JP3221404B2 - 電源出力制御装置及び電源カード - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電源プリント板の
出力制御に関し、特に電源プリント板に設けた電源出力
のオン／オフ（ＯＮ／ＯＦＦ）制御を行う電源出力制御
装置及び電源カードに関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、携帯電話の基地局装置等は数段の
棚を有する架（ラック）に区切られて収納されており、
その区切りは、例えば、制御部、無線部、電源部等のよ
うに機能別単位で行われている。

【０００３】このように架の棚（以下、「シェルフ」と
いう）には、詳細機能別のプリント板Ａｓｓｙが１０枚
前後実装されて必要な回路が構成され、シェルフの機能
が実現される。ここで、前記プリント板は電源を供給す
る電源ユニットと、該電源ユニットからの電力の供給を
受ける回路ユニットとに大別できる（電源ユニットを
「電源カード」、電源の負荷となる回路ユニットを「カ
ード」という）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の基地局装置等の
電源系カード構成においては、各シェルフ毎に電源カー
ドを１台実装する構成の場合には、１台の電源カードと
しては当該シェルフに実装されている全カードに充分な
電力を供給できる電源容量を有することが必要である。

【０００５】しかし、この構成ではカードが増加するこ
となどにより１シェルフ当たりの消費電流が増加した場
合、１台の電源カードに１シェルフ分の電力を供給する
電源容量を持たせるには、部品の定格、発熱及び冷却を
考慮すると設計面、コスト面等において問題点が増加す
る。

【０００６】そこで、このような場合は複数台数の電源
カードを１シェルフに実装して１台当たりの電源カード
の電源容量を下げることで前述する問題を解決する方法
がある。また、電源カード１台当たりの電流容量を多く
取るため電源カード内に出力安定用の疑似負荷を設けな
いように構成する方法もある。ただ、このためには出力
電流が安定するだけの負荷電流が常にあることが必要で
あり、この負荷電流は電源カード１台分で規定されるた
め複数台の電源カードを並列接続した場合、その電源系
に必要な最低負荷電流は「電源カード台数×電源１台当
たりの最低負荷電流」となり、この最低負荷電流を保証
することが重要である。

【０００７】更に、基地局装置等の機能によってはシェ
ルフに実装するカード枚数が最少枚数から最大枚数まで
変化することがあり得る。このような場合には負荷電流
対電源カード台数の関係は一定でないから、実装カード
枚数の増加時には充分な電源容量が保証できなくなり、
また、実装カード枚数の減少時には負荷電流も少なくな
り電源の安定動作が保証できなくなる。

【０００８】（発明の目的） 本発明の目的は、負荷電流対動作電源カード台数の関係
を一定に保ち、電源カードが常に出力電圧の安定領域で
動作するように制御する電源出力制御装置及び電源カー
ドを提供することにある。

【０００９】本発明の他の目的は、シェルフに実装され
るカードの実装数によって変動する負荷電流にあわせて
電圧を出力する電源カード台数を制御する電源出力制御
装置及び電源カードを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の電源出力制御装
置は、シェルフに実装された複数のカードと前記複数の
カードに対し並列に電圧を供給する複数の電源カードと
からなるシェルフ搭載回路の電源出力制御装置におい
て、前記電源カードは、電源回路と、前記シェルフへの
実装により実装位置を検出するアドレス検出回路と、前
記複数のカードの実装数を検出するカード検出回路と、
前記アドレス検出回路が検出した前記実装位置に応じ
て、電源カードが電圧の出力を開始するカードの実装数
に相当する、異なる数値を設定する数値設定回路と、前
記カード検出回路が検出した前記カードの実装数が前記
数値以上の場合に当該電源カードから前記電圧を出力す
るように制御する制御回路と、を有することを特徴とす
る。

【００１１】本発明の電源カードは、複数のカードとと
もにシェルフに実装され、前記複数のカードに対し並列
に電圧を供給する複数の電源カードからなるシェルフ搭
載回路において使用される前記電源カードであって、電
源回路と、シェルフへの実装時に前記カードの実装数を
検出するカード検出回路と、シェルフの実装位置を検出
するアドレス検出回路と、前記アドレス検出回路が検出
した実装位置に応じて、電源カードが前記電圧の出力を
開始するカードの実装数に相当する、異なる数値を設定
する数値設定回路と、前記カード検出回路が検出した前
記カードの実装数が前記数値以上の場合に当該電源カー
ドから前記電圧を出力するように制御する制御回路と、
を有することを特徴とする。

【００１２】また、前記電源カードは、前記電源回路に
供給する電力をオン／オフする電源スイッチと、電源ス
イッチのオン状態を検出する検出回路と、シェルフに実
装された全電源カードの前記電源スイッチが全てオン状
態のときにこれを検出し前記電源回路から電圧を出力す
ることを可能に制御する制御回路と、を有することを特
徴とする。

【００１３】（作用） 通常、携帯電話の基地局装置等は数段の棚（シェルフ）
に区切られた架（ラック）に収納されており、その区切
りは、例えば、制御部、無線部及び電源部等のように機
能別の単位で行われる。このシェルフには詳細機能別に
プリント板Ａｓｓｙ（カード）が１０枚前後実装されシ
ェルフの機能が実現される。本発明の電源出力制御装置
及び電源カードは、シェルフに実装される負荷となるカ
ードの実装数に基づいて、出力電圧の安定化に必要な電
流負荷にあわせた電源カードの電源出力制御を行う。つ
まり、シェルフに実装した複数台の電源カードのうち電
圧出力状態の台数を、カードの実装数にあわせて電源カ
ード１台から全実装台数までの間でコントロールする。
カード実装数情報と電源カードの収容シェルフ位置等で
表わした情報とにより電源カードの出力ＯＮ／ＯＦＦ動
作状態を制御する。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の電源出力制御装
置の一実施の形態を示す図である。同図に示す出力制御
回路は、直流の一次側電圧を入力とし複数のカードに安
定化された二次側電圧を供給する電源カードＰＳ上に設
けて構成した例である。本実施の形態ではこのような電
源カードの複数台により負荷となる複数のカードに対す
る電源部を構成する。

【００１５】図１に示す出力制御回路は、電源のメイン
スイッチ３、ＲＥＭＯＴＥ（リモート）信号出力部１、
二次側出力制御部４、二次側出力部５及び警報検出部２
とから構成されている。また、図１における外付け抵抗
６は、複数の電源カードＰＳのＲＥＭＯＴＥ信号に共通
接続されることにより、ワーヤードＯＲ（ＲＥＭＯＴＥ
信号の論理積）回路を構成する。なお、電源カードＰＳ
における電源回路自体の構成は省略している。

【００１６】メインスイッチ３では電源カードの一次側
電圧を供給する電源のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。ＲＥＭ
ＯＴＥ信号出力部１は、メインスイッチ３のＯＮ操作時
のスイッチ出力電圧等により出力動作状態を示す「Ｈ」
レベルのＲＥＭＯＴＥ信号を出力する。

【００１７】二次側出力制御部４は、電源カードアドレ
ス信号とカード実装枚数情報バスの入力及びＲＥＭＯＴ
Ｅ信号を入力として二次側出力部制御信号を出力する。
ここで、電源カードアドレス信号は、当該電源カードが
実装されたとき検出されるシェルフ実装位置を示す信号
である。カード実装枚数情報バスは、電源カードの負荷
となるカードの実装バスでありカード実装枚数の情報が
出力される。電源カードアドレス信号とカード実装枚数
の情報は、二次側出力制御部４において比較、判断さ
れ、後述のように電源カードの二次側電圧の出力のＯＮ
／ＯＦＦ制御に利用される。

【００１８】二次側電圧出力部５は、前記二次側出力制
御部４の出力に基づいて、当該電源カードの二次側電圧
の出力のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。二次側出力部５は二
次側電圧が、例えばダイオードを介して出力されるよう
に構成されており、複数の電源カードの二次側出力部の
並列接続が可能に構成されている。

【００１９】警報検出部２は、二次側出力部５に出力過
電流、出力過電圧及び部品過熱等の異常状態が生じた場
合に、これを検出して二次側出力制御部４を制御し二次
側出力部５の二次側電圧の出力をＯＦＦ状態に制御す
る。

【００２０】次に、ＲＥＭＯＴＥ信号、カードアドレス
信号及びカード実装枚数情報により二次側出力部５の出
力コントロールを行う二次側出力制御部４の構成動作に
ついて説明する。図２は、図１に示す二次側出力制御部
４の具体的構成を示す図である。二次側出力制御部４
は、加算器１０１、比較器１０２及びＡＮＤ回路１０３
により構成されている。

【００２１】加算器１０１は、シェルフに実装される複
数のカード１〜１２からのカード実装信号を加算して、
現在シェルフに実装されているカード実装枚数を検出す
る。シェルフにカードが実装されるとカード内のＧＮＤ
と前記カード実装枚数情報バスとが接続され、各カード
からのカード実装信号として「Ｌ」レベルが出力され加
算器１０１でカード枚数が算出できる。電源カードは、
実装により電源カードの実装位置毎に決まっているアド
レス番号を電源カードアドレス信号として読み取る。

【００２２】比較器１０２は、電源カードの実装位置毎
に決まっているアドレス番号と加算器１０１の加算結果
とを比較して二次側電圧の出力コントロールの判断を行
う。出力コントロールの判断は後述の表１のように行わ
れる。

【００２３】ＡＮＤ回路１０３は、比較器１０２の比較
結果、ＲＥＭＯＴＥ信号及び警報検出情報の論理積をと
った結果を二次側出力部に制御信号として出力する。な
お、ＡＮＤ回路１０３により前記信号等の論理積をとる
のは、複数の電源カードの接続状態では、全ての電源カ
ードの電源ＯＮ状態でのみ二次側出力部５の電圧を出力
することを可能とし電源カードの不足による過負荷状態
を防止すること及び出力側の異常状態での電圧出力を停
止することにある。

【００２４】（実施の形態の動作）図１、図２に示す本
実施の形態について、例として図３に示すシェルフに実
装する電源カードの台数が３台、カードの枚数が１２枚
の時の動作を説明する。

【００２５】まず、３台の電源カードと負荷となる１２
枚のカードを所定のシェルフに取り付ける。３台の電源
カードのＲＥＭＯＴＥ信号の信号線は外付け抵抗６によ
り直結接続されるので、全てのメインスイッチ３の投入
後に３つのＲＥＭＯＴＥ信号は論理積がとられ「Ｈ」レ
ベルが出力される。また、電源カード内で抵抗によりプ
ルアップ（Ｐｕｌｌ Ｕｐ）されているカード実装枚数
情報バスはカード側がＧＮＤに接続されているため、１
２枚のカードの実装によりカード実装枚数情報バスには
「Ｌ」レベルのカード実装信号が生じる。３つの二次側
出力部５は、各電源カードの二次側電圧をダイオードを
介してワイアードＯＲにより並列接続され１２枚のカー
ドの電源として出力される。

【００２６】３台の電源カードのメインスイッチ３のＯ
Ｎ状態で「Ｈ」レベルのＲＥＭＯＴＥ信号が３台の電源
カードの二次側出力制御部４に入力される。加算器１０
１では「Ｌ」レベルになっているカード実装信号の本数
を計算してシェルフに実装されているカード枚数１２枚
を算出する。また、３台の電源カードの実装位置に対し
てシェルフには１〜３の電源カードアドレスが付与され
ており、電源カードがシェルフに実装された際、各電源
カードは前記電源カードアドレスを認識し電源カードア
ドレス信号を取り込む。なお、電源カードアドレスの認
識方法はカード実装信号と同様の方法で行うことがで
き、具体的にはカードアドレスを２ビットとしシェルフ
側の２ビット接続端子の内１ビット目をＧＮＤに接続し
て「０」、２ビット目をオープンで「１」と表現し、電
源カードの２ビット接続端子では２端子共プルアップす
ることで、電源カード実装時にＧＮＤ接続されていない
ビットを「１」、ＧＮＤ接続されているビットを「０」
として認識する。

【００２７】比較器１０２では、前記カード枚数と前記
電源カードアドレス信号とを入力して表１のテーブルに
従った電源カードの二次側電圧出力のＯＮ／ＯＦＦ制御
信号を出力する。

【００２８】

【表１】 表１は、結果的に３台の電源カードがそれぞれカード３
枚、４枚及び５枚までの電源供給を受け持つことを示し
ている。電源カードは実装位置（電源カードアドレス）
により受け持つカード実装数が変化することも表してい
る。本実施の形態では電源カードアドレスとして１、
２、３を使用し、各電源カードは、加算器１０１が出力
するカード実装数と実装時認識した前記電源カードアド
レスとから、二次側出力のＯＮ／ＯＦＦのどちらになる
かを比較器１０２において判断する。比較器１０２は、
電源カードの実装位置に応じた電源カードアドレスから
当該電源カードが電圧の出力を開始するカード実装数に
相当する数値を設定出力する回路を有するように構成す
ることができる。この数値を設定する回路としては表１
に示すようなテーブルとして構成することができる。

【００２９】図３は、二次側出力制御部４における、カ
ード実装枚数情報に連動する複数の電源カードの出力の
ＯＮ／ＯＦＦ制御動作のタイミングを示す図である。す
なわち、シェルフに実装するカードを０枚の状態から順
次実装した場合、３台以下の台数までは（時刻Ｔ１以
前）電源カード１だけが出力をＯＮとなる。実装枚数が
３台を超えると（時刻Ｔ１以降Ｔ２以前）電源カード２
の出力がＯＮとなり、更に実装枚数が７台を超えると
（時刻Ｔ２以降Ｔ３以前）電源カード３の出力がＯＮと
なる。また、この状態からカード実装枚数が４枚以上７
枚以下に変化すると（時刻Ｔ３以降）電源カード３の出
力はＯＦＦになる。

【００３０】以上の実施の形態においては、カード及び
電源カードの実装位置としてラックの所定の１シェルフ
を想定したが、これらのカードの実装位置は各カード間
の配線次第で変更可能であり、互いに異なるシェルフに
実装する構成としてもよいことは明らかである。

【００３１】

【発明の効果】本発明の電源出力制御によれば、シェル
フに実装される負荷となるカードの実装数の増減に応じ
て電源カード台数を増減することにより、実装される電
源カードが常に出力電圧の安定化に必要な負荷電流条件
において動作するように制御することが可能である。こ
のため出力電圧安定化のためにシェルフに疑似負荷を追
加して調整するようなことを行う必要がない。

【００３２】また、本発明の電源カードは、特に、電源
カード内に設けた電源回路の電力をオン／オフする電源
スイッチと、シェルフに実装された全電源カードの前記
電源スイッチが全てオン状態のときにこれを検出して前
記電源回路から電圧を出力可能に制御することで、電源
カード１台の実装でも電源カード及びシェルフに対し特
殊設定を行うこと無く、同様なＯＮ／ＯＦＦコントロー
ル動作が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の出力制御回路を電源カードに搭載した
一実施の形態を示すブロック図である。

【図２】本実施の形態の二次側出力制御部４の構成及び
シェルフのカードとの接続関係を示す図である。

【図３】シェルフのカード実装数と電源カードの電源出
力のＯＮ／ＯＦＦ状態を示す図である。

【符号の説明】

１ ＲＥＭＯＴＥ信号出力部 ２ 警報検出部 ３ メインスイッチ ４ 二次側出力制御部 ５ 二次側出力部 ６ 外付け抵抗 １０１ 加算器 １０２ 比較器 １０３ ＡＮＤ回路 ＰＳ 電源カード

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シェルフに実装された複数のカードと前
   記複数のカードに対し並列に電圧を供給する複数の電源
   カードとからなるシェルフ搭載回路の電源出力制御装置
   において、 前記電源カードは、電源回路と、前記シェルフへの実装
   により実装位置を検出するアドレス検出回路と、前記複
   数のカードの実装数を検出するカード検出回路と、前記
   アドレス検出回路が検出した前記実装位置に応じて、電
   源カードが電圧の出力を開始するカードの実装数に相当
   する、異なる数値を設定する数値設定回路と、前記カー
   ド検出回路が検出した前記カードの実装数が前記数値以
   上の場合に当該電源カードから前記電圧を出力するよう
   に制御する制御回路と、を有することを特徴とする電源
   出力制御装置。
2. 【請求項２】 前記電源カードは、前記電源回路に供給
   する電力をオン／オフする電源スイッチと、電源スイッ
   チのオン状態を検出する検出回路と、何れの電源カード
   の電源スイッチのオフ状態においても前記電圧の出力を
   禁止する論理回路と、を有することを特徴とする請求項
   １記載の電源出力制御装置。
3. 【請求項３】 前記電源カードは、前記電源カードの電
   圧出力部の異常状態を検出する警報検出回路と、電圧出
   力部の異常状態時に当該電源カードの電圧の出力を禁止
   する論理回路と、を有することを特徴とする請求項２記
   載の電源出力制御装置。
4. 【請求項４】 複数のカードとともにシェルフに実装さ
   れ、前記複数のカードに対し並列に電圧を供給する複数
   の電源カードからなるシェルフ搭載回路において使用さ
   れる前記電源カードであって、 電源回路と、シェルフへの実装時に前記カードの実装数
   を検出するカード検出回路と、シェルフの実装位置を検
   出するアドレス検出回路と、前記アドレス検出回路が検
   出した実装位置に応じて、電源カードが前記電圧の出力
   を開始するカードの実装数に相当する、異なる数値を設
   定する数値設定回路と、前記カード検出回路が検出した
   前記カードの実装数が前記数値以上の場合に当該電源カ
   ードから前記電圧を出力するように制御する制御回路
   と、を有することを特徴とする電源カード。
5. 【請求項５】 前記電源カードは、前記電源回路に供給
   する電力をオン／オフする電源スイッチと、電源スイッ
   チのオン状態を検出する検出回路と、シェルフに実装さ
   れた全電源カードの前記電源スイッチが全てオン状態の
   ときにこれを検出し前記電圧を出力することを可能に制
   御する制御回路と、を有することを特徴とする請求項４
   記載の電源カード。