JP6211860B2 - 電源ユニット、電子装置、および、方法 - Google Patents

Description

本願発明は、電源ユニット、当該電源ユニットを備える電子装置、および、方法に関する。

コンピュータ機器及びネットワーク機器等の電子装置において突然の電源断または再起動等の問題が発生した場合、装置の電源ユニットが被疑とのことで調査を実施するも不再現となることがある。この結果、設置先の環境調査（入力電源環境、温度環境等）を行うことが必要となり、解決まで長時間を要する事がある。この問題に関連して、以下の公知技術がある。

特許文献１は、電源障害の原因を早期に究明する為に、端末装置内の各種電源電圧を計測し、その計測値をログ情報として記憶する携帯型端末を開示する。

特許文献２は、プロセッサ用電源に給電する分電盤から給電されるラインアナライザユニットと記録ユニットを組み込んだコンピュータを開示する。ラインアナライザユニットはライン電源ＡＣの状況を常時監視し、記録ユニットはラインアナライザの分析結果を記録媒体に出力する。

特許文献３は、装置内の温度と、装置外の温度を監視する画像形成装置を開示する。

特開平１１−１９１０２６号公報
昭６３−２００７７４号公報
特開２００８−２５６９１１号公報

上述の文献に開示された技術を用いても、電源ユニットの障害を迅速に解決できない場合がある。

特許文献１の端末装置は、電源回路の出力だけを監視するため、当該出力が異常である場合に、電圧変換に問題があるのか、入力電力に問題があるのかの切り分けができない。特許文献２のコンピュータは、ライン電源ＡＣだけを監視する為、例えば、プロセッサ用電源部に異常があった場合、プロセッサの異常との切り分けができない。特許文献３の技術は、電源との関連が無く、その異常の解析を支援するものではない。

本願発明の目的は、上述の問題を解決した電源ユニット、電子装置、および、方法を提供することである。

本願発明の一実施形態の電源ユニットは、入力電力の電圧を所定電圧に変換して出力電力を出力する電圧変換手段と、前記入力電力の電圧及び電流を計測する第１の電力計測手段と、前記出力電力の電圧及び電流を計測する第２の電力計測手段と、前記第１の電力計測手段の計測値と前記第２の電力計測手段の計測値をほぼ同時に取得して、当該計測値をログ情報として蓄積し、出力コマンドを入力されると当該ログ情報を出力するログ格納手段と、を備える。

本願発明の一実施形態の方法は、入力電力の電圧を所定電圧に変換して出力電力を出力する電圧変換手段の、前記入力電力の電圧及び電流を、第１の電力計測手段で計測し、前記出力電力の電圧及び電流を、第２の電力計測手段で計測し、前記第１の電力計測手段の計測値と前記第２の電力計測手段の計測値をほぼ同時に取得して、当該計測値をログ情報として蓄積し、出力コマンドを入力されると当該ログ情報を出力する。

本願発明は、電源障害発生時の原因調査の短縮化を可能とする。

図１は、第１の実施の形態にかかる電源ユニット１と、当該電源ユニット１を備える電子装置６の構成図である。 図２は、ログ格納部１４が記憶するログ情報の構成を示す図である。 図３は、ログ格納部１４の動作フローチャートである。 図４は、第２の実施の形態にかかる電源ユニット１の構成図である。 図５は、第３の実施の形態にかかる電源ユニット１の構成図である。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる電源ユニット１と、当該電源ユニット１を備える電子装置６の構成図である。

電子装置６は、電源ユニット１、ファン２、プロセッサ３、メモリ４、Ｉ／Ｏ制御部５を備える。電源ユニット１は、入力電力をプロセッサ３等の装置に必要な出力電力に変換する機能を持つモジュールである。具体的に、電源ユニット１は、外部の交流電源から電力を入力されて、電圧変換をして、例えば、ファン２、プロセッサ３、メモリ４、Ｉ／Ｏ制御部５に電力を供給する。電子装置６は、電源ユニット１から給電される他のモジュールを備えていても良い。電子装置６は、例えば、コンピュータやネットワーク機器（ネットワークスイッチ、ルータ）である。

電源ユニット１は、電圧変換部１１、ログ格納部１４、例えば２つの電力計測部１２、および、例えば２つの温度計測部１３を備える。

電圧変換部１１は、冷却風の流れの風下側から外部の交流電源を入力されて、入力電力の電圧を所定電圧に変換して、出力電力として風上側に出力する。冷却風は、ファン２によって発生する。なお、冷却風の方向は逆転して、風上側から入力電力が与えられても良い。

第１の電力計測部１２−１は入力電力の電圧及び電流を計測し、第２の電力計測部１２−２は出力電力の電圧及び電流を計測して、計測値をログ格納部１４に出力する。温度計測部１３は、電子装置６の設置環境温度を計測する。第１の温度計測部１３−１は入力電力側、即ち冷却風の風下側の温度を計測し、第２の温度計測部１３−２は出力電力側、即ち冷却風の風上側の温度を計測して、計測値をログ格納部１４に出力する。

ログ格納部１４は、例えば定期的に、電力計測部１２、および、温度計測部１３から計測値を収集して、ログ情報として記憶する。ログ格納部１４には、パーソナルコンピュータなどが接続されている。ログ格納部１４は、当該パーソナルコンピュータから、コマンドが入力されると、記憶しているログ情報を出力する。当該パーソナルコンピュータは、ログ情報をディスプレイ装置に表示する。電子装置６の管理者などは、このログ情報を参照することで、電源障害発生時の原因調査を行うことができる。ログ格納部１４は、プロセッサ３等のモジュールに接続され、計測値の異常を検出すると、エラー通知を当該モジュールに出力しても良い。

図２は、ログ格納部１４が記憶するログ情報の構成を示す図である。ログ情報は、取得時刻と、当該時刻に取得された、電力計測部１２、および、温度計測部１３の計測値を包含するレコードである。ログ格納部１４は、このようなレコードを時系列に順次蓄積していく。

図３は、ログ格納部１４の動作フローチャートである。ログ格納部１４は、例えば、一定周期で起動される。一定周期は、電源ユニット１のパラメータとして設定されている。入力電力が交流電力である場合、この周期は、例えば、交流電力の周期の数分の一から十分の一位である。この場合、管理者は、交流電圧の波形が異常なノイズ等の無い正弦波であったかどうかも確認、判断することができる。この周期は、交流電力の周期より長くても良い。

ログ格納部１４は、一定の周期で起動されると（Ｓ１でＹ）、電力計測部１２、および、温度計測部１３から計測値を収集して（Ｓ２）、図２に例示したようなログ情報のレコードを作成して順次記憶する（Ｓ３）。

ログ格納部１４は、計測値が所与の条件を満たしているかをチェックし、満たしていない場合は（Ｓ４でＮ）、接続されているプロセッサ３等のモジュールに、エラー通知を出力（Ｓ５）しても良い。所与の条件とは、例えば、入力および出力電圧がそれぞれ所定の範囲内に収まっているか、風下側および風上側の温度がそれぞれ所定の範囲内に収まっているか、温度差が所定範囲内であるかである。

ログ格納部１４は、接続されているパーソナルコンピュータから、コマンドが入力されても起動されて（Ｓ６でＹ）、記憶しているログ情報を当該パーソナルコンピュータに出力する（Ｓ７）。

本実施の形態の電源ユニット１は、電源障害発生時の原因調査の短縮化を可能とする。その第１の理由は、電力計測部１２が入力電力と出力電力の電圧・電流を計測し、温度計測部１３が入力電力側（風下または風上側）とその反対側の出力電力側の温度を計測し、ログ格納部１４が、その計測値を取得時刻に関連付けて蓄積するからである。

電子装置６の管理者は、このログ情報を参照して、電源障害発生時に、設置環境の問題であるかどうかを早期に判別することができる。例えば、格納された情報に電源障害の発生した時間に入力電圧の低下の情報があった場合、管理者は入力電源の異常があったと判断することができる。出力電流の上昇があった場合、管理者は機器側の異常があったと判断することができる。温度の上昇があった場合、管理者は、設置環境の問題、例えば、空調機器の故障により温度が異常高温となり、電源が誤動作したと判断することができる。出力の電圧の異常低下もしくは入力電流のみの異常上昇があった場合、管理者は電源自身の誤動作が発生したと判断することができる。風上側の温度に比べて、風下側の温度の低下が確認できた場合、管理者は、冷却風の流れを阻害する要因により、電源の冷却がうまくできなくなっていると判断することができる。その結果、突然の電源断及び再起動するといった電源障害発生し、その後の現象の再現が見られないといった間欠的な障害発生時に、管理者は、設置環境の調査を行うことなく、早期の原因特定を行うことができる。

第２の理由は、ログ格納部１４が、その計測値異常となる値の閾値とその比較を行い、電源ユニット１自身が異常状態にあるかどうかをプロセッサ３等の機器又はユーザーに通知するからである。

なお、本実施の形態において、電源ユニット１は、温度計測部１３を備えなくても良いし、一つだけ備えても良い。この場合、電源ユニット１の設置位置と冷却風の流れとの関係は考慮しなくても良い。

（第２の実施の形態）
図４は、第２の実施の形態にかかる電源ユニット１の構成図である。本実施の形態において、電圧変換部１１は、その内部に、中間電圧生成部１１１と出力電圧生成部１１２を包含する。中間電圧生成部１１１は、例えば力率改善回路であり、入力電力の電圧を中間電位に変換する。出力電圧生成部１１２は、中間電圧生成部１１１の出力を出力電力に変換する。

また、電源ユニット１は、第１の実施形態に加えて、第３の電力計測部１２−３を備える。第３の電力計測部１２−３は、中間電圧生成部１１１の出力の電圧及び電流を計測し、ログ格納部１４に出力する。本実施の形態のログ格納部１４は、ログ情報として、第３の電力計測部１２−３の計測値も包含するレコードを生成して蓄積する。

本実施の形態の電源ユニット１は、中間電圧生成部１１１の動作に異常があったのか、出力電圧生成部１１２の動作に異常があったかの切り分けを行うことを可能とする。その理由は、第３の電力計測部１２−３が、中間電圧生成部１１１の出力の電圧・電流を計測するからである。

（第３の実施の形態）
図５は、第３の実施の形態にかかる電源ユニット１の構成図である。本実施形態の電源ユニット１は、電圧変換部１１と、第１の電力計測部１２−１と、第２の電力計測部１２−２と、ログ格納部１４と、を備える。

電圧変換部１１は、入力電力の電圧を所定電圧に変換して出力電力を出力する。第１の電力計測部１２−１は、入力電力の電圧及び電流を計測する。第２の電力計測部１２−２は、出力電力の電圧及び電流を計測する。

ログ格納部１４は、第１の電力計測部１２−１の計測値と第２の電力計測部１２−２の計測値をほぼ同時に取得して、当該計測値をログ情報として蓄積し、出力コマンドを入力されると当該ログ情報を出力する。

本実施の形態の電源ユニット１は、電源障害発生時の原因調査の短縮化を可能とする。その理由は、電力計測部１２が入力電力と出力電力の電圧・電流を計測し、ログ格納部１４がその計測値を蓄積するからである。

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

１ 電源ユニット
２ ファン
３ プロセッサ
４ メモリ
５ Ｉ／Ｏ制御部
６ 電子装置
１１ 電圧変換部
１２、１２−１、１２−２、１２−３ 電力計測部
１３、１３−１、１３−２ 温度計測部
１４ ログ格納部
１１１ 中間電圧生成部
１１２ 出力電圧生成部

Claims (8)

1. 自電源ユニットのエアフローの風上および風下の一方の側から入力される入力電力の電圧を所定電圧に変換して、他方の側に出力される出力電力を出力する電圧変換手段と、
   前記入力電力の電圧及び電流を計測する第１の電力計測手段と、
   前記出力電力の電圧及び電流を計測する第２の電力計測手段と、
   風上側の温度を計測する第１の温度計測手段と、
   風下側の温度を計測する第２の温度計測手段と、
   前記第１の電力計測手段、前記第２の電力計測手段、前記第１の温度計測手段、および、前記第２の温度計測手段の計測値をほぼ同時に取得して、当該計測値をログ情報として蓄積し、出力コマンドを入力されると当該ログ情報を出力するログ格納手段と、を備える電源ユニット。
2. 入力電力の電圧を中間電位に変換する中間電圧生成手段と、前記中間電圧生成手段の出力を出力電力に変換する出力電圧生成手段を包含する、前記入力電力の電圧を所定電圧に変換して前記出力電力を出力する電圧変換手段と、
   前記入力電力の電圧及び電流を計測する第１の電力計測手段と、
   前記出力電力の電圧及び電流を計測する第２の電力計測手段と、
   前記中間電圧生成手段の出力の電圧及び電流を計測する第３の電力計測手段と、
   前記第１の電力計測手段、前記第２の電力計測手段、および、第３の電力計測手段の計測値をほぼ同時に取得して、当該計測値をログ情報として蓄積し、出力コマンドを入力されると当該ログ情報を出力するログ格納手段と、を備える電源ユニット。
3. 前記電圧変換手段は、前記入力電力の電圧を中間電位に変換する中間電圧生成手段と、
   前記中間電圧生成手段の出力を前記出力電力に変換する出力電圧生成手段を包含し、
   前記電源ユニットは、前記中間電圧生成手段の出力の電圧及び電流を計測する第３の電
   力計測手段を、さらに備え、
   前記ログ格納手段は、前記第１の電力計測手段、前記第２の電力計測手段、および、前
   記第３の電力計測手段の計測値をほぼ同時に取得して、当該計測値をログ情報として蓄積
   する、請求項１の電源ユニット。
4. 前記入力電力は交流電力であり、
   前記ログ格納手段は、前記交流電力の周期より短い周期で、前記第１の電力計測手段の計測値と前記第２の電力計測手段の計測値を取得する、請求項１乃至３の何れかの電源ユニット。
5. 前記ログ格納手段は、前記計測値の何れかが所与の条件を満足しない時、エラーメッセージを出力する、請求項１乃至４の何れかの電源ユニット。
6. 請求項１乃至４の何れかの電源ユニットと、
   前記電源ユニットから給電を受けるモジュールと、を備える電子装置。
7. 自電源ユニットのエアフローの風上および風下の一方の側から入力される入力電力の電圧を所定電圧に変換して、他方の側に出力される出力電力を出力する電圧変換手段の、
   前記入力電力の電圧及び電流を、第１の電力計測手段で計測し、
   前記出力電力の電圧及び電流を、第２の電力計測手段で計測し、
   風上側の温度を、第１の温度計測手段で計測し、
   風下側の温度を、第２の温度計測手段で計測し、
   前記第１の電力計測手段、前記第２の電力計測手段、前記第１の温度計測手段、および、前記第２の温度計測手段の計測値をほぼ同時に取得して、当該計測値をログ情報として蓄積し、出力コマンドを入力されると当該ログ情報を出力する、方法。
8. 入力電力の電圧を中間電位に変換する中間電圧生成手段と、前記中間電圧生成手段の出力を出力電力に変換する出力電圧生成手段を包含する、前記入力電力の電圧を所定電圧に変換して前記出力電力を出力する電圧変換手段の、
   前記入力電力の電圧及び電流を、第１の電力計測手段で計測し、
   前記出力電力の電圧及び電流を、第２の電力計測手段で計測し、
   前記中間電圧生成手段の出力の電圧及び電流を、第３の電力計測手段で計測し、
   前記第１の電力計測手段、前記第２の電力計測手段、および、第３の電力計測手段の計測値をほぼ同時に取得して、当該計測値をログ情報として蓄積し、出力コマンドを入力されると当該ログ情報を出力する、方法。

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