CN104685792A - 电压控制设备及其控制方法 - Google Patents

电压控制设备及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104685792A
CN104685792A CN201380049922.5A CN201380049922A CN104685792A CN 104685792 A CN104685792 A CN 104685792A CN 201380049922 A CN201380049922 A CN 201380049922A CN 104685792 A CN104685792 A CN 104685792A
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
signal
state
control
control apparatus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201380049922.5A
Other languages
English (en)
Inventor
山根隆志
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Publication of CN104685792A publication Critical patent/CN104685792A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B15/00—Systems controlled by a computer
    • G05B15/02—Systems controlled by a computer electric
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/1566—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators with means for compensating against rapid load changes, e.g. with auxiliary current source, with dual mode control or with inductance variation

Abstract

电压供应源的输出电压取决于作为电压供应对象的设备的操作状态改变。该电压控制设备具有：基于目标电压转换电源的电压并结果供应到作为电压供应对象的设备的电压转换装置；和根据作为电压供应对象的设备的操作状态控制目标电压的控制装置。

Description

电压控制设备及其控制方法
技术领域
本发明涉及电压控制设备及其控制方法，具体地，涉及能抑制由于要被供应电压的设备的操作状态引起的该电压变化的电压控制设备及其控制方法。
背景技术
对应用到最新调制方法的调制和解调必要的电路的功耗稳步增长。因此，开发了用于控制电源的技术。专利文献1描述了向通过红外线接收无线传输信号的电路供应电力的控制电路的实例。专利文献1中描述的电源控制电路包括光接收元件、放大电路、信号处理电路、D/A(数字/模拟)转换器、音频放大电路、扬声器、辅助光接收元件、辅助放大电路、微型计算机、开关和电源，其操作如下。通过光接收元件光电转换红外线信号，通过放大电路放大转换的电信号并将其输入到信号处理电路。通过D/A转换器将由信号处理电路调制的信号转换成模拟的音频信号并通过音频放大电路将其放大以使扬声器振动。经由开关通过电源向放大电路、信号处理电路、D/A转换器和音频放大电路供应电力。上述红外线信号也是通过邻近光接收元件布置的辅助光接收电路接收并光电转换的光。转换的电信号通过辅助放大电路放大并将其输入微型计算机。在这里，取决于输入到微型计算机的信号是否存在来执行开关的开/关操作。根据这个，控制向用于从红外线传输信号解调到音频信号的光接收元件、放大电路、信号处理电路和D/A转换器供应的电力。
[引用列表]
[专利文献]
[PTL1]
日本专利申请特开No.04-196825
发明内容
[技术问题]
然而，在专利文献1的情况下，存在其中基于红外线的光传输信号的存在或不存在的情况，换句话说，脉冲光信号的暂态改变会导致辅助光接收元件、辅助放大电路和计算机的消耗电流的突变。结果，存在使用于调制/和解调音频信号的每个元件或每个电路产生操作错误的且使电源本身产生噪声的问题。
使用光信号的传输不仅用于无线传输，还可以用于另一种传输方式。作为实例，存在以数字相干方法为代表的通信方法。在使用数字相干方法的光传输系统中，使用用于调制/解调的先进且复杂的方法，且其消耗电力急剧增加。图9是在相关的数字相干光传输系统中的电压控制设备的配置图。如图9所示，电压控制设备200包括光电转换器202、调制/解调LSI 203、电压转换单元207和电源201。电压控制设备200操作如下。光电转换器202将经由光纤传输的光信号(光波形)211转换成电信号(电波形)，然后将电信号输入到调制/解调LSI 203中并通过调制/解调LSI 203将其解码成预定的电信号。由于调制/解调LSI 203需要在低压条件下操作，所以调制/解调LSI 203的电源201的供应电压会变低。结果，调制/解调LSI的消耗电流趋向于显著增加。由于这个原因，有时会发生在输入到调制/解调LSI 203中的电信号在导通状态和非导通状态(非连接状态)之间切换时会产生的消耗电流的变化有几十安培级。
下面将提供具体说明。图10是解释说明电压控制设备200的操作的图。图10示出了输入到光电转换器202的光信号211、调制/解调LSI203的消耗电流和电压转换单元207的输出电压的时间改变，且纸上纵向方向上的双点划线表示在三个图上的同一时间。输入到光电转换器202的光信号211的功率在输入状态(光输入功率p1)和切断状态(光输入功率0)之间的切换对应于输入到调制/解调LSI 203的电信号在导通状态和非导通状态之间的切换。参考图10，当光输入功率从输入状态(61a)改变成切断状态(61c)时，输入到调制/解调LSI 203中的电信号会切换到非导通状态，因此调制/解调LSI 203变得不能正常地执行解调过程并停止解调操作。与此同时，调制/解调LSI 203的消耗电流迅速降低(64a)。这时，从电压转换单元207看到的负载，换句话说，输出电流迅速降低。结果，电压转换单元207暂时提供过多的电力，并且因此输出电压则突然增加(63a)。这有时超出了调制/解调LSI 203的操作电压的推荐范围。
当光信号211从切断状态(61c)改变成输入状态(61b)时，由于输入到调制/解调LSI 203中的电信号改变成导通状态，调制/解调LSI203恢复解调操作。与此同时，调制/解调LSI 203的消耗电流迅速增加(64b)。这时，从电压转换单元207看到的负载，换句话说，电压转换单元207的输出电流迅速增加。结果，电压转换单元207变得电力供应不足，由于输出电压不能跟随调制/解调LSI 203的消耗电流的增加(64b)，输出电压会突然暂时降低(63b)。这有时降低到调制/解调LSI 203的推荐操作电压的范围之外。
调制/解调LSI 203(64b)的消耗电流的快速增加在达到峰值之后会降低。输出电压207的增加(63a)或降低(64b)不能保持这样，且通过调制/解调LSI 203中的集成电路的反馈控制会逐步恢复到初始电压电平(63c)。
已经存在调制/解调LSI的消耗电流的上述改变引起电压转换单元的输出电压突然增加或降低的问题，因此会引起调制/解调本身的操作错误。
本发明的目的是提供一种电压控制设备及其控制方法，其解决了电压电源的输出电压取决于将被供应该电压的设备的操作状态改变的上述问题。
[问题的解决方案]
根据本发明的示例性方面的电压控制设备包括：电压转换装置，用于基于目标电压转换电源的电压并将转换的电压供应到要被供应电压的设备；和控制装置，其用于取决于要被供应电压的设备的操作状态来控制目标电压。
根据本发明的示例性方面的控制电压控制设备的方法包括：基于目标电压转换电源的电压；向要被供应电压的设备供应转换的电压；和取决于要被供应电压的设备的操作状态控制目标电压。
[发明的有利效果]
根据本发明，即使要被供应电压的设备的操作状态变化，也能提供稳定的供应电压。
附图说明
图1是示例根据本发明的第一示例性实施例的电压控制设备的整体配置的方块图。
图2是示例根据本发明的第二示例性实施例的电压控制设备的整体配置的方块图。
图3是描述根据本发明的第二示例性实施例的电压控制设备的操作的图。
图4是示例根据本发明的第三示例性实施例的电压控制设备的整体配置的方块图。
图5是示例根据本发明的第四示例性实施例的电压控制设备的整体配置的方块图。
图6是描述根据本发明的第四示例性实施例的电压控制设备的操作的图。
图7是示例根据本发明的第五示例性实施例的电压控制设备的整体配置的方块图。
图8是示例根据本发明的第六示例性实施例的电压控制设备的整体配置的方块图。
图9是示例相关的电压控制设备的整体配置的方块图。
图10是描述相关的电压控制设备的操作的图。
具体实施方式
[第一示例性实施例]
参考下面的图将详细描述本发明的第一示例性实施例。图1是示例根据本发明的第一示例性实施例的电压控制设备99的整体配置的方块图。
参考图1，根据本发明的第一示例性实施例的电压控制设备99包括控制单元4和电压转换单元7。控制单元4控制电压转换单元7向要被供应电压的设备供应的电压。换句话说，将取决于要被供应电压的设备的操作状态的电压转换单元7的电压变化控制为预定电压。在下面的描述中，假定预定电压是目标电压。
控制单元4输出信号41，并基于该信号控制取决于要被供应电压的设备的操作状态的电压转换单元7的目标电压。
电压转换单元7是DC-DC转换器、AC-DC转换器等，其将由电源(在图中未示出)供应的电压36转换成要被供应电压的设备的操作所需的目标电压，并向要被供应电压的设备输出供应电压37。另外，能够通过来自控制单元4的信号41，改变要被供应电压的设备的目标电压。具体地，电压转换单元7的目标电压依据信号41的电压值来确定，且输出电压收敛于它。
将描述根据本发明的第一示例性实施例的操作。第一示例性实施例的要被供应电压的设备是例如图9示出的调制/解调LSI 203。在示例性实施例的下面的描述中，要被供应电压的设备将被描述为调制/解调LSI。如图10所示，要被供应电压的设备的操作状态根据输入到要被供应电压的设备的电信号而变化。换句话说，当电信号在导通状态时，要被供应电压的设备消耗恒定电流。当电信号在切断状态时，要被供应电压的设备的消耗电流被降低到恒定水平。当电信号从导通状态切换为非导通状态时，要被供应电压的设备的消耗电流会迅速减小。当电信号从非导通状态切换为导通状态时，要被供应电压的设备的消耗电流会迅速增加。取决于各个操作状态，通过来自控制单元4的信号41来改变目标电压。例如，当具有导通状态和非导通状态的两个不同水平的消耗电流改变时，改变目标电压的电压电平。当消耗电流达到恒定水平时，根据这一点，将目标电压确定在彼此不同的两个恒定电压电平，并且因此电压转换单元7的输出电压收敛。在导通状态和非导通状态之间的切换时间或者状态，快速电压改变通过信号41被增加到目标电压，以致消耗电流的快速改变可被抑制。根据这一点，电压转换单元7的输出电压的变化变得更小。
这使得即使改变要被供应电压的设备的操作状态时也能提供稳定的供应电压。
为了获得要被供应电压的设备的操作状态，第一示例性实施例的控制单元4可以从要被供应电压的设备获得包括上述操作状态的信息信号。还可以接受的是包括检测操作状态的检测单元并基于来自检测单元的信号获得要被供应电压的设备的操作状态。在任何方法中，通过基于确定的电压转换单元7的目标电压获得的信息来确定要被供应电压的设备的操作状态。
[第二示例性实施例]
接下来，将参考图详细描述第二示例性实施例。图2是示例根据本发明的第二示例性实施例的电压控制设备100的整体配置的方块图。参考图2，配置电压控制设备100以向第一示例性实施例的配置增加光电转换器2和调制/解调LSI 3。通过上述配置，将经由光纤传输的光信号31输入到光电转换器2中，调制/解调LSI 3输出通过数字信号处理解码的电信号。与第一示例性实施例一样，要被供应电压的设备对应于调制/解调LSI 3。
光电转换器2接收经由光纤传输的光信号(光波形)31，并将它转换成电信号(电波形)33。光电转换器2使用利用诸如GaAs和Si的材料的光电二极管。
调制/解调LSI 3输入来自光电转换器2的电信号33，检测叠加在电信号33的频率或相位上的信息信号，并通过数字信号处理将它解调成预定的电信号并输出它。通过如上所述操作的电压转换单元7的供应电压37供应电力。
控制单元4输入对应于输入到调制/解调LSI 3的电信号33的电信号，并检测电信号的导通状态和切断状态之间的状态切换。控制单元4向电压转换单元7输出响应于检测到的切换定时而改变的信号41。在这里，信号41是控制电压转换单元7的目标电压的信号，并在切换定时之前和之后像检测信号的情况一样保持其电压电平恒定。在下面的描述中，输入到控制单元4的电信号将被表示为检测信号。
接下来，将参考图3描述本发明的第二示例性实施例的操作。图3是描述根据本发明的第二示例性实施例的电压控制设备的操作的图。图3示出了输入到光电转换器2的光信号31、调制/解调LSI 3的消耗电流、输入到控制单元4的检测信号、由从控制单元4输出的信号41确定的目标电压、和电压转换设备7的输出电压的时间改变，并且纸上的纵向方向上的双点划线表示在五个图上的同一时间。在这里，图3中表示光信号31和调制/解调LSI 3的消耗电流的时间改变的图与图10中的光信号211和调制/解调LSI 203的消耗电流的图是一样的。与图10类似，输入到光电转换器2的光信号31的输入状态(光功率p1)和切断状态(光功率0)之间的切换与输入到调制/解调LSI 3的电信号33的导通状态和非导通状态之间的切换一致。在光电转换器2电连接至调制/解调LSI 3的状态下，电信号33的导通状态意指有信息信号的情况，电信号33的非导通状态意指没有信息信号的情况。对应于光信号31的输入状态的电信号33保持在导通状态的恒定电压电平，对应于光信号31的切断状态的电信号33具有在非导通状态的低于导通状态的恒定电压电平。换句话说，电信号33具有规定的电压差，电压差的上电平对应于导通状态，电压差的下电平对应于非导通状态。检测信号是具有对应于光信号31的输入状态(光输入功率p1)和切断状态(71c，光输入功率0)的两个电压电平的信号。换句话说，关于光输入功率p2(例如，p1的一半)，如果光输入功率高于p2，则它是变为等于下电压电平的信号，如果光输入功率低于p2，则它是变为等于上电压电平的信号。
参考图3，根据输入到控制单元4的检测信号的从低电平(72a)到高电平(72c)的改变(从光信号31的输入状态到切断状态的改变(71a))，通过从控制单元4输出的信号41，目标电压从恒定低电平(73a)改变成恒定高电平(73c)。根据检测信号的从高电平(72c)到低电平(72b)的改变(从光信号31的切断状态到输入状态的改变(71b))，通过从控制单元4输出的信号41，目标电压从恒定高电平(73c)改变成恒定低电平(73b)。在这里，检测信号从低电平(72a)改变成高电平(72c)的时间与调制/解调LSI 3的消耗电流快速降低之间的中途时间(74a)几乎相同。检测信号从高电平(72c)改变成低电平(72b)的时间(72h)与调制/解调LSI 3的消耗电流突然增加时的时间(74b)相比存在时间延迟。换句话说，事先估算突然增加(74b)的时间间隔A，且将改变时间(72h)设定为与从调制/解调LSI 3的消耗电流由低电平状态(74c)到快速增加的时间起转变时间间隔A的时间相比延迟的时间。这被看作是假定目标电压保持恒定，直到电压转换单元的输出电压对应于调制/解调LSI 3的消耗电流的突然增加(74b)的变化收敛。在这里，时间间隔A定义为从调制/解调LSI 3的消耗电流从低电平状态(74c)增加的时间起到消耗电流在达到峰值之后降低到恒定电平的时间止的时间间隔。
如果使电压转换单元7的目标电压降低(73a和73b)，则使调制/解调LSI 3的供应电压转变到推荐的供应电压范围的下限侧(75a和75b)。如果使电压转换单元7的目标电压升高(73c)，则使调制/解调LSI 3的供应电压转变到推荐的供应电压范围的上限侧(75c)。
当光信号31在切断状态和输入状态之间改变时(71a和71b)，突然改变会发生在图10示出的电压转换单元7的输出电压中。然而，通过如上所述设定目标电压，电压转换单元7的输出电压的波形示出为图3中底部的图。换句话说，由于目标电压取决于输出电压的突然增加(或降低)而改变，即使发生电压转换单元7的输出电压的突然改变(增加(75e)或降低(75g))，也能抑制供应到调制/解调LSI 3的操作电压的突然变化。
[第三示例性实施例]
接下来，将参考图详细描述第三示例性实施例。图4是示例根据本发明的第三示例性实施例的电压控制设备101的整体配置的方块图。在第三示例性实施例的电压控制设备101中，从调制/解调LSI 3输出的监测信号42被输入到控制单元4中。除上述之外的配置与第二示例性实施例相同。
监测信号42具有对应于光信号31的输入状态和切断状态的两个电压电平。光信号31通过光电转换器2被转换成电信号33并输入到调制/解调LSI 3中。常规的调制/解调LSI 3包括监测输入的电信号33的状态的信号。例如，通过用电信号的幅值判断是否存在信号损失，使用LOS(Loss-Of-Signal：信号损失)作为监测信号42。替代地，可以使用用于判断根据预定的标准是否正确检测到由电信号成功解调的信号的帧结构的OOF(Out-Of-Frame：帧失调)、LOF(Loss-OF-Frame：帧丢失)、LOL(Loss-Of-Lock：失锁)等。在这里，如果光信号31处于切断状态(电信号33处于非导通状态)通过使监测信号42的电压电平高并恒定，如果光信号31处于输入状态(电信号33处于导通状态)通过使监测信号42的电压电平低并恒定，可以获得与第二示例性实施例的检测信号一样的波形。通过输入像检测信号一样的监测信号42，与第二示例性实施例的情况一样能够抑制调制/解调LSI 3的供应电压变化。通过使用现有调制/解调LSI 3中包括的监测信号，不必另外准备检测光信号31的切断状态和输入状态的检测和判断单元。调制/解调LSI 3可以输出不同于监测信号42的各种信号。换句话说，上述信息信号包括调制/解调LSI 3的监控信号42。
虽然假定第二示例性实施例和第三示例性实施例的检测信号在光信号31处于输入状态时具有恒定低电压电平，且其在光信号31处于切断状态时具有恒定高电压电平，其不限制于此。也可以采用在光信号31处于输入状态时将其设定在恒定高电压电平，在光信号31处理切断状态时将其设定在恒定低电压电平。
[第四示例性实施例]
接下来，将参考图详细描述第四示例性实施例。图5是示例根据本发明的第四示例性实施例的电压控制设备102的整体配置的方块图。在第四示例性实施例的电压控制设备102中，划分光信号31的一部分，并通过划分的光信号34检测输入状态和切断状态的信号。与上述示例性实施例相同的部件用相同的符号表示。
参考图5，根据本发明的第四示例性实施例的电压控制设备102包括光电转换器2、调制/解调LSI 3、微分信号产生单元5、检测/判断/控制单元6、电压转换单元7、光分支单元8和光检测单元9。
光分支单元8是具有使光分支功能的元件且包括半反射镜、分束器、波导元件等。通过光分支单元8，经由光纤传输的光信号(光波形)31的一部分被划分并提取光信号34。穿过光分支8的光波用光信号32来表示。
作为检测光信号的检测单元的光检测单元9接收光信号34并将它转换成电信号。电信号根据光信号34的输入状态和切断状态在导通状态和非导通状态之间改变。
微分信号产生单元5包括微分电路，输入作为上述电信号的至少一部分的信号35，并输出微分信号38。微分信号38对应于由关于时间微分信号35的电波形得到的波形，且其波形在导通状态和非导通状态之间的过渡时间具有急剧上升和急剧下降(如下所述的图6的81和81b)。
检测/判断/控制单元6具有控制由电压转换单元7产生的目标电压的功能，输入微分信号38和基准信号39，并输出信号43。比较微分信号38与恒定电压电平的基准信号39(加上或减去REF)，检测/判断/控制单元6检测超出基准信号39的微分信号38，并输出对应于检测信号的信号43。在这里，“超出”意指微分信号38的信号电平的绝对值大于REF的绝对值。由超出基准信号39的REF判断光波形31、光波形32或光波形34在输入状态和切断状态之间改变。+REF(-REF)的电压电平被设定为基于微分信号38的最大值(或最小值)的从10到20％的值。由于微分信号包括的电噪声，在防止错误检测的早期时间，这使得能够检测光信号在输入状态和切断状态之间的过渡。
为了通过如上所述设定基准信号39来缓和超出+REF(-REF)的微分信号38的急剧升高(或下降)，目标电压具有类似于它的急剧升高(下降)。从目标电压的最大值下降(或从最小值上升)比超出+REF(或-REF)的基准信号38的下降(或上升)更平缓。在调制/解调LSI3的消耗电力的快速降低(74a)或突然增加(74a)之后，电压转换单元的输出电压将从峰值降低。为了缓和峰值之后的降低，使目标电压的下降为渐进的。
下面将具体描述由于信号43引起的目标电压的升高和下降。升高到微分信号38的最大值(或下降到最小值)的时间间隔被设定为几乎等于升高到目标电压的最大值(或下降到最小值)的时间间隔，从目标电压的最大值下降(或从最小值上升)的时间间隔被设定为长于从微分信号38的最大值下降(或从最小值上升)的时间间隔。在这里，通过调谐微分电路的时间常数来调整从目标电压的最大值下降(或从最小值上升)的时间间隔。结果，在微分信号38急剧改变的区域(电信号33在导通状态和非导通状态之间改变的区域)期间，目标电压的波形变成锯齿波。
接下来，将参考图6描述本发明的第四示例性实施例中的操作。图6是示例根据本发明的第四示例性实施例的电压控制设备的操作的图。图6示出了输入到光电转换器的光信号32、调制/解调LSI 3的消耗电流、从微分信号产生单元5输出的微分信号38、由从检测/判断/控制单元6输出的信号43确定的目标电压和电压转换单元7的输出电压的时间改变，且纸上的纵向方向上的双点划线表示在五个图上的同一时间。在这里，图6中表示光信号32和调制/解调LSI 3的消耗电流的时间改变的图与图10中的光信号211和调制/解调LSI 203的消耗电流的图相同。与图10类似，输入到光电转换器2的光信号32在输入状态(光输入功率p1)和切断状态(光输入功率0)之间的切换对应于输入到调制/解调LSI 3中的电信号33在导通状态和非导通状态之间的切换。对应于光信号32的输入状态的电信号33的导通状态具有恒定电压电平。对应于光信号32的切断状态的电信号33的非导通状态具有低于导通状态的恒定电压电平。换句话说，电信号33具有规定电压差，电压差的上电平对应于导通状态，下电平对应于非导通状态。
参考图6，当微分信号38的信号电平超出基准信号39的恒定电压电平-REF 86f时，控制目标电压使其降低。微分信号38的最小值86a对应于目标电压的最小值87a。当微分信号38的信号电平超出基准信号39的恒定电压电平+REF 86e时，控制目标电压使其升高。微分信号38的最大值86b对应于目标电压的最大值87b。在这里，目标电压已经从最大值87b完全下降的时间被设定为比调制/解调LSI 3的消耗电力突然增加(74b)的时间晚的时间。换句话说，事先估算突然增加(74b)的时间间隔A，目标电压已经完全下降的时间被设定为与从调制/解调LSI 3的消耗电流从低电平状态(74c)到快速增加改变的时间起转变时间间隔A的时间相比的延迟的时间。电压转换单元的输出电压的变化在达到峰值之后降低。为了缓和在降低过程期间的输出变化，延迟了上述设定时间。调制/解调LSI 3的消耗电力从降低状态(73c)到快速增加改变的时间与目标电压向最大值87b开始升高的时间不一致，但它们几乎彼此相等。因此，在如上所述设定目标电压已经从最大值87b完全降低的时间方面，不存在实际问题。
换句话说，如下设定目标电压。对应于图10示出的电压转换单元7的输出电压的增加(63a)，电压转换单元7的目标电压被转变为从下降通过最小值(87a)到上升改变的波形。对应于图10示出的电压转换单元7的输出电压的降低(63b)，电压转换单元7的目标电压被转变为从上升通过最大值(87b)到下降改变的波形。结果，电压转换单元7的输出电压的波形被示出为图6中底部的图。换句话说，即使发生电压转换单元7的输出电压的突然改变，也能通过根据改变转变目标电压使输出电压收敛(88a、88b、88c和88d)。这使得能够抑制调制/解调LSI 3的供应电压的变化。由于目标电压仅在电压转换单元7的输出电压突然改变时被转变，所以它能使电压转换单元7的输出电压一直收敛在调制/解调LSI 3的最佳操作电压附近。虽然本示例性实施例中的微分信号38是信号35的一阶微分信号，它不限制于此。微分信号38可以是二阶微分信号或高阶微分信号。
[第五示例性实施例]
接下来，将参考图详细描述第五示例性实施例。图7是示例根据本发明的第五示例性实施例的电压控制设备103的整体构造的方块图。在第四示例性实施例的电压控制设备102中，光信号31被划分成光，并对划分的光执行光电转换，然后将通过转换产生的电信号输入到微分信号产生单元5中。另一方面，在根据第五示例性实施例的电压控制设备103中，划分由光电转换器2转换的电信号33的一部分，并将划分的信号40输入到微分信号产生单元5。换句话说，光电转换器2除了具有上述示例性实施例中的功能外，还具有像第四示例性实施例的光检测单元9一样的功能。虽然上述配置不同，但除它之外的配置与第四示例性实施例相同。与第四示例性实施例中的部件相同的部件用相同的符号表示。
信号40类似于第四示例性实施例中的信号35，且信号40取决于光信号31的输入状态和切断状态在导通状态和非导通状态之间改变。因此，光信号和各种电信号的操作与第四示例性实施例中的操作相同。
上述配置能够抑制调制/解调LSI 3的供应电压的变化。输入到微分信号产生单元5的信号40在不划分光信号31的情况下产生。与由衰弱的光信号31的一部分产生的微分信号相比，这使得能够产生具有更低噪声和更高质量的微分信号38，因此能够更稳定地控制电压转换单元7的输出电压。
[第六示例性实施例]
接下来，将参考图详细描述第六示例性实施例。图8是示例根据本发明的第六示例性实施例的电压控制设备104的整体构造的方块图。在第六示例性实施例的电压控制设备104中，电压转换单元7的目标电压通过数字处理过程来设定。具体地，数字控制器10包括第四示例性实施例中的微分信号产生单元5和检测/判断/控制单元6。AD转换器12设置在光检测单元9和数字控制器10的操作单元10a之间，DA转换器设置在数字控制器10中的电压转换控制单元10d和电压转换单元7之间。与上述示例性实施例的部件相同的部件用相同的符号表示。
数字控制器10是一种集成电路，诸如微型计算机、FPGA(现场可编程门阵列)、PLD(可编程逻辑器件)和DSP(数字信号处理器)，且包括操作单元10a、调制/解调LSI控制单元10b、总控制单元10c和电压转换控制单元10d。
AD转换器12输入从光检测单元9输出的电信号的光信号35的至少一部分，并将信号35转换成作为输出的数字监测信号52。信号35是对应于光信号34的输入状态和切断状态的模拟信号。
操作单元10a输入根据光信号31改变的数字监测信号52，并通过输出由微分过程获得的信号将光信号的变化传送到总控制单元10c。
总控制单元10c输入从操作单元10a输出的信号，并基于该信号，将有关调制/解调LSI 3的消耗电力快速改变的信息传送到调制/解调LSI控制单元10b。另外，总控制单元10c确定电压转换单元7的目标电压并将有关目标电压的信息传送到电压转换控制单元10d。
为了改变调制/解调LSI 3的设定，调制/解调LSI控制单元10b基于从总控制单元10c和第三示例性实施例中描述的监测信号42获得的信息向调制/解调LSI 3输出信号51。调制/解调LSI控制单元10b从总控制单元10c开始获得信息的时间早于从监测信号42获得监测信息的开始时间，且调制/解调LSI控制单元10b完成从总控制单元10c获得信息的时间早于从监测信号42获得监测信息的终止时间。设定信号51的改变信息的定时通过使用关于信息获取的两种定时来产生。通过输入信号51，调制/解调LSI 3强制控制随着光信号32在输入状态(电信号33的导通状态)和切断状态(电信号33的非导通状态)之间的改变产生的消耗电流的快速转换。
电压转换控制单元10d基于从总控制单元10c接收的有关目标电压的信息输出控制电压转换单元7的输出电压的信号53。
DA转换器13将输入的信号53转换成控制从电压转换单元7输出的目标电压的信号54，并输出信号54。
接下来，将描述本发明的第六示例性实施例的操作。光信号32和34中的每一个都具有与光信号31相同的波形，且通过光电转换器2和光检测单元9分别转换的电信号33和信号35都是对应于光信号31的电波形。具体地，光信号31的输入状态对应于电信号33和信号35的导通状态，光信号31的切断状态对应于电信号33和信号35的非导通状态。
当光信号31从输入状态(电信号的导通状态)改变成切断状态(电信号的非导通状态)时，控制器10通过数字监测信号52检测到切断状态。基于此，通过来自调制/解调LSI控制单元10b的信号51来改变调制/解调LSI 3的设定，且该控制被强制执行使得消耗电力不会快速改变。另外，通过来自电压转换控制单元10d的信号53，使电压转换单元7的目标电压通过DA转换器13降低。在电压转换单元7的输出电压变稳定之后，通过来自调制/解调LSI控制单元10b的信号51使调制/解调LSI 3的解调操作实现完成停止。当光信号31从切断状态改变成输入状态时，控制器10通过数字监测信号52检测到输入状态。基于此，通过来自调制/解调LSI控制单元10b的信号51来改变调制/解调LSI 3的设定，且该控制被强制执行使得解调操作可以不立即开始。另外，通过来自电压转换控制单元10d的信号53，使电压转换单元7的目标电压通过DA转换器13增加。在电压转换单元7的输出电压变稳定之后，通过来自调制/解调LSI控制单元10b的信号51解除调制/解调LSI 3中的解调操作的强制停止。在上述操作中，以低速控制用于启动解调操作的顺序过程。这使得电压转换单元7的目标电压值的改变能够充分跟随着由解调操作的开始引起的调制/解调LSI 3的消耗电流的增加。结果，它能以高精度抑制与解调操作的启动有关的电压转换单元7的最小电压降。
在第六示例性实施例中，虽然AD转换器12设置在控制器10中的操作单元10a前面的级中，DA转换器13设置在控制器10中电压转换单元10d后面的级中，以使它们彼此电连接，但是这些部件可以包括在控制器10中。去除AD转换器12和DA转换器13也是可以接受的。在这种情况下，控制器10不处理数字信号只处理模拟信号。在这种情况下，使用能处理模拟信号的操作单元、总控制单元、电压转换控制单元和调制/解调LSI控制单元。
本发明不限制于上述的示例性实施例。可以组合示例性实施例。在如权利要求所限定的本发明的范围内可以进行各种变更，明显地，这种变更包括在本发明的范围内。
本申请基于并主张了2012年9月25日提出的日本专利申请No.2012-211107的优先权，并将其公开作为参考并入本文。
参考符号列表
2、202  光电转换器
3、203  调制/解调LSI
4  控制单元
5  微分信号产生单元
6  检测/判断/控制单元
7、207  电压转换单元
8  光分支单元
9  光检测单元
10  控制器
10a  操作单元
10b  调制/解调LSI控制单元
10c  总控制单元
10d  电压转换控制单元
12  AD转换器
13  DA转换器
31、32、34、211  光信号
33  电信号
35、40、41、43、51、53、54  信号
36  电压
37  供应电压
38  微分信号
39  基准信号
42  监测信号
52  数字监测信号
99至104、200  电压控制设备
201  电源

Claims (13)

1.一种电压控制设备，包括：
电压转换装置，所述电压转换装置用于基于目标电压来转换电源的电压并且将转换的电压供应到要被供应电压的设备；和
控制装置，所述控制装置用于取决于要被供应电压的所述设备的操作状态来控制所述目标电压。
2.根据权利要求1所述的电压控制设备，进一步包括：
检测装置，所述检测装置用于检测要被供应电压的所述设备的所述操作状态；
其中，所述控制装置基于来自所述检测装置的信号来确定所述操作状态。
3.根据权利要求2所述的电压控制设备，
其中，要被供应电压的所述设备是用于将来自所述检测装置的信号转换成解码的电信号的调制/解调装置；并且
所述控制装置获得关于来自所述检测装置的信号的导通状态和非导通状态之间的改变的信息。
4.根据权利要求2或3所述的电压控制设备，进一步包括：
光分支装置，所述光分支装置用于划分光信号的至少一部分；
光检测装置，所述光检测装置作为所述检测装置，用于将由所述光分支装置划分的光信号光电转换成电信号；
产生装置，所述产生装置用于从所述光检测装置的输出产生微分信号；和
检出装置，所述检出装置用于检测所述微分信号是否超出许可区域；
其中，所述控制装置从所述检出装置检测来自所述光检测装置的信号在导通状态和非导通状态之间的改变状态。
5.根据权利要求4所述的电压控制设备，
其中，所述检出装置的输出信号以锯齿波状形式改变，所述锯齿波状形式对应于来自所述检测装置的信号的所述导通状态和所述非导通状态之间的所述改变状态；并且
所述控制装置将所述电压转换装置的所述目标电压控制为所述锯齿波状形式的电压变化。
6.根据权利要求2、3、4和5中的任一项所述的电压控制设备，
其中，基于信息信号和所述检测装置的输出信号，
如果所述控制装置检测到来自所述检测装置的信号的非导通状态，则在所述电压转换装置的输出的电压变化已经变得稳定之后，所述控制装置使所述调制/解调装置的解调操作完全停止，并且
如果所述控制装置检测到来自所述检测装置的信号的导通状态，则在所述电压转换装置的输出的电压变化已经变得稳定之后，所述控制装置开始所述调制/解调装置的解调操作。
7.根据权利要求2、3、4、5和6中的任一项所述的电压控制设备，
其中，来自所述检测装置的信号具有规定的电压差，所述电压差的上电平对应于导通状态，并且所述电压差的下电平对应于非导通状态。
8.根据权利要求1所述的电压控制设备，
其中，所述控制装置从要被供应电压的所述设备获得包括所述操作状态的信息信号，并且基于所述信息信号来确定所述操作状态。
9.根据权利要求8所述的电压控制设备，
其中，要被供应电压的所述设备是将通过光电转换从光信号产生的电信号转换成解调的信号的调制/解调装置；并且
所述控制装置基于从所述信息信号获得的所述调制/解调装置的所述操作状态，将所述目标电压控制为特定电压电平。
10.根据权利要求9所述的电压控制设备，
其中，如果所述调制/解调装置处于导通状态和非导通状态中的一种，
则所述控制装置将所述电压转换装置的所述目标电压设定在两种不同的电压电平，并且使所述导通状态的所述目标电压高于所述非导通状态的所述目标电压。
11.一种控制电压控制设备的方法，包括：
基于目标电压转换电源的电压；
向要被供应电压的设备供应转换的电压；和
取决于要被供应电压的所述设备的操作状态来控制所述目标电压。
12.根据权利要求11所述的控制电压控制设备的方法，
其中，所述操作状态包括导通状态和非导通状态；
将所述导通状态和所述非导通状态的所述目标电压设定在两种不同的电压电平；并且
控制所述电压控制设备使得所述导通状态的所述目标电压可以变得低于所述非导通状态的所述目标电压。
13.根据权利要求11所述的控制电压控制设备的方法，
其中，所述操作状态是在导通状态和非导通状态之间的改变状态；
在从所述导通状态改变成所述非导通状态时，所述目标电压被降低；并且
在从所述非导通状态改变成所述导通状态时，所述目标电压被增加。
CN201380049922.5A 2012-09-25 2013-09-24 电压控制设备及其控制方法 Pending CN104685792A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-211107 2012-09-25
JP2012211107 2012-09-25
PCT/JP2013/005607 WO2014050063A1 (ja) 2012-09-25 2013-09-24 電圧制御装置およびその制御方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104685792A true CN104685792A (zh) 2015-06-03

Family

ID=50387502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380049922.5A Pending CN104685792A (zh) 2012-09-25 2013-09-24 电压控制设备及其控制方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10185294B2 (zh)
JP (1) JP6032287B2 (zh)
CN (1) CN104685792A (zh)
WO (1) WO2014050063A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110673364A (zh) * 2019-09-16 2020-01-10 华中科技大学 一种利用动态电源对光子器件进行热光调制的系统和方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015226199A1 (de) * 2015-12-21 2017-06-22 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung zum Einschalten eines Zweirichtungsschalters eines Konvertermoduls, Konvertermodul für einen Modularen Multi-Level-Umrichter mit der Anordnung sowie Verfahren zur Herstellung der Betriebsbereitschaft eines Konvertermoduls mit einem Zweirichtungsschalter
CN109371557B (zh) * 2018-11-21 2024-02-20 杭州之山智控技术有限公司 横机起底板控制系统及其方法
CN116896417B (zh) * 2023-09-11 2023-12-22 新华三技术有限公司 电源控制方法和网络设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007142617A (ja) * 2005-11-16 2007-06-07 Mitsubishi Electric Corp 送信機
CN201656772U (zh) * 2009-11-09 2010-11-24 国基电子（上海）有限公司 电源电路
CN102055697A (zh) * 2009-10-30 2011-05-11 国基电子（上海）有限公司 线缆调制解调器节能电路
CN102163993A (zh) * 2010-02-18 2011-08-24 Ls产电株式会社 基于恒定电流源的电力线通信系统

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04196825A (ja) * 1990-11-28 1992-07-16 Hitachi Ltd 光伝送信号受信装置の電源制御回路
JPH0766722A (ja) * 1993-08-25 1995-03-10 Sony Tektronix Corp 動作状態切替装置
JP2005130616A (ja) * 2003-10-23 2005-05-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電源システム
CN102460885B (zh) 2009-06-08 2014-09-03 索尼计算机娱乐公司 电源电路和供电方法
US20140280065A1 (en) * 2013-03-13 2014-09-18 Salesforce.Com, Inc. Systems and methods for predictive query implementation and usage in a multi-tenant database system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007142617A (ja) * 2005-11-16 2007-06-07 Mitsubishi Electric Corp 送信機
CN102055697A (zh) * 2009-10-30 2011-05-11 国基电子（上海）有限公司 线缆调制解调器节能电路
CN201656772U (zh) * 2009-11-09 2010-11-24 国基电子（上海）有限公司 电源电路
CN102163993A (zh) * 2010-02-18 2011-08-24 Ls产电株式会社 基于恒定电流源的电力线通信系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110673364A (zh) * 2019-09-16 2020-01-10 华中科技大学 一种利用动态电源对光子器件进行热光调制的系统和方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20150277403A1 (en) 2015-10-01
US10185294B2 (en) 2019-01-22
JP6032287B2 (ja) 2016-11-24
WO2014050063A1 (ja) 2014-04-03
JPWO2014050063A1 (ja) 2016-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104685792A (zh) 电压控制设备及其控制方法
US6594070B2 (en) Optical communication system, optical receiver and wavelength converter
EP2953233B1 (en) Multiple battery charger and method for controlling the same
CN101674138B (zh) 差分四相相移键控发送机的驱动幅度控制装置及方法
JP2012257164A (ja) 半導体光変調器の駆動制御装置
CN105144534A (zh) 逆变器同步
CN101026417A (zh) 激光调制器数字自动偏置电压控制设备
CN102647195A (zh) 发射机和供电控制模块
CN103988412A (zh) 多相转换器系统和方法
JP2013029620A (ja) 光変調装置およびバイアス電圧制御方法
CN101656473A (zh) 改善动态反应的pwm电源转换器及其控制方法
JP2013512650A (ja) 無停電電源供給システム及び無停電電源装置
KR20140122719A (ko) 실질적으로 사인 곡선형인 동기화 펄스를 발생시키기 위한 어셈블리 및 방법
CN101179255A (zh) 用于交流电动机的h桥逆变器
US9608541B2 (en) DC-to-AC conversion apparatus and method of operating the same
US7039328B2 (en) Data regenerator and optical receiver
CN105807534B (zh) 工作模式可选的智能化半导体光纤放大器
US20080054868A1 (en) Pseudo average current mode control scheme for switching power converters
JP6208573B2 (ja) 電力制御装置および電力制御方法
CN202183022U (zh) 一种强制稳定电路及电器设备
CN103956915A (zh) 基于电流耦合的级联h桥变换器主从控制方法
JP2009232060A (ja) 光送信装置
Zhang et al. Simultaneous Wireless Power and Data Transmission for Laser Power Transfer System Based on Frequency-Shift Keying Modulation Method
JP5217297B2 (ja) 可変電源装置
JP5379985B2 (ja) 電力変換システム

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150603