JP4708996B2

JP4708996B2 - Communication device

Info

Publication number: JP4708996B2
Application number: JP2005365964A
Authority: JP
Inventors: 博佐藤; 一敏高橋; 正明井上
Original assignee: Alaxala Networks Corp
Current assignee: Alaxala Networks Corp
Priority date: 2005-12-20
Filing date: 2005-12-20
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2025-12-20
Also published as: JP2007172108A

Description

本発明は、電源装置、情報処理装置および出力電圧可変電源の電圧出力設定方法に係り、特に省エネルギな電源装置および情報処理装置ならびに出力可変電源の電圧出力設定方法に関する。 The present invention relates to a power supply apparatus, an information processing apparatus, and a voltage output setting method for an output voltage variable power supply, and more particularly to an energy saving power supply apparatus, an information processing apparatus, and a voltage output setting method for an output variable power supply.

従来、情報処理装置において、論理モジュールで使用される電源の電圧は５Ｖが主流であった。この場合、情報処理装置は、交流１００Ｖの商用電源から直接直流５Ｖを生成する１次電源を設け、その論理モジュールには直流５Ｖ固定電圧での電源供給する構成が一般的であった。 Conventionally, in the information processing apparatus, the power supply voltage used in the logic module has been mainly 5V. In this case, the information processing apparatus is generally provided with a primary power source that directly generates DC 5V from a commercial power source of AC 100V, and the logic module is generally configured to supply power with a DC 5V fixed voltage.

近年、論理モジュールに使用する電子部品が要求する電源電圧は、３．３Ｖ、２．５Ｖさらに１．８Ｖと低電圧化が進んでいる。一方、電子部品への供給電圧を統一することは、困難である。１次電源から複数の電源電圧を供給することは供給配線を複数必要とし、実装上不利である。このため、情報処理装置は、その論理モジュール上にＤＣ-ＤＣ電源を搭載し、搭載した電子部品の要求する電圧を生成する構成をとるのが一般的になってきた。 In recent years, power supply voltages required by electronic components used in logic modules have been reduced to 3.3V, 2.5V, and 1.8V. On the other hand, it is difficult to unify the supply voltages to the electronic components. Supplying a plurality of power supply voltages from the primary power supply requires a plurality of supply wirings, which is disadvantageous in mounting. For this reason, it has become common for information processing apparatuses to have a configuration in which a DC-DC power supply is mounted on the logic module and a voltage required by the mounted electronic component is generated.

上述した用途のため、１次電源の出力する中間電圧Ｖｍを４８ボルトとし、論理モジュール上で、直流４８Ｖから５Ｖなどの電圧を出力するＤＣ-ＤＣ電源が、市販されている。 For the above-described use, a DC-DC power supply that outputs an intermediate voltage Vm output from the primary power supply of 48 volts and outputs a voltage of 48V to 5V on the logic module is commercially available.

非特許文献１は、ＤＣ-ＤＣ電源（ＤＣ-ＤＣコンバータ）の効率が、変換前の電圧と出力電流に依存することが記載されている。これを、図１および図２を用いて説明する。ここで、図１は記号を説明する図である。また、図２は非特許文献１に記載された図を見易く書き改めた図であり、ＤＣ-ＤＣ変換前の電圧をパラメータとしたとき、出力電流と変換効率の関係を説明する図である。 Non-Patent Document 1 describes that the efficiency of a DC-DC power supply (DC-DC converter) depends on a voltage before conversion and an output current. This will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is a diagram illustrating symbols. FIG. 2 is a diagram in which the diagram described in Non-Patent Document 1 has been rewritten so as to be easy to see, and is a diagram for explaining the relationship between the output current and the conversion efficiency when the voltage before DC-DC conversion is used as a parameter.

図１において、合成ＤＣ-ＤＣ電源１００は、直流Ｖｍボルト、Ｉｉアンペアを入力とするとき、直流Ｖｏボルト、Ｉｏアンペアに変換して出力する。このとき、合成ＤＣ-ＤＣ電源１００の変換効率η（eta）は、入力電圧Ｖｍ、出力電流Ｉｏおよび動作周囲温度Ｔに依存した関数η（Ｖｍ,Ｉｏ,Ｔ）である。一定温度Ｔｃで動作している場合には、この関数は入力電圧Ｖｍと出力電流Ｉｏの関数η（Ｖｍ,Ｉｏ）である。以下では、装置内部の温度が一定で動作する条件を仮定する。なお、合成ＤＣ-ＤＣ電源とは、複数のＤＣ-ＤＣ電源全体を一つのＤＣ-ＤＣ電源と看做したものである。 In FIG. 1, a combined DC-DC power supply 100 receives DC Vm volts and Ii amperes as input and converts them to DC Vo volts and Io amperes. At this time, the conversion efficiency η (eta) of the combined DC-DC power supply 100 is a function η (Vm, Io, T) depending on the input voltage Vm, the output current Io, and the operating ambient temperature T. When operating at a constant temperature Tc, this function is a function η (Vm, Io) of the input voltage Vm and the output current Io. In the following, it is assumed that the apparatus operates at a constant temperature. Note that the combined DC-DC power supply refers to a plurality of DC-DC power supplies as a single DC-DC power supply.

図２において、横軸は出力電流、縦軸は変換効率であり、パラメータとして入力電圧を振っている。図２から分かるように、変換効率の最も高い出力電流は、入力電圧に依存している。この結果、出力電流がＩｏｃ一定のとき、効率のピークを与える入力電圧があることが分かる。 In FIG. 2, the horizontal axis represents the output current, the vertical axis represents the conversion efficiency, and the input voltage is applied as a parameter. As can be seen from FIG. 2, the output current with the highest conversion efficiency depends on the input voltage. As a result, it can be seen that there is an input voltage that gives a peak of efficiency when the output current is constant at Ioc.

なお、特許文献１にはＤＣ-ＤＣ電源の出力電流を計測するスイッチング電源が記載されている。しかし、特許文献１にはＤＣ-ＤＣ電源の入力電流を測定することは記載されていない。 Patent Document 1 describes a switching power supply that measures the output current of a DC-DC power supply. However, Patent Document 1 does not describe measuring the input current of a DC-DC power supply.

特開２００５−３１２１４１号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-312141 "PAH75D24 SERIES THERMAL DESIGN"、Page 3 Figure 1-2、[online]、2002年６月７日、DENSEI-LAMBDA社、[平成１７年１１月４日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.densei-lambda.com/products/sps/ps_pm/pah-d/pdf/thermal_design_75d24.pdf＞"PAH75D24 SERIES THERMAL DESIGN", Page 3 Figure 1-2, [online], June 7, 2002, DENSEI-LAMBDA, [November 4, 2005 search], Internet <URL: http: // www .densei-lambda.com / products / sps / ps_pm / pah-d / pdf / thermal_design_75d24.pdf>

ＤＣ-ＤＣ電源は、入力電圧が少々変動しても、一定の出力電圧を供給する電源である。しかし、その変換効率は、入力電圧と出力電流に依存する。逆に、変換効率が入力電圧に依存しているので、入力電圧を最適の変換効率を得る電圧とすることができる。 The DC-DC power supply is a power supply that supplies a constant output voltage even if the input voltage fluctuates slightly. However, the conversion efficiency depends on the input voltage and the output current. On the contrary, since the conversion efficiency depends on the input voltage, the input voltage can be set to a voltage for obtaining the optimum conversion efficiency.

情報処理装置の中でも、通信装置は通信ケーブルを通じて送受信する。そのため、送受信トラフィックに依存して動作状態が変化する。送受信トラフィックの変化は、曜日や時刻の影響、経路制御情報の切り替えによる影響などによって発生するものである。このトラフィックの変動が論理モジュール内での消費電流条件を変化させる。この消費電流の変化は、曜日や時刻の影響でネットワークユーザの活動パターンが変化するケースと、通信路の障害などによる経路情報の切り替えによって変わるケースがある。 Among information processing apparatuses, communication apparatuses transmit and receive via a communication cable. Therefore, the operation state changes depending on the transmission / reception traffic. The change in transmission / reception traffic occurs due to the influence of the day of the week or the time of day, the influence of switching the routing control information, and the like. This change in traffic changes the current consumption condition in the logic module. This change in current consumption may be caused by a change in the activity pattern of the network user due to the influence of the day of the week or the time, or a change in route information due to a communication path failure.

しかし、従来の通信装置の電源構成では中間電圧Ｖｍが固定であったので、論理モジュールの負荷パターンの変動にきめ細かく対応することが出来なかった。 However, since the intermediate voltage Vm is fixed in the power supply configuration of the conventional communication apparatus, it is impossible to meticulously cope with fluctuations in the load pattern of the logic module.

本発明の目的は、省電力な電源装置および情報処理装置ならびに出力電圧可変電源の電圧出力設定方法を得ることである。 An object of the present invention is to obtain a power-saving power supply apparatus and information processing apparatus, and a voltage output setting method for an output voltage variable power supply.

上述した課題は、交流からＤＣ-ＤＣ電源に供給する中間電圧の直流を生成し、中間電圧の値を変化させながら出力電流を測定し、ＤＣ-ＤＣ電源の消費電力が少ないと判断する値に、中間電圧を設定する電源装置により達成できる。 The above-mentioned problem is that the direct current of the intermediate voltage supplied from the alternating current to the DC-DC power supply is generated, the output current is measured while changing the value of the intermediate voltage, and the power consumption of the DC-DC power supply is determined to be small. This can be achieved by a power supply device that sets an intermediate voltage.

また、交流から中間電圧の直流を生成する第１の電源と、中間電圧から電子部品供給電圧の直流を生成する第２の電源とを含み、第１の電源は、中間電圧を調整する出力電圧調整部と、中間電圧の電流値を測定する出力電流測定部とを含む情報処理装置により達成できる。 In addition, the first power source includes a first power source that generates a direct current of an intermediate voltage from the alternating current and a second power source that generates a direct current of an electronic component supply voltage from the intermediate voltage, and the first power source is an output voltage that adjusts the intermediate voltage. This can be achieved by an information processing apparatus including an adjustment unit and an output current measurement unit that measures the current value of the intermediate voltage.

さらに、交流から中間電圧の直流を生成する第１の電源と、中間電圧から電子部品供給電圧の直流を生成する第２の電源と、第１の電源の中間電圧を設定し、中間電圧の電流値をモニタする制御部とを含み、制御部は、中間電圧の値を変化させながら出力電流をモニタし、第２の電源の消費電力が少ないと判断する値に、中間電圧を設定する情報処理装置により達成できる。 Furthermore, a first power source that generates a direct current of an intermediate voltage from alternating current, a second power source that generates a direct current of an electronic component supply voltage from the intermediate voltage, and an intermediate voltage of the first power source are set, and the current of the intermediate voltage A control unit that monitors the value, and the control unit monitors the output current while changing the value of the intermediate voltage, and sets the intermediate voltage to a value that determines that the power consumption of the second power source is low. This can be achieved with the device.

また、負荷側にＤＣ-ＤＣ電源を接続した出力電圧可変電源の電圧出力設定方法であって、予め定めた範囲の電圧幅内の少なくとも３つの電圧で、当該電圧での電流値を測定するステップと、少なくとも３つの電圧での少なくとも３つ消費電力を求めるステップと、少なくとも３つの消費電力から、より少ない消費電力を選択するステップと、より少ない消費電力を得た少なくとも３つの電力の一つを、電圧出力に設定するステップとを含む出力電圧可変電源の電圧出力設定方法により達成できる。 Also, a voltage output setting method for an output voltage variable power supply in which a DC-DC power supply is connected to the load side, the step of measuring a current value at the voltage with at least three voltages within a predetermined voltage range. Determining at least three power consumptions at at least three voltages; selecting a lower power consumption among the at least three power consumptions; and at least one of the at least three powers that have obtained the lower power consumption. And a voltage output setting method for the variable output voltage power supply including the step of setting the voltage output.

省電力な電源装置および情報処理装置ならびに出力電圧可変電源の電圧出力設定方法を実現することができる。 It is possible to realize a power-saving power supply device and information processing device and a voltage output setting method for an output voltage variable power supply.

以下、本発明の実施の形態に付いて、実施例を用いて、図面を参照しながら説明する。
まず、図３および図４を用いて、本実施例の動作原理を簡単に説明しよう。ここで、図３は、ＤＣ-ＤＣ電源の出力電流一定のときの、入力電圧と変換効率の関係を説明する図である。また、図４は、ＤＣ-ＤＣ電源の出力電流一定のときの、入力電圧と入力電力の関係を説明する図である。ここで、図３と図４とは、図２から導かれるものである。すなわち、図３は、図２のＩｏ＝Ｉｏｃのときである。また、図４は、図３から導かれるのもので、変換効率が最も高い入力電圧で、最も低い入力電力となっている。図３と図４とは、図２を前提としたため、図４にはボトムが生じている。しかし、より一般的には、単調増加、単調減少、ボトム、ピークのいずれかの傾向を示す。その結果、単調増加ならＤＣ-ＤＣ電源の仕様の最小電圧にすれば最もエネルギー消費が少なくなる。逆に、単調減少ならＤＣ-ＤＣ電源の仕様の最大電圧にすれば最も省エネになる。同様に、ボトムならボトムを与える入力電圧、ピークならＤＣ-ＤＣ電源の仕様の最小電圧または最大電圧とすればよい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described using examples with reference to the drawings.
First, the operation principle of this embodiment will be briefly described with reference to FIGS. Here, FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the input voltage and the conversion efficiency when the output current of the DC-DC power supply is constant. FIG. 4 is a diagram for explaining the relationship between the input voltage and the input power when the output current of the DC-DC power supply is constant. Here, FIG. 3 and FIG. 4 are derived from FIG. That is, FIG. 3 is when Io = Ioc in FIG. Further, FIG. 4 is derived from FIG. 3 and shows the lowest input power at the input voltage with the highest conversion efficiency. Since FIG. 3 and FIG. 4 are based on FIG. 2, there is a bottom in FIG. However, more generally, it shows a tendency of monotonic increase, monotonous decrease, bottom, or peak. As a result, if it is monotonously increased, the energy consumption is minimized when the minimum voltage of the DC-DC power supply specification is used. On the other hand, if it is monotonously decreasing, it will be the most energy efficient if the maximum voltage of the DC-DC power supply specification is used. Similarly, the input voltage that gives the bottom is used for the bottom, and the minimum or maximum voltage of the DC-DC power supply specification is used for the peak.

次に、情報処理装置の一例である通信装置の構成を図５を用いて説明しよう。ここで、図５は通信装置のブロック図である。図５において、通信装置１は、ＡＣ-ＤＣ電源２と、複数の論理モジュール３０と、制御モジュール４０で構成される。 Next, the configuration of a communication apparatus that is an example of an information processing apparatus will be described with reference to FIG. Here, FIG. 5 is a block diagram of the communication apparatus. In FIG. 5, the communication device 1 includes an AC-DC power supply 2, a plurality of logic modules 30, and a control module 40.

ＡＣ-ＤＣ電源２は、ＡＣ入力から装置内の中間電圧Ｖｍを生成する。また、ＡＣ-ＤＣ電源２は、その内部に出力電圧調整部２１と出力電流測定部２２を有する。ＡＣ-ＤＣ電源２は、制御モジュール４０との間で、電圧制御信号５１を受信し、電流測定値信号５２を送信する。 The AC-DC power supply 2 generates an intermediate voltage Vm in the apparatus from the AC input. The AC-DC power supply 2 includes an output voltage adjustment unit 21 and an output current measurement unit 22 therein. The AC-DC power supply 2 receives the voltage control signal 51 and transmits the current measurement value signal 52 to and from the control module 40.

論理モジュール３０は、中間電圧Ｖｍを電源として動作し、その内部に論理回路と、論理回路で使用する電源を生成するＤＣ-ＤＣ電源を有する。なお、ここでは複数の論理モジュール３０に実装されたＤＣ-ＤＣ電源と論理回路とを合成して、論理モジュール３０−１に代表して、ＤＣ-ＤＣ電源１００、論理回路１１０として図示した。ここで、ＤＣ-ＤＣ電源１００は、入力ＤＣＶｍボルト、Ｉｍアンペア、出力ＤＣＶｏボルト、Ｉｏアンペア、変換効率η（Ｖｍ，Ｉｏ）である。また、ＤＣ-ＤＣ電源１００は、入力ＶｍＬ〜ＶｍＨの範囲で、出力Ｖｏを維持する。 The logic module 30 operates using the intermediate voltage Vm as a power source, and includes a logic circuit and a DC-DC power source for generating a power source used in the logic circuit. Here, a DC-DC power supply and a logic circuit mounted on a plurality of logic modules 30 are combined and shown as a DC-DC power supply 100 and a logic circuit 110 on behalf of the logic module 30-1. Here, the DC-DC power supply 100 has input DCVm volts, Im amps, output DCVo volts, Io amps, and conversion efficiency η (Vm, Io). Further, the DC-DC power supply 100 maintains the output Vo in the range of the input VmL to VmH.

論理モジュール３０は通信ケーブル６によって装置の外部とインタフェースを有し、通信ケーブル６で送受信されるデータトラフィックの特性により、論理モジュール３０の消費電流特性は変動する。さらに、論理モジュール３０は制御モジュール４０との間に動作状態信号５３のンタフェースをもち、動作状態信号５３で、データトラフィックの送受信データ量(ＢＰＳ（Bit Per Second）値)や送受信パケット量（ＰＰＳ（Packet Per Second）値）などを制御モジュール４０に送信する。 The logic module 30 has an interface with the outside of the apparatus through the communication cable 6, and the current consumption characteristic of the logic module 30 varies depending on the characteristics of data traffic transmitted and received through the communication cable 6. Further, the logic module 30 has an interface of an operation state signal 53 with the control module 40, and the operation state signal 53 is used to transmit / receive a data traffic amount (BPS (Bit Per Second) value) and a transmission / reception packet amount (PPS ( Packet Per Second) value) and the like are transmitted to the control module 40.

制御モジュール４０は、ＡＣ-ＤＣ電源２に対して電圧制御信号５１によって中間電圧Ｖｍを制御し、電流値信号５２により論理モジュール３０に供給される電流値を観測し、論理モジュール３０で消費する電力Ｐｉを最小化する制御動作を行う。この制御動作は自律的におこなうことも、論理モジュール３０からの動作状態信号５３をトリガーとすることもできる。 The control module 40 controls the intermediate voltage Vm by the voltage control signal 51 with respect to the AC-DC power supply 2, observes the current value supplied to the logic module 30 by the current value signal 52, and consumes power by the logic module 30. A control operation for minimizing Pi is performed. This control operation can be performed autonomously, or an operation state signal 53 from the logic module 30 can be used as a trigger.

制御モジュール４０は、図示しないマイクロコンピュータを含むプログラム実行部と、制御信号出力と観測信号入力回路（図示せず）とで構成する。制御モジュール４０は、ＤＣ-ＤＣ電源１００が一定電圧を出力可能なＶｍＬ〜ＶｍＨの範囲で、ＡＣ-ＤＣ電源２の出力を徐々に変え、測定した電流値との積を蓄積して、電力Ｐｉを最小とする動作点Ｖｍ（ｋｍｉｎ）を見出す。制御モジュール４０は、ＡＣ-ＤＣ電源２の出力電圧調整部２１を調整して、その出力をＶｍ（ｋｍｉｎ）とすることよって、論理モジュール３０の消費電力効率を最適化する。 The control module 40 includes a program execution unit including a microcomputer (not shown), a control signal output, and an observation signal input circuit (not shown). The control module 40 gradually changes the output of the AC-DC power supply 2 in the range of VmL to VmH in which the DC-DC power supply 100 can output a constant voltage, accumulates the product with the measured current value, and stores the power Pi. Find the operating point Vm (kmin) that minimizes. The control module 40 adjusts the output voltage adjustment unit 21 of the AC-DC power supply 2 and optimizes the power consumption efficiency of the logic module 30 by setting the output to Vm (kmin).

論理モジュールの消費電流特性について、図６を用いて説明する。図６は通信装置のブロック図であり、図１の論理モジュールの構成を詳細に示している。図６において、通信装置１は、ＡＣ-ＤＣ電源２と論理モジュール３０とから構成されている。さらに、論理モジュール３０は、複数のＤＣＤＣ電源と複数の論理回路とから構成されている。複数のＤＣ-ＤＣ電源はＤＣ５Ｖ，ＤＣ３．３Ｖ，ＤＣ２．５Ｖ、ＤＣ１．８Ｖの各直流電圧を出力する。複数のＤＣ-ＤＣ電源は、一つのＤＣ-ＤＣ電源１００と看做すことができる。論理回路は、物理層処理部１１１、フォワーディング処理部１１２、パケット処理部１１３、そしてコントロールプレーン部１１４とからなっている。物理層処理部１１１は、ＤＣ５ボルトで動作し、フォワーディング処理部１１２は、ＤＣ３.３ボルトで動作する。パケット処理部１１３は、ＤＣ２.５ボルトで動作し、コントロールプレーン部１１４は、ＤＣ１.８ボルトで動作する。 The current consumption characteristics of the logic module will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a block diagram of the communication apparatus, and shows the configuration of the logic module of FIG. 1 in detail. In FIG. 6, the communication device 1 includes an AC-DC power supply 2 and a logic module 30. Further, the logic module 30 includes a plurality of DCDC power supplies and a plurality of logic circuits. The plurality of DC-DC power supplies output DC voltages of DC5V, DC3.3V, DC2.5V, and DC1.8V. The plurality of DC-DC power supplies can be regarded as one DC-DC power supply 100. The logic circuit includes a physical layer processing unit 111, a forwarding processing unit 112, a packet processing unit 113, and a control plane unit 114. The physical layer processing unit 111 operates at DC 5 volts, and the forwarding processing unit 112 operates at DC 3.3 volts. The packet processing unit 113 operates at DC 2.5 volts, and the control plane unit 114 operates at DC 1.8 volts.

一般に通信処理装置は、データの転送処理を行うデータプレーン部１１５と転送を制御するコントロールプレーン部１１４とに分けられる。図６のパケット処理部１１３、フォワーディング処理部１１２、物理層処理部１１１はデータプレーン部１１５を構成する。
なお、図６において、制御モジュールは図示の簡便のため省略した。 Generally, the communication processing apparatus is divided into a data plane unit 115 that performs data transfer processing and a control plane unit 114 that controls transfer. The packet processing unit 113, the forwarding processing unit 112, and the physical layer processing unit 111 in FIG. 6 constitute a data plane unit 115.
In FIG. 6, the control module is omitted for convenience of illustration.

図７を用いて論理回路の処理部の消費電力特性を説明する。ここで、図７は論理回路の処理部の消費電力特性を説明する図である。図７において、通信装置１の各処理部は、時々刻々変化するデータトラフィックの特性により消費電力が変化するのが一般的である。また、そのとき、各処理部に電源を供給するＤＣ-ＤＣ電源の変換効率ηも変化する。したがって、論理モジュール全体の電源効率も時々刻々変化する。このため、論理モジュールへの供給電圧Ｖｍを一定とすると、きめ細かい効率化が出来ない。 The power consumption characteristics of the processing unit of the logic circuit will be described with reference to FIG. Here, FIG. 7 is a diagram illustrating the power consumption characteristics of the processing unit of the logic circuit. In FIG. 7, the power consumption of each processing unit of the communication device 1 generally changes depending on the data traffic characteristics that change from moment to moment. At that time, the conversion efficiency η of the DC-DC power supply that supplies power to each processing unit also changes. Therefore, the power supply efficiency of the entire logic module also changes from moment to moment. For this reason, if the supply voltage Vm to the logic module is constant, detailed efficiency cannot be achieved.

図８および図９を用いて、最大効率を得る中間電圧の決定アルゴリズムを説明する。ここで、図８は、ＡＣ-ＤＣ電源の出力電圧（中間電圧）と出力電力の関係を説明する図である。図９は制御モジュールの動作フロー図である。 An intermediate voltage determination algorithm for obtaining the maximum efficiency will be described with reference to FIGS. 8 and 9. Here, FIG. 8 is a diagram for explaining the relationship between the output voltage (intermediate voltage) of the AC-DC power supply and the output power. FIG. 9 is an operation flowchart of the control module.

図８において、ＤＣ-ＤＣ電源１００の入力仕様ＶｍＬ〜ＶｍＨの範囲を、Ｎ（Ｎは２以上の整数）分割し、Ｖｍ（０）〜Ｖｍ（Ｎ）とする。制御モジュール４０は、各測定電圧でＩｉ（ｋ）を測定し、電力Ｐｉ（ｋ）＝Ｖｍ（ｋ）・Ｉｉ（ｋ）を演算する。 In FIG. 8, the range of the input specifications VmL to VmH of the DC-DC power supply 100 is divided into N (N is an integer of 2 or more) to be Vm (0) to Vm (N). The control module 40 measures Ii (k) at each measurement voltage and calculates electric power Pi (k) = Vm (k) · Ii (k).

図９において、制御モジュール４０は、パラメータｋを０（ゼロ）にセットする（Ｓ１）。制御モジュール４０は、ＤＣ-ＤＣ電源１００の入力仕様ＶｍＬ〜ＶｍＨの範囲を分割数Ｎ（Ｎは自然数）で割り、電圧の刻みΔＶｍ（delta Vm）を演算する（Ｓ２）。制御モジュール４０は、Ｖｍ（０）にＶｍＬをセットする（Ｓ３）次に、制御モジュール４０は、出力電圧調整部２１に対して、電圧制御信号５１を用いて、中間電圧としてＶｍ（ｋ）ボルトを指示する（Ｓ４）。出力電圧調整部２１は、中間電圧Ｖｍ（ｋ）ボルトを設定し、制御モジュール４０は、出力電流測定部２２が測定した出力電流Ｉｉ（ｋ）を把握する（Ｓ５）。 In FIG. 9, the control module 40 sets a parameter k to 0 (zero) (S1). The control module 40 divides the range of the input specifications VmL to VmH of the DC-DC power supply 100 by the division number N (N is a natural number), and calculates a voltage step ΔVm (delta Vm) (S2). The control module 40 sets Vm (0) to Vm (0) (S3). Next, the control module 40 uses the voltage control signal 51 to the output voltage adjustment unit 21 as an intermediate voltage Vm (k) volts. (S4). The output voltage adjustment unit 21 sets the intermediate voltage Vm (k) volts, and the control module 40 grasps the output current Ii (k) measured by the output current measurement unit 22 (S5).

制御モジュール４０は、そのときの電力Ｐ（ｋ）を、Ｖｍ（ｋ）・Ｉｉ（ｋ）から求める（Ｓ６）。制御モジュール４０は、パラメータｋが分割数Ｎと等しいか判定し（Ｓ７）、ＹｅｓならばＰｉ（ｋ）の配列の中から最小値を与えるｋをＫｍｉｎとする（Ｓ８）。電圧制御信号５１を用いて、出力電圧調整部21に対して、中間電圧Ｖｍ（ｋｍｉｎ）をセット（Ｓ９）し、終了する。 The control module 40 calculates the power P (k) at that time from Vm (k) · Ii (k) (S6). The control module 40 determines whether or not the parameter k is equal to the division number N (S7). If Yes, k that gives the minimum value from the array of Pi (k) is set to Kmin (S8). Using the voltage control signal 51, the intermediate voltage Vm (kmin) is set to the output voltage adjusting unit 21 (S9), and the process ends.

ステップ７において、制御モジュール４０は、Ｎｏならばパラメータｋをインクリメントする（Ｓ１０）。制御モジュール４０は、Ｖｍ（ｋ）にＶｍＬ+ｋ・ΔＶｍをセット（Ｓ１１）し、ステップ４に戻る。 In Step 7, if No, the control module 40 increments the parameter k (S10). The control module 40 sets Vm + k · ΔVm to Vm (k) (S11), and returns to Step 4.

なお、図９に示す動作は、ＤＣ-ＤＣ電源１００の入力電圧仕様ＶｍＬ〜ＶｍＨの範囲内で、ＡＣ-ＤＣ電源２の出力電圧を変えているので、通信装置の実運用には、なんら問題を与えることはない。また、電圧の可変範囲ＶｍＬ〜ＶｍＨをＤＣ-ＤＣ電源１００の入力仕様としたが、ＡＣ-ＤＣ電源の出力電圧可変仕様であっても良い。つまり、ＤＣ-ＤＣ電源１００の入力仕様とＡＣ-ＤＣ電源の出力電圧可変仕様とが重なる範囲であれば、予め定めた電圧範囲で電圧を変更すればよい。 Note that the operation shown in FIG. 9 changes the output voltage of the AC-DC power supply 2 within the range of the input voltage specifications VmL to VmH of the DC-DC power supply 100, so there is no problem in the actual operation of the communication apparatus. Never give. Further, although the voltage variable range VmL to VmH is the input specification of the DC-DC power supply 100, the output voltage variable specification of the AC-DC power supply may be used. That is, as long as the input specification of the DC-DC power supply 100 and the output voltage variable specification of the AC-DC power supply overlap, the voltage may be changed within a predetermined voltage range.

本実施例に拠れば、変換効率最大となる動作点の検出アルゴリズムを、制御モジュール４０が自律的に、一定間隔で行うことで、時々刻々変化する消費電力特性に対して、最適に動作することができる。また、論理モジュール３０からの動作状態信号５３を制御モジュール４０が常時監視し大きく変化した場合に、論理モジュール３０の動作状態が変化したものとして、変換効率最大となる動作点の検出アルゴリズムを実行することによっても、消費電力効率が装置の動作状態に追従して、常に最適化が可能となる。 According to the present embodiment, the control module 40 autonomously performs the detection algorithm of the operating point that maximizes the conversion efficiency at regular intervals, so that it operates optimally with respect to the power consumption characteristics that change every moment. Can do. In addition, when the control module 40 constantly monitors and greatly changes the operation state signal 53 from the logic module 30, an operation point detection algorithm that maximizes the conversion efficiency is executed assuming that the operation state of the logic module 30 has changed. Even in this case, the power consumption efficiency follows the operating state of the apparatus and can always be optimized.

記号を説明する図である。It is a figure explaining a symbol. 出力電流と変換効率の関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between output current and conversion efficiency. 入力電圧と変換効率の関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between an input voltage and conversion efficiency. 入力電圧と入力電力の関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between an input voltage and input electric power. 通信装置のブロック図である。It is a block diagram of a communication apparatus. 通信装置のブロック図である。It is a block diagram of a communication apparatus. 論理回路の処理部の消費電力特性を説明する図である。It is a figure explaining the power consumption characteristic of the process part of a logic circuit. ＡＣ-ＤＣ電源の出力電圧（中間電圧）と出力電力の関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the output voltage (intermediate voltage) of AC-DC power supply, and output electric power. 制御モジュールの動作フロー図である。It is an operation | movement flowchart of a control module.

Explanation of symbols

１…通信装置、２…ＡＣ-ＤＣ電源、６…通信ケーブル、２１…出力電圧調整部、２２…出力電流測定部、３０…論理モジュール、４０…制御モジュール、５１…電圧制御信号、５２…電流値信号、５３…動作状態信号、１００…ＤＣ-ＤＣ電源、１１０…論理回路、１１４…コントロールプレーン部、１１５…データプレーン部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Communication apparatus, 2 ... AC-DC power supply, 6 ... Communication cable, 21 ... Output voltage adjustment part, 22 ... Output current measurement part, 30 ... Logic module, 40 ... Control module, 51 ... Voltage control signal, 52 ... Current Value signal, 53... Operational state signal, 100... DC-DC power supply, 110... Logic circuit, 114.

Claims

A logic circuit implemented in a logic module ;
Is implemented in the logic module, and D C-DC power supply that generates a DC voltage supplied to the logic circuit,
An AC-DC power supply that generates a direct current of an intermediate voltage supplied from an alternating current to the DC-DC power supply ;
A control unit for controlling the AC-DC power supply ,
The AC-DC power supply includes an output voltage adjustment unit for adjusting the pre-Symbol intermediate voltage and an output current measuring unit that measures an output current value of the intermediate voltage,
The AC-DC power supply periodically measures the output current value by the output current measurement unit while changing the value of the intermediate voltage by the output voltage adjustment unit,
The control unit monitors the output current value measured by the output current measurement unit, determines an intermediate voltage value at which the efficiency of the DC-DC power supply is increased, and instructs the output voltage adjustment unit. A communication device.

The communication device according to claim 1 ,
The control unit, on the basis of the signal from the logic module, a communication apparatus characterized by an instruction of the intermediate voltage.

The communication device according to claim 2 ,
Signal from the logic module, a communication device, wherein the a signal indicating the amount of data traffic to be processed by the logic module.