JP2023135055A - 電源切替装置、電源切替方法、電源システム、およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
Ir=(Vin-Vout)×Tsw/L (1)
数式(1)において、Vin以外のパラメータを一定としてVinを下げるとインダクタのリップル電流Irは小さくなる。従って、低負荷時に同期整流型の降圧スイッチングレギュレータの入力電源をスタンドバイ入力電源に切り替えることにより、電源部のインダクタ電流の逆流を防止し、或いは、逆流電流を減少させて、低負荷時の電源効率を向上させることができる。
図1及び図2は、本発明の一実施形態に係る電源切替機能を適用した電源システムのブロック図を示す。特に、図1は主入力電源を選択した通常時の電源システムの構成を示し、図2はスタンドバイ入力電源を選択した低負荷時の電源システムの構成を示す。電源システムは、電圧値V1の主入力電源1と電圧値V2のスタンドバイ入力電源2を具備しており、電圧値V1は電圧値V2よりも高く設定されている(V1>V2)。入力電源切替部3において、主入力電源1は接点Aに接続され、スタンドバイ入力電源2は接点Bに接続されており、端子Cは接点A又は接点Bに接続される。入力電源切替部3にて選択された電圧値V1又は電圧値V2が電源部4へ供給される。電源部4は、同期整流型の降圧スイッチングレギュレータで構成されており、電圧値V2は電圧値V3に降圧される。つまり、複数の電圧値V1乃至V3には「V1>V2>V3」の関係が成立する。電源部4の出力電圧は負荷部5に供給される。入力電源切替制御部6は演算部7と記憶部8を有しており、入力電源切替部3について切替制御を行う。記憶部8は、入力電源を切り替えるための閾値を予め格納している。電源部4は、負荷部5の消費電力を監視しており、負荷部5の稼働状態などに応じた負荷情報を有している。入力電源切替制御部6は、記憶部8に格納された閾値と電源部4から伝達された負荷情報を比較して入力電源切替部3の切替制御を行う。記憶部8は、半導体メモリなどの記憶媒体で構成してもよい。この場合、閾値を事前に設定して記憶部8に記憶してもよいが、抵抗分圧などによって基準電圧を設定し、その基準電圧値を閾値としてもよい。
Ir=(Vin-Vout)×Ton/L (2)
数式(2)において、Vin以外のパラメータを一定とし、Vinを下げてゆくと、インダクタのリップル電流Irは小さくなる。従って、低負荷時に同期整流型の降圧スイッチングレギュレータの入力電源を小電力のスタンドバイ入力電源に切り替えることで、電源部のインダクタ電流の逆流を防止し、或いは、インダクタの逆流電流を減少して、低負荷時の電源効率を向上することができる。
2 スタンドバイ入力電源
3 入力電源切替部
4 電源部
5 負荷部
6 入力電源切替制御部
7 演算部
8 記憶部
9、10 負荷センス線
11 出力電圧センス線
12 電源制御部
P1 第1の電源
P2 第2の電源
30 電源切替部
40 電源部
50 負荷
60 電源切替制御部
100 電源切替装置
110 電源切替部
120 制御部
Claims (7)
- 複数の電源電圧を切り替える電源切替部と、
負荷に電力を供給する電源部を構成するスイッチングレギュレータのインダクタンス降下電圧に応じて前記電源切替部の切替制御を行う制御部と、
を具備し、前記複数の電源電圧のうち第一の電源電圧が前記電源部に供給されている状態で、前記インダクタンス降下電圧が予め定められた第一の閾値以下になると、前記制御部は、前記第一の電源電圧より低い第二の電源電圧に切り替えるよう前記電源切替部を制御する、電源切替装置。 - 前記第二の電源電圧が前記電源部を介して前記負荷に供給されている状態で、前記インダクタンス降下電圧が前記第一の閾値より小さい第二の閾値以上になると、前記制御部は、前記第二の電源電圧を前記第一の電源電圧に切り替えるよう前記電源切替部を制御する、請求項1に記載の電源切替装置。
- 前記制御部は、前記電源部を構成する前記スイッチングレギュレータのインダクタンスの入力電圧と出力電圧を検知し、前記インダクタンスの前記入力電圧と前記出力電圧との差分を前記インダクタンス降下電圧として計算する、請求項1または請求項2に記載の電源切替装置。
- 前記電源切替部は、前記第一の電源電圧の切り換えを行う第一のスイッチと、前記第二の電源電圧の切り換えを行う第二のスイッチより構成され、前記制御部は、前記第一のスイッチまたは前記第二のスイッチを択一的に導通させる、請求項1または請求項2に記載の電源切替装置。
- 負荷に電力を供給する電源部を構成するスイッチングレギュレータのインダクタンス降下電圧を計算し、
前記インダクタンス降下電圧と予め定められた閾値を比較し、
第一の電源電圧が前記電源部へ供給されている状態において、前記インダクタンス降下電圧が前記閾値を上回っている場合には前記第一の電源電圧を継続して前記電源部へ供給し、
前記インダクタンス降下電圧が前記閾値以下になると、前記第一の電源電圧より低い第二の電源電圧に切り替えて前記電源部へ供給する、電源切替方法。 - 複数の電源電圧を切り替える電源切替部と、
前記電源切替部により切り替えられた電源電圧を降下して負荷に供給するスイッチングレギュレータよりなる電源部と、
前記スイッチングレギュレータのインダクタンス降下電圧に応じて前記電源切替部の切替制御を行う電源切替制御部と、
を具備し、前記複数の電源電圧のうち第一の電源電圧が前記電源部に供給されている状態で、前記インダクタンス降下電圧が予め定められた閾値以下になると、前記電源切替制御部は、前記第一の電源電圧より低い第二の電源電圧に切り替えるよう前記電源切替部を制御する、電源システム。 - 電源切替装置のコンピュータに、
負荷に電力を供給する電源部を構成するスイッチングレギュレータのインダクタンス降下電圧を計算させ、
前記インダクタンス降下電圧と予め定められた閾値を比較させ、
第一の電源電圧が前記電源部へ供給されている状態において、前記インダクタンス降下電圧が前記閾値を上回っている場合、前記第一の電源電圧を継続して前記電源部へ供給させ、
前記インダクタンス降下電圧が前記閾値以下になると、前記第一の電源電圧より低い第二の電源電圧に切り替えて前記電源部へ供給させる、プログラム。
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JP2005341660A (ja) * | 2004-05-24 | 2005-12-08 | Funai Electric Co Ltd | 電源装置 |
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