電源システム、及び電源制御方法
【課題】 電源入力が遮断された際や電源を遮断する際に、負荷への複数の電源電圧を遮断順序にしたがい所定時間内に行う電源システムを提供する。
【解決手段】 電源部１００は、電源１０から入力される電圧から、中間電圧に変換する。電源部２００は、電源部１００が出力する中間電圧を入力とし、変換して生成する複数の電圧を出力する。シーケンス制御部４００は、電源１０から入力される電圧の低下検出を行い、電源部２００による電源出力を定められた順序にしたがって、所定時間内での遮断制御を行う。電源部１１０は、電源１０から入力される電圧から、シーケンス制御部４００を動作させる電源電圧に変換する。
【解決手段】 電源部１００は、電源１０から入力される電圧から、中間電圧に変換する。電源部２００は、電源部１００が出力する中間電圧を入力とし、変換して生成する複数の電圧を出力する。シーケンス制御部４００は、電源１０から入力される電圧の低下検出を行い、電源部２００による電源出力を定められた順序にしたがって、所定時間内での遮断制御を行う。電源部１１０は、電源１０から入力される電圧から、シーケンス制御部４００を動作させる電源電圧に変換する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に遮断制御を行う電源システムと電源制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
大規模集積回路に要求される処理速度の高速化、集積度が向上していくなかで、大規模集積回路の電源電圧仕様が低下する傾向があり、また、１つの大規模集積回路においても複数の電源電圧を必要とするものもあり、複数の電源電圧の電源を用意することが必要になっている。
【０００３】
また、回路の高速化と電源電圧の低下に伴い、消費電流の増加や信号電圧の低下が生じていることにより、従来よりも電源から大規模集積回路をはじめとした負荷までの配線による電圧降下の条件が厳しくなり、電源回路から負荷までの配線インピーダンスを低減させることによる対策では対応し難くなっている。そのため、大規模集積回路が配置された基板上に、電源部も合わせて配置する電源構成方法が採用されている。
大規模集積回路が配置された基板上における複数の電源を構成する方法として、例えば、特許文献１による技術を利用する方法がある。その方法は、基板に供給される電圧を、主電源回路によって変換される中間電圧を経て、必要とする出力電圧の種類に応じて複数の電源回路を負荷となる大規模集積回路の近傍に用意して、大規模集積回路に供給される電源を生成する方法である（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
さらに、電源投入・遮断時において、異なる電源同士の投入・遮断のタイミングを指定される時間に従う順で制御することが大規模集積回路の信頼性確保のために必要とされている。
【特許文献１】特表２００４−５２８７９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の方法では、投入・遮断時に動作する電源制御回路の電源にも、負荷に供給する電源を用いる構成が利用されている。
あるいは、電源入力から主電源回路によって生成し、出力される中間電圧に接続される電源制御回路専用の電源制御用電源を用意する方法が利用されている。
【０００６】
しかしながら、負荷と電源制御回路に対して同一の電源によって供給されている従来方式による電源制御回路を安定に動作させるには、最後に遮断する電源によって電源制御回路の電力が供給されることが必要となる。しかし、大規模集積回路が要求する電源の遮断シーケンスでは、多くの場合、最も低い電源電圧を最後に遮断することを要求されている。ところが、その最も低い電圧によって、電源制御回路を動作させ、電源部に対する遮断制御をすることも行い難い。さらに、電源制御回路は、最後に遮断する電源によって動作することになるので、遮断時の動作の安定性確保が問題となる。
【０００７】
また、電源から主電源回路によって生成され、出力される中間電圧に接続される電源回路を電源制御回路専用に利用する方法では、主電源回路が出力する中間電圧の負荷と共存するため、接続される負荷の動作状況により中間電圧の低下傾向が変動することになる。そのため、構成する電源回路の出力保持時間を補償するために過剰設計となる問題がある。
【０００８】
これに対し、基板外に電源制御回路用の別電源を用意する方法もあるが、これはコストが増大するばかりでなく、装置全体への供給電源が遮断された場合には基板に配置された電源制御回路への供給が行えないという問題が残る。
【０００９】
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、電源入力が遮断された際や電源を遮断する際に、負荷に供給される複数の電源電圧を定められた遮断順序にしたがい所定時間内に行う電源システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記問題を解決するために、本発明は、電源に接続され、前記電源から供給される電源電圧に基づく入力電圧から第１の出力電圧に変換する第１の電源部と、前記第１の電源部が出力する前記第1の出力電圧を入力とし、当該第１の出力電圧を変換して生成する複数の電源電圧を第２の出力電圧群として出力する第２の電源部と、前記電源による前記入力電圧の低下検出を行い、前記第２の電源部による前記第２の出力電圧群の出力を定められた順序にしたがって、所定時間内での遮断する電源制御部と、前記入力電圧の電源に接続され、第２の電圧群の出力を遮断させるまで、前記電源制御部を動作させる第３の電源電圧に変換する第３の電源部と、を備えることを特徴とする電源システムである。
【００１１】
また本発明は、上記記載の発明について、電源システムは、前記入力電圧とする前記電源に対する第１の電源部の入力電圧許容範囲の下限値より、前記第３の電源部の入力電圧許容範囲の下限値を低く設定することを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、上記記載の発明について、電源システムは、前記第１の電源部と前記電源とをコネクタ接続とし、前記コネクタ接続の接続状況を検出する信号が出力される信号ピンを有する接続部を備え、前記電源制御部は、前記接続部の接続状況の検出信号にしたがって、前記電源との接続断を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、電源システムは、電源に接続され、前記電源から供給される電源電圧に基づく入力電圧から第１の出力電圧に変換する第１の電源部と、前記第１の電源部が出力する前記第1の出力電圧を入力とし、当該第１の出力電圧を変換して生成する複数の電源電圧を第２の出力電圧群として出力する第２の電源部と、前記電源による前記入力電圧の低下検出を行い、前記第２の電源部による前記第２の出力電圧群の出力を定められた順序にしたがって、所定時間内での遮断制御を行う電源制御部と、前記入力電圧の電源に接続され、前記第２の電圧群の出力を遮断させるまで、前記電源制御部を動作させる第３の電源電圧に変換する第３の電源部と、を備えることとした。
これにより、負荷変動に影響されずに、負荷に供給される複数の電源電圧の遮断時において、定められた遮断順序を所定時間内に行う電源システムを提供することができる。
【００１４】
また、この発明によれば、電源システムは、前記入力電圧とする前記電源に対する第１の電源部の入力電圧許容範囲の下限値より、前記第３の電源部の入力電圧許容範囲の下限値を低く設定することとした。
これにより、入力電圧が低下して第１の電源部が負荷への電源供給を遮断する状況となっても、電源制御部への給電を安定に継続させることができる。
【００１５】
また、この発明によれば、電源システムは、前記第１の電源部と前記電源とをコネクタ接続とし、前記コネクタ接続の接続状況を検出する信号を割り付けた信号ピンを有する接続部を備え、前記電源制御部は、前記接続部の接続状況の検出信号にしたがって、前記電源との接続断を検出することとした。
これにより、コネクタの接続がはずれて電源が遮断する状況の検出を、入力電源電圧の低下検出より早い時点で検出でき、電源遮断処理時間に余裕を持つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（第１実施形態）
以下、本発明の一実施形態による電源システム１について図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、第１実施形態による電源システム１を示す概略ブロック図である。
電源システム１は、電源部１００、電源部１１０、電源部２０１、２０２、２０３（まとめて表すときは電源部２００という）、シーケンス制御部４００を備える。また、電源システム１の負荷となる主要回路部５００を示している。
【００１８】
電源部１００は、電源１０からの配線によって電源入力端子に接続され、入力される電源電圧（直流−４８Ｖ）を中間電圧（直流＋１２Ｖ）に変換し、電源出力端子に出力する。また、電源部１００は、電源入力端子と電源出力端子とが絶縁される構成をとる絶縁型直流電源である。電源部１００の電源出力端子は、中間配線２０により、電源部２００の電源入力端子に接続され、電源部２００に電力を供給する。
電源部１００は、電源１０から入力される電圧についての入力電源電圧低下検出部などを備える。
さらに、電源１０から入力される電源の電源電圧が低下して、電源部１００の入力電源電圧範囲外となると、電源部１００は、中間配線２０への中間電圧出力を停止する。
【００１９】
電源部２００は、電源部１００の電源出力端子と電源部２００の電源入力端子とを接続する中間配線２０を通じて直流電圧（＋１２Ｖ）が入力され、入力された直流電圧（＋１２Ｖ）からそれぞれ異なる電圧を出力する非絶縁型直流電源である電源部２０１、２０２、２０３を備える。
電源部２００の電源出力端子は、電源出力配線３０によって主要回路部５００の電源入力端子に接続され、主要回路部５００に複数の電源電圧の電源によって電力を供給する。
また、電源部２００は、外部からの制御により電源出力配線３０への出力を遮断する外部制御機能を備える。
【００２０】
電源部２００は、電源部１００から中間配線２０を経て入力される電圧についての入力電圧低下検出部などを備える。電源部２００の電源入力端子に接続される中間配線２０の電圧が、所定の電圧以下となると電源電圧出力を停止し、電源出力配線３０への出力を遮断する。
また、電源部２００は、電源出力端子の電源電圧の検出部を備え、電源出力端子の電源電圧が低下すると、電源電圧監視信号６１、６２、６３（以下、まとめて表すときには電源電圧監視信号６０という）をアサート、すなわち、「Ｌ（ロー）」を出力し、信号を有効にする。電源電圧監視信号６１、６２、６３は、それぞれ、電源部２０１、２０２、２０３の電源出力配線３１，３２，３３の出力電源電圧の低下検出を通知する信号であり、シーケンス制御部４００に入力される。
【００２１】
電源部１１０は、電源部１００と同じく電源１０から供給される直流電圧（−４８Ｖ）が電源入力端子に接続され、入力される電源電圧（直流−４８Ｖ）を出力電圧（直流＋３．３Ｖ）に変換し、電源出力端子に出力する。また、電源部１１０は、電源入力端子と電源出力端子とが絶縁される構成をとる絶縁型直流電源である。電源部１１０の電源出力端子は、電源出力配線４０により、シーケンス制御部４００の電源入力端子に接続され、シーケンス制御部４００に電力を供給する。
電源部１１０は、電源１０から入力される電圧についての入力電圧低下検出部などを備える。さらに、電源１０から入力される電源の電源電圧が低下して、電源部１１０の入力電源電圧範囲外となると、電源部１１０は、電源出力配線４０への電圧出力を停止する。
【００２２】
シーケンス制御部４００は、本電源システム１の各電源部の入出力電圧の電源電圧監視信号などの入力により、電源１０の電源投入時・遮断時の各電源出力について必要とされる投入・遮断時の各出力のシーケンスにしたがって、所定内時間により切り換える制御を行う。シーケンス制御部４００は、内部に備える計時部により、所定の時間間隔で電源投入・遮断の制御を行う。
また、シーケンス制御部４００の電源は、電源部１１０から供給される。
【００２３】
シーケンス制御部４００は、電源部１００からの電源電圧監視信号２１、電源部２００からの電源電圧監視信号６０を入力信号とし、電源部２００に対して必要な遮断制御を行うための信号として、出力停止信号５１、５２、５３（以下、まとめて表すときには出力停止信号５０という）を出力する。
【００２４】
シーケンス制御部４００は、電源１０からの電源入力が遮断されて、電源部１００からの電源電圧監視信号２１の入力を検出すると、電源遮断シーケンス動作を行う。
シーケンス制御部４００の行う電源遮断シーケンス動作は、電源部２００の電源出力配線３０に出力される電圧のうち定格出力電圧が高いほうから順に、電源出力配線３０への出力を遮断する動作である。また、シーケンス制御部４００は、電源部２００の電源出力を順に遮断するときに、遮断した出力電圧が低下していることを検出するため、電源部２００からの電源電圧監視信号６０の状態変化を検出しながら行う。
シーケンス制御部４００は、電源電圧監視信号６０を検出すると、所定時間を経た後、次に低い電圧を出力している電源部２００に対して、出力停止信号５０を出力する。
シーケンス制御部は、最後に残る電源部２００の出力を遮断するまで、順に電源遮断シーケンス動作を続ける。
【００２５】
図２と図３を参照し、電源遮断時の各電源電圧と電源遮断シーケンスを説明する。
図２は、電源遮断時の各電源電圧と電源遮断シーケンスをグラフとタイミングチャートで示した図である。また、図３は、本実施形態をもとにして測定された電源電圧の変化を示す測定結果である。図１で示す構成と同じ構成及び、信号のグラフとタイミングチャートには、図１と同じ符号により示すことにする。
【００２６】
図２（ａ）は、電源１０、中間配線２０、電源出力配線４０の電源遮断時の電圧変化をＸ軸に経過時間、Ｙ軸に電源電圧をとりそれぞれのグラフで表している。
電源１０は、直流電圧（−４８Ｖ）が定格出力電圧であり、負の値をとるが、グラフ上では、絶対値で表している。
時間軸の原点の段階では、電源１０から直流電圧（−４８Ｖ）が入力され、電源部１００、電源部１１０のそれぞれの出力となる中間配線２０、電源出力配線４０上の電圧も定格出力電圧の直流電圧（＋１２Ｖ）、（＋３．３Ｖ）をそれぞれ出力している。
【００２７】
図２（ｂ）は、電源部２００の出力電圧を示している。電源部２０１、２０２、２０３の順に出力電圧が低く設定されている。すなわち、その出力である電源出力配線３１、３２、３３上の電圧も、この順で出力定格電圧が低くされることになる。図示した電源部２００の定格出力電圧は、それぞれ、直流電圧（＋３．３Ｖ）、（＋２．５Ｖ）、（＋１．０Ｖ）であり、それぞれの電圧の変化を表している。
【００２８】
図２（ｃ）は、電源電圧監視信号２１、６０と出力停止信号５０の遷移を図２（ａ）、（ｂ）と時間軸を合わせたタイムチャートで表す。
【００２９】
まず、タイミングＴ１にて、電源１０からの電源入力が、遮断される。しかし、タイミングＴ１では、電源部１０から供給される電圧が、電源部１００、１１０の入力電源電圧低下検出部での検出レベルより高く、電源部１００の電源出力端子電圧も正常に出力され、電源電圧監視信号２１は未出力の状態である。
これは、電源１０からの電源入力が、遮断されても電源部１００、１１０などの容量成分により蓄えられた残留電荷によって残留電圧が生じているためである。その後、負荷として動作している電源部１００、１１０により残留電荷は消費され、残留電圧も徐々に低下する。
【００３０】
タイミングＴ２にて、電源部１００により、電源１０からの電源入力端子電圧の電源電圧低下検出が行われ、電源電圧監視信号２１がアサート、すなわち、信号を「Ｌ」にされる。
電源部１００によって電源電圧監視信号２１がアサートされシーケンス制御部４００に入力されたので、シーケンス制御部４００は、出力停止信号５１をアサート、すなわち、信号を「Ｌ」にする。
シーケンス制御部４００によってアサートされた出力停止信号５１が電源部２０１に入力される。出力停止信号５１が入力された電源部２０１は、電源出力配線３１への出力を遮断する。
電源１０の電圧は、電源部１００の入力電圧許容範囲の下限値以上を示しているので、中間配線２０への出力は通常出力の直流電圧（＋１２Ｖ）を出力し続ける。
【００３１】
タイミングＴ３にて、出力停止信号５１を契機に電源部２０１によって遮断された電源部２０１の電源出力配線３１への出力では、電源部２０１の電源出力端子電圧が規定値以下になると電源電圧監視信号６１がアサートされる。電源電圧監視信号６１が接続されるシーケンス制御部４００によって、電源電圧監視信号６１がアサートされたことが検出され、シーケンス制御部４００の内部に備える計時機能により所定時間の遅延時間をカウントする処理を行う。
【００３２】
シーケンス制御部４００によって、電源電圧監視信号６１がアサートされたことが検出されてから、所定時間ｔ１が経過したタイミングＴ４にて、シーケンス制御部４００は、次の電源部２０２の遮断処理を行う。
タイミングＴ４にて、シーケンス制御部４００によって出力停止信号５２がアサートされ電源部２０２に入力される。出力停止信号５２が入力された電源部２０２は、電源出力配線３２への出力を遮断する。
【００３３】
タイミングＴ５にて、出力停止信号５２を契機に電源部２０２によって遮断された電源部２０２の電源出力配線３２への出力では、電源部２０２の電源出力端子電圧が規定値以下になると電源電圧監視信号６２がアサートされる。電源電圧監視信号６２が接続されるシーケンス制御部４００によって、電源電圧監視信号６２がアサートされたことが検出され、シーケンス制御部４００の内部に備える計時機能により所定時間の遅延時間をカウントする処理を行う。
【００３４】
シーケンス制御部４００によって、電源電圧監視信号６２がアサートされたことが検出されてから、所定時間ｔ２が経過したタイミングＴ６にて、シーケンス制御部４００は、次の電源部２０３の遮断処理を行う。
タイミングＴ６にて、シーケンス制御部４００によって出力停止信号５３がアサートされ電源部２０３に入力される。出力停止信号５３が入力された電源部２０３は、電源出力配線３３への出力を遮断する。
【００３５】
タイミングＴ７にて、出力停止信号５３を契機に電源部２０３によって遮断された電源部２０３の電源出力配線３３への出力では、電源部２０３の電源出力端子電圧が規定値以下になると電源電圧監視信号６３がアサートされる。電源電圧監視信号６３が接続されるシーケンス制御部４００によって、電源電圧監視信号６３がアサートされたことが検出される。
【００３６】
以上の電源遮断シーケンスにより、図１で示す電源システム１の主要回路部５００への電源供給が遮断されたことになる。
図３は、図２で示したタイミングチャートによる動作を実験によって検証し、各電源電圧の遷移を測定した観測波形を示したものである。
図３に示す波形は、電源入力配線１０、電源出力配線３３、３２、３１の電圧を示している。ここで、電源電圧が負の値をとる電源入力配線１０の電圧についてのみ絶対値で示すグラフとなっている。
図２で説明したタイミングＴ１、Ｔ２、Ｔ４、Ｔ６において各電圧が変化し、電源出力配線３０への出力が遮断されていることがわかる。
第１実施形態により、電源入力が遮断された際に、主要回路部５００への電源部２００から出力される複数の電源電圧を遮断する順序にしたがい所定時間内に遮断することができる。
【００３７】
（第２実施形態）
第２実施形態で説明するシステムは、第１実施形態で示した電源システム１の応用となる実施形態であり、図４を参照してその説明を行う。
【００３８】
図４は、電源システム２と主要回路部５００とが、同一の基板３に配置され、電源部７００を備える収納盤４に配置される形態を示している。
基板３は、収納盤４に配置される際に、基板３と収納盤４との電気的な接続（電源、接地線、各種信号）を、接続部６１０、６２０を介して行う。
【００３９】
基板３に配置される電源システム２は、第１実施形態で説明した電源システム１に対して、以下の点が異なっている。
電源システム２は、電源システム１のシーケンス制御部４００に代わりシーケンス制御部４０１に変更する。さらに、電源システム２は、電源制御スイッチ４０２と接続部６１０とを備える。電源システム２の他の構成要素は、図１で示した電源システム１から変更がなく、変更のない構成要素には図１と同じ符号をつけることとし、符号の説明を省略する。
【００４０】
シーケンス制御部４０１は、基板３内部で抵抗を介して電源部１１０の出力電圧に接続された制御線によって接続部６１０の信号ピンと接続される。収納盤４に基板３が配置された状態では、接続部６１０の信号ピンは、接続部６２０の接地電位を出力する信号ピンと接続され、「Ｌ（ロー）」レベルを示し、基板３が抜かれた状態では、「Ｈ（ハイ）」レベルを示す。これにより、接続部６１０と接続部６２０との接続状態の検出で、収納盤４への基板３の配置状態を検出することができる。
この制御線によりシーケンス制御部４０１に入力される状態信号を、基板実装信号４１とする。
シーケンス制御部４０１は、基板実装信号４１を監視し、基板３が収納盤４に配置されている状態から、収納盤４から抜き去られた状態に遷移したことを検出し、当該基板の電源供給停止処理を行う。
シーケンス制御部４０１は、電源制御スイッチ４０２から入力される操作検出信号４２の検出を契機として、電源制御スイッチ４０２の状態によって当該基板の電源供給停止処理を行う。
【００４１】
シーケンス制御部４０１は、基板実装信号４１及び操作検出信号４２を、収納部４から基板３を抜き去る状態とするための検出信号とする。
【００４２】
電源制御スイッチ４０２は、基板３への電源供給を停止させるための入力操作を検出し、操作検出信号４２を、シーケンス制御部４０１に入力する。
【００４３】
接続部６１０は、電源部１００と電源部１１０の電源入力端子に接続される電源線、接地線９０に割り付けられた電源ピンにより電源部１００と電源部１１０とが接続される。この電源ピンを介して、収納盤４から基板３に電源が供給される。
接続部６１０に配置された信号ピンは、制御線によってシーケンス制御部４０１に接続される。この信号ピンの接続部６２０との接続状態により、収納盤４に配置されている状態であることの検出信号（基板実装信号４１）として利用する。
【００４４】
収納盤４は、電源部７００及び基板３に接続する接続部６２０を備え、基板３を収容する。
電源部７００は、収納盤４に入力される電源からの配線を電源部７００の入力端子に接続し、入力された電源から、基板３に供給する直流（−４８V）を生成し、電源部７００の電源出力端子と接続部６２０に割り付けられた電源ピンとを接続する電源配線７０を経て、基板３に電力を供給する。
【００４５】
接続部６２０は、電源部７００の出力電源端子に接続される電源配線７０、接地線８０、や、制御線などが接続され、制御線による接地信号８１を中継し、基板３の接続部６１０を介して基板３と接続する。
【００４６】
続いて、電源システム２の動作を第１実施形態の電源システム１と対比して説明する。
電源システム２と、前述の電源システム１との違いは、電源遮断制御を開始する条件が増えている点が異なる。
【００４７】
シーケンス制御部４０１に付加された、電源制御スイッチ４０２による電源遮断制御入力を検出したとき、ならびに基板３を収納盤４から通電中に抜かれたとき（基板抜き去り）の２つの条件を、電源遮断開始の契機として扱う。
【００４８】
図５に基板抜き去り時の電源電圧の変化をタイミングチャートに示す。
タイミングチャートにおける初期状態として、収納盤４に基板３が配置され、接続部６１０、６２０によって接続されている。そのとき、シーケンス制御部４０１から制御線によって接続部６１０に接続された信号ピンは、接続部６２０で接地電圧に接続されている。
【００４９】
タイミングＴ０にて、収納盤４から基板３が抜かれ、接続部６１０と接続部６２０の接続が遮断される。
それにより、電源部７００から基板３への電源供給が遮断される。また、シーケンス制御部４０１から制御線によって接続部６１０に接続された信号ピンは、接続部６２０から開放され、基板３内で抵抗を介して電源部１１０の出力電圧に接続されているため、「Ｈ（ハイ）」レベルに変化する。このレベルの変化を、基板実装信号４１の変化としてシーケンス制御部４０１は検出する。
【００５０】
シーケンス制御部は、電源遮断開始の契機とする基板実装信号４１の入力を検出すると、電源部２００への電源遮断シーケンス制御を開始する。
このときの電源部１００の電源入力端子電圧は、正常な入力電圧が入力されている状態である。第１実施形態の電源システム１において電源遮断開始の契機とした電源部１００の電源入力端子電圧の低下検出を行う前に、これから起こる電源低下を事前に検出できるので、時間に余裕を持って安定に電源停止処理を完了させることができる。
【００５１】
第２実施形態により、電源を遮断する際に、主要回路部５００への電源部２００から出力される複数の電源電圧を遮断する順序にしたがい所定時間内に遮断することができる。
【００５２】
なお、第２実施形態において、基板実装信号４１の検出を契機とした動作を説明した。
ここで、接続部６１０、６２０を介して基板３に電力が供給されていて、シーケンス制御部４０１で検出される操作検出信号４２の入力を契機とする電源停止処理を行う場合には、入力電源電圧が安定しているのでさらに時間に余裕を持って安定に電源停止処理を完了させることができる。
【００５３】
なお、電源部１００と電源部１１０は、同じ電源から供給されているので、入力電源の供給が遮断されるときに電源入力端子電圧が徐々に低下するため、入力電圧許容範囲の下限値が低い方が、遅くまで電源出力を行うことができる。
電源部１００と電源部１１０とでは、電源部１１０の入力電圧許容範囲の下限値を電源部１００より低く設定することにより、電源遮断シーケンスにおいて時間に余裕を持って安定に電源停止処理を完了させることができる。
【００５４】
なお、主要回路部５００及び電源部２００での消費電力により、電源部１００の電源入力端子電圧が低下して、中間電圧を出力できなくなるまでの時間が変化する。電源遮断シーケンス完了までの制御時間を満足させるには、電源部１００の電源入力端子に接続されている容量成分の容量を増やす（例えば、図６に示すコンデンサ１１）ことにより、電源部１００の電源出力である中間電圧遮断までの時間を確保することができる。
また、電源部１００の電源出力端子に接続されている電源部２００を順次遮断することにより、電源部１００の負荷を軽減でき、電源１０の時間当たりの電圧低下率を低減させることができる。
【００５５】
なお、各電源部の電源方式について制限はなく、連動させる電源入出力電圧の値、数について実施形態と異なる構成とすることも可能である。
また、第２実施形態での電源部７００は、その電源入力を直流電源あるいは交流電源とすることができる。
【００５６】
なお、電源部１００の電源入力端子への接続において、電源制御シーケンスの妨げにならないものであれば、電源スイッチ、各種保護回路（突入防止、過電圧防止、逆接続防止など）を備えることも可能である。
【００５７】
なお、上述の電源システム１、２、６のシーケンス制御部４００、４０１は、内部にコンピュータシステムを有する形態とすることができる。そして、上述した電源の遮断シーケンスの処理過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】第１実施形態による電源システム１を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態における、電源遮断時のシーケンスを示すタイムチャートである。
【図３】第１実施形態における、電源遮断時の電源電圧の遷移を示す波形である。
【図４】第２実施形態における、電源システム２を利用するシステムを示すブロック図である。
【図５】第２実施形態における、電源遮断時のシーケンスを示すタイムチャートである。
【図６】本実施形態における、電源保持時間の延長方法を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 電源システム
１００ 電源部（第１の電源部）
１１０ 電源部（第３の電源部）
２００、２０１、２０２、２０３ 電源部（第２の電源部）
４００ シーケンス制御部
５００ 主要回路部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に遮断制御を行う電源システムと電源制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
大規模集積回路に要求される処理速度の高速化、集積度が向上していくなかで、大規模集積回路の電源電圧仕様が低下する傾向があり、また、１つの大規模集積回路においても複数の電源電圧を必要とするものもあり、複数の電源電圧の電源を用意することが必要になっている。
【０００３】
また、回路の高速化と電源電圧の低下に伴い、消費電流の増加や信号電圧の低下が生じていることにより、従来よりも電源から大規模集積回路をはじめとした負荷までの配線による電圧降下の条件が厳しくなり、電源回路から負荷までの配線インピーダンスを低減させることによる対策では対応し難くなっている。そのため、大規模集積回路が配置された基板上に、電源部も合わせて配置する電源構成方法が採用されている。
大規模集積回路が配置された基板上における複数の電源を構成する方法として、例えば、特許文献１による技術を利用する方法がある。その方法は、基板に供給される電圧を、主電源回路によって変換される中間電圧を経て、必要とする出力電圧の種類に応じて複数の電源回路を負荷となる大規模集積回路の近傍に用意して、大規模集積回路に供給される電源を生成する方法である（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
さらに、電源投入・遮断時において、異なる電源同士の投入・遮断のタイミングを指定される時間に従う順で制御することが大規模集積回路の信頼性確保のために必要とされている。
【特許文献１】特表２００４−５２８７９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の方法では、投入・遮断時に動作する電源制御回路の電源にも、負荷に供給する電源を用いる構成が利用されている。
あるいは、電源入力から主電源回路によって生成し、出力される中間電圧に接続される電源制御回路専用の電源制御用電源を用意する方法が利用されている。
【０００６】
しかしながら、負荷と電源制御回路に対して同一の電源によって供給されている従来方式による電源制御回路を安定に動作させるには、最後に遮断する電源によって電源制御回路の電力が供給されることが必要となる。しかし、大規模集積回路が要求する電源の遮断シーケンスでは、多くの場合、最も低い電源電圧を最後に遮断することを要求されている。ところが、その最も低い電圧によって、電源制御回路を動作させ、電源部に対する遮断制御をすることも行い難い。さらに、電源制御回路は、最後に遮断する電源によって動作することになるので、遮断時の動作の安定性確保が問題となる。
【０００７】
また、電源から主電源回路によって生成され、出力される中間電圧に接続される電源回路を電源制御回路専用に利用する方法では、主電源回路が出力する中間電圧の負荷と共存するため、接続される負荷の動作状況により中間電圧の低下傾向が変動することになる。そのため、構成する電源回路の出力保持時間を補償するために過剰設計となる問題がある。
【０００８】
これに対し、基板外に電源制御回路用の別電源を用意する方法もあるが、これはコストが増大するばかりでなく、装置全体への供給電源が遮断された場合には基板に配置された電源制御回路への供給が行えないという問題が残る。
【０００９】
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、電源入力が遮断された際や電源を遮断する際に、負荷に供給される複数の電源電圧を定められた遮断順序にしたがい所定時間内に行う電源システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記問題を解決するために、本発明は、電源に接続され、前記電源から供給される電源電圧に基づく入力電圧から第１の出力電圧に変換する第１の電源部と、前記第１の電源部が出力する前記第1の出力電圧を入力とし、当該第１の出力電圧を変換して生成する複数の電源電圧を第２の出力電圧群として出力する第２の電源部と、前記電源による前記入力電圧の低下検出を行い、前記第２の電源部による前記第２の出力電圧群の出力を定められた順序にしたがって、所定時間内での遮断する電源制御部と、前記入力電圧の電源に接続され、第２の電圧群の出力を遮断させるまで、前記電源制御部を動作させる第３の電源電圧に変換する第３の電源部と、を備えることを特徴とする電源システムである。
【００１１】
また本発明は、上記記載の発明について、電源システムは、前記入力電圧とする前記電源に対する第１の電源部の入力電圧許容範囲の下限値より、前記第３の電源部の入力電圧許容範囲の下限値を低く設定することを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、上記記載の発明について、電源システムは、前記第１の電源部と前記電源とをコネクタ接続とし、前記コネクタ接続の接続状況を検出する信号が出力される信号ピンを有する接続部を備え、前記電源制御部は、前記接続部の接続状況の検出信号にしたがって、前記電源との接続断を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、電源システムは、電源に接続され、前記電源から供給される電源電圧に基づく入力電圧から第１の出力電圧に変換する第１の電源部と、前記第１の電源部が出力する前記第1の出力電圧を入力とし、当該第１の出力電圧を変換して生成する複数の電源電圧を第２の出力電圧群として出力する第２の電源部と、前記電源による前記入力電圧の低下検出を行い、前記第２の電源部による前記第２の出力電圧群の出力を定められた順序にしたがって、所定時間内での遮断制御を行う電源制御部と、前記入力電圧の電源に接続され、前記第２の電圧群の出力を遮断させるまで、前記電源制御部を動作させる第３の電源電圧に変換する第３の電源部と、を備えることとした。
これにより、負荷変動に影響されずに、負荷に供給される複数の電源電圧の遮断時において、定められた遮断順序を所定時間内に行う電源システムを提供することができる。
【００１４】
また、この発明によれば、電源システムは、前記入力電圧とする前記電源に対する第１の電源部の入力電圧許容範囲の下限値より、前記第３の電源部の入力電圧許容範囲の下限値を低く設定することとした。
これにより、入力電圧が低下して第１の電源部が負荷への電源供給を遮断する状況となっても、電源制御部への給電を安定に継続させることができる。
【００１５】
また、この発明によれば、電源システムは、前記第１の電源部と前記電源とをコネクタ接続とし、前記コネクタ接続の接続状況を検出する信号を割り付けた信号ピンを有する接続部を備え、前記電源制御部は、前記接続部の接続状況の検出信号にしたがって、前記電源との接続断を検出することとした。
これにより、コネクタの接続がはずれて電源が遮断する状況の検出を、入力電源電圧の低下検出より早い時点で検出でき、電源遮断処理時間に余裕を持つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（第１実施形態）
以下、本発明の一実施形態による電源システム１について図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、第１実施形態による電源システム１を示す概略ブロック図である。
電源システム１は、電源部１００、電源部１１０、電源部２０１、２０２、２０３（まとめて表すときは電源部２００という）、シーケンス制御部４００を備える。また、電源システム１の負荷となる主要回路部５００を示している。
【００１８】
電源部１００は、電源１０からの配線によって電源入力端子に接続され、入力される電源電圧（直流−４８Ｖ）を中間電圧（直流＋１２Ｖ）に変換し、電源出力端子に出力する。また、電源部１００は、電源入力端子と電源出力端子とが絶縁される構成をとる絶縁型直流電源である。電源部１００の電源出力端子は、中間配線２０により、電源部２００の電源入力端子に接続され、電源部２００に電力を供給する。
電源部１００は、電源１０から入力される電圧についての入力電源電圧低下検出部などを備える。
さらに、電源１０から入力される電源の電源電圧が低下して、電源部１００の入力電源電圧範囲外となると、電源部１００は、中間配線２０への中間電圧出力を停止する。
【００１９】
電源部２００は、電源部１００の電源出力端子と電源部２００の電源入力端子とを接続する中間配線２０を通じて直流電圧（＋１２Ｖ）が入力され、入力された直流電圧（＋１２Ｖ）からそれぞれ異なる電圧を出力する非絶縁型直流電源である電源部２０１、２０２、２０３を備える。
電源部２００の電源出力端子は、電源出力配線３０によって主要回路部５００の電源入力端子に接続され、主要回路部５００に複数の電源電圧の電源によって電力を供給する。
また、電源部２００は、外部からの制御により電源出力配線３０への出力を遮断する外部制御機能を備える。
【００２０】
電源部２００は、電源部１００から中間配線２０を経て入力される電圧についての入力電圧低下検出部などを備える。電源部２００の電源入力端子に接続される中間配線２０の電圧が、所定の電圧以下となると電源電圧出力を停止し、電源出力配線３０への出力を遮断する。
また、電源部２００は、電源出力端子の電源電圧の検出部を備え、電源出力端子の電源電圧が低下すると、電源電圧監視信号６１、６２、６３（以下、まとめて表すときには電源電圧監視信号６０という）をアサート、すなわち、「Ｌ（ロー）」を出力し、信号を有効にする。電源電圧監視信号６１、６２、６３は、それぞれ、電源部２０１、２０２、２０３の電源出力配線３１，３２，３３の出力電源電圧の低下検出を通知する信号であり、シーケンス制御部４００に入力される。
【００２１】
電源部１１０は、電源部１００と同じく電源１０から供給される直流電圧（−４８Ｖ）が電源入力端子に接続され、入力される電源電圧（直流−４８Ｖ）を出力電圧（直流＋３．３Ｖ）に変換し、電源出力端子に出力する。また、電源部１１０は、電源入力端子と電源出力端子とが絶縁される構成をとる絶縁型直流電源である。電源部１１０の電源出力端子は、電源出力配線４０により、シーケンス制御部４００の電源入力端子に接続され、シーケンス制御部４００に電力を供給する。
電源部１１０は、電源１０から入力される電圧についての入力電圧低下検出部などを備える。さらに、電源１０から入力される電源の電源電圧が低下して、電源部１１０の入力電源電圧範囲外となると、電源部１１０は、電源出力配線４０への電圧出力を停止する。
【００２２】
シーケンス制御部４００は、本電源システム１の各電源部の入出力電圧の電源電圧監視信号などの入力により、電源１０の電源投入時・遮断時の各電源出力について必要とされる投入・遮断時の各出力のシーケンスにしたがって、所定内時間により切り換える制御を行う。シーケンス制御部４００は、内部に備える計時部により、所定の時間間隔で電源投入・遮断の制御を行う。
また、シーケンス制御部４００の電源は、電源部１１０から供給される。
【００２３】
シーケンス制御部４００は、電源部１００からの電源電圧監視信号２１、電源部２００からの電源電圧監視信号６０を入力信号とし、電源部２００に対して必要な遮断制御を行うための信号として、出力停止信号５１、５２、５３（以下、まとめて表すときには出力停止信号５０という）を出力する。
【００２４】
シーケンス制御部４００は、電源１０からの電源入力が遮断されて、電源部１００からの電源電圧監視信号２１の入力を検出すると、電源遮断シーケンス動作を行う。
シーケンス制御部４００の行う電源遮断シーケンス動作は、電源部２００の電源出力配線３０に出力される電圧のうち定格出力電圧が高いほうから順に、電源出力配線３０への出力を遮断する動作である。また、シーケンス制御部４００は、電源部２００の電源出力を順に遮断するときに、遮断した出力電圧が低下していることを検出するため、電源部２００からの電源電圧監視信号６０の状態変化を検出しながら行う。
シーケンス制御部４００は、電源電圧監視信号６０を検出すると、所定時間を経た後、次に低い電圧を出力している電源部２００に対して、出力停止信号５０を出力する。
シーケンス制御部は、最後に残る電源部２００の出力を遮断するまで、順に電源遮断シーケンス動作を続ける。
【００２５】
図２と図３を参照し、電源遮断時の各電源電圧と電源遮断シーケンスを説明する。
図２は、電源遮断時の各電源電圧と電源遮断シーケンスをグラフとタイミングチャートで示した図である。また、図３は、本実施形態をもとにして測定された電源電圧の変化を示す測定結果である。図１で示す構成と同じ構成及び、信号のグラフとタイミングチャートには、図１と同じ符号により示すことにする。
【００２６】
図２（ａ）は、電源１０、中間配線２０、電源出力配線４０の電源遮断時の電圧変化をＸ軸に経過時間、Ｙ軸に電源電圧をとりそれぞれのグラフで表している。
電源１０は、直流電圧（−４８Ｖ）が定格出力電圧であり、負の値をとるが、グラフ上では、絶対値で表している。
時間軸の原点の段階では、電源１０から直流電圧（−４８Ｖ）が入力され、電源部１００、電源部１１０のそれぞれの出力となる中間配線２０、電源出力配線４０上の電圧も定格出力電圧の直流電圧（＋１２Ｖ）、（＋３．３Ｖ）をそれぞれ出力している。
【００２７】
図２（ｂ）は、電源部２００の出力電圧を示している。電源部２０１、２０２、２０３の順に出力電圧が低く設定されている。すなわち、その出力である電源出力配線３１、３２、３３上の電圧も、この順で出力定格電圧が低くされることになる。図示した電源部２００の定格出力電圧は、それぞれ、直流電圧（＋３．３Ｖ）、（＋２．５Ｖ）、（＋１．０Ｖ）であり、それぞれの電圧の変化を表している。
【００２８】
図２（ｃ）は、電源電圧監視信号２１、６０と出力停止信号５０の遷移を図２（ａ）、（ｂ）と時間軸を合わせたタイムチャートで表す。
【００２９】
まず、タイミングＴ１にて、電源１０からの電源入力が、遮断される。しかし、タイミングＴ１では、電源部１０から供給される電圧が、電源部１００、１１０の入力電源電圧低下検出部での検出レベルより高く、電源部１００の電源出力端子電圧も正常に出力され、電源電圧監視信号２１は未出力の状態である。
これは、電源１０からの電源入力が、遮断されても電源部１００、１１０などの容量成分により蓄えられた残留電荷によって残留電圧が生じているためである。その後、負荷として動作している電源部１００、１１０により残留電荷は消費され、残留電圧も徐々に低下する。
【００３０】
タイミングＴ２にて、電源部１００により、電源１０からの電源入力端子電圧の電源電圧低下検出が行われ、電源電圧監視信号２１がアサート、すなわち、信号を「Ｌ」にされる。
電源部１００によって電源電圧監視信号２１がアサートされシーケンス制御部４００に入力されたので、シーケンス制御部４００は、出力停止信号５１をアサート、すなわち、信号を「Ｌ」にする。
シーケンス制御部４００によってアサートされた出力停止信号５１が電源部２０１に入力される。出力停止信号５１が入力された電源部２０１は、電源出力配線３１への出力を遮断する。
電源１０の電圧は、電源部１００の入力電圧許容範囲の下限値以上を示しているので、中間配線２０への出力は通常出力の直流電圧（＋１２Ｖ）を出力し続ける。
【００３１】
タイミングＴ３にて、出力停止信号５１を契機に電源部２０１によって遮断された電源部２０１の電源出力配線３１への出力では、電源部２０１の電源出力端子電圧が規定値以下になると電源電圧監視信号６１がアサートされる。電源電圧監視信号６１が接続されるシーケンス制御部４００によって、電源電圧監視信号６１がアサートされたことが検出され、シーケンス制御部４００の内部に備える計時機能により所定時間の遅延時間をカウントする処理を行う。
【００３２】
シーケンス制御部４００によって、電源電圧監視信号６１がアサートされたことが検出されてから、所定時間ｔ１が経過したタイミングＴ４にて、シーケンス制御部４００は、次の電源部２０２の遮断処理を行う。
タイミングＴ４にて、シーケンス制御部４００によって出力停止信号５２がアサートされ電源部２０２に入力される。出力停止信号５２が入力された電源部２０２は、電源出力配線３２への出力を遮断する。
【００３３】
タイミングＴ５にて、出力停止信号５２を契機に電源部２０２によって遮断された電源部２０２の電源出力配線３２への出力では、電源部２０２の電源出力端子電圧が規定値以下になると電源電圧監視信号６２がアサートされる。電源電圧監視信号６２が接続されるシーケンス制御部４００によって、電源電圧監視信号６２がアサートされたことが検出され、シーケンス制御部４００の内部に備える計時機能により所定時間の遅延時間をカウントする処理を行う。
【００３４】
シーケンス制御部４００によって、電源電圧監視信号６２がアサートされたことが検出されてから、所定時間ｔ２が経過したタイミングＴ６にて、シーケンス制御部４００は、次の電源部２０３の遮断処理を行う。
タイミングＴ６にて、シーケンス制御部４００によって出力停止信号５３がアサートされ電源部２０３に入力される。出力停止信号５３が入力された電源部２０３は、電源出力配線３３への出力を遮断する。
【００３５】
タイミングＴ７にて、出力停止信号５３を契機に電源部２０３によって遮断された電源部２０３の電源出力配線３３への出力では、電源部２０３の電源出力端子電圧が規定値以下になると電源電圧監視信号６３がアサートされる。電源電圧監視信号６３が接続されるシーケンス制御部４００によって、電源電圧監視信号６３がアサートされたことが検出される。
【００３６】
以上の電源遮断シーケンスにより、図１で示す電源システム１の主要回路部５００への電源供給が遮断されたことになる。
図３は、図２で示したタイミングチャートによる動作を実験によって検証し、各電源電圧の遷移を測定した観測波形を示したものである。
図３に示す波形は、電源入力配線１０、電源出力配線３３、３２、３１の電圧を示している。ここで、電源電圧が負の値をとる電源入力配線１０の電圧についてのみ絶対値で示すグラフとなっている。
図２で説明したタイミングＴ１、Ｔ２、Ｔ４、Ｔ６において各電圧が変化し、電源出力配線３０への出力が遮断されていることがわかる。
第１実施形態により、電源入力が遮断された際に、主要回路部５００への電源部２００から出力される複数の電源電圧を遮断する順序にしたがい所定時間内に遮断することができる。
【００３７】
（第２実施形態）
第２実施形態で説明するシステムは、第１実施形態で示した電源システム１の応用となる実施形態であり、図４を参照してその説明を行う。
【００３８】
図４は、電源システム２と主要回路部５００とが、同一の基板３に配置され、電源部７００を備える収納盤４に配置される形態を示している。
基板３は、収納盤４に配置される際に、基板３と収納盤４との電気的な接続（電源、接地線、各種信号）を、接続部６１０、６２０を介して行う。
【００３９】
基板３に配置される電源システム２は、第１実施形態で説明した電源システム１に対して、以下の点が異なっている。
電源システム２は、電源システム１のシーケンス制御部４００に代わりシーケンス制御部４０１に変更する。さらに、電源システム２は、電源制御スイッチ４０２と接続部６１０とを備える。電源システム２の他の構成要素は、図１で示した電源システム１から変更がなく、変更のない構成要素には図１と同じ符号をつけることとし、符号の説明を省略する。
【００４０】
シーケンス制御部４０１は、基板３内部で抵抗を介して電源部１１０の出力電圧に接続された制御線によって接続部６１０の信号ピンと接続される。収納盤４に基板３が配置された状態では、接続部６１０の信号ピンは、接続部６２０の接地電位を出力する信号ピンと接続され、「Ｌ（ロー）」レベルを示し、基板３が抜かれた状態では、「Ｈ（ハイ）」レベルを示す。これにより、接続部６１０と接続部６２０との接続状態の検出で、収納盤４への基板３の配置状態を検出することができる。
この制御線によりシーケンス制御部４０１に入力される状態信号を、基板実装信号４１とする。
シーケンス制御部４０１は、基板実装信号４１を監視し、基板３が収納盤４に配置されている状態から、収納盤４から抜き去られた状態に遷移したことを検出し、当該基板の電源供給停止処理を行う。
シーケンス制御部４０１は、電源制御スイッチ４０２から入力される操作検出信号４２の検出を契機として、電源制御スイッチ４０２の状態によって当該基板の電源供給停止処理を行う。
【００４１】
シーケンス制御部４０１は、基板実装信号４１及び操作検出信号４２を、収納部４から基板３を抜き去る状態とするための検出信号とする。
【００４２】
電源制御スイッチ４０２は、基板３への電源供給を停止させるための入力操作を検出し、操作検出信号４２を、シーケンス制御部４０１に入力する。
【００４３】
接続部６１０は、電源部１００と電源部１１０の電源入力端子に接続される電源線、接地線９０に割り付けられた電源ピンにより電源部１００と電源部１１０とが接続される。この電源ピンを介して、収納盤４から基板３に電源が供給される。
接続部６１０に配置された信号ピンは、制御線によってシーケンス制御部４０１に接続される。この信号ピンの接続部６２０との接続状態により、収納盤４に配置されている状態であることの検出信号（基板実装信号４１）として利用する。
【００４４】
収納盤４は、電源部７００及び基板３に接続する接続部６２０を備え、基板３を収容する。
電源部７００は、収納盤４に入力される電源からの配線を電源部７００の入力端子に接続し、入力された電源から、基板３に供給する直流（−４８V）を生成し、電源部７００の電源出力端子と接続部６２０に割り付けられた電源ピンとを接続する電源配線７０を経て、基板３に電力を供給する。
【００４５】
接続部６２０は、電源部７００の出力電源端子に接続される電源配線７０、接地線８０、や、制御線などが接続され、制御線による接地信号８１を中継し、基板３の接続部６１０を介して基板３と接続する。
【００４６】
続いて、電源システム２の動作を第１実施形態の電源システム１と対比して説明する。
電源システム２と、前述の電源システム１との違いは、電源遮断制御を開始する条件が増えている点が異なる。
【００４７】
シーケンス制御部４０１に付加された、電源制御スイッチ４０２による電源遮断制御入力を検出したとき、ならびに基板３を収納盤４から通電中に抜かれたとき（基板抜き去り）の２つの条件を、電源遮断開始の契機として扱う。
【００４８】
図５に基板抜き去り時の電源電圧の変化をタイミングチャートに示す。
タイミングチャートにおける初期状態として、収納盤４に基板３が配置され、接続部６１０、６２０によって接続されている。そのとき、シーケンス制御部４０１から制御線によって接続部６１０に接続された信号ピンは、接続部６２０で接地電圧に接続されている。
【００４９】
タイミングＴ０にて、収納盤４から基板３が抜かれ、接続部６１０と接続部６２０の接続が遮断される。
それにより、電源部７００から基板３への電源供給が遮断される。また、シーケンス制御部４０１から制御線によって接続部６１０に接続された信号ピンは、接続部６２０から開放され、基板３内で抵抗を介して電源部１１０の出力電圧に接続されているため、「Ｈ（ハイ）」レベルに変化する。このレベルの変化を、基板実装信号４１の変化としてシーケンス制御部４０１は検出する。
【００５０】
シーケンス制御部は、電源遮断開始の契機とする基板実装信号４１の入力を検出すると、電源部２００への電源遮断シーケンス制御を開始する。
このときの電源部１００の電源入力端子電圧は、正常な入力電圧が入力されている状態である。第１実施形態の電源システム１において電源遮断開始の契機とした電源部１００の電源入力端子電圧の低下検出を行う前に、これから起こる電源低下を事前に検出できるので、時間に余裕を持って安定に電源停止処理を完了させることができる。
【００５１】
第２実施形態により、電源を遮断する際に、主要回路部５００への電源部２００から出力される複数の電源電圧を遮断する順序にしたがい所定時間内に遮断することができる。
【００５２】
なお、第２実施形態において、基板実装信号４１の検出を契機とした動作を説明した。
ここで、接続部６１０、６２０を介して基板３に電力が供給されていて、シーケンス制御部４０１で検出される操作検出信号４２の入力を契機とする電源停止処理を行う場合には、入力電源電圧が安定しているのでさらに時間に余裕を持って安定に電源停止処理を完了させることができる。
【００５３】
なお、電源部１００と電源部１１０は、同じ電源から供給されているので、入力電源の供給が遮断されるときに電源入力端子電圧が徐々に低下するため、入力電圧許容範囲の下限値が低い方が、遅くまで電源出力を行うことができる。
電源部１００と電源部１１０とでは、電源部１１０の入力電圧許容範囲の下限値を電源部１００より低く設定することにより、電源遮断シーケンスにおいて時間に余裕を持って安定に電源停止処理を完了させることができる。
【００５４】
なお、主要回路部５００及び電源部２００での消費電力により、電源部１００の電源入力端子電圧が低下して、中間電圧を出力できなくなるまでの時間が変化する。電源遮断シーケンス完了までの制御時間を満足させるには、電源部１００の電源入力端子に接続されている容量成分の容量を増やす（例えば、図６に示すコンデンサ１１）ことにより、電源部１００の電源出力である中間電圧遮断までの時間を確保することができる。
また、電源部１００の電源出力端子に接続されている電源部２００を順次遮断することにより、電源部１００の負荷を軽減でき、電源１０の時間当たりの電圧低下率を低減させることができる。
【００５５】
なお、各電源部の電源方式について制限はなく、連動させる電源入出力電圧の値、数について実施形態と異なる構成とすることも可能である。
また、第２実施形態での電源部７００は、その電源入力を直流電源あるいは交流電源とすることができる。
【００５６】
なお、電源部１００の電源入力端子への接続において、電源制御シーケンスの妨げにならないものであれば、電源スイッチ、各種保護回路（突入防止、過電圧防止、逆接続防止など）を備えることも可能である。
【００５７】
なお、上述の電源システム１、２、６のシーケンス制御部４００、４０１は、内部にコンピュータシステムを有する形態とすることができる。そして、上述した電源の遮断シーケンスの処理過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】第１実施形態による電源システム１を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態における、電源遮断時のシーケンスを示すタイムチャートである。
【図３】第１実施形態における、電源遮断時の電源電圧の遷移を示す波形である。
【図４】第２実施形態における、電源システム２を利用するシステムを示すブロック図である。
【図５】第２実施形態における、電源遮断時のシーケンスを示すタイムチャートである。
【図６】本実施形態における、電源保持時間の延長方法を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 電源システム
１００ 電源部（第１の電源部）
１１０ 電源部（第３の電源部）
２００、２０１、２０２、２０３ 電源部（第２の電源部）
４００ シーケンス制御部
５００ 主要回路部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源に接続され、前記電源から供給される電源電圧に基づく入力電圧から第１の出力電圧に変換する第１の電源部と、
前記第１の電源部が出力する前記第1の出力電圧を入力とし、当該第１の出力電圧を変換して生成する複数の電源電圧を第２の出力電圧群として出力する第２の電源部と、
前記電源による前記入力電圧の低下検出を行い、前記第２の電源部による前記第２の出力電圧群の出力を定められた順序にしたがって、所定時間内で遮断する電源制御部と、
前記入力電圧の電源に接続され、前記第２の電圧群の出力を遮断させるまで、前記電源制御部を動作させる第３の電源電圧に変換する第３の電源部と、
を備えることを特徴とする電源システム。
【請求項２】
前記入力電圧とする前記電源に対する第１の電源部の入力電圧許容範囲の下限値より、前記第３の電源部の入力電圧許容範囲の下限値を低く設定することを特徴とする請求項１に記載の電源システム。
【請求項３】
前記第１の電源部と前記電源とをコネクタ接続とし、前記コネクタ接続の接続状況を検出する信号が出力される信号ピンを有する接続部を備え、
前記電源制御部は、前記接続部の接続状況の検出信号にしたがって、前記電源との接続断を検出することを特徴とする請求項１及び請求項２に記載の電源システム。
【請求項４】
電源に接続され、前記電源から供給される電源電圧に基づく入力電圧から第１の出力電圧に変換する第１の電源部と、
前記第１の電源部が出力する前記第1の出力電圧を入力とし、当が第１の出力電圧を変換して生成する複数の電源電圧を第２の出力電圧群として出力する第２の電源部とを備える電源システムであって、
前記電源による前記入力電圧の低下検出を行い、前記第２の電源部による前記第２の出力電圧群の出力を定められた順序にしたがって、所定時間内での遮断制御を行う電源制御手段と、
前記入力電圧の電源に接続され、前記第２の電圧群の出力を遮断させるまで、前記電源制御部を動作させる第３の電源電圧への変換手段と、
を備えることを特徴とする電源制御方法。
【請求項１】
電源に接続され、前記電源から供給される電源電圧に基づく入力電圧から第１の出力電圧に変換する第１の電源部と、
前記第１の電源部が出力する前記第1の出力電圧を入力とし、当該第１の出力電圧を変換して生成する複数の電源電圧を第２の出力電圧群として出力する第２の電源部と、
前記電源による前記入力電圧の低下検出を行い、前記第２の電源部による前記第２の出力電圧群の出力を定められた順序にしたがって、所定時間内で遮断する電源制御部と、
前記入力電圧の電源に接続され、前記第２の電圧群の出力を遮断させるまで、前記電源制御部を動作させる第３の電源電圧に変換する第３の電源部と、
を備えることを特徴とする電源システム。
【請求項２】
前記入力電圧とする前記電源に対する第１の電源部の入力電圧許容範囲の下限値より、前記第３の電源部の入力電圧許容範囲の下限値を低く設定することを特徴とする請求項１に記載の電源システム。
【請求項３】
前記第１の電源部と前記電源とをコネクタ接続とし、前記コネクタ接続の接続状況を検出する信号が出力される信号ピンを有する接続部を備え、
前記電源制御部は、前記接続部の接続状況の検出信号にしたがって、前記電源との接続断を検出することを特徴とする請求項１及び請求項２に記載の電源システム。
【請求項４】
電源に接続され、前記電源から供給される電源電圧に基づく入力電圧から第１の出力電圧に変換する第１の電源部と、
前記第１の電源部が出力する前記第1の出力電圧を入力とし、当が第１の出力電圧を変換して生成する複数の電源電圧を第２の出力電圧群として出力する第２の電源部とを備える電源システムであって、
前記電源による前記入力電圧の低下検出を行い、前記第２の電源部による前記第２の出力電圧群の出力を定められた順序にしたがって、所定時間内での遮断制御を行う電源制御手段と、
前記入力電圧の電源に接続され、前記第２の電圧群の出力を遮断させるまで、前記電源制御部を動作させる第３の電源電圧への変換手段と、
を備えることを特徴とする電源制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−１９４９６１（Ｐ２００９−１９４９６１Ａ）
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３０６１５（Ｐ２００８−３０６１５）
【出願日】平成２０年２月１２日（２００８．２．１２）
【出願人】（３０５０１７７１２）エスアイアイ・ネットワーク・システムズ株式会社 (19)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１２日（２００８．２．１２）
【出願人】（３０５０１７７１２）エスアイアイ・ネットワーク・システムズ株式会社 (19)
【Ｆターム（参考）】
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