JP2007172108A - Power supply device, information processor, and voltage output setting method for output voltage variable power source - Google Patents

Power supply device, information processor, and voltage output setting method for output voltage variable power source Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To maximize power supply efficiency of a device adaptively to the operating state thereof to save the power, whereas current consumption characteristic of a logic module is fluctuated depending on the operating state of the device to fluctuate the power efficiency of the device. <P>SOLUTION: A DC-DC power source 100 changes depending on values of input voltage Vm and output current Io. Power Pi at the time of change of Vm of an AC-DC power source 2 is calculated by a control part 21 and an output current measuring part 22 provided in the power source 2, and an algorithm for operation at Vm where the power Pi is minimized is started by operating state information from an autonomous or logic module, whereby delicate optimization control is executed. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電源装置、情報処理装置および出力電圧可変電源の電圧出力設定方法に係り、特に省エネルギな電源装置および情報処理装置ならびに出力可変電源の電圧出力設定方法に関する。   The present invention relates to a power supply apparatus, an information processing apparatus, and a voltage output setting method for an output voltage variable power supply, and more particularly to an energy saving power supply apparatus, an information processing apparatus, and a voltage output setting method for an output variable power supply.

従来、情報処理装置において、論理モジュールで使用される電源の電圧は5Vが主流であった。この場合、情報処理装置は、交流100Vの商用電源から直接直流5Vを生成する1次電源を設け、その論理モジュールには直流5V固定電圧での電源供給する構成が一般的であった。   Conventionally, in the information processing apparatus, the power supply voltage used in the logic module has been mainly 5V. In this case, the information processing apparatus is generally provided with a primary power source that directly generates DC 5V from a commercial power source of AC 100V, and the logic module is generally configured to supply power with a DC 5V fixed voltage.

近年、論理モジュールに使用する電子部品が要求する電源電圧は、3.3V、2.5Vさらに1.8Vと低電圧化が進んでいる。一方、電子部品への供給電圧を統一することは、困難である。1次電源から複数の電源電圧を供給することは供給配線を複数必要とし、実装上不利である。このため、情報処理装置は、その論理モジュール上にDC-DC電源を搭載し、搭載した電子部品の要求する電圧を生成する構成をとるのが一般的になってきた。   In recent years, power supply voltages required by electronic components used in logic modules have been reduced to 3.3V, 2.5V, and 1.8V. On the other hand, it is difficult to unify the supply voltages to the electronic components. Supplying a plurality of power supply voltages from the primary power supply requires a plurality of supply wirings, which is disadvantageous in mounting. For this reason, it has become common for information processing apparatuses to have a configuration in which a DC-DC power supply is mounted on the logic module and a voltage required by the mounted electronic component is generated.

上述した用途のため、1次電源の出力する中間電圧Vmを48ボルトとし、論理モジュール上で、直流48Vから5Vなどの電圧を出力するDC-DC電源が、市販されている。   For the above-described use, a DC-DC power supply that outputs an intermediate voltage Vm output from the primary power supply of 48 volts and outputs a voltage of 48V to 5V on the logic module is commercially available.

非特許文献1は、DC-DC電源(DC-DCコンバータ)の効率が、変換前の電圧と出力電流に依存することが記載されている。これを、図1および図2を用いて説明する。ここで、図1は記号を説明する図である。また、図2は非特許文献1に記載された図を見易く書き改めた図であり、DC-DC変換前の電圧をパラメータとしたとき、出力電流と変換効率の関係を説明する図である。   Non-Patent Document 1 describes that the efficiency of a DC-DC power supply (DC-DC converter) depends on a voltage before conversion and an output current. This will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is a diagram illustrating symbols. FIG. 2 is a diagram in which the diagram described in Non-Patent Document 1 has been rewritten so as to be easy to see, and is a diagram for explaining the relationship between the output current and the conversion efficiency when the voltage before DC-DC conversion is used as a parameter.

図1において、合成DC-DC電源100は、直流Vmボルト、Iiアンペアを入力とするとき、直流Voボルト、Ioアンペアに変換して出力する。このとき、合成DC-DC電源100の変換効率η(eta)は、入力電圧Vm、出力電流Ioおよび動作周囲温度Tに依存した関数η(Vm,Io,T)である。一定温度Tcで動作している場合には、この関数は入力電圧Vmと出力電流Ioの関数η(Vm,Io)である。以下では、装置内部の温度が一定で動作する条件を仮定する。なお、合成DC-DC電源とは、複数のDC-DC電源全体を一つのDC-DC電源と看做したものである。   In FIG. 1, a combined DC-DC power supply 100 receives DC Vm volts and Ii amperes as input and converts them to DC Vo volts and Io amperes. At this time, the conversion efficiency η (eta) of the combined DC-DC power supply 100 is a function η (Vm, Io, T) depending on the input voltage Vm, the output current Io, and the operating ambient temperature T. When operating at a constant temperature Tc, this function is a function η (Vm, Io) of the input voltage Vm and the output current Io. In the following, it is assumed that the apparatus operates at a constant temperature. Note that the combined DC-DC power supply refers to a plurality of DC-DC power supplies as a single DC-DC power supply.

図2において、横軸は出力電流、縦軸は変換効率であり、パラメータとして入力電圧を振っている。図2から分かるように、変換効率の最も高い出力電流は、入力電圧に依存している。この結果、出力電流がIoc一定のとき、効率のピークを与える入力電圧があることが分かる。   In FIG. 2, the horizontal axis represents the output current, the vertical axis represents the conversion efficiency, and the input voltage is applied as a parameter. As can be seen from FIG. 2, the output current with the highest conversion efficiency depends on the input voltage. As a result, it can be seen that there is an input voltage that gives a peak of efficiency when the output current is constant at Ioc.

なお、特許文献1にはDC-DC電源の出力電流を計測するスイッチング電源が記載されている。しかし、特許文献1にはDC-DC電源の入力電流を測定することは記載されていない。   Patent Document 1 describes a switching power supply that measures the output current of a DC-DC power supply. However, Patent Document 1 does not describe measuring the input current of a DC-DC power supply.

特開2005−312141号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-312141 "PAH75D24 SERIES THERMAL DESIGN"、Page 3 Figure 1-2、[online]、2002年6月7日、DENSEI-LAMBDA社、[平成17年11月4日検索]、インターネット<URL:http://www.densei-lambda.com/products/sps/ps_pm/pah-d/pdf/thermal_design_75d24.pdf>"PAH75D24 SERIES THERMAL DESIGN", Page 3 Figure 1-2, [online], June 7, 2002, DENSEI-LAMBDA, [November 4, 2005 search], Internet <URL: http: // www .densei-lambda.com / products / sps / ps_pm / pah-d / pdf / thermal_design_75d24.pdf>

DC-DC電源は、入力電圧が少々変動しても、一定の出力電圧を供給する電源である。しかし、その変換効率は、入力電圧と出力電流に依存する。逆に、変換効率が入力電圧に依存しているので、入力電圧を最適の変換効率を得る電圧とすることができる。   The DC-DC power supply is a power supply that supplies a constant output voltage even if the input voltage fluctuates slightly. However, the conversion efficiency depends on the input voltage and the output current. On the contrary, since the conversion efficiency depends on the input voltage, the input voltage can be set to a voltage for obtaining the optimum conversion efficiency.

情報処理装置の中でも、通信装置は通信ケーブルを通じて送受信する。そのため、送受信トラフィックに依存して動作状態が変化する。送受信トラフィックの変化は、曜日や時刻の影響、経路制御情報の切り替えによる影響などによって発生するものである。このトラフィックの変動が論理モジュール内での消費電流条件を変化させる。この消費電流の変化は、曜日や時刻の影響でネットワークユーザの活動パターンが変化するケースと、通信路の障害などによる経路情報の切り替えによって変わるケースがある。   Among information processing apparatuses, communication apparatuses transmit and receive via a communication cable. Therefore, the operation state changes depending on the transmission / reception traffic. The change in transmission / reception traffic occurs due to the influence of the day of the week or the time of day, the influence of switching the routing control information, and the like. This change in traffic changes the current consumption condition in the logic module. This change in current consumption may be caused by a change in the activity pattern of the network user due to the influence of the day of the week or the time, or a change in route information due to a communication path failure.

しかし、従来の通信装置の電源構成では中間電圧Vmが固定であったので、論理モジュールの負荷パターンの変動にきめ細かく対応することが出来なかった。   However, since the intermediate voltage Vm is fixed in the power supply configuration of the conventional communication apparatus, it is impossible to meticulously cope with fluctuations in the load pattern of the logic module.

本発明の目的は、省電力な電源装置および情報処理装置ならびに出力電圧可変電源の電圧出力設定方法を得ることである。   An object of the present invention is to obtain a power-saving power supply apparatus and information processing apparatus, and a voltage output setting method for an output voltage variable power supply.

上述した課題は、交流からDC-DC電源に供給する中間電圧の直流を生成し、中間電圧の値を変化させながら出力電流を測定し、DC-DC電源の消費電力が少ないと判断する値に、中間電圧を設定する電源装置により達成できる。   The above-mentioned problem is that the direct current of the intermediate voltage supplied from the alternating current to the DC-DC power supply is generated, the output current is measured while changing the value of the intermediate voltage, and the power consumption of the DC-DC power supply is determined to be small. This can be achieved by a power supply device that sets an intermediate voltage.

また、交流から中間電圧の直流を生成する第1の電源と、中間電圧から電子部品供給電圧の直流を生成する第2の電源とを含み、第1の電源は、中間電圧を調整する出力電圧調整部と、中間電圧の電流値を測定する出力電流測定部とを含む情報処理装置により達成できる。   In addition, the first power source includes a first power source that generates a direct current of an intermediate voltage from the alternating current and a second power source that generates a direct current of an electronic component supply voltage from the intermediate voltage, and the first power source is an output voltage that adjusts the intermediate voltage This can be achieved by an information processing apparatus including an adjustment unit and an output current measurement unit that measures the current value of the intermediate voltage.

さらに、交流から中間電圧の直流を生成する第1の電源と、中間電圧から電子部品供給電圧の直流を生成する第2の電源と、第1の電源の中間電圧を設定し、中間電圧の電流値をモニタする制御部とを含み、制御部は、中間電圧の値を変化させながら出力電流をモニタし、第2の電源の消費電力が少ないと判断する値に、中間電圧を設定する情報処理装置により達成できる。   Furthermore, a first power source that generates a direct current of an intermediate voltage from alternating current, a second power source that generates a direct current of an electronic component supply voltage from the intermediate voltage, and an intermediate voltage of the first power source are set, and the current of the intermediate voltage A control unit that monitors the value, and the control unit monitors the output current while changing the value of the intermediate voltage, and sets the intermediate voltage to a value that determines that the power consumption of the second power source is low. This can be achieved with the device.

また、負荷側にDC-DC電源を接続した出力電圧可変電源の電圧出力設定方法であって、予め定めた範囲の電圧幅内の少なくとも3つの電圧で、当該電圧での電流値を測定するステップと、少なくとも3つの電圧での少なくとも3つ消費電力を求めるステップと、少なくとも3つの消費電力から、より少ない消費電力を選択するステップと、より少ない消費電力を得た少なくとも3つの電力の一つを、電圧出力に設定するステップとを含む出力電圧可変電源の電圧出力設定方法により達成できる。   Also, a voltage output setting method for an output voltage variable power supply in which a DC-DC power supply is connected to the load side, the step of measuring a current value at the voltage with at least three voltages within a predetermined voltage range. Determining at least three power consumptions at at least three voltages; selecting a lower power consumption among the at least three power consumptions; and at least one of the at least three powers that have obtained the lower power consumption. And a voltage output setting method for the variable output voltage power supply including the step of setting the voltage output.

省電力な電源装置および情報処理装置ならびに出力電圧可変電源の電圧出力設定方法を実現することができる。   It is possible to realize a power-saving power supply device, an information processing device, and a voltage output setting method for a variable output voltage power supply.

以下、本発明の実施の形態に付いて、実施例を用いて、図面を参照しながら説明する。
まず、図3および図4を用いて、本実施例の動作原理を簡単に説明しよう。ここで、図3は、DC-DC電源の出力電流一定のときの、入力電圧と変換効率の関係を説明する図である。また、図4は、DC-DC電源の出力電流一定のときの、入力電圧と入力電力の関係を説明する図である。ここで、図3と図4とは、図2から導かれるものである。すなわち、図3は、図2のIo=Iocのときである。また、図4は、図3から導かれるのもので、変換効率が最も高い入力電圧で、最も低い入力電力となっている。図3と図4とは、図2を前提としたため、図4にはボトムが生じている。しかし、より一般的には、単調増加、単調減少、ボトム、ピークのいずれかの傾向を示す。その結果、単調増加ならDC-DC電源の仕様の最小電圧にすれば最もエネルギー消費が少なくなる。逆に、単調減少ならDC-DC電源の仕様の最大電圧にすれば最も省エネになる。同様に、ボトムならボトムを与える入力電圧、ピークならDC-DC電源の仕様の最小電圧または最大電圧とすればよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described using examples with reference to the drawings.
First, the operation principle of this embodiment will be briefly described with reference to FIGS. Here, FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the input voltage and the conversion efficiency when the output current of the DC-DC power supply is constant. FIG. 4 is a diagram for explaining the relationship between the input voltage and the input power when the output current of the DC-DC power supply is constant. Here, FIG. 3 and FIG. 4 are derived from FIG. That is, FIG. 3 is when Io = Ioc in FIG. Further, FIG. 4 is derived from FIG. 3 and shows the lowest input power at the input voltage with the highest conversion efficiency. Since FIG. 3 and FIG. 4 are based on FIG. 2, there is a bottom in FIG. However, more generally, it shows a tendency of monotonic increase, monotonous decrease, bottom, or peak. As a result, if it is monotonously increased, the energy consumption is minimized when the minimum voltage of the DC-DC power supply specification is used. On the other hand, if it is monotonously decreasing, it will be the most energy efficient if the maximum voltage of the DC-DC power supply specification is used. Similarly, the input voltage that gives the bottom is used for the bottom, and the minimum or maximum voltage of the DC-DC power supply specification is used for the peak.

次に、情報処理装置の一例である通信装置の構成を図5を用いて説明しよう。ここで、図5は通信装置のブロック図である。図5において、通信装置1は、AC-DC電源2と、複数の論理モジュール30と、制御モジュール40で構成される。   Next, the configuration of a communication apparatus that is an example of an information processing apparatus will be described with reference to FIG. Here, FIG. 5 is a block diagram of the communication apparatus. In FIG. 5, the communication device 1 includes an AC-DC power supply 2, a plurality of logic modules 30, and a control module 40.

AC-DC電源2は、AC入力から装置内の中間電圧Vmを生成する。また、AC-DC電源2は、その内部に出力電圧調整部21と出力電流測定部22を有する。AC-DC電源2は、制御モジュール40との間で、電圧制御信号51を受信し、電流測定値信号52を送信する。   The AC-DC power supply 2 generates an intermediate voltage Vm in the apparatus from the AC input. The AC-DC power supply 2 includes an output voltage adjustment unit 21 and an output current measurement unit 22 therein. The AC-DC power supply 2 receives the voltage control signal 51 and transmits the current measurement value signal 52 to and from the control module 40.

論理モジュール30は、中間電圧Vmを電源として動作し、その内部に論理回路と、論理回路で使用する電源を生成するDC-DC電源を有する。なお、ここでは複数の論理モジュール30に実装されたDC-DC電源と論理回路とを合成して、論理モジュール30−1に代表して、DC-DC電源100、論理回路110として図示した。ここで、DC-DC電源100は、入力DCVmボルト、Imアンペア、出力DCVoボルト、Ioアンペア、変換効率η(Vm,Io)である。また、DC-DC電源100は、入力VmL〜VmHの範囲で、出力Voを維持する。   The logic module 30 operates using the intermediate voltage Vm as a power source, and includes a logic circuit and a DC-DC power source for generating a power source used in the logic circuit. Here, a DC-DC power supply and a logic circuit mounted on a plurality of logic modules 30 are combined and shown as a DC-DC power supply 100 and a logic circuit 110 on behalf of the logic module 30-1. Here, the DC-DC power supply 100 has input DCVm volts, Im amps, output DCVo volts, Io amps, and conversion efficiency η (Vm, Io). Further, the DC-DC power supply 100 maintains the output Vo in the range of the input VmL to VmH.

論理モジュール30は通信ケーブル6によって装置の外部とインタフェースを有し、通信ケーブル6で送受信されるデータトラフィックの特性により、論理モジュール30の消費電流特性は変動する。さらに、論理モジュール30は制御モジュール40との間に動作状態信号53のンタフェースをもち、動作状態信号53で、データトラフィックの送受信データ量(BPS(Bit Per Second)値)や送受信パケット量(PPS(Packet Per Second)値)などを制御モジュール40に送信する。   The logic module 30 has an interface with the outside of the apparatus through the communication cable 6, and the current consumption characteristic of the logic module 30 varies depending on the characteristics of data traffic transmitted and received through the communication cable 6. Further, the logic module 30 has an interface of an operation state signal 53 with the control module 40, and the operation state signal 53 is used to transmit / receive a data traffic amount (BPS (Bit Per Second) value) and a transmission / reception packet amount (PPS ( Packet Per Second) value) and the like are transmitted to the control module 40.

制御モジュール40は、AC-DC電源2に対して電圧制御信号51によって中間電圧Vmを制御し、電流値信号52により論理モジュール30に供給される電流値を観測し、論理モジュール30で消費する電力Piを最小化する制御動作を行う。この制御動作は自律的におこなうことも、論理モジュール30からの動作状態信号53をトリガーとすることもできる。   The control module 40 controls the intermediate voltage Vm by the voltage control signal 51 with respect to the AC-DC power supply 2, observes the current value supplied to the logic module 30 by the current value signal 52, and consumes power by the logic module 30. A control operation for minimizing Pi is performed. This control operation can be performed autonomously, or an operation state signal 53 from the logic module 30 can be used as a trigger.

制御モジュール40は、図示しないマイクロコンピュータを含むプログラム実行部と、制御信号出力と観測信号入力回路(図示せず)とで構成する。制御モジュール40は、DC-DC電源100が一定電圧を出力可能なVmL〜VmHの範囲で、AC-DC電源2の出力を徐々に変え、測定した電流値との積を蓄積して、電力Piを最小とする動作点Vm(kmin)を見出す。制御モジュール40は、AC-DC電源2の出力電圧調整部21を調整して、その出力をVm(kmin)とすることよって、論理モジュール30の消費電力効率を最適化する。   The control module 40 includes a program execution unit including a microcomputer (not shown), a control signal output, and an observation signal input circuit (not shown). The control module 40 gradually changes the output of the AC-DC power supply 2 in the range of VmL to VmH in which the DC-DC power supply 100 can output a constant voltage, accumulates the product with the measured current value, and stores the power Pi. Find the operating point Vm (kmin) that minimizes. The control module 40 adjusts the output voltage adjustment unit 21 of the AC-DC power supply 2 and optimizes the power consumption efficiency of the logic module 30 by setting the output to Vm (kmin).

論理モジュールの消費電流特性について、図6を用いて説明する。図6は通信装置のブロック図であり、図1の論理モジュールの構成を詳細に示している。図6において、通信装置1は、AC-DC電源2と論理モジュール30とから構成されている。さらに、論理モジュール30は、複数のDCDC電源と複数の論理回路とから構成されている。複数のDC-DC電源はDC5V,DC3.3V,DC2.5V、DC1.8Vの各直流電圧を出力する。複数のDC-DC電源は、一つのDC-DC電源100と看做すことができる。論理回路は、物理層処理部111、フォワーディング処理部112、パケット処理部113、そしてコントロールプレーン部114とからなっている。物理層処理部111は、DC5ボルトで動作し、フォワーディング処理部112は、DC3.3ボルトで動作する。パケット処理部113は、DC2.5ボルトで動作し、コントロールプレーン部114は、DC1.8ボルトで動作する。   The current consumption characteristics of the logic module will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a block diagram of the communication apparatus, and shows the configuration of the logic module of FIG. 1 in detail. In FIG. 6, the communication device 1 includes an AC-DC power supply 2 and a logic module 30. Further, the logic module 30 includes a plurality of DCDC power supplies and a plurality of logic circuits. The plurality of DC-DC power supplies output DC voltages of DC5V, DC3.3V, DC2.5V, and DC1.8V. The plurality of DC-DC power supplies can be regarded as one DC-DC power supply 100. The logic circuit includes a physical layer processing unit 111, a forwarding processing unit 112, a packet processing unit 113, and a control plane unit 114. The physical layer processing unit 111 operates at DC 5 volts, and the forwarding processing unit 112 operates at DC 3.3 volts. The packet processing unit 113 operates at DC 2.5 volts, and the control plane unit 114 operates at DC 1.8 volts.

一般に通信処理装置は、データの転送処理を行うデータプレーン部115と転送を制御するコントロールプレーン部114とに分けられる。図6のパケット処理部113、フォワーディング処理部112、物理層処理部111はデータプレーン部115を構成する。
なお、図6において、制御モジュールは図示の簡便のため省略した。
Generally, the communication processing apparatus is divided into a data plane unit 115 that performs data transfer processing and a control plane unit 114 that controls transfer. The packet processing unit 113, the forwarding processing unit 112, and the physical layer processing unit 111 in FIG. 6 constitute a data plane unit 115.
In FIG. 6, the control module is omitted for convenience of illustration.

図7を用いて論理回路の処理部の消費電力特性を説明する。ここで、図7は論理回路の処理部の消費電力特性を説明する図である。図7において、通信装置1の各処理部は、時々刻々変化するデータトラフィックの特性により消費電力が変化するのが一般的である。また、そのとき、各処理部に電源を供給するDC-DC電源の変換効率ηも変化する。したがって、論理モジュール全体の電源効率も時々刻々変化する。このため、論理モジュールへの供給電圧Vmを一定とすると、きめ細かい効率化が出来ない。   The power consumption characteristics of the processing unit of the logic circuit will be described with reference to FIG. Here, FIG. 7 is a diagram illustrating the power consumption characteristics of the processing unit of the logic circuit. In FIG. 7, the power consumption of each processing unit of the communication device 1 generally changes depending on the data traffic characteristics that change from moment to moment. At that time, the conversion efficiency η of the DC-DC power supply that supplies power to each processing unit also changes. Therefore, the power supply efficiency of the entire logic module also changes from moment to moment. For this reason, if the supply voltage Vm to the logic module is constant, detailed efficiency cannot be achieved.

図8および図9を用いて、最大効率を得る中間電圧の決定アルゴリズムを説明する。ここで、図8は、AC-DC電源の出力電圧(中間電圧)と出力電力の関係を説明する図である。図9は制御モジュールの動作フロー図である。   An intermediate voltage determination algorithm for obtaining the maximum efficiency will be described with reference to FIGS. 8 and 9. Here, FIG. 8 is a diagram for explaining the relationship between the output voltage (intermediate voltage) of the AC-DC power supply and the output power. FIG. 9 is an operation flowchart of the control module.

図8において、DC-DC電源100の入力仕様VmL〜VmHの範囲を、N(Nは2以上の整数)分割し、Vm(0)〜Vm(N)とする。制御モジュール40は、各測定電圧でIi(k)を測定し、電力Pi(k)=Vm(k)・Ii(k)を演算する。   In FIG. 8, the range of the input specifications VmL to VmH of the DC-DC power supply 100 is divided into N (N is an integer of 2 or more) to be Vm (0) to Vm (N). The control module 40 measures Ii (k) at each measurement voltage and calculates electric power Pi (k) = Vm (k) · Ii (k).

図9において、制御モジュール40は、パラメータkを0(ゼロ)にセットする(S1)。制御モジュール40は、DC-DC電源100の入力仕様VmL〜VmHの範囲を分割数N(Nは自然数)で割り、電圧の刻みΔVm(delta Vm)を演算する(S2)。制御モジュール40は、Vm(0)にVmLをセットする(S3)次に、制御モジュール40は、出力電圧調整部21に対して、電圧制御信号51を用いて、中間電圧としてVm(k)ボルトを指示する(S4)。出力電圧調整部21は、中間電圧Vm(k)ボルトを設定し、制御モジュール40は、出力電流測定部22が測定した出力電流Ii(k)を把握する(S5)。   In FIG. 9, the control module 40 sets a parameter k to 0 (zero) (S1). The control module 40 divides the range of the input specifications VmL to VmH of the DC-DC power supply 100 by the division number N (N is a natural number), and calculates a voltage step ΔVm (delta Vm) (S2). The control module 40 sets Vm (0) to Vm (0) (S3). Next, the control module 40 uses the voltage control signal 51 to the output voltage adjustment unit 21 as an intermediate voltage Vm (k) volts. (S4). The output voltage adjustment unit 21 sets the intermediate voltage Vm (k) volts, and the control module 40 grasps the output current Ii (k) measured by the output current measurement unit 22 (S5).

制御モジュール40は、そのときの電力P(k)を、Vm(k)・Ii(k)から求める(S6)。制御モジュール40は、パラメータkが分割数Nと等しいか判定し(S7)、YesならばPi(k)の配列の中から最小値を与えるkをKminとする(S8)。電圧制御信号51を用いて、出力電圧調整部21に対して、中間電圧Vm(kmin)をセット(S9)し、終了する。   The control module 40 calculates the power P (k) at that time from Vm (k) · Ii (k) (S6). The control module 40 determines whether or not the parameter k is equal to the division number N (S7). If Yes, k that gives the minimum value from the array of Pi (k) is set to Kmin (S8). Using the voltage control signal 51, the intermediate voltage Vm (kmin) is set to the output voltage adjusting unit 21 (S9), and the process ends.

ステップ7において、制御モジュール40は、Noならばパラメータkをインクリメントする(S10)。制御モジュール40は、Vm(k)にVmL+k・ΔVmをセット(S11)し、ステップ4に戻る。   In Step 7, if No, the control module 40 increments the parameter k (S10). The control module 40 sets Vm + k · ΔVm to Vm (k) (S11), and returns to Step 4.

なお、図9に示す動作は、DC-DC電源100の入力電圧仕様VmL〜VmHの範囲内で、AC-DC電源2の出力電圧を変えているので、通信装置の実運用には、なんら問題を与えることはない。また、電圧の可変範囲VmL〜VmHをDC-DC電源100の入力仕様としたが、AC-DC電源の出力電圧可変仕様であっても良い。つまり、DC-DC電源100の入力仕様とAC-DC電源の出力電圧可変仕様とが重なる範囲であれば、予め定めた電圧範囲で電圧を変更すればよい。   Note that the operation shown in FIG. 9 changes the output voltage of the AC-DC power supply 2 within the range of the input voltage specifications VmL to VmH of the DC-DC power supply 100, so there is no problem in the actual operation of the communication apparatus. Never give. Further, although the voltage variable range VmL to VmH is the input specification of the DC-DC power supply 100, the output voltage variable specification of the AC-DC power supply may be used. That is, as long as the input specification of the DC-DC power supply 100 and the output voltage variable specification of the AC-DC power supply overlap, the voltage may be changed within a predetermined voltage range.

本実施例に拠れば、変換効率最大となる動作点の検出アルゴリズムを、制御モジュール40が自律的に、一定間隔で行うことで、時々刻々変化する消費電力特性に対して、最適に動作することができる。また、論理モジュール30からの動作状態信号53を制御モジュール40が常時監視し大きく変化した場合に、論理モジュール30の動作状態が変化したものとして、変換効率最大となる動作点の検出アルゴリズムを実行することによっても、消費電力効率が装置の動作状態に追従して、常に最適化が可能となる。   According to the present embodiment, the control module 40 autonomously performs the detection algorithm of the operating point that maximizes the conversion efficiency at regular intervals, so that it operates optimally with respect to the power consumption characteristics that change every moment. Can do. In addition, when the control module 40 constantly monitors and greatly changes the operation state signal 53 from the logic module 30, an operation point detection algorithm that maximizes the conversion efficiency is executed assuming that the operation state of the logic module 30 has changed. Even in this case, the power consumption efficiency follows the operating state of the apparatus and can always be optimized.

記号を説明する図である。It is a figure explaining a symbol. 出力電流と変換効率の関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between output current and conversion efficiency. 入力電圧と変換効率の関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between an input voltage and conversion efficiency. 入力電圧と入力電力の関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between an input voltage and input electric power. 通信装置のブロック図である。It is a block diagram of a communication apparatus. 通信装置のブロック図である。It is a block diagram of a communication apparatus. 論理回路の処理部の消費電力特性を説明する図である。It is a figure explaining the power consumption characteristic of the process part of a logic circuit. AC-DC電源の出力電圧(中間電圧)と出力電力の関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the output voltage (intermediate voltage) of AC-DC power supply, and output electric power. 制御モジュールの動作フロー図である。It is an operation | movement flowchart of a control module.

符号の説明Explanation of symbols

1…通信装置、2…AC-DC電源、6…通信ケーブル、21…出力電圧調整部、22…出力電流測定部、30…論理モジュール、40…制御モジュール、51…電圧制御信号、52…電流値信号、53…動作状態信号、100…DC-DC電源、110…論理回路、114…コントロールプレーン部、115…データプレーン部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Communication apparatus, 2 ... AC-DC power supply, 6 ... Communication cable, 21 ... Output voltage adjustment part, 22 ... Output current measurement part, 30 ... Logic module, 40 ... Control module, 51 ... Voltage control signal, 52 ... Current Value signal, 53... Operational state signal, 100... DC-DC power supply, 110... Logic circuit, 114.

Claims (9)

交流から、DC-DC電源に供給する中間電圧の直流を生成する電源装置において、
前記中間電圧の値を変化させながら出力電流を測定し、前記DC-DC電源の消費電力が少ないと判断する値に、前記中間電圧を設定することを特徴とする電源装置。
In a power supply device that generates a direct current of an intermediate voltage to be supplied to a DC-DC power supply from an alternating current,
A power supply apparatus, wherein an output current is measured while changing the value of the intermediate voltage, and the intermediate voltage is set to a value for determining that the power consumption of the DC-DC power supply is low.
交流から中間電圧の直流を生成する第1の電源と、前記中間電圧から電子部品供給電圧の直流を生成する第2の電源とを含む情報処理装置において、
前記第1の電源は、前記中間電圧を調整する出力電圧調整部と、前記中間電圧の電流値を測定する出力電流測定部とを含むことを特徴とする情報処理装置。
In an information processing apparatus including a first power source that generates a direct current of an intermediate voltage from alternating current, and a second power source that generates a direct current of an electronic component supply voltage from the intermediate voltage,
The information processing apparatus according to claim 1, wherein the first power source includes an output voltage adjustment unit that adjusts the intermediate voltage, and an output current measurement unit that measures a current value of the intermediate voltage.
交流から中間電圧の直流を生成する第1の電源と、前記中間電圧から電子部品供給電圧の直流を生成する第2の電源と、前記第1の電源の前記中間電圧を設定し、前記中間電圧の電流値をモニタする制御部とを含む情報処理装置において、
前記制御部は、前記中間電圧の値を変化させながら出力電流をモニタし、前記第2の電源の消費電力が少ないと判断する値に、前記中間電圧を設定することを特徴とする情報処理装置。
A first power source that generates a direct current of an intermediate voltage from an alternating current; a second power source that generates a direct current of an electronic component supply voltage from the intermediate voltage; and the intermediate voltage of the first power supply is set, and the intermediate voltage And an information processing apparatus including a control unit that monitors the current value of
The control unit monitors the output current while changing the value of the intermediate voltage, and sets the intermediate voltage to a value that determines that the power consumption of the second power supply is low. .
請求項2または3に記載の情報処理装置であって、
前記第2の電源は、論理回路を実装した論理モジュール上に実装されていることを特徴とする情報処理装置。
The information processing apparatus according to claim 2 or 3,
The information processing apparatus, wherein the second power source is mounted on a logic module on which a logic circuit is mounted.
請求項3に記載の情報処理装置であって、
前記制御部は、定期的に前記中間電圧の設定を実施することを特徴とする情報処理装置。
The information processing apparatus according to claim 3,
The information processing apparatus, wherein the control unit periodically sets the intermediate voltage.
請求項4に記載の情報処理装置であって、
前記制御部は、前記論理モジュールからの信号に基づいて、前記中間電圧の設定を実施することを特徴とする情報処理装置。
The information processing apparatus according to claim 4,
The information processing apparatus, wherein the control unit sets the intermediate voltage based on a signal from the logic module.
負荷側にDC-DC電源を接続した出力電圧可変電源の電圧出力設定方法であって、
予め定めた範囲の電圧幅内の少なくとも3つの電圧で、当該電圧での電流値を測定するステップと、
前記少なくとも3つの電圧での少なくとも3つ消費電力を求めるステップと、
前記少なくとも3つの消費電力から、より少ない消費電力を選択するステップと、
前記より少ない消費電力を得た前記少なくとも3つの電力の一つを、前記電圧出力に設定するステップとを含む出力電圧可変電源の電圧出力設定方法。
A voltage output setting method for an output voltage variable power supply in which a DC-DC power supply is connected to the load side,
Measuring a current value at the voltage with at least three voltages within a voltage range of a predetermined range;
Determining at least three power consumptions at the at least three voltages;
Selecting less power consumption from the at least three power consumptions;
A voltage output setting method for an output voltage variable power supply, including the step of setting one of the at least three powers that have obtained less power consumption as the voltage output.
請求項7に記載の出力電圧可変電源の電圧出力設定方法であって、
前記電流値を測定するステップは、定期的に開始されることを特徴とする出力電圧可変電源の電圧出力設定方法。
A voltage output setting method for an output voltage variable power supply according to claim 7,
The step of measuring the current value is started periodically, and a voltage output setting method for an output voltage variable power supply.
請求項7に記載の出力電圧可変電源の電圧出力設定方法であって、
前記電流値を測定するステップは、前記DC-DC電源の負荷からの信号に基づいて開始されることを特徴とする出力電圧可変電源の電圧出力設定方法。
A voltage output setting method for an output voltage variable power supply according to claim 7,
The step of measuring the current value is started based on a signal from a load of the DC-DC power supply, and a voltage output setting method for an output voltage variable power supply.
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