JP2011130044A - 回路システムとその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】マザーボード上のＰＷＭユニット中のパーツの損壊を防止し、当該マザーボードの使用寿命を延ばすことが可能な回路システムとその制御方法を提供する。
【解決手段】本発明は回路システム（１００）を提供し、処理ユニット（１０）と、制御ユニット（２０）と、複数のＰＷＭユニット（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）と、を備える。制御ユニットは処理ユニットに電気的に接続され、処理ユニットは、回路システムの負荷電流要求に基づいて制御信号を制御ユニットに伝送する。ＰＷＭユニットは制御ユニットに電気的に接続され、制御ユニットは制御信号に基づいて少なくとも一つのＰＷＭユニットを有効にする。
【選択図】図１

Description

本発明は、回路システムに関するものであって、特に、ＰＷＭユニットを有する回路システムに関するものである。

マザーボード上のパルス幅変調（ＰＷＭ）方式は、単相、２相、３相、４相、５相、６相、７相、８相、更にはもっと多くの相数に分けられる。また、電子素子の使用寿命には限りがあるので、マザーボードは長時間使用すると、ＰＷＭユニット中の一部のパーツが損壊して、マザーボードが起動できなくなる恐れがある。よって、どのようにして、マザーボード上のＰＷＭユニット中のパーツの損壊を防止し、当該マザーボードの使用寿命を長くするかが重要な課題である。

本発明は、上述の問題を解決する回路システムを提供することを目的とする。

本発明の一実施例は、コンピュータのマザーボード上に設置される回路システムを提供し、処理ユニットと、制御ユニットと、第一ＰＷＮユニットと、第二ＰＷＭユニットと、を備える。制御ユニットは処理ユニットに電気的に接続され、処理ユニットは、回路システムの負荷電流の要求に基づいて制御信号を制御ユニットに伝送する。

第一、第二ＰＷＭユニットは、それぞれ制御ユニットに電気的に接続され、制御ユニットは、制御信号に基づいて、第一、第二ＰＷＭユニットの少なくとも一つを有効にする。

一実施例中、制御ユニットは、同時に第一、第二ＰＷＭユニットを有効にする。

一実施例中、制御ユニットは、一定の時間間隔で、第一、第二ＰＷＭユニットを交替で有効にする。

一実施例中、制御ユニットは、ランダムに選択する方式で第一、第二ＰＷＭユニットを有効にする。

一実施例中、マザーボードが起動したときは、制御ユニットは第一ＰＷＭユニットを有効にし、第二ＰＷＭユニットを無効にする。マザーボードがリセットしたときは、制御ユニットは第二ＰＷＭユニットを有効にし、第一ＰＷＭユニットを無効にする。

一実施例中、第一ＰＷＭユニットが故障したとき、制御ユニットは、第一ＰＷＭユニットを無効にし、第二ＰＷＭユニットを有効にする。

一実施例中、回路システムは、更に、制御ユニットに電気的に接続される第三ＰＷＭユニットを有する。制御ユニットは、第一、第二、第三ＰＷＭユニットの少なくとも一つを有効にする。

一実施例中、制御ユニットは、第一、第二、第三ＰＷＭユニットを同時に有効にする。

一実施例中、制御ユニットは、一定の時間間隔で、第一、第二、第三ＰＷＭユニットの少なくとも一つを交替で有効にする。

一実施例中、制御ユニットは、ランダムに選択する方式で第一、第二、第三ＰＷＭユニットの少なくとも一つを有効にする。

本発明の一実施例は、更に、回路システムの制御方法を提供する。回路システムは、マザーボード上に設置され、少なくとも一つの制御ユニットと、第一ＰＷＭユニットと、第二ＰＷＭユニットと、を有する。ＰＷＭユニットは、それぞれ制御ユニットに電気的に接続される。前記方法は、回路システムの負荷電流要求に基づいて、有効にする第一、第二ＰＷＭユニットの個数を決定するステップと、制御ユニットにより、第一、第二ＰＷＭユニットの少なくとも一つを有効にするステップと、を含む。

本発明の回路システムとその制御方法により、各ＰＷＭユニットに流れる負荷電流が減少し、ロード時間が短縮する。この他、ＰＷＭユニットが故障または誤動作時、その他のＰＷＭユニットにより代替し、メンテナンスの回数を減少させ、製品の使用寿命を大幅に延すことができる。

本発明の実施例による回路システムを示す図である。 本発明の実施例による回路システムの制御方法のフローチャート図である。

図１は、本発明の実施例による回路システム１００を示す図で、このシステムはマザーボード上に設置される。回路システム１００は、主に、処理ユニット１０と、制御ユニット２０と、第一ＰＷＭユニットＰ１と、第二ＰＷＭユニットＰ２と、第三ＰＷＭユニットＰ３と、から構成される。図１のように、処理ユニット１０と制御ユニット２０は電気的に接続される。処理ユニット１０は、回路システム１００の負荷電流要求に基づいて、制御信号Ｃを制御ユニット２０に伝送する。また、ＰＷＭユニットＰ１〜Ｐ３は、それぞれ、制御ユニット２０と電気的に接続され、制御ユニット２０は、制御信号Ｃに基づいてＰＷＭユニットＰ１〜Ｐ３の少なくとも一つを有効（enable）か無効（disable）にする。例えば、処理ユニット１０と制御ユニット２０は、二個のそれぞれ独立した集積回路（ＩＣ）であるが、両者を単一の集積回路で構成してもよい。

注意すべきことは、本実施例は、主に、三個のＰＷＭユニットＰ１〜Ｐ３を開示しているが、実際の応用時は、設計の必要に応じて二個かそれ以上のＰＷＭユニットを配置することができ、例えば、二個のＰＷＭユニットＰ１とＰ２だけを設置する、または、第四ＰＷＭユニットＰ４、あるいは、もっと多くのＰＷＭユニットを増設することができる。

例えば、回路システム１００の負荷電流要求が予め設定した電流値を超えたとき、制御ユニット２０は、直ちに、二個以上のＰＷＭユニットを有効にして、負荷電流を分離させ、各ＰＷＭユニットが受ける負荷電流を減少させることができる。特に、二個以上のＰＷＭユニットも一個のマルチＰＷＭモジュールに組み合わせることが出来る。実施例中、例えば、同時に、二個の単相のＰＷＭユニットを有効にすることにより、連合で、二相のＰＷＭモジュールに組み合わせることができる。あるいは、同時に、二個の６相のＰＷＭユニットを有効にすることができ、これにより、連合で、１２相のＰＷＭモジュールに組み立てることが出来る。

この他、ＰＷＭユニットに長時間に渡り負荷電流が流れるのを回避するため、制御ユニット２０は、一定の間隔でＰＷＭユニットＰ１〜Ｐ３を交替で有効にする。あるいは、制御ユニット２０は、ランダムにＰＷＭユニットＰ１〜Ｐ３を有効にする。本実施例中では、マザーボードが始めて起動する場合には、制御ユニット２０は第一ＰＷＭユニットＰ１を有効にして、第二、第三ＰＷＭユニットＰ２、Ｐ３を無効にする。しかし、マザーボードがリセットされると、制御ユニット２０は第二ＰＷＭユニットＰ２を有効にし、第一、第三ＰＷＭユニットＰ１、Ｐ３を無効にする。つまり、マザーボードがリセットする毎に、異なるＰＷＭユニットを有効にして、各ＰＷＭユニットへの負荷電流とロード時間を軽減し、使用寿命を延ばす。

次に、図２を参照して、図１の回路システムによる回路システムの制御方法を説明する。
まず、回路システム１００の負荷電流に基づいて、有効にするＰＷＭユニットを決定し（ステップ１）、例えば、要求される負荷電流が比較的小さいときは、一個のＰＷＭユニットを有効にし、負荷電流が比較的大きいときは、複数個のＰＷＭユニットを有効にする。

続いて、制御ユニット２０により、ＰＷＭユニットＰ１〜Ｐ３の少なくとも一つを有効にする（ステップ２）。つまり、制御ユニット２０は、有効にする必要があるＰＷＭユニットの個数に基づき、一個または複数のＰＷＭユニットを選定して有効にする。その後、制御ユニット２０は、ＰＷＭユニットＰ１〜Ｐ３の有効、無効状態を適切に調整して（ステップ３）、各ＰＷＭユニットの負荷程度やロード時間を軽減し、使用寿命を延ばす。

本実施例中、交替かランダムな選択方式により、一個または複数のＰＷＭを有効にする以外に、制御ユニット２０が使用中のＰＷＭユニットの故障または誤動作を検出した時、同時に、もう一個のＰＷＭユニットを有効にして正常な機能を発揮させる。例えば、第一ＰＷＭユニットＰ１が失効時、制御ユニット２０は、第一ＰＷＭユニットＰ１を無効にし、第二ＰＷＭユニットＰ２を有効にすることができる。あるいは、第一および第二ＰＷＭユニットＰ１、Ｐ２が共に故障したとき、制御ユニット２０は第一および第二ＰＷＭユニットＰ１、Ｐ２を無効にし、第三ＰＷＭユニットＰ３を有効にする。

上述のように、本発明は、回路システムとその制御方法を提供し、回路システム内部は、少なくとも二個以上のＰＷＭユニットを設置し、交替かランダムな選択方式により、少なくとも一個以上のＰＷＭユニットを有効にして、各ＰＷＭユニットが受ける負荷電流やロード時間を減少させる。この他、ＰＷＭユニットが故障または誤動作時には、他のＰＷＭユニットにより代替し、これにより、メンテナンスの回数を減少させ、製品の使用寿命を大幅に延ばすことができる。

本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の趣旨と範囲を脱しない範囲内で各種の変更や変形を加えることができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で決定される。

１０ 処理ユニット
２０ 制御ユニット
１００ 回路システム
Ｃ 制御信号
Ｐ１〜Ｐ４ ＰＷＭユニット

Claims (22)

1. コンピュータのマザーボード上に設置される回路システムであって、
   処理ユニットと、
   前記処理ユニットに電気的に接続され、前記処理ユニットにより、前記回路システムの負荷電流要求に基づき、制御信号が伝送される制御ユニットと、
   前記制御ユニットに電気的に接続される第一ＰＷＮユニットと、
   前記制御ユニットに電気的に接続される第二ＰＷＭユニットと、
   を備え、
   前記制御ユニットは前記制御信号に基づいて、前記第一および第二ＰＷＭユニットの少なくとも一つを有効にすることを特徴とする回路システム。
2. 前記制御ユニットは、同時に前記第一および第二ＰＷＭユニットを有効にすることを特徴とする請求項１に記載の回路システム。
3. 前記制御ユニットは、一定の時間間隔で、前記第一および第二ＰＷＭユニットを交互に有効にすることを特徴とする請求項１に記載の回路システム。
4. 前記制御ユニットは、ランダムに選択する方式で、前記第一および第二ＰＷＭユニットを有効にすることを特徴とする請求項１に記載の回路システム。
5. 前記マザーボードが起動されると、前記制御ユニットは、前記第一ＰＷＭユニットを有効にし、前記第二ＰＷＭユニットを無効にし、
   前記マザーボードがリセットされると、前記制御ユニットは、前記第二ＰＷＭユニットを有効にし、前記第一ＰＷＭユニットを無効にすることを特徴とする請求項１に記載の回路システム。
6. 前記第一ＰＷＭユニットが故障したとき、前記制御ユニットは、前記第一ＰＷＭユニットを無効にし、前記第二ＰＷＭユニットを有効にすることを特徴とする請求項１に記載の回路システム。
7. 前記回路システムは、更に、前記制御ユニットに電気的に接続される第三ＰＷＭユニットを有し、前記制御ユニットは、前記第一、第二、第三ＰＷＭユニットの少なくとも一つを有効にすることを特徴とする請求項１に記載の回路システム。
8. 前記制御ユニットは、同時に前記第一、第二、第三ＰＷＭユニットを有効にすることを特徴とする請求項７に記載の回路システム。
9. 前記制御ユニットは、一定の時間間隔で、前記第一、第二、第三ＰＷＭユニットの少なくとも一つを交替で有効にすることを特徴とする請求項７に記載の回路システム。
10. 前記制御ユニットは、ランダムに選択する方式で前記第一、第二、第三ＰＷＭユニットの少なくとも一つを有効にすることを特徴とする請求項７に記載の回路システム。
11. 前記第一、第二、第三ＰＷＭユニットの何れかが故障した場合に、前記制御ユニットは、前記の故障したＰＷＭユニットを無効にすることを特徴とする請求項７に記載の回路システム。
12. コンピュータのマザーボード上に設置され、少なくとも一つの制御ユニットと、該制御ユニットにそれぞれ電気的に接続された第一ＰＷＭユニットおよび第二ＰＷＭユニットと、を有する回路システムの制御方法であって、
    前記回路システムの負荷電流要求に基づいて、前記第一および第二ＰＷＭユニットの中から有効にする個数を決定するステップと、
    前記制御ユニットにより、前記第一および第二ＰＷＭユニットの少なくとも一つを有効にするステップと、
    を含むことを特徴とする回路システムの制御方法。
13. 前記制御ユニットは、同時に前記第一および第二ＰＷＭユニットを有効にすることを特徴とする請求項１２に記載の制御方法。
14. 前記制御ユニットは、一定の時間間隔で、前記第一および第二ＰＷＭユニットを交替で有効にすることを特徴とする請求項１２に記載の制御方法。
15. 前記制御ユニットは、ランダムに選択する方式で前記第一および第二ＰＷＭユニットを有効にすることを特徴とする請求項１２に記載の制御方法。
16. 前記マザーボードが起動したときは、前記制御ユニットは、前記第一ＰＷＭユニットを有効にし、前記第二ＰＷＭユニットを無効にし、
    前記マザーボードがリセットしたときは、前記制御ユニットは、前記第二ＰＷＭユニットを有効にし、前記第一ＰＷＭユニットを無効にすることを特徴とする請求項１２に記載の制御方法。
17. 前記第一ＰＷＭユニットが故障した場合に、前記制御ユニットは、前記第一ＰＷＭユニットを無効にし、前記第二ＰＷＭユニットを有効にすることを特徴とする請求項１２に記載の制御方法。
18. 前記回路システムは、更に、前記制御ユニットに電気的に接続される第三ＰＷＭユニットを有し、前記制御ユニットは、前記第一、第二、第三ＰＷＭユニットの少なくとも一つを有効にすることを特徴とする請求項１２に記載の制御方法。
19. 前記制御ユニットは、同時に、前記第一、第二、第三ＰＷＭユニットを有効にすることを特徴とする請求項１８に記載の制御方法。
20. 前記制御ユニットは、一定の時間間隔で、前記第一、第二、第三ＰＷＭユニットを交替で有効にすることを特徴とする請求項１８に記載の制御方法。
21. 前記制御ユニットは、ランダムに選択する方式で前記第一、第二、第三ＰＷＭユニットの少なくとも一つを有効にすることを特徴とする請求項１８に記載の制御方法。
22. 前記第一ＰＷＭユニットが故障した場合には、前記制御ユニットは、前記第一ＰＷＭユニットを無効にし、前記第二ＰＷＭユニットを有効にし、
    前記第一および第二ＰＷＭユニットが共に故障した場合には、前記制御ユニットは、前記第一および第二ＰＷＭユニットを無効にし、前記第三ＰＷＭユニットを有効にすることを特徴とする請求項１８に記載の制御方法。
    

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