JP2010517500A - Ｄｃ大電力配電アセンブリ - Google Patents

Abstract

ＤＣ大電力配電システムは、１つまたは複数の蓄積コンデンサと並列の負荷に電力を供給する。システムは、ホットスワップ・コントローラおよび、ＤＣ源とコンデンサ／負荷の間に直列に接続された、並列接続されたトランジスタのアレイを含む。パワーコンタクタは、トランジスタ・アレイと並列に接続され、これらは共にコントローラの制御出力に接続される。コントローラは、入力過大電圧、入力過小電圧、および過大電流など、関心のある様々な回路状態をモニタする。回路状態が指定されたパラメータを満たす場合は、コントローラは、突入電流を制限するようにコンデンサを充電するために、トランジスタを活動化する。充電の後、コントローラは、トランジスタをシャントし継続的動作時に１５０アンペア以上の電流を伝送するように、パワーコンタクタを活動化する。モニタされる回路状態のいずれかが指定されたパラメータを満たさない場合は、コントローラは、パワーコンタクタおよび／またはトランジスタを非活動化することによって回路の動作を停止する。

Description

本発明は、電気システムに関し、より詳細には、ＤＣ電源および調節システムに関する。

多くの電子システムは、ＤＣ（直流）電力の供給を必要とする。口語的に言えば、ＤＣ電力は、高い電圧（すなわち電位）から低い電圧への一定方向の電流の流れを必要とする。（ＡＣ（交流）電力用途では、電流の大きさと方向は周期的に変化する。）ＤＣ配電システムは、動作するのにＤＣ電力を必要とする電子回路およびデバイスに、ＤＣ電力を供給するために用いられる。したがって、ＤＣ配電システムは通常、以下の１つまたは複数の機能を行い、すなわち、ＡＣ源をＤＣ波形に変換する；変換されたＤＣ波形を調節かつ／またはより望ましい形、たとえば異なる電圧レベルまたはより純粋なＤＣ波形に変換する；安全および／または他の制御目的のために入力および／または出力電力波形をモニタし制御することである。

大電力ＤＣ供給システムは同様の機能を行うが、大量のＤＣ電力を必要とする電子回路用途で用いられる。たとえば商業用および官用無線通信システムでは、長距離無線伝送のために音声およびデータ信号を増幅するのに、ＲＦ（無線周波数）増幅器および他の大電力電子回路が用いられる。増幅器は、入力および出力電力ライン／バス、電源／フィルタ／バイパス・コンデンサを有するＤＣパネル基板、および回路遮断器のバンクを含む、フレームまたは他の支持アセンブリ内に収容される。通常のフレームでは、その中に収容された電子デバイスは、数百アンペアの電流および数千ワットのレベルでのＤＣ電力を必要とし得る。

高い電圧および／または電流レベルを必要とするので、大電力ＤＣ配電システムは、ロバストな大容量の構成要素、および一部の用途では、よりロバストなモニタおよび保護方式が必要である。たとえば、いくつかの用途は、過大電圧保護対策（たとえば、入力／供給源電圧が大幅に増加する状況に対する保護）、過小電圧保護対策（たとえば、入力／供給源電圧が低下または取り除かれた状況に対する保護）、回路遮断器機能、および電流突入保護を必要とし得る。後者に関しては、ＤＣ電力システムが最初に活動化されるときに、コンデンサのインピーダンスの結果として高レベルの過度電流が発生され得る。大きなフィルタおよび蓄積コンデンサは短絡として働き、高速の立ち上がり時間を有する即時の突入サージ電流を生じる。ピーク突入電流は、回路の定常状態電流レベルより数桁大きくなり得る。この電力サージはシステム構成要素を著しく損傷することがあり、結果としてヒューズの溶断および回路遮断器の作動を生じ得る。

Ｓｕｍｍｉｔ Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ（商標）ＳＭＨ４８１２ホットスワップ・コントローラ・データシート ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｕｍｍｉｔｍｉｃｒｏ．ｃｏｍ／ｐｒｏｄ＿ｓｅｌｅｃｔ／ｓｕｍｍａｒｙ／ｐｄｆ／ＳＭＨ４８１２．ｐｄｆ

伝統的には電流突入保護は、大きな大容量抵抗器によってもたらされてきた。まず抵抗器は、蓄積／フィルタ・コンデンサを充電する。次いで抵抗器は、大電流リレーを用いて短絡される。このような回路は有効であるが、非常に嵩張り、抵抗器は負荷が短絡された場合に故障し得る。さらに、たとえば過大電圧および過小電圧保護対策などの、低電圧および高電圧ドロップアウトは提供されない。

本発明の一実施形態は、通信ネットワーク等に用いられるものなどの電子デバイスに、ＤＣ電力を供給するためのＤＣ大電力配電アセンブリに関する。アセンブリは、ＤＣ源（たとえば、供給ラインとリターン・ラインの間に印加されるＤＣ電圧）、蓄積コンデンサ・システム、および制御回路を含む。並列接続された複数のトランジスタは、ＤＣ源と蓄積コンデンサ・システムの間に直列に接続される。バイパス構成要素は、トランジスタと並列に接続される。（「バイパス構成要素」とは、開路／オフ状態と、閉路／オンの低抵抗状態との間で制御可能な電気デバイスまたは構成要素を意味する。）トランジスタおよびバイパス構成要素は、制御回路の別々の制御出力に接続される。動作の際には、配電アセンブリが初期起動すると、制御回路は、突入電流を制限するように制御された形で蓄積コンデンサ・システムを充電するために、並列接続されたトランジスタを活動化する。コンデンサが充電された後（これは通常、トランジスタが完全なオン状態に入る少し前に生ずる）、制御回路は、トランジスタをシャントするためのバイパス構成要素を活動化する。「シャント」とは、その標準の電気的な意味で用いられ、電流の一部分に対する代替経路を形成する、電気回路における２点間の低抵抗接続を意味する。したがって、ＤＣ電力を負荷に供給するための、配電アセンブリの定常状態動作モードに相当するこのモードでは、主ＤＣ電流は、トランジスタを通る代わりにバイパス構成要素を通って導かれ、それにより配電アセンブリによって消費される電力の大きさを低減し、大きなトランジスタ・ヒートシンクを不要にする。（「主」ＤＣ電流とは、配電アセンブリによって扱われる電流の大部分に相当する、負荷および／または蓄積コンデンサ・システムに供給される電流を指す。）

他の実施形態では、制御回路は、電力配電アセンブリの１つまたは複数の回路状態をモニタする。（「回路状態」とは、電流レベル、電圧レベル、温度、「オン／オフ」状態など、動作中の回路またはその一部分の状態または値を指す。）蓄積コンデンサ・システムを充電するためのトランジスタの最初の活動化の前に、モニタされる回路状態のいずれかが指定された動作パラメータ（たとえば、指定された／所望の値、または値の範囲）を満たさない場合は、トランジスタもバイパス構成要素も活動化されない。トランジスタが活動化された後に、モニタされる回路状態のいずれかが指定された動作パラメータを満たさない場合は、配電アセンブリの動作は、（開回路状態を生ずるように）バイパス構成要素を非活動化し、かつ／またはオフ状態に入るまたはオフ状態に留まるようにトランジスタを制御することによって停止される。モニタされる回路状態の例としては、ＤＣ源過大電圧状態（たとえば制御回路は、ＤＣ源が指定された電圧レベルより上昇するかどうかをモニタする）、ＤＣ源過小電圧状態（たとえば制御回路は、ＤＣ源が指定された電圧レベルより低下するかどうかをモニタする）、および過大電流状態（たとえば制御回路は、主ＤＣ電流が指定されたレベルより上昇するかどうかをモニタする）が含まれる。過大電流状態は、トランジスタおよびバイパス構成要素に直列に接続された大容量抵抗器の両端の電圧を測定することによってモニタすることができる。（「大容量」とは、定常状態動作時に電力配電アセンブリの主ＤＣ電流を扱うことができる抵抗器を意味する。）

他の実施形態では、配電アセンブリは、定常状態動作時に少なくとも約１５０アンペアの主ＤＣ電流を供給するように定格された大電力配電アセンブリである。このような電流負荷を扱うために、バイパス構成要素は、パワーコンタクタ、または他の高負荷用リレーのようなデバイスとすることができる。さらにＤＣ源、トランジスタ、および／またはバイパス構成要素は、この大きさの電流負荷を伝送するように定格された金属バスバーを用いて接続することができる。典型的には蓄積コンデンサ・システムは、合計の電気蓄積容量が少なくとも約１００，０００μＦの１つまたは複数のコンデンサを含むことになる。

他の実施形態では、制御回路は、ＩＣ（集積回路）コントローラ部、および関心のある回路状態のモニタに用いるための１つまたは複数の外部検出構成要素を含む。コントローラは、様々なモニタ入力と様々な制御出力とを含み、そのうちの２つはトランジスタおよびバイパス構成要素に接続される。コントローラは、ホットスワップ・コントローラなどの、他の場面での使用のための既存の市販のコントローラでよい。（ホットスワップ・コントローラは、ラインカードまたは他の回路基板が電気的に活線状態のバックプレーンに挿入される場合に、通常、ラインカードが最初に挿入されるときに突入電流を制限するように単一のＦＥＴまたは他のトランジスタを制御することによって低電流用途での損傷および動作障害を防止する。次いでＦＥＴは、継続的動作時には（１つまたは複数の）ラインカードによって引き出される主電流を伝送する。）

他の実施形態では、並列接続されたトランジスタ（典型的には、６個から１２個の並列接続されたトランジスタが存在することになる）は、高度に対称的なアレイに配置構成され、場合によってはトランジスタの時間遅延を補償しトランジスタでの電流キャンセリングのために、高インピーダンスゲート抵抗器が設けられる。これは、蓄積コンデンサ・システムを充電する短い期間、トランジスタを線形動作状態に置くための、コントローラによる複数のトランジスタの制御を容易にする。それにより、抵抗器および大型ヒートシンクを用いる必要なしに、たとえば８０００ワットにて１５０アンペアなどの大きな電流および電力レベルにおいても突入電流は制限される。

他の実施形態では、ＩＣベースのホットスワップ・コントローラは、（ｉ）蓄積コンデンサ・システムを充電するときに突入電流を制御するための並列接続されたトランジスタのアレイ、（ｉｉ）過大電圧、過小電圧、および過大電流状態をモニタするための、大容量（適切な場合）、および他の検出構成要素、（ｉｉｉ）定常状態動作時にトランジスタをバイパスするためのバイパス構成要素、と共に用いられる。このような構成で、電力アセンブリは低コストで、サイズが小型で（たとえば大型ヒートシンクはない）、再使用が可能であり、電流突入保護、ならびに非常に大きな電流および電力レベルでの先進のモニタリング機能の両方を実現する。

他の実施形態では、ＤＣ大電力配電システムは、１つまたは複数の蓄積コンデンサと並列に接続された負荷に電力を供給する。システムは、ホットスワップ・コントローラおよび、ＤＣ源とコンデンサおよび負荷との間に直列に接続された、並列接続されたトランジスタのアレイを含む。パワーコンタクタは、トランジスタ・アレイと並列に接続され、これらは共にコントローラの別々の制御出力に接続される。コントローラは、入力過大電圧、入力過小電圧、および過大電流など、関心のある様々な回路状態をモニタする。初期起動すると、回路状態が指定されたパラメータを満たす場合は、コントローラは、突入電流を制限するようにコンデンサを充電するために、トランジスタを活動化する。充電の後、コントローラは、トランジスタをシャントし継続的動作時に１５０アンペア以上の電流を伝送するように、パワーコンタクタを活動化する。継続的動作時に、モニタされる回路状態のいずれかが指定されたパラメータを満たさない場合は、コントローラは、コンタクタおよび／またはトランジスタを非活動化することによって回路の動作を停止する。

本発明は、添付の図面を参照して以下の非限定的な実施形態の説明を読むことによって、より良く理解されよう。

本発明の一実施形態による、ＤＣ大電力配電アセンブリ／システムの概略図である。 配電システムのもう１つの実施形態の概略図である。 電力配電システムの一部としてオプションとして用いるための、電流方向検出回路の概略図である。 逆極性保護回路の概略図である。 標準の個別トランジスタの斜視図である。 部分的に斜視図および部分的に概略形（原寸に比例しない）にて、本発明の一実施形態によるトランジスタ・アレイを示す図である。 システムの典型的な負荷部の概略図である。

図１〜６を参照すると、本発明は、ＤＣ大電力配電アセンブリまたはシステム１０、およびこのようなシステムを通じてＤＣ電力を制御かつ／または供給する方法に関する。図１に概要が示されるように、システム１０は、ＤＣ源１２（たとえば、供給ライン１４ａとリターン・ライン１４ｂの間に供給される電位）、蓄積コンデンサ・システム１６、ならびにモニタおよび制御回路／システム１８を含む。制御システム１８は、ＩＣ（集積回路）ホットスワップ・コントローラなどのコントローラ２０と、コントローラ２０に動作可能に電気的に接続された、１つまたは複数の外部モニタおよび制御構成要素２２とを含むことができる。並列接続されたトランジスタ２６のアレイ２４は、ＤＣ源１２と蓄積コンデンサ・システム１６の間に直列に接続される。バイパス構成要素２８は、トランジスタ・アレイ２４と並列に接続される。トランジスタ・アレイ２４およびバイパス構成要素２８は、制御システム１８の別々の制御出力に接続される。またＤＣ源１２およびトランジスタ・アレイ２４と直列に、（１つまたは複数の）負荷３０および（１つまたは複数の）回路遮断器３２が接続される。負荷３０は、たとえば、支持フレーム内に収容されたＲＦ増幅器など、動作のためにＤＣ電力を必要とする１つまたは複数の電気デバイスを含むことができる。

動作の際には、初期起動すると制御システム１８は、突入電流を制限するように制御された形で蓄積コンデンサ・システム１６を充電するために、並列接続されたトランジスタ２６を活動化する。具体的には、トランジスタ２６は「オフ」状態から「オン」状態に制御され、それらの間ではトランジスタは線形動作領域で動作する。線形動作領域ではトランジスタは可変抵抗器として機能し、突入電流を制限する。トランジスタは、蓄積コンデンサ・システム１６を充電するのに十分な短い期間（たとえば典型的には８０〜１００ｍｓｅｃ未満）、線形動作領域内に留まる。この期間の後に制御システム１８は、トランジスタをシャントするためにバイパス構成要素２８を活動化する。ＤＣ電力を負荷３０に供給するための、システム１０の定常状態動作モードに相当するこのモードでは、主ＤＣ電流「Ｉ」は、トランジスタ２６を通る代わりにバイパス構成要素２８を通って導かれ、それによりシステム１０によって消費される電力の大きさを低減する。

制御システム１８は継続的に、電力配電システム１０の１つまたは複数の回路状態をモニタする。上記のように、「回路状態」とは、電流レベル、電圧レベル、温度、「オン／オフ」状態など、動作中の回路またはその一部分の状態または値を指す。蓄積コンデンサ・システム１６を充電するためのトランジスタ・アレイ２４の最初の活動化の前に、モニタされる回路状態のいずれかが指定された動作パラメータ（たとえば、指定された／所望の値、または値の範囲）を満たさない場合は、トランジスタ２６もバイパス構成要素２８も活動化されない。このようにして、回路状態が指定された動作パラメータを満たすまで、システム１０は「オフ」すなわちスタンバイモードのままとなり、電力は負荷３０に供給されない。（また、制御システム１８を手動でリセットするまたは同様の操作を行うことが必要となり得る。）トランジスタ２６が活動化された後に、モニタされる回路状態のいずれかが指定された動作パラメータを満たさない場合は、制御システム１８は、（開回路状態を生ずるように）バイパス構成要素２８を非活動化することにより、かつ／またはオフ状態に入るまたはオフ状態に留まるようにトランジスタ２６を制御することにより、配電システム１０の動作を停止する。モニタされる回路状態の例としては、ＤＣ源過大電圧状態（たとえば制御システム１８は、ＤＣ源が指定された電圧レベルより上昇するかどうかをモニタする）、ＤＣ源過小電圧状態（たとえば制御システム１８は、ＤＣ源が指定された電圧レベルより低下するかどうかをモニタする）、および過大電流状態（たとえば制御システム１８は、主ＤＣ電流Ｉが指定されたレベルより上昇するかどうかをモニタする）が含まれる。過大電流状態は、トランジスタ・アレイ２４およびバイパス構成要素２８に直列に接続された大容量抵抗器３６などの検出構成要素３４を、主電流Ｉの配線経路に挿入することによってモニタすることができる。

次に、システム１０の一実施形態について、図２〜６に関連してより詳細に説明する。

上述のように、システム１０は、ネットワーク・ラインカードおよびＲＦ増幅器などの電子デバイスを動作させるのに高レベルのＤＣ電力を必要とする場面での使用に対して、特に適切である。多くの通信デバイスは、図において主ライン１４ａに供給されているのが示されるように、標準の−４８Ｖにて動作するように構成される。この電圧レベルにて、メイン供給ライン／バス１４ａに対して、主要な、定常状態の電流容量（たとえば、主電流Ｉ）は、２００アンペアもの大きさが必要となる場合があり、さらに大きいこともある。典型的な容量定格は、１５０アンペアである。このような大電流レベルを扱うために、供給ライン１４ａとリターン・ライン１４ｂ（主ＤＣ電流の経路に沿った構成要素間の相互接続部を含む）は、システム１０の電流容量以上の電流負荷を伝送するように定格された、高規格金属バスバー（たとえば銅バスバー）とすることができる。用途に応じて、他のタイプの高規格ラインまたはケーブルを用いてもよい。いずれの場合も図面中では、高規格の大電流配線経路は太線で表される。ＤＣ源１２は、ＤＣ発電機、電池システム、またはＡＣ送電線または他のＡＣ源に接続されたＤＣ電源（たとえば、整流器および／または変圧器をベースとする回路）などの、標準の大容量ＤＣ源である。蓄積コンデンサ・システム１６は、主ライン１４ａとリターン・ライン１４ｂの間に接続された１つまたは複数のバルク蓄積コンデンサ３８ａ、３８ｂ、およびＵＬ（登録商標）安全規格を満たすように各コンデンサと並列に接続されたブリーダ抵抗器４０ａ、４０ｂを含む。蓄積コンデンサ３８ａ、３８ｂは、負荷３０の総計の所要電力が増加したときに、高速な電力の供給源として働くことによって、システムからの全体的な電流の引き出しを調節するのに役立つ。大電力用途用には、蓄積コンデンサ・システム１６は、典型的には約１００，０００μＦ以上の合計の電気蓄積容量をもつことになる。

メイン供給ライン１４ａを通じて供給される主電流Ｉは、いくらか、より低い電流容量を有する回路遮断器３２を通って流れる、様々な枝路電流として分配される。（たとえば回路遮断器３２は、負荷に応じて通常１〜１００アンペアの範囲の容量のプラグ・イン型の回路遮断器でよい。）図１および２では回路遮断器および負荷はまとめて示されているが、実際には図６に示されるように、通常、各回路遮断器は別々に、指定された負荷デバイスと直列に接続され、それぞれの負荷／回路遮断器の対は、供給ラインとリターン・ラインの間に並列に接続される。システム１０によって与えられる制約内で、任意の特定の時間に流れる実際の主電流Ｉは、負荷デバイス３０によって引き出される電力に依存することになる。

モニタおよび制御システム１８は、様々な回路状態をモニタし、回路状態がシステム１０の所望の動作状態に対応する指定された動作パラメータを満たす場合に、コンデンサ・システムを充電するようにトランジスタ・アレイ２４を制御し、続いてトランジスタをシャントするためにバイパス構成要素２８を制御するように機能する。制御システム１８はまた、継続的モニタ時に回路状態が指定されたパラメータを満たさない場合は、システム１０をシャットダウンすることによって、電子式回路遮断器として機能する。制御システム１８は、ＩＣベースのコントローラ２０、および１つまたは複数の外部制御構成要素２２を含む。コントローラ２０は、低電力ホットスワップ用途向けのタイプの、標準のホットスワップ・コントローラでよい。

詳述すると、ホットスワップ・コントローラは、たとえば活線状態のバックプレーンに挿入されるラインカードなど、ラインカードまたは他の回路基板または電気デバイスの組み込みが、活線状態の電力源への取り付けを必要とする、低電力用途（たとえば４８Ｖにて数アンペア）での損傷および動作障害を防止する。デバイスが電力源に取り付けられるとき、放電された電源フィルタ・コンデンサは低インピーダンスを呈し、これは突入電流スパイクを受ける。電流スパイクは、電源故障または他の回路損傷を引き起こし得る。ホットスワップ・コントローラは、電力バックプレーン内またはデバイス内のいずれかにあり、デバイスが最初に活線状態の電力源に取り付けられるときに突入電流制限をもたらす。それらはまたデバイスが動作中に、短絡保護をもたらす。ほとんどの場合、ホットスワップ・コントローラは、単一のＮチャネルＭＯＳＦＥＴのオン抵抗をゆっくり減少させることによって突入電流を制限する。デバイスが最初に挿入されるとき、コントローラはＭＯＳＦＥＴをゆっくりと導通させ、ＭＯＳＦＥＴのドレイン端子の電圧がゼロ・ボルトから上昇する、または負電源によって電力供給されるデバイスの場合はゼロ・ボルトから低下することを可能にする。この目的のためにコントローラは、検出抵抗器（たとえば低電力表面実装抵抗器）の両端で電流を検出し、それに従ってＭＯＳＦＥＴのゲートを制御する。

ホットスワップ・コントローラは元々は大電力回路での使用を意図したものではなかったが、システム１０は、たとえば大容量検出抵抗器３４および対称的な複数トランジスタ・アレイ２４の利用により、安全で効果的な形でそのような使用を可能にするように構成される。さらに、定常状態動作において主電流をトランジスタ・アレイに通すことは、結果として電力消費が増加することになり、非常に大きなトランジスタ・アレイおよびヒートシンクが必要になることを考慮すると、バイパス構成要素２８を用いることにより、低コストおよび小型パッケージでのシステム１０の効率的な動作がさらに容易になる。以下でさらに説明するようにバイパス構成要素は、外部ＤＣ／ＤＣコンバータまたは他の外部デバイスをイネーブルするために従来の用途で用いられる、コントローラの既存の制御機能によって制御される。

コントローラ２０として用いるのに適当なホットスワップ・コントローラは、中でも、Ａｎａｌｏｇ Ｄｅｖｉｃｅｓ（商標）ＡＤＭ１０７０モデル、およびＳｕｍｍｉｔ Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ（商標）ＳＭＨ４８１２およびＳＭＨ４８０２モデルを含む。本明細書では実施例として、Ｓｕｍｍｉｔ Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ（商標）ＳＭＨ４８１２ホットスワップ・コントローラに関連して、電力配電システム１０の設計および動作についてさらに説明する。しかしコントローラが本明細書で述べられる通常の制御およびモニタ機能を有するならば、システム１０は任意のタイプのホットスワップ・コントローラを用いるように容易に適合させることができる。

図２に戻ると、コントローラ２０は、いくつかの入力および出力ピンまたは端子を含む標準のパッケージの集積回路である。たとえばＳＭＨ４８１２ホットスワップ・コントローラは、図２に示すように番号が付けられた１６個のピンを有する（一部のピンだけが用いられる）。コントローラ２０に電力供給するために、コントローラ２０の正電源ピン「Ｖｄｄ」は、抵抗器およびダイオード４２を通じてリターン・ライン１４ｂに接続される。ダイオード４２は、逆極性の入力電圧の可能性に対してコントローラ２０を保護する。コントローラ２０の負電源ピン「Ｖｓｓ」は、供給ライン１４ａに接続される。

コントローラ２０はまた、トランジスタ・アレイ２４を制御するための「ゲート」出力ピンを含む。ゲート・ピンは、トランジスタを「オフ」状態、線形領域状態、および「オン」状態の間で制御するためにトランジスタ２６のゲート端子４４に印加される、出力電圧を供給する。図５Ａに示されるように、各トランジスタ２６は、ゲート・コネクタ（「Ｇ」）４４、ドレイン・コネクタ（「Ｄ」）４６、およびソース・コネクタ（「Ｓ」）４８を有する、固体３端子デバイスである。これは非常に簡略化した説明となるが、このタイプのトランジスタは、ドレイン４６とソース４８の間に配置され、抵抗値がゲート端子４４に印加された電圧に依存する可変抵抗器を含むと見なすことができる。オフ状態では抵抗は極めて高くなり、たとえば実質的に開回路となる。オン状態では、抵抗は低くなる。線形領域では、抵抗は低抵抗と高抵抗の両極端の間で変化する。典型的には各トランジスタ２６は、パワーＭＯＳＦＥＴなど、個別にパッケージングされたＦＥＴ（電界効果トランジスタ）である。適当な例は、１７０アンペアの電流を伝送するように定格されたＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ（商標）からのＩＲＦＰＳ３８１０パワーＨＥＸＦＥＴ（商標）である。トランジスタ・アレイ２４は並列に接続された、すなわちゲート端子が共通接続され、ソース端子が共通接続され、ドレイン端子が共通接続された６個から１２個（多くの用途には６個で十分である）のトランジスタを含む。トランジスタ・アレイ２４は、コントローラ２０によって制御される通常は単一のトランジスタを置き換える。突入電流は、短い期間トランジスタ２６を線形領域で動作させることによって制限される。たとえば１５０アンペアの制限された突入電流では、トランジスタによって扱われる過渡電力は８０００ワットに達し得る。

トランジスタ２６の共通接続されたドレイン端子４６は、抵抗器およびダイオード５０を通じてコントローラ２０の「ドレイン・センス」ピンに接続される。ドレイン・センス・ピンによってコントローラ２０は、Ｖｓｓ値（たとえば−４８Ｖなど、供給ライン１４ａに存在する電圧）に対するドレイン端子の電圧をモニタする。ドレイン・センスが２．５Ｖの差未満に保たれない限り、（後述するように）バイパス構成要素を活動化するために用いられる、コントローラの「ＰＧ＃」（「パワー・グッド」）ピンは非イネーブルとなる。ドレイン・センス・ピンをモニタすることにより、コントローラはトランジスタ２６のいずれかが故障したかどうかを判定することが可能になる。

誘導性負荷の場合の電圧オーバシュートを制限するために、スナバ回路５２をトランジスタ・アレイ２４とリターン・ライン１４ｂの間に接続することができる。スナバ回路は図２に示すように構成されたコンデンサ、ダイオード、および抵抗器を含む。ダイオード５４は、蓄積コンデンサ３８ａ、３８ｂからの電流が低電圧供給ラインに入るのを防止するために、トランジスタ・アレイ２４と蓄積コンデンサ・システム１６とに直列に接続される。

ドレイン端子４６はさらに、それぞれの値がたとえば１０ｎＦおよび１ＫΩの、コンデンサおよび抵抗器を通じてコントローラのゲート・ピンに接続される。コントローラのゲート・ピンとセンス・ピンは、１００ｎＦのコンデンサを通じて相互接続される。これらの構成要素は、コントローラ２０、特にＳＭＨ４８１２の動作に対する帰還をもたらす。他のホットスワップ・コントローラまたは他のコントローラは一般に製造業者の説明書に従って、異なる帰還構成要素を用いるかまたはこのタイプの帰還構成要素を用いない場合がある。

検出抵抗器３６は、コントローラ２０のＶｓｓピンとセンス・ピンの間に接続され、またトランジスタ・アレイ２４と直列に接続される。センス・ピンは、主ＤＣ電流Ｉを伝送する検出抵抗器３６の両端で過大電流状態を検出するために、コントローラ２０によって用いられる回路遮断器センス入力である。指定された期間より長い間の、抵抗器３６の両端の５０ｍＶより大きい電圧降下は、たとえばトランジスタ２４および／またはバイパス構成要素２８を非活動化するために、コントローラの回路遮断器機能を作動させることになる。大電力用途には、検出抵抗器３６はメータシャントとすることができる。メータシャントは、電気使用量を測定するプロセスの一部としての電気料金メータ（または他のＤＣ測定デバイス）に用いられる、端子を有する（１つまたは複数の）金属バーに似た形で提供されることもある大電流、低インピーダンス抵抗器である。より具体的には、シャントは、抵抗器を通って流れる電流に比例するミリボルトの出力を（ミリボルトメータまたは計器に）送出する、特に設計された温度的に安定な抵抗器である。（この機能の目的は、依然として測定すべき量を表す電気信号を生成しながら、大きな電流負荷を測定計器からシャント／バイパスすることである。）通常のメータシャントは、０．５から１５，０００アンペアの範囲をとり得るそれらの全定格電流負荷にて、５０ｍＶまたは１００ｍＶの電圧降下で動作するように標準化されている。システム１０に適当なメータシャントとしては、Ｒａｍ Ｍｅｔｅｒ，Ｉｎｃ．から入手可能なＡ１５０Ａ５０シャント（１５０Ａにて５０ｍＶ）、およびＡＬ２００Ａ５０シャント（２００Ａにて５０ｍＶ）が含まれる（カタログ番号を参照している）。ホットスワップ・コントローラの通常の表面実装型および／または低電力型検出抵抗器を、メータシャントまたは他の大型シャント抵抗器に置き換えることにより、大電流の場面でのホットスワップ・コントローラの使用が容易になる。

上記のようにバイパス構成要素２８は、開路／オフ状態と、閉路／オンの低抵抗状態との間で制御可能な電気デバイスまたは構成要素である。大電力用途に対しては、通常、開回路状態と、閉路された無視できる抵抗の状態との間で動作可能な電気制御式機械的スイッチを指す、電気機械的バイパス構成要素を用いるのが最も有効である。リレーは、電気機械的バイパス構成要素の１つの例である。システム１０が大電力レベルを扱うことが意図されている場合は、パワーコンタクタを用いることができる。パワーコンタクタは、通常、電気車両および電力業界で用いられる、高負荷用のリレーのようなデバイスである。パワーコンタクタ２８は、小型のパッケージに共に収容されたコイル部５６およびスイッチ部５８を含む４端子デバイスである。スイッチ部５８は、ノーマル・オープンである。コイルおよびスイッチは、（たとえば指定された電圧をコイルの両端に印加することによって）コイルが活動化されたときに、スイッチ５８を閉路する電磁界をコイル５６が発するように動作可能に配置される。それによりコイルは、特定の電流負荷を伝送するように定格されたスイッチを制御するための低電圧制御素子として働く。適当なパワーコンタクタ２８としては、定格が１５０〜２００アンペア以上のＡｍｅｔｅｋ Ｐｒｅｓｔｏｌｉｔｅ（商標）ＪＢ４６シリーズＤＣコンタクタが含まれる。

パワーコンタクタ２８（または他のバイパス構成要素）のスイッチ部５８は、高規格の金属バスバーによってトランジスタ・アレイ２４と並列に接続される。スイッチ５８が開路されると、主電流経路はトランジスタ・アレイ２４を通る。スイッチ５８が閉路されると、主電流経路はスイッチを通る。スイッチはトランジスタと並列に接続されるので、スイッチを閉路することでトランジスタをシャントし、トランジスタを非活動化し、主電流Ｉはスイッチを通るように経路指定される。（スイッチが閉路されたときは、スイッチは非常に低い抵抗を呈し、実際上電圧降下を生じない。トランジスタのドレインおよびソース端子の両方の電圧は実際上同じであるので、トランジスタは非活動化され、高抵抗状態になる。電流のほとんど大部分は、閉路されたスイッチを通る最も抵抗の小さい経路をとる。）パワーコンタクタを通じて主電流Ｉをシャントすることにより、トランジスタは電流を過渡的に伝送するだけなので、トランジスタ用の大きなヒートシンクは不要になる。パワーコンタクタ２８のコイル部５６は、リターン・ライン１４ｂ（正電圧）と光アイソレータ６０の出力の間に接続される。光アイソレータ６０の入力は、コントローラ２０のＰＧ＃ピンに接続される。光アイソレータ６０は、耐圧能力が１２Ｖの、コントローラのＰＧ＃ピンからコイル５６を分離し、それによりコントローラ２０がパワーコンタクタ２８を制御することを可能にする。光アイソレータ６０は動作のために、いくつかの抵抗器とツェナー・ダイオードとを含む回路６２を用いてバイアスされる。（この回路６２はまた、電流を調節するように働く。）コントローラ２０のＰＧ＃出力は、「アクティブ・ロー」出力である。したがって、ＰＧ＃ピンが非イネーブルのときは、このピンは高インピーダンス状態となる。光アイソレータ６０はターン・オフされたままとなり、パワーコンタクタのコイル５６の両端には電圧は生じない。ＰＧ＃ピンがイネーブルされると、その出力は低い電圧に低下し、それによりコイルの一方の端子に供給ライン電圧（−４８Ｖ）を印加するように光アイソレータを活動化する。他方のコイル端子はリターン・ライン１４ｂに接続されているので、コイルの両端子の間の電圧差は、スイッチ５８を閉路するようにコイル５６を活動化する。ＤＣパワーコンタクタ２８が負荷状態で開路するときのアーク発生をなくすために、スイッチ部５８の両端子と並列にアーク抑制コンデンサ６４を接続することができる。

ホットスワップ・コントローラ２０はまた、「ＵＶ」（過小電圧）、および「ＯＶ」（過大電圧）モニタ入力を含む。ＵＶおよびＯＶ入力は、たとえば供給ライン１４ａと１４ｂの間に存在する電圧が所望のレベルより増加するまたは所望のレベルより低下する場合など、ＤＣ電圧源１２がユーザ定義の限界値を超えたときに検出するために、外部抵抗分圧器ラダー６６、６８と関連して動作する１組の比較器を形成する。過大電圧または過小電圧状態がそれぞれＯＶまたはＵＶ入力ピンにて検出された場合は、ゲート端子はディスエーブルされてトランジスタ・アレイ２４を非活動化する。パワーコンタクタ２８も、非活動化される。図２に示すように２つの抵抗器ラダーを用いる代わりに、単一の抵抗器ラダーを代わりに用いてもよい。ＯＶ入力上のノイズ抑制のために、ＯＶ入力と供給ライン１４ａの間にコンデンサ７０を配置することができる。

動作の際には、たとえばＤＣ電源１２によって供給されるなど、供給ライン１４ａとリターン・ライン１４ｂの間に最初に電圧が印加されると、コントローラ２０は「パワー・オン」状態すなわち起動状態に入る。初めは、コントローラ２０のゲート出力ピンおよびＰＧ＃出力ピンは共にディスエーブルされたままであり、これはトランジスタ・アレイ２４およびパワーコンタクタ２８は非活動化されていることを意味する。この初期状態では、コンデンサ・システム１６または負荷３０に電力は供給されない。接点のはね返りおよび内部レギュレータの安定化を許容するための非常に短い遅延の後に、コントローラ２０は、それぞれＵＶおよびＯＶ入力ピンに接続された内部過小電圧および過大電圧回路によって、ライン１４ａとライン１４ｂの間のＤＣ源電圧がユーザ定義の範囲内であるかどうかを判定する。（ユーザ定義の範囲は、たとえば−４８Ｖ±１Ｖとすることができる。）指定された遅延期間中に、供給源電圧が指定された範囲内ならば、コントローラ２０のゲート出力はイネーブルされてトランジスタ・アレイを活動化する。ゲート出力がイネーブルされた後に、トランジスタ２６は「オフ」状態から「オン」状態に遷移し、それらの状態の間には、トランジスタが突入電流を制限するための可変抵抗器として働く線形動作領域がある。突入期間は、図２に示される回路の場合は典型的には、定格システム電流（たとえば１５０アンペア）にて約８０ｍｓｅｃに制限され、これはコンデンサ・システム１６を充電するのに十分である。（突入期間の長さは、特定の回路構成に応じて変化し得る。）通常、トランジスタは「オフ」から「オン」に８０ｍｓｅｃ未満で遷移するので、トランジスタ２６にはゲート抵抗器７２が装備される。各トランジスタ２６に対してゲート抵抗器７２の１つが、トランジスタのゲート端子とコントローラのゲート出力の間に直列に接続される。ゲート抵抗器は回路のＲＣ時定数を変化させる効果を有し、結果としてコントローラ・ゲート出力がイネーブルされるとトランジスタがターン・オンする遷移時間が長くなる。図２に示される回路の場合に適当なゲート抵抗器の値は、１００Ωである。（コントローラ・ゲート出力は設定された値に電流制限され、それによりこのような能動構成要素を用いてトランジスタのスルーレートを変化させることが可能になる。）

制御された突入期間の間、コントローラ２０は、「ドレイン・センス」入力によりトランジスタ・アレイ２４の両端の電圧（たとえばＶ_ＤＳ）をモニタする。モニタされる電圧が、ある低い値（通常Ｖ_ＳＳに対して２．５Ｖ未満）に低下するとき、およびコントローラ・ゲート出力の電圧がＶ_ＤＤ−Ｖ_ＧＴ（トランジスタ２６の閾値電圧）に達した場合は、これはトランジスタがターン・オンされたことを示す。コントローラ２０は、一般にはＤＣ／ＤＣコンバータを起動するのに用いられるアクティブ・ローのＰＧ＃出力をイネーブルする。しかしここでは、ＰＧ＃出力がイネーブルされると、結果として光アイソレータ６０を通じてパワーコンタクタ２８が活動化される。パワーコンタクタ２８は、トランジスタ・アレイ２４およびダイオード５４を迂回して主電流Ｉをシャントする。パワーコンタクタ２８は、システム１０の定常状態動作時に負荷３０へ電力を供給するために主電流Ｉを伝送し、それによりシステム１０によって消費される電力を低減し、トランジスタ・アレイ２４に大型ヒートシンクを装備する必要をなくす。（普通なら、長期間の主電流Ｉの伝送でトランジスタおよびダイオード５４によって発生される廃熱を消散させるために、ヒートシンクが必要となる。）

継続的に、およびゲート出力をイネーブルするのと同時に、コントローラ２０は「センス」入力により検出抵抗器３６の両端の電圧をモニタする。プログラム可能な指定された期間より長い間の、検出抵抗器の両端の５０ｍＶより大きい電圧降下は、コントローラの電子式回路遮断器機能を活動化させることになる。回路遮断器機能は、上述のように過大電圧または過小電圧状態が検出された場合、または「ドレイン・センス」入力によってトランジスタ故障が検出された場合も作動される。回路遮断器機能のために、コントローラ・ゲート出力はディスエーブルされ、トランジスタ・アレイ２４をターン・オフする。ゲート出力がディスエーブルされると、その結果パワーコンタクタ２８を非活動化するためにＰＧ＃出力がディスエーブルされる。典型的にはコントローラは、回路遮断器機能が活動化されたときは、「オフ」状態にラッチ（コントローラは手動でリセットされる必要がある）するように、またはモニタされる回路状態が指定されたパラメータを満たす状態に戻ったときにパワー・オン・サイクルに再び入るように構成することができる。

一部の業界標準の下では、たとえばヒューズのクリアリングのために、１０ｍｓｅｃの入力過小電圧過渡状態を乗り切ることがシステム２０に対する要件となり得る。この目的のためにシステム１０は、図３に示されるように検出抵抗器３６を通って流れる電流の方向をモニタするための比較器回路７４を装備することができる。（比較器回路７４はまた、コントローラの主たる過小電圧検出機構を補強する働きをする。）比較器回路７４は、検出抵抗器３６と並列に接続された入力と、コントローラ２０の「ＥＮＰＧ」入力に接続された出力とを有する。比較器回路７４は、演算増幅器７６と、図示のように構成されたいくつかの抵抗器およびダイオードを含む外部バイアス／構成回路とを含む。（コントローラの「＋５Ｖｒｅｆ」出力は、単に＋５Ｖ基準電圧である。）（入力電圧の減少により）比較器回路７４によって逆電流が検出されたときは、比較器回路７４はコントローラ２０のＥＮＰＧ入力を低い電圧に引っ張る。ＥＮＰＧ入力は、ＰＧ＃出力を制御する。ＥＮＰＧがローに引っ張られると、ＰＧ＃出力は直ちに高インピーダンス状態に置かれ、すなわちディスエーブルされ、その結果トランジスタ・アレイ２４およびパワーコンタクタ２８は非活動化される。ダイオード５４は、コンデンサ・システム１６からの電流が入力ラインに入ることを防止し、コンデンサがその全出力を負荷３０に供給することを可能にする。入力電圧がその指定された動作範囲内に戻ったときは、コントローラ起動シーケンスが開始される。

たとえば−４８Ｖの供給源電圧が供給ライン１４ａと反対にリターン・ライン１４ｂに接続されるなどの、逆極性の入力電圧に対してシステム１０を保護することも要件となり得る。逆極性保護のために、上記のようにコントローラ２０の電源入力にダイオード４２を装備することができる。電圧源に対しても図４に示される逆極性保護回路７８などの、ダイオード保護を設けることができる。回路７８は、点「Ａ」および「Ｂ」で示されるように、図２の回路に接続される。回路７８は、トランジスタ・アレイ８０（これは低い電圧降下をもたらす）、ゲート制御回路８２、およびスナバ回路８４を含む。初期の配線時に入力電圧が逆にされた場合は、トランジスタ・アレイ８０は、ダイオードのように働き、ターン・オンしないことによって損傷を防止する。

コントローラ２０はまた、ピン検出の目的のための「ＰＤ１＃」入力を含む。ＰＤ１＃入力は、一般にプラグ・イン回路基板が正しく位置していることを示すために用いられる、アクティブ・ローでイネーブルされる入力である。システム１０では、ＰＤ１＃ピンは、たとえばシステム１０をＤＣ源１２に接続するためのコネクタなどの、入力コネクタ内の短絡ピンに接続することができる。コネクタの大電流ピンが嵌合するまでは何の動作も発生できず、それによりアーク発生をなくする。ＰＤ１＃ピンは、システム１０の正確な構成に応じて他の形で用いてもよい。

上述のレベルでの大電力スイッチング用に、比較的小型のトランジスタの使用を容易にするために、並列接続されたトランジスタ２６は、高度に対称的なアレイ２４に配置構成される。アレイの１つの可能な機械的構成の実施例は、図５Ｂに示される。このアレイの構成は部分的には、図５Ａに示されるものなどのトランジスタ２６の使用に基づく。図示のように各トランジスタは、各端子４４、４６、４８のための支持脚部だけでなく、トランジスタ・パッケージの背面上にドレイン接続部４６ａをさらに含む。（この端子は、ドレイン支持ピンに電気的に接続され、これらは共にトランジスタ・パッケージ内に収容された半導体トランジスタ素子の実際のドレイン端子に電気的に接続される。）アレイ２４は、銅バスバーなどの、高規格金属から形成されたドレイン・バスバー９０を含む。トランジスタ２６は、ドレイン・バスバー９０に対して背中合わせに機械的に接続され、それにより背面ドレイン・コネクタ４６ａはドレイン・バスバー９０と電気的に接続する。ドレイン・バスバー９０は、ダイオード５４に電気的に接続される。トランジスタ２６およびドレイン・バスバー９０は、第１および第２のソース・バスバー９２ａ、９２ｂ（たとえば、銅バスバー）に挟まれ、両バスバーは互いに電気的に接続される。バスバーの間から突き出る、トランジスタのソース支持コネクタ４８は、図５Ｂに概略的に示されるようにそれらのそれぞれ隣接するソース・バスバー９２ａ、９２ｂに電気的に接続される。ソース・バスバー９２ａ、９２ｂは、検出抵抗器３６に電気的に接続される。トランジスタのゲート・コネクタ４４は、ゲート回路基板９４に電気的に接続され、この回路基板は、ゲート抵抗器７２と、（ｉ）ゲート・コネクタ４４をそれぞれの抵抗器７６に接続するため、および（ｉｉ）抵抗器とコントローラ・ゲート出力の共通接続点を接続するための、電導性トレースとを含む。（ゲート回路基板はまた、スナバ回路５２、コントローラのドレイン・センス入力に接続された外部構成要素などを保持してもよい。）

本明細書では「約」とは、当該の値の最小桁の数字の±１を指す。したがって、たとえば「約１５０アンペア」は、１５０±１アンペアを意味する。

Ｓｕｍｍｉｔ Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ（商標）ＳＭＨ４８１２ホットスワップ・コントローラに関するさらなる情報は、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｕｍｍｉｔｍｉｃｒｏ．ｃｏｍ／ｐｒｏｄ＿ｓｅｌｅｃｔ／ｓｕｍｍａｒｙ／ｐｄｆ／ＳＭＨ４８１２．ｐｄｆにてインターネット上で入手可能であるそのデータシートに見ることができ、その全体を参照により本明細書に組み込む。

たとえば、コントローラ２０の特定のタイプなど、システム１０に用いられる特定の構成要素に応じて、システム１０は図面に示されたもの以外の構成要素、および／またはそれらへの追加の構成要素を含むことができる。そのような構成要素は、標準の回路設計の慣行を用いて、当該のコントローラの仕様に従って選択することができる。本明細書で述べた、および図面内の構成要素の値は例としてのみ記載している。

上述のＤＣ大電力配電アセンブリにおいて、本明細書に関わる本発明の趣旨および範囲から逸脱せずにいくつかの変更を行うことができるので、上述、または添付の図面に示されたすべての主題は、単に本明細書における本発明の概念を示す例として理解されるべきであり、本発明を限定すると解釈されるべきではない。

Claims (10)

1. ＤＣ電力配電システムであって、
   ＤＣ源と蓄積コンデンサ・システムの間に直列に接続された、並列接続された複数のトランジスタと、
   前記トランジスタ、および前記トランジスタと並列に接続されたバイパス構成要素に動作可能に接続された制御回路と
   を備え、前記制御回路は、前記コンデンサ・システムを制御可能に充電するように前記トランジスタを活動化し、続いて前記ＤＣ電力配電システムの定常状態動作のために前記トランジスタをシャントするように前記バイパス構成要素を活動化するように構成される、ＤＣ電力配電システム。
2. 前記制御回路は、前記配電システムのモニタされる複数の回路状態のうちの１つまたは複数がそれぞれの指定された動作パラメータを満たさないと、前記配電システムを非活動化するために、前記トランジスタおよび／またはバイパス構成要素を非活動化するように構成される、請求項１に記載のシステム。
3. 前記システムが、定常状態動作時に少なくとも約１５０アンペアの主ＤＣ電流を供給するように定格された大電力配電システムである、請求項２に記載のシステム。
4. 前記蓄積コンデンサ・システムは、合計の電気蓄積容量が少なくとも約１００，０００μＦの１つまたは複数のコンデンサを備え、
   前記バイパス構成要素は、スイッチ部と、前記スイッチの選択的駆動のための制御部と有するパワーコンタクタを備え、前記スイッチ部は前記トランジスタと並列に接続され、前記制御部は前記制御回路に接続され、
   前記ＤＣ源、前記トランジスタ、および前記バイパス構成要素の前記スイッチ部は、前記システムの定常状態動作時に少なくとも約１５０アンペアのＤＣ電流を伝送するように定格された金属バスバーによって電気的に相互接続される、請求項３に記載のシステム。
5. 前記制御回路が、集積回路（ＩＣ）コントローラ部と、前記回路状態をモニタするために前記コントローラ部に接続された少なくとも１つの外部検出構成要素とを備え、前記コントローラ部は前記トランジスタのゲート電圧を制御するための第１の出力と、前記バイパス構成要素を制御するための第２の出力とを有する、請求項３に記載のシステム。
6. 前記モニタされる回路状態は、過大電流状態および主電流方向状態を含み、
   前記少なくとも１つの検出構成要素は、
   前記過大電流状態のモニタに用いるために、前記トランジスタおよび前記バイパス構成要素と直列に接続された大容量抵抗器であって、前記配電システムの動作時に前記主ＤＣ電流を伝送し、さらに前記コントローラの２つの過大電流モニタ入力と並列に接続された大容量抵抗器と、
   前記主電流方向状態のモニタに用いるために、前記大容量抵抗器と並列に接続された電流方向検出回路であって、前記トランジスタおよび／またはバイパス構成要素の非活動化をトリガするために、前記コントローラの入力に接続された出力を有する電流方向検出回路とを備える、請求項５に記載のシステム。
7. 前記モニタされる回路状態は、ＤＣ源過大電圧状態およびＤＣ源過小電圧状態を含み、
   前記少なくとも１つの検出構成要素は、前記過大電圧状態および前記過小電圧状態をモニタするための少なくとも１つの分圧器を備え、前記少なくとも１つの分圧器は、前記ＤＣ源の供給ライン部とリターン・ライン部の間に接続されさらに前記コントローラの過大および過小電圧モニタ入力に接続された複数の抵抗器を備える、請求項５に記載のシステム。
8. ＤＣ源および蓄積コンデンサ・システムを有するＤＣ電力配電アセンブリを制御する方法であって、
   前記ＤＣ源から前記蓄積コンデンサ・システムを充電するように、並列接続された複数のトランジスタを制御するステップと、
   前記蓄積コンデンサ・システムの充電に続いて、前記アセンブリの定常状態動作のために、前記トランジスタをシャントするようにバイパス構成要素を制御するステップと
   を含む方法。
9. 前記ＤＣ電力配電アセンブリの少なくとも１つの回路状態をモニタするステップをさらに含み、前記トランジスタは、前記少なくとも１つのモニタされる回路状態が指定された動作パラメータを満たす場合にのみ、前記蓄積コンデンサ・システムを充電するように制御される、請求項８に記載の方法。
10. 継続的に前記少なくとも１つの回路状態をモニタするステップと、
    前記少なくとも１つの回路状態が前記指定された動作パラメータを満たさない場合は、前記電力配電アセンブリの動作を停止するために、前記トランジスタおよび／またはバイパス構成要素を非活動化するステップと
    をさらに含む、請求項９に記載の方法。

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