源部に対応した複数の比較抵抗値はすべて同じ値であり、電源部のスタンバイ数が第三電圧と比較して所定の関係となった場合には各スイッチがＯＮとなる請求項６に記載の複数電源同時供給システムを提供する。
【発明の効果】
【０００７】
以上のような構成をとる本発明によって、従来技術で説明したようなループ接点情報のＡＮＤ条件でなく、電源部のスタンバイ数に応じた多数決での同時起動が可能になる。また、一部の電源部（電源モジュール）に障害が発生しても、装置負荷に対し、他の電源部が電力供給を行うことができる。また、装置運用中に電源モジュールの交換が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、各発明の実施の形態を説明する。なお、本発明はこれら実施の形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施しうる。
【０００９】
なお、以下の実施形態と請求項の関係は次の通りである。実施形態１は、主に請求項１，請求項２などについて説明する。また、実施形態２は、主に請求項３などについて説明する。また、実施形態３は、請求項４、請求項５などについて説明する。また、実施形態４は、主に請求項６、請求項７などについて説明する。
【００１０】
<<実施形態１>>
<実施形態１の概要>
本実施形態は、図１に示すように、装置電源（０１００）が複数の電源モジュール（０１０１、０１０２、０１０３）を持ち、装置負荷（０１９０）に対し電力を供給するシステムにおいて、電源モジュールが電源供給可能な状態（スタンバイ状態）になったことを検知する検知部（０１２０）の結果により、装置電源が負荷に電力供給開始するシステムである。混乱回避のため図中には３台のみ電源モジュールを記載しているが、電源モジュール数は２台以上の任意の整数である。
【００１１】
<実施形態１の構成>
本実施形態は、複数の電源部と、複数のスイッチと、スタンバイ数検知部と、命令部とを有する複数電源同時供給開始システムに関する。
【００１２】
図２に本実施形態におけるブロック図の一例を示す。本実施形態の複数電源同時供給開始システムは、複数の「電源部」（０２０１、０２０２、０２０３）と、複数の「スイッチ」（０２１１、０２１２、０２１３）と、「スタンバイ数検知部」（０２２０）と、「命令部」（０２３０）とを有する。
【００１３】
「電源部」（０２０１、０２０２、０２０３）は、前述したように装置負荷に対して電力を供給するよう構成されている。例えば、ＤＣ―ＤＣコンバータやＡＣ−ＤＣコンバータなどで構成されてもよい。ここで、各電源部は、スタンバイ状態（負荷に対して電力供給可能な状態）になったとき、後述するスタンバイ数検知部に、自身がスタンバイ状態になったことを示す信号を出力するよう構成してもよい。またここで、本実施形態の複数電源同時供給開始システムでは電源部を複数（Ｎ台）利用しているが、図面上の混乱を避けるため、図中では電源部１（０２０１）、電源部２（０２０２）、電源部Ｎ（０２０３）のみを記載する。これは、電源部が３台のみで構成されるわけではなく、Ｎ台の電源部が存在することを意味しており、このことを念のため記述しておく（以下、スイッチ等でも同じ）。またここで、負荷が動作可能な電力を供給するのに必要な電源部数をＭ台とすると、Ｎ＝Ｍ＋１台もしくはＮ＝Ｍ＋Ｘ台（Ｘは任意の正の整数）を用意することで、負荷に対する電源の冗長化をすることもできる。
【００１４】
「スイッチ」（０２１１、０２１２、０２１３）は、負荷に対して各電源部から電力を供給開始するよう構成されている。ここで、スイッチのＯＮ、ＯＦＦは後述する命令部の命令により決定される。ここで図３にスイッチと、電源部との接続の構成の具体的な一例を示す（電源部１台のみの構成）。ただしここで、この例に用いる電源部（０３０１）（ここではＤＣ−ＤＣコンバータとする）は、リモートコントロール端子（０３４１）を持ち、リモートコントロール端子にスイッチ（０３１１）が接続されているものとする。このリモートコントロール端子には、"Ｌｏｗ"レベルの電圧（例えば、０Ｖから１．０Ｖ程度）が印加されるとＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧が負荷（０３９０）へ出力されるものとする。反対に"Ｈｉｇｈ"レベルの電圧（例えば、３．５Ｖから７．０Ｖ程度）が印加されると負荷への出力電圧はオフになるものとする。よって、図に示すようにＤＣ−ＤＣコンバータの前記リモートコントロール端子にスイッチ（ここではＦＥＴとする）が接続され、ＦＥＴのドレインに電源端子Ｖｃｃを接続する。また、ＦＥＴのゲートに後述する命令部（０３３０）を接続する。この場合、スイッチがＯＮになるとは、命令部からＦＥＴをオンにするハイレベルの電圧信号がゲートに印加されることを意味し、リモートコントロール端子にグランドレベルの"Ｌｏｗ"レベルの電圧が印加され、ＤＣ−ＤＣコンバータは出力電圧を負荷に出力することになる。
【００１５】
「スタンバイ数検知部」（０２０３）は、電力供給可能な状態であるスタンバイ状態にある電源部の数を検知するよう構成されている。ここで、スタンバイ数検知部は、前述した各電源部がスタンバイ状態になった時に出力される信号を受け取り、その信号によりスタンバイ数を判断する制御回路等で構成されていてもよい。また、後述する命令部に、電源部のスタンバイ数が所定の数に達したと判断する場合に、命令部がＯＮ命令を出力するような信号を出力してもよい。
【００１６】
「命令部」（０２３０）は、検知結果に応じて前記複数のスイッチを同時にＯＮとする命令であるＯＮ命令を出力するよう構成されている。ここで、命令部は、前述したスタンバイ数検知部から出力される信号を受け取り、その信号により前述した各スイッチがＯＮになる信号を出力する制御回路により構成してもよい。またここで、図４に示すように、命令部（０４３０）はＮ台ある複数の各電源部（０４０１、０４０２、０４０３）およびスイッチ（０４１１、０４１２、０４１３）と対応した、Ｎ個の命令部１（０４３１）、命令部２（０４３２）・・・命令部Ｎ（０４３３）で構成されてもよい。ここまでで各構成要件の説明を終わる。
【００１７】
次に、図５に示すように、本発明の複数電源同時供給開始システムは、スイッチと、命令部と、は電源部数と同数備えられ、電源部（０５０１、０５０２、０５０３）と、スイッチ（０５１１、０５１２、０５１３）と、命令部（０５３１、０５３２、０５３３）とは、各一揃えがモジュール筐体に収納され、スタンバイ数検知部（０５２０）は、ボード上に一体的に備えられているよう構成されていてもよい。これにより、各電源部を有するモジュール筐体（電源モジュール１（０５５１）、電源モジュール２（０５５２）、・・・電源モジュールＮ（０５５３））と、スタンバイ検知部（０５２０）に接続される配線が前記モジュール毎に配線でき、シンプルな構成をとることができる。また各電源モジュールとスタンバイ数検知部ボードを分けて構成することから、故障等の障害が発生した場合、その障害の発生した電源モジュールのみを交換することで障害が回復し、スタンバイ検知部まで交換する必要がない。また、Ｍ＋１台などのように負荷が要求する電力以上の電源モジュールが組み込まれ冗長化されている場合は、障害の発生したモジュールを取除いても負荷に対する電力供給が停止しないため、常時駆動が必要な機器に対して有効である。またここで、スイッチや命令部が電源モジュール筐体に収納されるのではなく、スタンバイ検知部ボード上に備えられてもかまわない。スイッチや命令部が信頼性の高い電子部品で構成される場合、特に交換を目的とした電源モジュール側に収納しなくてもよいと考えられるからである。
【００１８】
<実施形態１の効果>
以上により本実施形態における複数電源同時供給開始システムは、従来技術で説明したようなループ接点情報のＡＮＤ条件で電力を負荷に同時供給開始するのではなく、電源モジュールのスタンバイ数に応じた多数決での一斉起動が可能になる。また、一部の電源モジュールの障害が発生しても、装置負荷に電力供給が行え、装置の運用を停止することなしに障害の発生した電源モジュールの交換やメンテナンスが可能になる。また、電源モジュール筐体側にスイッチや命令部を収納し、電源モジュールとスタンバイ数検知部を別けて構成することで、電源モジュールに不具合が起こった場合、電源モジュールのみ交換し、スタンバイ数検知部とそれに接続されている不具合のない電源モジュールを交換させなくてよい。
【００１９】
<<実施形態２>>
<実施形態２の概要>
本実施形態は、実施形態１で用いられた命令部にコンパレータを用い、そのコンパレータに入力する電圧を発生するためのスタンバイ数検知部にスタンバイ数検知用の抵抗と、閾値電圧を生成するための抵抗を用いている。
【００２０】
<実施形態２の構成>
本実施形態は、スタンバイ数検知部が、スタンバイ数検知用抵抗と、比較抵抗とを有する複数電源同時供給開始システムに関する。
【００２１】
図６に本実施形態における回路構成の一例を示す。本実施形態の複数電源同時供給開始システムは、スタンバイ数検知部（０６２０）が、スタンバイ数検知用抵抗（０６２１）と、比較抵抗（０６２２）とを有する。また、命令部がコンパレータ（０６３１、０６３２、０６３３）で構成されている。
【００２２】
「スタンバイ数検知用抵抗」（０６２１）は、電源部のスタンバイ数に応じて得られる電流により第一電圧を得るよう構成されている。ここで、図６に示すように、スタンバイ数検知用抵抗に第一電圧Ｖｎを生成させる構成として、電源部が電力供給可能な状態であるスタンバイ状態になった場合に、電源部が有する電流源から所定の電流が供給されるようにしてもよい。この場合、図７に示すように、ノードＡに階段状の電圧が現れることになる。ここで以下に、ノードＡに階段状の電圧が生じる説明を行う。図７の領域０７０１では、電源部がスタンバイ状態にない場合であり、前記電流源からの電流がスタンバイ数検知用抵抗に出力されないため、ノードＡには所定の電圧が生じない。次に、領域０７０２では、電源部一台がスタンバイ状態になった場合であり、一台の電流源からの電流がスタンバイ数検知用抵抗に出力され、ノードＡには電圧Ｖ１が生じる。次に、領域０７０３では、電源部一台がスタンバイ状態になった場合であり、二台の電流源からの電流がスタンバイ数検知用抵抗に出力され、ノードＡには電圧Ｖ２が生じる。以後、各電源部がスタンバイ状態になるにつれ、第一電圧Ｖｎは階段状に増加していくことになる。
【００２３】
「命令部」は、コンパレータ（０６３１、０６３２、０６３３）で構成されている。ここで、コンパレータとは、電圧比較器のことであり、二つの入力電圧を比較し、その大小により出力をハイレベルとローレベルの２値に変換する。コンパレータの例としては、図８（ａ）に示すような、オープンループのオペアンプ（０８３１）を利用した回路構成となる。通常、オペアンプは、２つの入力電圧（ここではＶｎとＶｔｈ）の差を増幅するのに利用する。ただ、その増幅度が非常に大きいため普通は負帰還をかけて使うが、コンパレータとして使うときには負帰還をかけずオープンループで利用する。よって、入力電圧のわずかな差を非常に大きく増幅するため、入力電圧に少しでも差があると出力電圧は正か負（本例では０Ｖ）に飽和することになり、図８（ｂ）に示すようなグラフとなる。例えば図に示すように、非反転端子の入力電圧Ｖｔｈを基準にすると、反転端子の入力電圧Ｖｎが電圧Ｖｔｈ以下だと、電圧Ｖ３の電圧出力になり、反転端子の入力電圧Ｖｎが非反転端子の入力電圧Ｖｔｈ以上だと、０Ｖ付近の電圧出力となる。ただしここで出力される電圧は、オペアンプの増幅度に増幅された電圧が出力されるのではなく、オペアンプに印加される電源電圧Ｖｃｃ付近で飽和してしまうため図のような出力図形になる。
【００２４】
「比較抵抗」（０６２２）は、命令部であるコンパレータにてこの第一電圧と比較すべき第二電圧を生成するよう構成されている。ここで例えば、図６に示すように、比較抵抗に第二電圧を生成させる構成として、電源電圧Ｖｃｃを比較抵抗に印加するなどの方法がある。またこの場合、比較抵抗は、所定の電圧Ｖｔｈを前述したコンパレータに入力するためには、電源からの電圧を分圧するための２つの抵抗（０６２２、０６２３）からなるように構成してもよい。
【００２５】
図９に前述した図６の回路構成において、スタンバイ数検知用抵抗と比較抵抗によって生じ、コンパレータに入力される第一電圧Ｖｎと第二電圧Ｖｔｈの関係の一例を示す。まず、電源部が電力供給可能な状態であるスタンバイ状態になった場合に、そのスタンバイ数に応じて電流源から所定の電流が供給される。そして、階段状の第一電圧ＶｎがノードＡに表れ、その第一電圧Ｖｎがコンパレータに入力される。またここで、コンパレータの他方の入力端には、比較抵抗により生じるノードＢの電圧である第二電圧Ｖｔｈが入力されることになる。
【００２６】
ここで、各電源部を起動させ順次スタンバイ状態にしていく。まず、状態０９０１では、電源部が電力供給可能な状態であるスタンバイ状態に一台もない場合であり、電流源から電流がスタンバイ数検知抵抗に流れず、ノードＡには電圧は生じない。このためため、コンパレータは、実施形態１で記載したようなスイッチをＯＮにするＯＮ命令を出力しない。次に、状態０９０２では、電源部一台が電力供給可能な状態であるスタンバイ状態となり、電流源から電流がスタンバイ数検知抵抗に流れ、ノードＡに電圧Ｖ４が生じる。そのため、電圧Ｖ４がコンパレータに入力される。しかし、コンパレータの他方の端子に入力されている基準電圧である第二電圧Ｖｔｈよりも低いため、状態０９０１と同様に、コンパレータは、スイッチをＯＮにするＯＮ命令を出力しない。次に、状態０９０３では、電源部二台がスタンバイ状態となり、二台分の電流源から電流がスタンバイ数検知抵抗に流れ、ノードＡに電圧Ｖ５が生じる。この電圧は、コンパレータの他方の端子に入力されている基準電圧である第二電圧Ｖｔｈよりも高いため、コンパレータはスイッチをＯＮにするＯＮ命令を出力する。よって、この時点でスタンバイ状態の電源部が全て起動し、負荷に電力を供給することができるようになる。以上により、第一電圧と第二電圧の関係を調節することで、負荷に必要な電力を供給する複数の電源部を同時に起動させることができる。また、電源を冗長化する場合、続けて他の電源部を起動し、状態０９０４としてもよい。この時、ノードＡに現れる電圧はＶ６になり、状態０９０３と同様にコンパレータの出力は、スイッチをＯＮにするＯＮ命令を出力する。
【００２７】
以上で、負荷が要求する電力が電源部２台以上からの電力供給が必要な場合を説明した。またさらに、負荷が要求する電力が電源部３台以上からの電力供給が必要な場合は、命令部であるコンパレータに入力される第一電圧Ｖｎと第二電圧Ｖｔｈとの関係を変えればよい。例えば、図１０に示すように、第二電圧Ｖｔｈを生じる比較抵抗の値を変え、ＶｔｈをＶ５とＶ６間に設定すれば、電源部が３台スタンバイ状態になった状態で電源が同時起動できるようになる。また、スタンバイ数検知抵抗の値を変えることで、階段のステップ間隔Ｖｓｔｅｐを調節することが可能である。このため、第二電圧Ｖｔｈを変化させず、Ｖｓｔｅｐを調節することで、電源部が３台スタンバイ状態になった状態で電源が同時起動できるようにしてもよい。以下、電源部が４台必要な場合も同様にそれぞれの抵抗値を変えればよい。
【００２８】
<実施形態２の効果>
以上により本実施形態における複数電源同時供給開始システムは、従来技術で説明したようなループ接点情報のＡＮＤ条件で電力を負荷に同時供給開始するのではなく、電源モジュールのスタンバイ数に応じた多数決での一斉起動が可能になる。また、スタンバイ数検知部に、電源（電源端子）と、スタンバイ数検知用抵抗と、比較抵抗の比較的簡単な回路構成ですむよう構成できる。
【００２９】
<<実施形態３>>
<実施形態３の概要>
本実施形態は、実施形態２を基本とし、スタンバイ数検知部の比較抵抗が電源部数と同数あることを特徴とする。
【００３０】
<実施形態３の構成>
本実施形態は、スタンバイ数検知部が、電源部のスタンバイ数に応じて得られる電流により第一電圧を得るための一のスタンバイ数検知用抵抗と、命令部であるコンパレータにてこの第一電圧と比較すべき各電源部に対応した第二電圧を生成する比較抵抗と、からなるよう構成されている。ここで、「スタンバイ数検知用抵抗」と「命令部」と「比較抵抗」は、実施形態２において既に記載済みのため、本実施形態では説明を省略する。
【００３１】
図１１に本実施形態における回路構成の一例を示す。基本的には実施形態２に記載した図６と類似な構成であるが、比較抵抗（１１２４、１１２５、１１２６）が各電源部に対応し、同数用意されている点等が異なる。ここで、ノードＣ、ノードＤ、ノードＥに生じる第二電圧は、電源部がスタンバイ状態になった場合に、電源部が有する電流源（１１７１、１１７２、１１７３）から所定の電流が供給されるように構成されてもよい。また、図１２に示すように、各比較抵抗に所定の電圧を出力する電源を繋ぎ、各２つの抵抗により分圧してノードＦ、ノードＧ、ノードＨに第二電圧を生成させるようにしてもよい。また、比較抵抗は電源モジュール側に搭載されていてもよい。
【００３２】
また、各電源部に対応した複数の比較抵抗値はすべて同じ値（もしくは略同じ値）であり、電源部のスタンバイ数が第一電圧Ｖｎと比較して所定の関係となった場合には各スイッチがＯＮとなるよう構成されてもよい。よって、結果としては、コンパレータに入力される電圧ＶｎとＶｔｈは、図９と同様のグラフとなり、実施形態２で説明したのと同様に、スタンバイ数検知用抵抗と比較抵抗から生じる電圧の関係によって、複数の電源部の同時起動を可能にし、負荷に必要な電力を供給することができる。この場合、スタンバイ数検知部において構成される電子部品は、すべて受動電子部品となり回路の構成が簡単となる。
【００３３】
またここで、実施形態１にも記載したように、電源部、命令部、スイッチは各一揃えが電源モジュール側に収納され、スタンバイ数検知部がボード上に一体的に備えられている場合を考える。この場合、スタンバイ数検知部のボード上に一体的に備えられているスタンバイ数検知抵抗と比較抵抗が受動電子部品のため、スタンバイ数検知部は故障が発生しにくい。よって、障害等によりスタンバイ数検知部のボードを交換することが非常に少なくなる。このことは、能動電子部品が収納されている電源モジュール側の方が、抵抗のみで構成されるスタンバイ数検知部のボード側よりも障害が発生する可能性が高いともいえる。よって、障害の発生の少ないスタンバイ数検知部のボードと電源モジュール側を分ける構成により、比較的障害の発生しやすい電源モジュールを交換可能とすることでシステムの信頼性を上げることができる。さらにこのとき、各電源モジュールはスタンバイ数検知部側から見た場合、個性がないため、どの電源モジュールからスタンバイ状態になったとしても問題がない。また、冗長化された電源の場合、ある電源モジュールに障害が発生し、その電源モジュールを取除いたとしても負荷に対する電力供給は変わらない。よって、装置の運用を停止することなく電源モジュールを挿抜することが可能である。
【００３４】
<実施形態３の効果>
以上により本実施形態における複数電源同時供給開始システムは、従来技術で説明したようなループ接点情報のＡＮＤ条件で電力を負荷に同時供給開始するのではなく、電源モジュールのスタンバイ数に応じた多数決での一斉起動が可能になる。また、実施形態２の構成に比べ、スタンバイ数検知部に電源が不要で、さらに全て抵抗などの受動部品で回路の構成ができシンプルな回路構成にすることができる。また、受動部品のみの構成は故障しにくいため信頼性をあげることができる。また、比較抵抗の値が全て同じ値とした場合、上記の効果に加え、冗長化された電源において、ある電源モジュールに障害が発生した場合、その電源モジュールを取除いたとしても装置の運用を停止することなく電源モジュールを挿抜することが可能である。
【００３５】
<<実施形態４>>
<実施形態４の概要>
本実施形態は、実施形態３で用いられた電源部の電流源の代わりに電圧源を用いている。
【００３６】
<実施形態４の構成>
本実施形態は、スタンバイ数検知部が、スタンバイ数検知用電圧加算器と、比較抵抗とを有する複数電源同時供給開始システムに関する。
【００３７】
図１３に本実施形態における回路構成の一例を示す。本実施形態の複数電源同時供給開始システムは、スタンバイ数検知部（１３２０）が、スタンバイ数検知用電圧加算器（１３８１）と、比較抵抗（１３８２、１３８３、１３８４）とを有する。ただし「コンパレータ」は実施形態２で既に記載ずみであり、本実施形態において説明は省略する。
【００３８】
「スタンバイ数検知用電圧加算器」（１３８１）は、電源部のスタンバイに応じて得られる電圧の総和である第三電圧を得るよう構成されている。ここで、図１３に示すように、スタンバイ数検知用電圧加算器に第三電圧Ｖｎを生成させる構成として、電源部が電力供給可能な状態であるスタンバイ状態になった場合に、電源部から所定の電圧が出力されるようにしてもよい。よって、このような構成により、ノードＩに第三電圧Ｖｎが生成される。図１４にスタンバイ数検知用電圧加算器の回路の構成の一例を示す。このように、オペアンプ（１４０１）を用いた電圧加算器により入力電圧の総和を得ることができる。ただし、オペアンプ（１４０１）の出力電圧は、入力電圧に対し反転した電圧が出力される。よって、後段にオペアンプ（１４０２）を用いた反転増幅器を組み合わせることで、入力電圧と同相の電圧を得ることができる（ただし、上記回路に用いている抵抗の値は全て同じ値となる）。
【００３９】
「比較抵抗」（１３８２、１３８３、１３８４）は、命令部であるコンパレータにて第三電圧Ｖｎと比較すべき第四電圧Ｖｔｈを生成するよう構成されている。ここで例えば、図１３に示すように、比較抵抗に第四電圧を生成させる構成として、各電源部（１３０１、１３０２、１３０３）からのスタンバイ検知部に出力される電圧を、所定の電圧に分圧するため、それぞれ２つの抵抗（１３８２と１３８５、１３８３と１３８６、１３８４と１３８７）からなるように構成してもよい。よって、これら２つの抵抗間に存在するノードＪ、ノードＫ、ノードＬに第四電圧が生成される。
【００４０】
また、各電源部に対応した複数の比較抵抗値はすべて同じ値であり、電源部のスタンバイ数が第三電圧と比較して所定の関係となった場合には各スイッチがＯＮとなるよう構成されていてもよい。このような構成をとる本実施形態により、コンパレータに入力される第三電圧Ｖｎと第四電圧Ｖｔｈの関係は、図９と同様なグラフとなり、実施形態２で説明したのと同様に、スタンバイ数検知用電圧加算器と比較抵抗から生じる電圧の関係によって、複数の電源部の同時起動を可能にし、負荷に必要な電力を供給することができる。
【００４１】
<実施形態４の効果>
以上により本実施形態における複数電源同時供給開始システムは、従来技術で説明したようなループ接点情報のＡＮＤ条件で電力を負荷に同時供給開始するのではなく、電源モジュールのスタンバイ数に応じた多数決での一斉起動が可能になる。また、実施形態２、実施形態３で用いた電流源を構成する回路が要らない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施形態１における複数電源同時供給開始システムの構成の概略斜視図の一例
【図２】実施形態１における複数電源同時供給開始システムのブロック図の一例
【図３】実施形態１におけるスイッチの構成の一例
【図４】実施形態１における複数電源同時供給開始システムのブロック図の別の例
【図５】実施形態１における複数電源同時供給開始システムのブロック図の別の例
【図６】実施形態２における複数電源同時供給開始システムのブロック図兼回路図の一例
【図７】実施形態２におけるノードＡに生じる電圧を表すグラフの一例
【図８】実施形態２における命令部を構成する回路の一例
【図９】実施形態２における第一電圧と第二電圧との関係を表すグラフの一例
【図１０】実施形態２における第一電圧と第二電圧との関係を表すグラフの別の例
【図１１】実施形態３における複数電源同時供給開始システムのブロック図兼回路図の一例
【図１２】実施携帯３における複数電源同時供給開始システムのブロック図兼回路図の別の例
【図１３】実施形態４における複数電源同時供給開始システムのブロック図兼回路図の一例
【図１４】実施形態４における電圧加算器の回路の一例
【図１５】従来技術の複数台の電源モジュールを同時に立ち上げる制御システムのブロック図の一例
【符号の説明】
【００４３】
０２０１ 電源部１
０２０２ 電源部２
０２０３ 電源部Ｎ
０２１１ スイッチ１
０２１２ スイッチ２
０２１３ スイッチＮ
０２２０ スタンバイ数検知部
０２３０ 命令部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電源部と、
負荷に対して各電源部から電力を供給開始するための複数のスイッチと、
電力供給可能な状態であるスタンバイ状態にある電源部の数を検知するスタンバイ数検知部と、
検知結果に応じて前記複数のスイッチを同時にＯＮとする命令であるＯＮ命令を出力する命令部と、
を有する複数電源同時供給開始システム。
【請求項２】
スイッチと、命令部と、は電源部数と同数備えられ、
電源部と、スイッチと、命令部とは、各一揃えがモジュール筐体に収納され、
スタンバイ数検知部は、ボード上に一体的に備えられている請求項１に記載の複数電源同時供給システム。
【請求項３】
スタンバイ数検知部は、電源部のスタンバイ数に応じて得られる電流により第一電圧を得るためのスタンバイ数検知用抵抗と、命令部であるコンパレータにてこの第一電圧と比較すべき第二電圧を生成する比較抵抗と、からなる請求項１又は２に記載の複数電源同時供給システム。
【請求項４】
スタンバイ数検知部は、電源部のスタンバイ数に応じて得られる電流により第一電圧を得るための一のスタンバイ数検知用抵抗と、命令部であるコンパレータにてこの第一電圧と比較すべき各電源部に対応した第二電圧を生成する比較抵抗と、からなる請求項１又は２に記載の複数電源同時供給システム。
【請求項５】
各電源部に対応した複数の比較抵抗値はすべて同じ値であり、電源部のスタンバイ数が第一電圧と比較して所定の関係となった場合には各スイッチがＯＮとなる請求項４に記載の複数電源同時供給システム。
【請求項６】
スタンバイ数検知部は、電源部のスタンバイに応じて得られる電圧の総和である第三電圧を得るためのスタンバイ数検知部であるスタンバイ数検知用電圧加算器と、命令部であるコンパレータにてこの第三電圧と比較すべき第四電圧を生成する比較抵抗と、からなる請求項１又は２に記載の複数電源同時供給システム。
【請求項７】
各電源部に対応した複数の比較抵抗値はすべて同じ値であり、電源部のスタンバイ数が第三電圧と比較して所定の関係となった場合には各スイッチがＯＮとなる請求項６に記載の複数電源同時供給システム。
【請求項１】
複数の電源部と、
負荷に対して各電源部から電力を供給開始するための複数のスイッチと、
電力供給可能な状態であるスタンバイ状態にある電源部の数を検知するスタンバイ数検知部と、
検知結果に応じて前記複数のスイッチを同時にＯＮとする命令であるＯＮ命令を出力する命令部と、
を有する複数電源同時供給開始システム。
【請求項２】
スイッチと、命令部と、は電源部数と同数備えられ、
電源部と、スイッチと、命令部とは、各一揃えがモジュール筐体に収納され、
スタンバイ数検知部は、ボード上に一体的に備えられている請求項１に記載の複数電源同時供給システム。
【請求項３】
スタンバイ数検知部は、電源部のスタンバイ数に応じて得られる電流により第一電圧を得るためのスタンバイ数検知用抵抗と、命令部であるコンパレータにてこの第一電圧と比較すべき第二電圧を生成する比較抵抗と、からなる請求項１又は２に記載の複数電源同時供給システム。
【請求項４】
スタンバイ数検知部は、電源部のスタンバイ数に応じて得られる電流により第一電圧を得るための一のスタンバイ数検知用抵抗と、命令部であるコンパレータにてこの第一電圧と比較すべき各電源部に対応した第二電圧を生成する比較抵抗と、からなる請求項１又は２に記載の複数電源同時供給システム。
【請求項５】
各電源部に対応した複数の比較抵抗値はすべて同じ値であり、電源部のスタンバイ数が第一電圧と比較して所定の関係となった場合には各スイッチがＯＮとなる請求項４に記載の複数電源同時供給システム。
【請求項６】
スタンバイ数検知部は、電源部のスタンバイに応じて得られる電圧の総和である第三電圧を得るためのスタンバイ数検知部であるスタンバイ数検知用電圧加算器と、命令部であるコンパレータにてこの第三電圧と比較すべき第四電圧を生成する比較抵抗と、からなる請求項１又は２に記載の複数電源同時供給システム。
【請求項７】
各電源部に対応した複数の比較抵抗値はすべて同じ値であり、電源部のスタンバイ数が第三電圧と比較して所定の関係となった場合には各スイッチがＯＮとなる請求項６に記載の複数電源同時供給システム。
【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】
【公開番号】特開２００８−１４１８３９（Ｐ２００８−１４１８３９Ａ）
【公開日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３２４２３２（Ｐ２００６−３２４２３２）
【出願日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【出願人】（５９９０８３３１８）株式会社メディアグローバルリンクス (12)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【出願人】（５９９０８３３１８）株式会社メディアグローバルリンクス (12)
【Ｆターム（参考）】
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