JP2011142741A - Power unit and power supply method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To switch an operating PSU at an appropriate timing in a power unit equipped with PSUs that operate in accordance with power consumed in a device to be supplied with power. <P>SOLUTION: The power unit 100 includes one or more power supply units 111, 121, 131 that are controlled to operate in accordance with power consumed in a device to be supplied with power. A current detecting means 160 calculates the total current output from each power supply unit. A timer control circuit 160 calculates a cycle for switching the operating power supply units based on the total current calculated by the current detecting means 160. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は電源装置、及び電力供給方法に関する。   The present invention relates to a power supply device and a power supply method.

コンピュータのCPU(Central Processing Unit, 中央演算装置)をはじめとする負荷に対して電力を供給するPSU(Power Supply Unit, 電源ユニット)が広く用いられている。PSUは、負荷に直流電力を供給するためのAC/DCコンバータ等の電力変換機能を備えたものが知られている。   2. Description of the Related Art PSUs (Power Supply Units) that supply power to loads such as computer CPUs (Central Processing Units) are widely used. A PSU having a power conversion function such as an AC / DC converter for supplying DC power to a load is known.

一般にサーバマシン等の機器は、複数のPSUを搭載することが可能である。負荷の消費電力に応じて動作するPSUの数を限定する場合、サーバマシンはPSUのサーバマシン内での物理的な搭載位置に応じて各PSUを動作させるか否かを決定する。ここで、PSUの動作数の変更は、システム起動実行時またはシステム停止時などの限られたタイミングで行うことが一般であった。   In general, a device such as a server machine can be equipped with a plurality of PSUs. When the number of PSUs that operate according to the power consumption of the load is limited, the server machine determines whether to operate each PSU according to the physical mounting position of the PSU in the server machine. Here, the change in the number of PSU operations is generally performed at a limited timing such as when the system is started or stopped.

特許文献1には、負荷の消費電力に応じて最適な数量のPSUを動作させることができる電力装置が開示されている。特許文献1に記載の電力装置は、負荷の消費電力を測定し、当該消費電力に応じて各PSUに動作命令を行う制御部を備える。制御部による稼働PSUの制御より、負荷に応じた適切な数のPSUを動作させることができる。   Patent Document 1 discloses a power device capable of operating an optimal number of PSUs according to the power consumption of a load. The power device described in Patent Document 1 includes a control unit that measures power consumption of a load and issues an operation command to each PSU according to the power consumption. By controlling the active PSU by the control unit, it is possible to operate an appropriate number of PSUs according to the load.

特許文献2には、負荷の消費電力に応じた数の電源ユニットを稼働させる電源装置が開示されている。当該電源装置では、負荷の電力消費量と、各電源ユニットの定格電流値を基に稼働させる電源ユニットの数を計算し、必要な数の電源ユニットを稼働させる。また、全ての電源ユニットの稼働率が平均化するように、稼働させる電源ユニットを定期的に切り替えている。   Patent Document 2 discloses a power supply device that operates a number of power supply units corresponding to the power consumption of a load. In the power supply apparatus, the number of power supply units to be operated is calculated based on the power consumption of the load and the rated current value of each power supply unit, and the required number of power supply units is operated. Further, the power supply units to be operated are periodically switched so that the operation rates of all the power supply units are averaged.

特開2009−171711号公報JP 2009-171711 A 特開平10−201090号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-201090

しかしながら、上述の技術には以下の問題がある。特許文献1に記載の電力装置では、負荷の消費電力に応じた数のPSUを稼働することができるが、どのPSUを稼働させるかについての記載がない。そのため、特定のPSUの稼働率が高くなってしまい、当該PSUの故障頻度が高くなってしまう恐れがある。   However, the above technique has the following problems. In the power device described in Patent Document 1, the number of PSUs corresponding to the power consumption of the load can be operated, but there is no description about which PSU is operated. For this reason, the operating rate of a specific PSU is increased, and the failure frequency of the PSU may be increased.

特許文献2に記載の電源装置では、負荷の消費電力に応じた数量の電源ユニットを稼働させつつ、各電源ユニットの稼働率を平均化することが可能である。しかし当該電源装置によっても以下の問題が生じる。少数の電源ユニットによる電力供給量により負荷が消費する電力を提供できる状況下において、稼働する電源ユニットの切り替え頻度が低い場合、特定の電源ユニットの稼働率が高くなってしまうという問題が生じる。また負荷の消費電力が多いために多数の電源ユニットによる電源供給が必要な状況下において、稼働する電源ユニットの切り替え頻度が高い場合、電源ユニットの稼働率がほぼ平均化されているにもかかわらず稼働する電源ユニットを頻繁に切り換えることになる。稼働する電源ユニットの頻繁な切り替えは、稼働する電源ユニットの停止及び停止中の電源ユニットの再開を伴うため、負荷に対する供給電源が不安定になる恐れがある。これにより、当該電源装置を用いるシステムの障害につながる恐れがある。   In the power supply device described in Patent Literature 2, it is possible to average the operation rate of each power supply unit while operating a number of power supply units corresponding to the power consumption of the load. However, the power supply apparatus also has the following problems. In a situation where the power consumed by the load can be provided by the amount of power supplied by a small number of power supply units, if the frequency of switching the operating power supply units is low, there is a problem that the operation rate of a specific power supply unit becomes high. In addition, when the power consumption of the power supply units is high due to the high power consumption of the load, the operation rate of the power supply units is almost averaged when the switching frequency of the operating power supply units is high. The operating power supply unit is frequently switched. Since frequent switching of the operating power supply unit involves stopping the operating power supply unit and restarting the stopped power supply unit, the power supply to the load may become unstable. This may lead to failure of the system using the power supply device.

すなわち、特許文献2に記載の技術では、電源ユニットの切り替え周期が適切でない場合、一部の電源ユニットの負荷が高くなる恐れ、または頻繁な電源ユニットの切り替えによるシステム障害の恐れがある。また特許文献2には、稼働する電源ユニットを切り換える周期についての記載がない。   That is, in the technique described in Patent Document 2, if the switching cycle of the power supply units is not appropriate, the load on some power supply units may increase, or there may be a system failure due to frequent switching of the power supply units. Further, Patent Document 2 does not describe a cycle for switching the operating power supply unit.

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、稼働するPSUを適切なタイミングにより切り換えることができる電源装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a power supply device capable of switching an operating PSU at an appropriate timing.

本発明にかかる電源装置の一態様は、複数の電源ユニットと、前記複数の電源ユニットから出力された総電流量を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段が検出した総電流量に基づいて、稼働する電源ユニットを切り換える周期を算出するタイマ制御回路と、前記タイマ制御回路が算出した周期毎に稼働する前記電源ユニットを切り換える切り替え手段と、を備えるものである。   One aspect of the power supply device according to the present invention is based on a plurality of power supply units, current detection means for detecting a total current amount output from the plurality of power supply units, and a total current amount detected by the current detection means. A timer control circuit for calculating a cycle for switching the operating power supply unit, and a switching means for switching the power supply unit operating for each cycle calculated by the timer control circuit.

本発明にかかる電源供給方法の一態様は、複数の電源ユニットを稼働させる稼働ステップと、前記複数の電源ユニットから出力された総電流量を検出する検出ステップと、前記電流検出手段が検出した総電流量に基づいて、稼働する電源ユニットを切り換える周期を算出する周期算出ステップと、前記タイマ制御回路が算出した周期毎に稼働する前記電源ユニットを切り換える切り替えステップと、を備えるものである。   One aspect of the power supply method according to the present invention includes an operation step of operating a plurality of power supply units, a detection step of detecting a total current amount output from the plurality of power supply units, and a total detected by the current detection means. A cycle calculating step for calculating a cycle for switching the operating power supply unit based on the amount of current, and a switching step for switching the power supply unit operating for each cycle calculated by the timer control circuit are provided.

本発明によれば、稼働するPSUを適切なタイミングにより切り換えることができる電源装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the power supply device which can switch PSU which operate | moves with an appropriate timing can be provided.

実施の形態1にかかる電源装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration of a power supply device according to a first exemplary embodiment; 実施の形態1にかかるPSUの詳細を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing details of a PSU according to the first exemplary embodiment. 実施の形態1にかかる各PSUに設定された出力電圧と、PSUの稼働数の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the output voltage set to each PSU concerning Embodiment 1, and the operation number of PSU. 実施の形態1にかかる電源装置において稼働するPSUを切り換えるタイミングを概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the timing which switches PSU which operate | moves in the power supply device concerning Embodiment 1. FIG. 実施の形態1にかかる電源装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration of a power supply device according to a first exemplary embodiment;

実施の形態1
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。まず、図1を用いて本実施の形態1にかかる電源装置を含むコンピュータシステムの構成について説明する。コンピュータシステム1は、電源装置100と、負荷200と、を備え、外部の交流電源300からAC電源が供給される構成である。
Embodiment 1
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the configuration of a computer system including a power supply apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG. The computer system 1 includes a power supply device 100 and a load 200 and is configured to be supplied with AC power from an external AC power supply 300.

電源装置100は、直流電力供給部110と、直流電力供給部120と、直流電力供給部130と、直流電力供給部140と、直流電力供給部150と、電流値検出回路160と、出力電圧設定回路170と、タイマ制御回路180と、抵抗値設定回路190と、を備える。   The power supply apparatus 100 includes a DC power supply unit 110, a DC power supply unit 120, a DC power supply unit 130, a DC power supply unit 140, a DC power supply unit 150, a current value detection circuit 160, and an output voltage setting. A circuit 170, a timer control circuit 180, and a resistance value setting circuit 190 are provided.

直流電力供給部110は、PSU(Power Supply Unit, 電源ユニット)111と、ダイオード113と、可変抵抗114とを備える。同様に直流電力供給部120は、PSU(Power Supply Unit, 電源ユニット)121と、ダイオード123と、可変抵抗124とを備える。直流電力供給部130は、PSU(Power Supply Unit, 電源ユニット)131と、ダイオード133と、可変抵抗134とを備える。直流電力供給部140は、PSU(Power Supply Unit, 電源ユニット)141と、ダイオード143と、可変抵抗144とを備える。直流電力供給部150は、PSU(Power Supply Unit, 電源ユニット)151と、ダイオード153と、可変抵抗154とを備える。直流電力供給部110〜150は、全て同じ構成である。なお、電源装置100は、直流電力供給部を任意の数だけ備えることが可能な構成である。   The DC power supply unit 110 includes a PSU (Power Supply Unit) 111, a diode 113, and a variable resistor 114. Similarly, the DC power supply unit 120 includes a PSU (Power Supply Unit) 121, a diode 123, and a variable resistor 124. The DC power supply unit 130 includes a PSU (Power Supply Unit) 131, a diode 133, and a variable resistor 134. The DC power supply unit 140 includes a PSU (Power Supply Unit) 141, a diode 143, and a variable resistor 144. The DC power supply unit 150 includes a PSU (Power Supply Unit) 151, a diode 153, and a variable resistor 154. The DC power supply units 110 to 150 all have the same configuration. Note that the power supply apparatus 100 is configured to be provided with an arbitrary number of DC power supply units.

PSU111は、負荷200に電力を供給するための処理ユニットである。PSU111は、入力されたAC電力をDC電力に変換してDC電力を出力する。PSU111は内部に電圧設定回路112を備える。PSU111の内部詳細を図2に示す。   The PSU 111 is a processing unit for supplying power to the load 200. The PSU 111 converts the input AC power into DC power and outputs DC power. The PSU 111 includes a voltage setting circuit 112 inside. The internal details of the PSU 111 are shown in FIG.

図2に示すようにPSU111は、AC/DC変換回路1111と、出力電圧可変回路1112と、電圧設定保持回路112とを備える。AC/DC変換回路1111は、交流電源300から入力されるAC電力をDC電力に変換し、DC電力を電圧可変回路1112に出力する。電圧設定保持回路112は、出力電圧設定回路170から入力された設定電圧の値を保持し、当該設定電圧の値を出力電圧可変回路1112に出力する。出力電圧可変回路1112は、DC電力を電圧設定保持回路112から入力された設定電圧に調整し、調整したDC電力を出力する。   As shown in FIG. 2, the PSU 111 includes an AC / DC conversion circuit 1111, an output voltage variable circuit 1112, and a voltage setting holding circuit 112. The AC / DC conversion circuit 1111 converts AC power input from the AC power supply 300 into DC power, and outputs the DC power to the voltage variable circuit 1112. The voltage setting holding circuit 112 holds the set voltage value input from the output voltage setting circuit 170 and outputs the set voltage value to the output voltage variable circuit 1112. The output voltage variable circuit 1112 adjusts the DC power to the set voltage input from the voltage setting holding circuit 112, and outputs the adjusted DC power.

ダイオード113は、V11の電位と、V12の電位とが同じ値またはV12の電位が大きい場合に電流を供給する整流素子である。ダイオード113は、PSU112側にアノードが接続され、可変抵抗114側にカソードが接続される。   The diode 113 is a rectifying element that supplies current when the potential of V11 and the potential of V12 are the same value or when the potential of V12 is large. The diode 113 has an anode connected to the PSU 112 side and a cathode connected to the variable resistor 114 side.

可変抵抗114は、抵抗値設定回路190からの出力を基に抵抗値を変更可能な電気抵抗である。   The variable resistor 114 is an electric resistor whose resistance value can be changed based on the output from the resistance value setting circuit 190.

電流値検出回路160は、負荷200に供給する直流電流の電流値を検出するための回路である。ここで、PSU(PSU111〜PSU1n1、nは自然数であり、図1の例ではn=5である。)の稼働数が多いほど、電力値検出回路160が検出する電流値は大きくなる。電流値検出回路160は、検出した電流値をタイマ制御回路180に出力する。なお、電流値検出回路160は、検出した電流値を常時タイマ制御回路180に出力してもよいし、一定周期毎にタイマ制御回路180に出力してもよい。   The current value detection circuit 160 is a circuit for detecting the current value of the direct current supplied to the load 200. Here, the current value detected by the power value detection circuit 160 increases as the number of operating PSUs (PSU 111 to PSU 1n1, n is a natural number, and n = 5 in the example of FIG. 1) increases. The current value detection circuit 160 outputs the detected current value to the timer control circuit 180. The current value detection circuit 160 may always output the detected current value to the timer control circuit 180 or may output it to the timer control circuit 180 at regular intervals.

出力電圧設定回路170は、タイマ制御回路180から入力されたタイミングで各PSU(PSU111〜PSU1n1)に対して出力すべき定格電圧を指示する指示信号を出力する。出力電圧設定回路170は、各PSUに対して定格電圧を指示することによって、稼働するPSUを切り換える切り替え手段として動作する。   The output voltage setting circuit 170 outputs an instruction signal indicating the rated voltage to be output to each PSU (PSU 111 to PSU 1 n 1) at the timing input from the timer control circuit 180. The output voltage setting circuit 170 operates as switching means for switching the operating PSU by instructing the rated voltage to each PSU.

タイマ制御回路180は、電流検出回路160が出力した総電流量に基づいて、稼働する電源ユニット(PSU)を切り換える周期を算出する回路である。タイマ制御回路180は、電流値検出回路160から検出した電流値が入力される。タイマ制御回路180は、入力された電流値に基づいて、出力電圧設定回路170と抵抗値設定回路190とに指示信号を出すタイミングを算出する。すなわち、出力電圧設定回路170が各PSUに定格電圧の変更を指示する指示信号を出力するタイミングと、抵抗値設定回路190が各可変抵抗(114〜1n4、nは自然数であり、図1の例ではn=5である。)に抵抗値の変更を指示する指示信号を出力するタイミングを算出する。当該タイミングの算出方法については図4を用いて後述する。   The timer control circuit 180 is a circuit that calculates a cycle for switching the operating power supply unit (PSU) based on the total amount of current output from the current detection circuit 160. The timer control circuit 180 receives the current value detected from the current value detection circuit 160. The timer control circuit 180 calculates the timing for issuing an instruction signal to the output voltage setting circuit 170 and the resistance value setting circuit 190 based on the input current value. That is, the timing at which the output voltage setting circuit 170 outputs an instruction signal for instructing each PSU to change the rated voltage, and the resistance value setting circuit 190 is each variable resistor (114 to 1n4, where n is a natural number. In this case, n = 5), and the timing for outputting the instruction signal instructing the change of the resistance value is calculated. The timing calculation method will be described later with reference to FIG.

抵抗値設定回路190は、各可変抵抗(114〜1n4)の抵抗値の設定を指示する。抵抗値設定回路190は、タイマ制御回路180から抵抗値の設定を行うタイミングが指示される。   The resistance value setting circuit 190 instructs the setting of the resistance value of each variable resistor (114 to 1n4). The resistance value setting circuit 190 is instructed by the timer control circuit 180 to set the resistance value.

負荷200は、電源装置100からのDC電力の供給をうけて稼働する処理部であり、例えば、プロセッサ210と、メモリ220と、を備える。交流電源300は、コンピュータシステム1に外部からAC電力を供給するための商用電源である。   The load 200 is a processing unit that operates by receiving DC power supplied from the power supply apparatus 100, and includes, for example, a processor 210 and a memory 220. The AC power supply 300 is a commercial power supply for supplying AC power to the computer system 1 from the outside.

以上の構成からなるコンピュータシステムにおいて、電源装置100による負荷200への電力供給動作について説明する。出力電圧設定回路170は、タイマ制御回路180により指示されたタイミングで各PSU内の電圧設定保持回路1n2に各PSUが出力する出力電圧の指示を行う。ここで、出力電圧設定回路170は、各PSUの出力電圧に差が生じるような設定を行う。各PSU(111〜151)に対して設定する出力電圧をVn(nは自然数。)とする場合、たとえば、V1>V2>V3>V4>V5となるように出力電圧を設定する。   An operation of supplying power to the load 200 by the power supply device 100 in the computer system having the above configuration will be described. The output voltage setting circuit 170 instructs the output voltage output from each PSU to the voltage setting holding circuit 1n2 in each PSU at the timing instructed by the timer control circuit 180. Here, the output voltage setting circuit 170 performs setting such that a difference occurs in the output voltage of each PSU. When the output voltage set for each PSU (111 to 151) is Vn (n is a natural number), for example, the output voltage is set such that V1> V2> V3> V4> V5.

出力電圧設定回路170は、タイマ制御回路180により指示されたタイミングで上述の出力電圧の比率を変更する。たとえば、V1>V2>V3>V4>V5という出力電圧を設定していた場合、タイマ制御回路180によって指示されたタイミングでV2>V3>V4>V5>V1という出力電圧になるように設定を変更する。   The output voltage setting circuit 170 changes the above-described output voltage ratio at the timing instructed by the timer control circuit 180. For example, if the output voltage of V1> V2> V3> V4> V5 is set, the setting is changed so that the output voltage of V2> V3> V4> V5> V1 is obtained at the timing instructed by the timer control circuit 180. To do.

負荷200の消費電力が十分小さい場合、出力電圧が一番高く設定されたPSUのみが負荷200に電力を供給する。たとえば、出力電圧が一番高く設定されたPSUがPSU111である場合、PSU111のみが負荷200に電力を供給する。以下に、V1>V2>V3>V4>V5という関係で出力電圧が設定されていた場合における当該電力の供給の詳細を述べる。なお、前述の電圧設定保持回路112の動作により、可変抵抗114のアノード側の電位V11は、V1と等しくなる。同様に電位V21はV2と等しくなる。電位V31はV3と等しくなる。電位V41はV4と等しくなる。電位V51はV5と等しくなる。   When the power consumption of the load 200 is sufficiently small, only the PSU with the highest output voltage supplies power to the load 200. For example, when the PSU with the highest output voltage is the PSU 111, only the PSU 111 supplies power to the load 200. Details of the power supply when the output voltage is set in the relationship of V1> V2> V3> V4> V5 will be described below. Note that, by the operation of the voltage setting holding circuit 112 described above, the potential V11 on the anode side of the variable resistor 114 becomes equal to V1. Similarly, the potential V21 is equal to V2. The potential V31 is equal to V3. The potential V41 is equal to V4. The potential V51 is equal to V5.

負荷200の消費電力が十分小さい場合、PSU111から出力される出力電流値(I1)も小さくなる。そのため、可変抵抗114による電圧降下の影響も少なくなる。ここで
V21の電位 < V12の電位 (V11の電位 − I1・R1)
という関係となる場合、ダイオード123は電流を遮断する状態となる。そのため、PSU121からの電力供給は行われない。同様にPSU131、PSU141、PSU151からの電力供給は行われない。
When the power consumption of the load 200 is sufficiently small, the output current value (I1) output from the PSU 111 is also small. Therefore, the influence of the voltage drop due to the variable resistor 114 is reduced. Here, the potential of V21 <the potential of V12 (the potential of V11−I1 · R1)
In this case, the diode 123 is in a state of interrupting current. Therefore, power supply from the PSU 121 is not performed. Similarly, power is not supplied from the PSU 131, PSU 141, or PSU 151.

負荷200の消費電力が徐々に増加した場合、PSU111から出力される出力電流値(I1)も増加する。ここで
V21の電位 >= V12の電位 (V11の電位 − I1・R1)
という状態となった場合、ダイオード123は電流を供給する状態となる。そのため、PSU121からの電力供給も開始される。以後、負荷200の消費電力が増加するたびに、ダイオード1n3が電流を供給する状態となり、各PSUからの電力供給が順次開始される。
When the power consumption of the load 200 increases gradually, the output current value (I1) output from the PSU 111 also increases. Here, the potential of V21> = the potential of V12 (the potential of V11−I1 · R1)
In this state, the diode 123 is in a state of supplying current. Therefore, power supply from the PSU 121 is also started. Thereafter, each time the power consumption of the load 200 increases, the diode 1n3 enters a state of supplying current, and power supply from each PSU is started sequentially.

図3は、各PSUに設定された出力電圧と、PSUの稼働数の関係を示す図である。図3に示すように、負荷200の消費電力の増加により、出力電圧が大きい値に設定されたPSUから順に負荷200に電力を供給する。   FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between the output voltage set for each PSU and the number of operating PSUs. As shown in FIG. 3, as the power consumption of the load 200 increases, power is supplied to the load 200 in order from the PSU whose output voltage is set to a large value.

続いて、タイマ制御回路180による各PSUに対する出力電力指示の切り替え動作について説明する。図4は、電流値検出回路160が検出した電流値と、各PSUに対する出力電圧の指示との関係を示す図である。   Next, the switching operation of the output power instruction for each PSU by the timer control circuit 180 will be described. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the current value detected by the current value detection circuit 160 and the output voltage instruction for each PSU.

図4に示すように電流値検出回路160が検出した電流値が大きい場合、各PSUの出力電圧の指示を変更する周期を長くする。すなわち、設定した各PSUの出力電圧の関係(例えばV1>V2>V3>V4>V5)を頻繁に変更することはしない。一方、電流値検出回路160が検出した電流値が小さい場合、各PSUの出力電圧を変更する周期を短くする。すなわち、各PSUの出力電圧の関係(例えばV1>V2>V3>V4>V5)を頻繁に変更する。ここで、電流値検出回路160が検出する電流値は、稼働するPSUの数に応じて大きくなる。図1の例では、5つのPSUが稼働している場合、電流値検出回路160が検出する電流値は大きくなる。そのため、PSUの稼働率が高いほどタイマ制御回路180による各PSUに対する出力電圧の変更指示の周期は長くなる。一方、PSUの稼働率が低いほどタイマ制御回路180による各PSUに対する出力電圧の変更指示の周期は短くなる。   As shown in FIG. 4, when the current value detected by the current value detection circuit 160 is large, the cycle for changing the instruction of the output voltage of each PSU is lengthened. That is, the relationship between the set output voltages of the respective PSUs (for example, V1> V2> V3> V4> V5) is not frequently changed. On the other hand, when the current value detected by the current value detection circuit 160 is small, the cycle for changing the output voltage of each PSU is shortened. That is, the relationship between the output voltages of each PSU (for example, V1> V2> V3> V4> V5) is frequently changed. Here, the current value detected by the current value detection circuit 160 increases according to the number of operating PSUs. In the example of FIG. 1, when five PSUs are operating, the current value detected by the current value detection circuit 160 is large. For this reason, the higher the operating rate of the PSU, the longer the cycle of changing the output voltage to each PSU by the timer control circuit 180. On the other hand, as the PSU operating rate is lower, the cycle of the output voltage change instruction for each PSU by the timer control circuit 180 becomes shorter.

各PSUに対する出力電圧の変更指示の周期の算出は、例えば、電流値検出回路160が検出した電流値と、当該指示周期と、の関係を具体的に定めておくことで算出できる。たとえば、「電流値がxアンペアである場合、切り替え周期を2x秒とする」というような関係を定めておくことにより算出可能である。   The calculation of the cycle of the instruction to change the output voltage for each PSU can be calculated by, for example, specifically determining the relationship between the current value detected by the current value detection circuit 160 and the instruction cycle. For example, it can be calculated by defining a relationship such as “when the current value is x amperes, the switching cycle is 2 x seconds”.

タイマ制御回路180は算出した周期を出力電圧設定回路170に通知する。出力電圧設定回路170は、タイマ制御回路180から入力された周期により各PSUの出力電圧の関係を変更する。ここで、出力電圧設定回路170による各PSUの出力電圧の変更は、出力電圧を上げるPSUから順に変更指示を行うことが望ましい。たとえば、各PSUの出力電圧の関係を V1>V2>V3>V4>V5 からV2>V3>V4>V5>V1 に変更する場合、出力電圧設定回路170は、V2、V3、V4、V5の出力電圧の増加を指示した後に、V1の出力電圧の低下を指示することが望ましい。PSUの出力電圧の増加をはじめに指示することにより、出力電圧が増加したPSUに接続する各ダイオードが電流を供給する状態に移行する、または電流を遮断する状態を維持するように制御される。このようなダイオードの制御により、負荷200に対する電力供給が過剰な状態となる。すなわち、負荷200に対する電力供給が不十分となり、負荷200を含むシステムが不安定になる恐れが軽減される。   The timer control circuit 180 notifies the output voltage setting circuit 170 of the calculated cycle. The output voltage setting circuit 170 changes the relationship of the output voltage of each PSU according to the period input from the timer control circuit 180. Here, it is desirable to change the output voltage of each PSU by the output voltage setting circuit 170 in order from the PSU that increases the output voltage. For example, when the relationship of the output voltage of each PSU is changed from V1> V2> V3> V4> V5 to V2> V3> V4> V5> V1, the output voltage setting circuit 170 outputs V2, V3, V4, and V5. It is desirable to instruct a decrease in the output voltage of V1 after instructing an increase in voltage. By first instructing an increase in the output voltage of the PSU, each diode connected to the PSU having the increased output voltage is controlled to shift to a state in which a current is supplied or to maintain a state in which the current is cut off. By such diode control, the power supply to the load 200 becomes excessive. That is, the possibility that the power supply to the load 200 becomes insufficient and the system including the load 200 becomes unstable is reduced.

続いて、本実施の形態にかかる電源装置の効果について説明する。上述の処理のように、電源装置100は稼働中のPSU1n1から出力された総電流量を検出する。タイマ制御回路180は、当該総電流量に基づいて稼働するPSU1n1を切り換える周期を算出する。すなわち、タイマ制御回路180は、総電力量が多い場合に前記タイマ制御回路は稼働する電源ユニットを切り換える周期を長く設定し、総電力量が少ない場合に前記タイマ制御回路は稼働する電源ユニットを切り換える周期を短く設定する。これにより、稼働するPSUを適切なタイミングにより切り換えることができ、一部の電源ユニットの負荷が高くなる恐れ、及び頻繁な電源ユニットの切り替えによるシステム障害の恐れが軽減される。   Then, the effect of the power supply device concerning this Embodiment is demonstrated. As described above, the power supply apparatus 100 detects the total amount of current output from the operating PSU 1n1. The timer control circuit 180 calculates a cycle for switching the operating PSU 1n1 based on the total current amount. In other words, the timer control circuit 180 sets a cycle for switching the power supply unit in which the timer control circuit operates when the total power amount is large, and the timer control circuit switches the power supply unit in operation when the total power amount is small. Set the cycle short. As a result, the operating PSU can be switched at an appropriate timing, and the risk of the load on some power supply units becoming high and the risk of system failure due to frequent switching of the power supply units are reduced.

図5は、本実施の形態にかかる電源装置の最小構成を示した図である。電力供給先の消費電力に応じた数だけ各PSU(電源ユニット)1n1は稼働するように制御されている。電流検出回路160は、各PSUから出力された電流値の総計を算出し、総電流量をタイマ制御回路180に通知する。タイマ制御回路180は、総電流量に応じて稼働するPSUを切り換える周期を変更する。これにより、稼働するPSUを適切なタイミングにより切り換えることができる。   FIG. 5 is a diagram showing a minimum configuration of the power supply device according to the present embodiment. Each PSU (power supply unit) 1n1 is controlled so as to operate by the number corresponding to the power consumption of the power supply destination. The current detection circuit 160 calculates the total of the current values output from each PSU and notifies the timer control circuit 180 of the total current amount. The timer control circuit 180 changes the cycle for switching the operating PSU according to the total amount of current. Thereby, the operating PSU can be switched at an appropriate timing.

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、本実施の形態1にかかる電源装置はコンピュータシステムのみならず任意の装置に電力を供給してもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, the power supply apparatus according to the first embodiment may supply power not only to the computer system but also to an arbitrary apparatus.

1 コンピュータシステム
100 電源装置
110、120、130、140、150 直流電力供給部
111、121、131、141、151 PSU
112、122、132、142、152 電圧設定保持回路
113、123、133、143、153 ダイオード
114、124、134、144、154 可変抵抗
160 電流値検出回路
170 出力電圧設定回路
180 タイマ制御回路
190 抵抗値設定回路
200 負荷
210 プロセッサ
220 メモリ
300 交流電源
1 Computer system 100 Power supply 110, 120, 130, 140, 150 DC power supply unit 111, 121, 131, 141, 151 PSU
112, 122, 132, 142, 152 Voltage setting holding circuit 113, 123, 133, 143, 153 Diode 114, 124, 134, 144, 154 Variable resistance 160 Current value detection circuit 170 Output voltage setting circuit 180 Timer control circuit 190 Resistance Value setting circuit 200 Load 210 Processor 220 Memory 300 AC power supply

Claims (6)

複数の電源ユニットと、
前記複数の電源ユニットから出力された総電流量を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段が検出した総電流量に基づいて、稼働する電源ユニットを切り換える周期を算出するタイマ制御回路と、
前記タイマ制御回路が算出した周期毎に稼働する前記電源ユニットを切り換える切り替え手段と、を備える電源装置。
Multiple power supply units,
Current detection means for detecting the total amount of current output from the plurality of power supply units;
A timer control circuit for calculating a cycle for switching the operating power supply unit based on the total amount of current detected by the current detection means;
And a switching unit that switches the power supply unit that operates at each cycle calculated by the timer control circuit.
前記電源検出手段により検出された総電流量が多い場合、前記タイマ制御回路は稼働する電源ユニットを切り換える周期を長く設定し、
前記電源検出手段により検出された総電流量が少ない場合、前記タイマ制御回路は稼働する電源ユニットを切り換える周期を短く設定することを特徴とする請求項1に記載の電源装置。
When the total amount of current detected by the power source detection means is large, the timer control circuit sets a longer cycle for switching the operating power unit,
2. The power supply device according to claim 1, wherein when the total amount of current detected by the power supply detection unit is small, the timer control circuit sets a cycle for switching an operating power supply unit to be short.
前記切り替え手段は、休止中であった第1の電源ユニットを稼働させた後に、稼働中であった第2の電源ユニットを休止させることにより前記切り替えを行うことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電源装置。   The switching means performs the switching by suspending the second power supply unit that has been operating after operating the first power supply unit that has been inactive. Item 3. The power supply device according to Item 2. 複数の電源ユニットを稼働させる稼働ステップと、
前記複数の電源ユニットから出力された総電流量を検出する検出ステップと、
前記電流検出手段が検出した総電流量に基づいて、稼働する電源ユニットを切り換える周期を算出する周期算出ステップと、
前記タイマ制御回路が算出した周期毎に稼働する前記電源ユニットを切り換える切り替えステップと、を備える電力供給方法。
An operation step for operating a plurality of power supply units;
A detection step of detecting a total amount of current output from the plurality of power supply units;
A period calculating step for calculating a period for switching the operating power supply unit based on the total amount of current detected by the current detecting means;
A switching step of switching the power supply unit that operates at each cycle calculated by the timer control circuit.
前記検出ステップにおいて検出された総電流量が多い場合、稼働する電源ユニットを切り換える周期を長く設定し、
前記検出ステップにおいて検出された総電流量が少ない場合、稼働する電源ユニットを切り換える周期を短く設定することを特徴とする請求項4に記載の電力供給方法。
If the total amount of current detected in the detection step is large, set the cycle for switching the operating power supply unit long,
5. The power supply method according to claim 4, wherein when the total amount of current detected in the detection step is small, a cycle for switching the operating power supply unit is set short.
前記切り替えステップにおいて、休止中であった第1の電源ユニットを稼働させた後に、稼働中であった第2の電源ユニットを休止させることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の電源供給方法。   6. The power supply according to claim 4, wherein, in the switching step, the second power supply unit that has been operating is suspended after the first power supply unit that has been deactivated is operated. Supply method.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6139826A (en) * 1984-07-28 1986-02-26 富士通株式会社 Power source
JPH10201090A (en) * 1996-12-27 1998-07-31 Nec Eng Ltd Power unit
JP2817747B2 (en) * 1991-11-15 1998-10-30 三菱電機株式会社 Power supply
JPH11127573A (en) * 1997-10-23 1999-05-11 Mitsubishi Electric Corp Parallel operation device for dc-dc converter
JP2000324704A (en) * 1999-05-13 2000-11-24 Tohoku Electric Power Co Inc Power device and control method therefor
JP2001069691A (en) * 1999-08-27 2001-03-16 Sanyo Electric Co Ltd Power supply control system for electrical machinery and apparatus
JP2009171711A (en) * 2008-01-15 2009-07-30 Nec Computertechno Ltd Power unit, power connecting circuit, computer, and electric equipment

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6139826A (en) * 1984-07-28 1986-02-26 富士通株式会社 Power source
JP2817747B2 (en) * 1991-11-15 1998-10-30 三菱電機株式会社 Power supply
JPH10201090A (en) * 1996-12-27 1998-07-31 Nec Eng Ltd Power unit
JPH11127573A (en) * 1997-10-23 1999-05-11 Mitsubishi Electric Corp Parallel operation device for dc-dc converter
JP2000324704A (en) * 1999-05-13 2000-11-24 Tohoku Electric Power Co Inc Power device and control method therefor
JP2001069691A (en) * 1999-08-27 2001-03-16 Sanyo Electric Co Ltd Power supply control system for electrical machinery and apparatus
JP2009171711A (en) * 2008-01-15 2009-07-30 Nec Computertechno Ltd Power unit, power connecting circuit, computer, and electric equipment

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