JP6273058B2 - 電源制御 - Google Patents
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Description
（関連出願の相互参照）
本ＰＣＴ出願は、その全体として参照することにより本明細書に組み込まれる、２０１２年６月２６日に出願された米国特許出願第１３／５３２，９３１号からの優先権を主張する。
本ＰＣＴ出願は、その全体として参照することにより本明細書に組み込まれる、２０１２年６月２６日に出願された米国特許出願第１３／５３２，９３１号からの優先権を主張する。
（技術分野）
本発明は、概して、電源制御に関し、より具体的には、実際の遠隔負荷に基づいて、電源の出力電圧をそのように設定することに関する。
本発明は、概して、電源制御に関し、より具体的には、実際の遠隔負荷に基づいて、電源の出力電圧をそのように設定することに関する。
（背景技術）
電流出力（例えば、４〜２０ｍＡ電流）を駆動する時、最小コンプライアンス電圧、およびしたがって、供給が必要とされる。固定電力コントローラにおいて、コンプライアンス電圧は、典型的に、既定の最大負荷、およびその負荷に駆動される最大電流に基づいて、固定電圧に設定される。電流出力変換器は、負荷を知らないため、電源コンプライアンス（およびしたがって、電力供給）は、全負荷範囲を網羅するのに十分に大きい必要がある。実際の負荷が最大未満である場合、余剰電力は、電力コントローラ上、および駆動デバイスの筐体内で消散されるであろう。典型的に、コンプライアンス電圧は、必要とされる最小コンプライアンス電圧＋小さいヘッドルーム電圧、例えば、２Ｖに設定される。
電流出力（例えば、４〜２０ｍＡ電流）を駆動する時、最小コンプライアンス電圧、およびしたがって、供給が必要とされる。固定電力コントローラにおいて、コンプライアンス電圧は、典型的に、既定の最大負荷、およびその負荷に駆動される最大電流に基づいて、固定電圧に設定される。電流出力変換器は、負荷を知らないため、電源コンプライアンス（およびしたがって、電力供給）は、全負荷範囲を網羅するのに十分に大きい必要がある。実際の負荷が最大未満である場合、余剰電力は、電力コントローラ上、および駆動デバイスの筐体内で消散されるであろう。典型的に、コンプライアンス電圧は、必要とされる最小コンプライアンス電圧＋小さいヘッドルーム電圧、例えば、２Ｖに設定される。
電流出力モードにおいて動作する時、Ｎｏｒｗｏｏｄ， ＭＡのＡｎａｌｏｇ Ｄｅｖｉｃｅｓ， Ｉｎｃ．によって販売されるＡＤ５７５５ファミリーのデバイスといった動的電力制御能力を有する変換器は、必要とされる出力コンプライアンス電圧を感知するように、および、例えば、必要とされる際に、電源を変調するためにオンボードＤＣ−ＤＣブースト変換器を使用して、コンプライアンス要件を満たすために電源電圧を動的に変更するように、構成されることができる。例えば、式、ＶＯＵＴｍｉｎ＝ＩＯＵＴａｃｔ×ＲＬＯＡＤｍａｘ（式中、ＶＯＵＴｍｉｎは、最小必要出力電圧であり、ＩＯＵＴａｃｔは、実際の電流出力であり、ＲＬＯＡＤｍａｘは、最大遠隔負荷である）を使用すると、ＲＬＯＡＤｍａｘ＝１Ｋオームであり、ＩＯＵＴａｃｔ＝１０ｍＡである場合、ＶＯＵＴｍｉｎ＝１０Ｖであるが、ＲＬＯＡＤｍａｘ＝１Ｋオームであり、ＩＯＵＴａｃｔ＝２０ｍＡである場合、ＶＯＵＴｍｉｎ＝２０Ｖである。典型的に、電源の出力電圧は、ＶＯＵＴｍｉｎ＋小さいヘッドルーム電圧（例えば、２Ｖ）に設定される。かかる動的電力制御は、その全体として参照することにより本明細書に組み込まれる、例えば、ｗｗｗ．ａｎａｌｏｇ．ｃｏｍ／ｓｔａｔｉｃ／ｉｍｐｏｒｔｅｄ−ｆｉｌｅｓ／ｄａｔａ＿ｓｈｅｅｔｓ／ＡＤ５７５５−１．ｐｄｆで入手可能なＴｈｅ Ａｎａｌｏｇ Ｄｅｖｉｃｅｓ ＡＤ５７５５−１ Ｄａｔａ Ｓｈｅｅｔ Ｒｅｖ． Ｂ（２０１１）において考察される。とりわけ、ｄｃ・ｄｃブースト変換器回路を使用するかかる動的電力制御は、電流出力モードにおいてその部分を使用する時、標準的な設計と比較して、電力消費を低減する。
かかる動的電力制御の１つの欠点は、電源が電流引き込みから直接変調されるため、大きい出力スイングが必要とされる場合、電流出力の整定時間は、特に、高い負荷値に駆動する時、非常に大きくなり得ることである。このため、かかる動的電力コントローラは、電力消散を改善する傾向がある一方で、それらは、しばしば、整定時間を代償としてそれを行う。
（例示的な実施形態の概要）
ある例示的な実施形態において、電源の出力電圧を制御するための変換器は、測定回路と、測定回路と通信するコントローラとを含み、コントローラは、遠隔負荷に印加される既知の電流出力、および測定回路から受信される測定値に基づいて、変換器に連結される遠隔負荷を判断するように構成され、コントローラは、判断された遠隔負荷および既定の最大電流に基づいて、電源の出力電圧を設定するようにさらに構成される。
ある例示的な実施形態において、電源の出力電圧を制御するための変換器は、測定回路と、測定回路と通信するコントローラとを含み、コントローラは、遠隔負荷に印加される既知の電流出力、および測定回路から受信される測定値に基づいて、変換器に連結される遠隔負荷を判断するように構成され、コントローラは、判断された遠隔負荷および既定の最大電流に基づいて、電源の出力電圧を設定するようにさらに構成される。
種々の代替的な実施形態において、変換器はまた、電流源を含み得、コントローラは、電流源に、遠隔負荷に既知の電流を印加させ、既知の電流および測定回路から受信される電圧測定値に基づいて、遠隔負荷を判断するように構成される。測定回路は、コントローラに測定値を提供するように構成される、アナログ・デジタル変換器を含み得るか、または測定回路は、コントローラに電圧測定値もしくは負荷値を提供するように構成され得る。一部の実施形態において、変換器は、電源を含み得、これは、例えば、ＤＣ−ＤＣ変換器および／または電力調整器を含み得る。かかる実施形態において、測定回路、コントローラ、および電源は、単一チップ上にあり得る。種々の実施形態において、遠隔負荷および既定の最大電流に基づいて、電源の出力電圧を設定することは、電源を制御するために使用される値を記憶することを含み得る。コントローラは、遠隔負荷を再判断することと、再判断された遠隔負荷に基づいて、電源の出力電圧を設定することとを繰り返し行うように、さらに構成され得る。コントローラは、出力コンプライアンス電圧が選択的にユーザプログラム可能であるように、外部プロセッサに測定情報を提供し、電源を制御するために使用されるパラメータを、外部プロセッサから受信するために、外部プロセッサとインターフェース接続するようにさらに構成され得る。
他の例示的な実施形態において、遠隔負荷に対する電源出力電圧を設定するための方法は、コントローラによって、遠隔負荷を判断することと、判断された遠隔負荷および電源に対する既定の最大電流に基づいて、コントローラによって、電源出力電圧を設定することと、を含む。
種々の代替的な実施形態において、遠隔負荷を判断することは、遠隔負荷に既知の電流を印加することと、電流によって生成される遠隔負荷にわたる電圧を測定することと、既知の電流および測定された電圧に基づいて、遠隔負荷を判断することと、を含み得る。遠隔負荷を判断することは、アナログ・デジタル変換器の使用を含み得る。電源は、コントローラと同じチップ上にＤＣ−ＤＣ変換器および／または電力調整器を含み得る。遠隔負荷および既定の最大電流に基づいて、電源の出力電圧を設定することは、電源を制御するために使用される値を記憶することを含み得る。該方法は、遠隔負荷を再判断することと、コントローラによって、再判断された遠隔負荷に基づいて、電源の出力電圧を設定することとを繰り返し行うこと、をさらに含み得る。
他の例示的な実施形態において、電源の出力電圧を制御するためのシステムは、変換器と、変換器と通信する外部プロセッサとを含み、変換器または外部プロセッサのうちの少なくとも１つは、変換器に連結される遠隔負荷を判断し、判断された遠隔負荷および既定の最大電流に基づいて、電源の出力電圧を設定するように構成される。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
電源の出力電圧を制御するための変換器であって、前記変換器が、
測定回路と、
前記測定回路と通信するコントローラと、を備え、前記コントローラは、遠隔負荷に印加される既知の電流出力、および前記測定回路から受信される測定値に基づいて、前記変換器に連結される前記遠隔負荷を判断するように構成され、前記コントローラは、前記判断された遠隔負荷および既定の最大電流に基づいて、前記電源の出力電圧を設定するようにさらに構成される、変換器。
（項目２）
電流源をさらに備え、前記コントローラは、前記電流源に、前記遠隔負荷に既知の電流を印加させ、前記既知の電流および前記測定回路から受信される電圧測定値に基づいて、前記遠隔負荷を判断するように構成される、項目１に記載の変換器。
（項目３）
前記測定回路は、前記コントローラに測定値を提供するように構成される、アナログ・デジタル変換器を含む、項目１に記載の変換器。
（項目４）
前記測定回路は、前記コントローラに電圧測定値を提供するように構成される、項目１に記載の変換器。
（項目５）
前記測定回路は、前記コントローラに負荷値を提供するように構成される、項目１に記載の変換器。
（項目６）
前記電源をさらに備える、項目１に記載の変換器。
（項目７）
前記電源は、ＤＣ−ＤＣ変換器を含む、項目６に記載の変換器。
（項目８）
前記電源は、電力調整器を含む、項目６に記載の変換器。
（項目９）
前記測定回路、前記コントローラ、および前記電源は、単一チップ上にある、項目６に記載の変換器。
（項目１０）
前記遠隔負荷および既定の最大電流に基づいて、前記電源の前記出力電圧を設定することは、前記電源を制御するために使用される値を記憶することを含む、項目１に記載の変換器。
（項目１１）
前記コントローラは、前記遠隔負荷を再判断することと、前記再判断された遠隔負荷に基づいて、前記電源の前記出力電圧を設定することとを繰り返し行うように、さらに構成される、項目１に記載の変換器。
（項目１２）
前記コントローラは、出力コンプライアンス電圧が選択的にユーザプログラム可能であるように、外部プロセッサに測定情報を提供し、前記電源を制御するために使用されるパラメータを、前記外部プロセッサから受信するために、前記外部プロセッサとインターフェース接続するようにさらに構成される、項目１に記載の変換器。
（項目１３）
遠隔負荷に対する電源出力電圧を設定するための方法であって、前記方法は、
コントローラによって、前記遠隔負荷を判断することと、
前記判断された遠隔負荷および電源に対する既定の最大電流に基づいて、前記コントローラによって、前記電源出力電圧を設定することと、を含む、方法。
（項目１４）
前記遠隔負荷を判断することは、
前記遠隔負荷に既知の電流を印加することと、
前記電流によって生成される前記遠隔負荷にわたる電圧を測定することと、
前記既知の電流および前記測定された電圧に基づいて、前記遠隔負荷を判断することと、を含む、項目１３に記載の方法。
（項目１５）
前記遠隔負荷を前記判断することは、アナログ・デジタル変換器の使用を含む、項目１３に記載の方法。
（項目１６）
前記電源は、前記コントローラと同じチップ上にＤＣ−ＤＣ変換器を含む、項目１３に記載の方法。
（項目１７）
前記電源は、前記コントローラと同じチップ上に電力調整器を含む、項目１３に記載の方法。
（項目１８）
前記遠隔負荷および既定の最大電流に基づいて、前記電源の前記出力電圧を設定することは、前記電源を制御するために使用される値を記憶することを含む、項目１３に記載の方法。
（項目１９）
前記コントローラによって、前記遠隔負荷を再判断することと、前記再判断された遠隔負荷に基づいて、前記電源の前記出力電圧を設定することとを繰り返し行うこと、をさらに含む、項目１３に記載の方法。
（項目２０）
電源の出力電圧を制御するためのシステムであって、前記システムは、
変換器と、
前記変換器と通信する外部プロセッサと、を備え、前記変換器または前記外部プロセッサのうちの少なくとも１つは、前記変換器に連結される遠隔負荷を判断し、前記判断された遠隔負荷および既定の最大電流に基づいて、前記電源の出力電圧を設定するように構成される、システム。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
電源の出力電圧を制御するための変換器であって、前記変換器が、
測定回路と、
前記測定回路と通信するコントローラと、を備え、前記コントローラは、遠隔負荷に印加される既知の電流出力、および前記測定回路から受信される測定値に基づいて、前記変換器に連結される前記遠隔負荷を判断するように構成され、前記コントローラは、前記判断された遠隔負荷および既定の最大電流に基づいて、前記電源の出力電圧を設定するようにさらに構成される、変換器。
（項目２）
電流源をさらに備え、前記コントローラは、前記電流源に、前記遠隔負荷に既知の電流を印加させ、前記既知の電流および前記測定回路から受信される電圧測定値に基づいて、前記遠隔負荷を判断するように構成される、項目１に記載の変換器。
（項目３）
前記測定回路は、前記コントローラに測定値を提供するように構成される、アナログ・デジタル変換器を含む、項目１に記載の変換器。
（項目４）
前記測定回路は、前記コントローラに電圧測定値を提供するように構成される、項目１に記載の変換器。
（項目５）
前記測定回路は、前記コントローラに負荷値を提供するように構成される、項目１に記載の変換器。
（項目６）
前記電源をさらに備える、項目１に記載の変換器。
（項目７）
前記電源は、ＤＣ−ＤＣ変換器を含む、項目６に記載の変換器。
（項目８）
前記電源は、電力調整器を含む、項目６に記載の変換器。
（項目９）
前記測定回路、前記コントローラ、および前記電源は、単一チップ上にある、項目６に記載の変換器。
（項目１０）
前記遠隔負荷および既定の最大電流に基づいて、前記電源の前記出力電圧を設定することは、前記電源を制御するために使用される値を記憶することを含む、項目１に記載の変換器。
（項目１１）
前記コントローラは、前記遠隔負荷を再判断することと、前記再判断された遠隔負荷に基づいて、前記電源の前記出力電圧を設定することとを繰り返し行うように、さらに構成される、項目１に記載の変換器。
（項目１２）
前記コントローラは、出力コンプライアンス電圧が選択的にユーザプログラム可能であるように、外部プロセッサに測定情報を提供し、前記電源を制御するために使用されるパラメータを、前記外部プロセッサから受信するために、前記外部プロセッサとインターフェース接続するようにさらに構成される、項目１に記載の変換器。
（項目１３）
遠隔負荷に対する電源出力電圧を設定するための方法であって、前記方法は、
コントローラによって、前記遠隔負荷を判断することと、
前記判断された遠隔負荷および電源に対する既定の最大電流に基づいて、前記コントローラによって、前記電源出力電圧を設定することと、を含む、方法。
（項目１４）
前記遠隔負荷を判断することは、
前記遠隔負荷に既知の電流を印加することと、
前記電流によって生成される前記遠隔負荷にわたる電圧を測定することと、
前記既知の電流および前記測定された電圧に基づいて、前記遠隔負荷を判断することと、を含む、項目１３に記載の方法。
（項目１５）
前記遠隔負荷を前記判断することは、アナログ・デジタル変換器の使用を含む、項目１３に記載の方法。
（項目１６）
前記電源は、前記コントローラと同じチップ上にＤＣ−ＤＣ変換器を含む、項目１３に記載の方法。
（項目１７）
前記電源は、前記コントローラと同じチップ上に電力調整器を含む、項目１３に記載の方法。
（項目１８）
前記遠隔負荷および既定の最大電流に基づいて、前記電源の前記出力電圧を設定することは、前記電源を制御するために使用される値を記憶することを含む、項目１３に記載の方法。
（項目１９）
前記コントローラによって、前記遠隔負荷を再判断することと、前記再判断された遠隔負荷に基づいて、前記電源の前記出力電圧を設定することとを繰り返し行うこと、をさらに含む、項目１３に記載の方法。
（項目２０）
電源の出力電圧を制御するためのシステムであって、前記システムは、
変換器と、
前記変換器と通信する外部プロセッサと、を備え、前記変換器または前記外部プロセッサのうちの少なくとも１つは、前記変換器に連結される遠隔負荷を判断し、前記判断された遠隔負荷および既定の最大電流に基づいて、前記電源の出力電圧を設定するように構成される、システム。
追加の実施形態が、開示および主張され得る。
本発明の前述および利点は、添付の図面を参照して、以下のその更なる説明からより完全に理解されるであろう。
図１は、１つの例示的な実施形態に従う、電力制御システムおよびデバイスの概略図である。
図２は、なお別の例示的な実施形態に従う、外部プロセッサを有する、電力制御システムおよびデバイスの概略図である。
図３は、本発明の例示的な実施形態に従う、遠隔負荷に基づいて、出力電圧を制御するための論理流れ図である。
図４は、本発明の具体的な例示的な実施形態に従う、図３に準じる遠隔負荷を判断するための論理流れ図である。
図５は、具体的な例示的な実施形態に従う、電力コントローラチップに対する、関連する論理ブロックを示す、概略図である。
前述の図面、およびその中に描写される要素は、必ずしも一貫した縮尺または任意の縮尺で描画されないことに留意されたい。文脈が別途示唆しない限り、同様の要素は、同様の数詞によって示される。
（具体的な実施形態の詳細な説明）
本発明の実施形態において、これまでに不明な負荷（本明細書において、「遠隔負荷」または「ＲＬＯＡＤ」と称される）が測定され、電源は、全ての負荷に対する最大供給とは対照的に、その負荷に対する必要最大供給を送達するようにのみ、設定される（即ち、ＶＯＵＴｍｉｎ＝ＩＯＵＴｍａｘ×ＲＬＯＡＤａｃｔ、式中、ＶＯＵＴｍｉｎは、最小必要出力電圧であり、ＩＯＵＴｍａｘは、最大必要電流出力であり、ＲＬＯＡＤａｃｔは、実際の感知された遠隔負荷である）。次いで、電源電圧は、実際の感知された遠隔負荷および最大必要電流出力に基づいて、設定される。このため、例えば、ＲＬＯＡＤａｃｔ＝３００オームおよびＩＯＵＴｍａｘ＝２０ｍＡである場合、実際の電流出力にかかわらず、かつ電源によってサポートされる最大負荷にかかわらず、ＶＯＵＴｍｉｎ＝６Ｖである。典型的に、電源の出力電圧は、ＶＯＵＴｍｉｎ＋小さいヘッドルーム電圧（例えば、２Ｖ）に設定される。これを行うことによって、電力消散を低く保つ一方で、コンプライアンス電圧は、電流変化がもたらされる時に変化する必要はないため、整定時間が実質的に低減される。
本発明の実施形態において、これまでに不明な負荷（本明細書において、「遠隔負荷」または「ＲＬＯＡＤ」と称される）が測定され、電源は、全ての負荷に対する最大供給とは対照的に、その負荷に対する必要最大供給を送達するようにのみ、設定される（即ち、ＶＯＵＴｍｉｎ＝ＩＯＵＴｍａｘ×ＲＬＯＡＤａｃｔ、式中、ＶＯＵＴｍｉｎは、最小必要出力電圧であり、ＩＯＵＴｍａｘは、最大必要電流出力であり、ＲＬＯＡＤａｃｔは、実際の感知された遠隔負荷である）。次いで、電源電圧は、実際の感知された遠隔負荷および最大必要電流出力に基づいて、設定される。このため、例えば、ＲＬＯＡＤａｃｔ＝３００オームおよびＩＯＵＴｍａｘ＝２０ｍＡである場合、実際の電流出力にかかわらず、かつ電源によってサポートされる最大負荷にかかわらず、ＶＯＵＴｍｉｎ＝６Ｖである。典型的に、電源の出力電圧は、ＶＯＵＴｍｉｎ＋小さいヘッドルーム電圧（例えば、２Ｖ）に設定される。これを行うことによって、電力消散を低く保つ一方で、コンプライアンス電圧は、電流変化がもたらされる時に変化する必要はないため、整定時間が実質的に低減される。
遠隔負荷は、例えば、負荷に既定の電流を印加すること（デバイスの動作中に、負荷に印加される既知の電流であり得る）、負荷にわたる電圧を測定すること、ならびに供給された電流および測定された電圧に基づいて、有効負荷（抵抗）値を算出することによって、測定され得る。例えば、５ｍＡの電流が負荷に印加され、測定された電圧が１．５Ｖである場合、ＲＬＯＡＤ＝３００オーム（即ち、Ｒ＝Ｖ／Ｉ）である。電圧のかかる測定は、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）、またはアナログ回路（例えば、電圧を監視するためのフィードバックループを有するアナログコントローラ）といった他の機構を使用して行われ得る。本発明は、負荷を測定する特定の様態に限定されない。電源電圧は、一度、最初の測定された負荷に基づいて設定されてもよく、または動的に、即ち、時々負荷を測定し、適宜、電源電圧を更新することによって、更新されてもよい。
図１は、１つの例示的な実施形態に従う、電力制御システムおよびデバイスの概略図である。該システムは、変換器１０４と、変換器１０４の外部の電源１０２とを含む。変換器１０４は、とりわけ、制御論理１０６と、出力１０８と、内部電源１１０（例えば、ＤＣ−ＤＣブースト変換器、バック変換器、または他のＤＣ−ＤＣ変換器）と、測定回路１１２とを含む。測定回路１１２は、例えば、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）を含んでもよい。出力１０８は、例えば、デジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）を含んでもよい。
遠隔負荷１１４を測定するために、制御論理１０６は、既定の電流（ＩＯＵＴ）で遠隔負荷１１４を駆動するように出力１０８を制御し、測定回路１１２から測定値（例えば、電圧測定値）を受信する。測定回路１１２からの測定値および既知の既定の電流出力（ＩＯＵＴ）に基づいて、制御論理１０６は、遠隔負荷ＲＬＯＡＤ１１４を判断し、（制御信号ＶＦを介して）内部電源１１０によって供給される電圧を動的に調節して、所望の出力コンプライアンス電圧ＶＯＵＴを生成する。上で考察されるように、時々（例えば、Ｘミリ秒ごと（Ｘは、固定値であってもよく、異なる実装に対して異なってもよい））、制御論理１０６は、負荷を再測定し、適宜、出力コンプライアンス電圧を動的に調節し得る。
図２は、別の例示的な実施形態に従う、電力制御システムおよびデバイスの概略図である。ここで、制御論理１０６に連結される外部プロセッサ２０２は、例えば、制御論理１０６から測定情報を読み取ること、所望の出力コンプライアンス電圧ＶＯＵＴを算出すること、および所望の出力コンプライアンス電圧ＶＯＵＴを生成するように、制御論理１０６をプログラムすること（例えば、制御信号ＶＦを介して、出力コンプライアンス電圧ＶＯＵＴを設定するために使用される、制御論理１０６内の値を記憶することによって）によって、制御論理１０６を介して出力コンプライアンス電圧ＶＯＵＴをプログラムすることができる。上で考察されるように、時々（例えば、Ｘミリ秒ごと（Ｘは、固定値であってもよく、異なる実装に対して異なってもよい））、外部プロセッサ２０２は、負荷を再測定し、適宜、出力コンプライアンス電圧を動的に調節し得る。外部プロセッサ２０２は、出力コンプライアンス電圧ＶＯＵＴがユーザプログラム可能なパラメータとなるように、変換器１０４が使用されるユーザデバイスの一部であってもよい。
図３は、本発明の例示的な実施形態に従う、例えば、図１に示される制御論理１０６によって、または図２に示される外部プロセッサ２０２の同様の制御論理によって、遠隔負荷に基づいて出力コンプライアンス電圧を制御するための論理流れ図である。ブロック４０２において、制御論理は、駆動されている遠隔負荷を判断する。ブロック４０４において、制御論理は、遠隔負荷および既定の最大電流に基づいて、電源の出力コンプライアンス電圧を設定する。ブロック４０４からブロック４０２に戻る破線矢印によって示されるように、制御論理は、任意に、遠隔負荷を判断するステップ、および電源の出力電圧を動的に設定するステップを繰り返す。
図４は、本発明の具体的な例示的な実施形態に従う、図３内のブロック４０２に準じる遠隔負荷を判断するための論理流れ図である。ブロック５０２において、制御論理は、既知の電流を遠隔負荷に印加させる。ブロック５０４において、制御論理は、遠隔負荷にわたる電圧を示す測定値を受信する。ブロック５０６において、制御論理は、既知の電流および測定された電圧に基づいて、遠隔負荷を算出する。
便宜上、制御論理１０６および外部プロセッサ２０２は、概して、コントローラと称され得る。コントローラは、アナログおよび／またはデジタル回路を含んでもよく、かつ遠隔負荷にわたって電流出力を生じさせる機能、電流によって生成される遠隔負荷にわたる電圧を測定するまたはその測定値を受信する機能、外に出る電流および測定された電圧に基づいて、遠隔負荷を判断する機能、ならびに電源の出力電圧を動的に設定する機能のうちのいずれかまたは全てを実施してもよい。このため、例えば、コントローラは、電圧測定値が導出される測定回路を含んでもよい。
ある実施形態において、図１を参照して説明される制御論理１０６および測定回路１１２といったコントローラおよび測定回路は、Ｎｏｒｗｏｏｄ， ＭＡのＡｎａｌｏｇ Ｄｅｖｉｃｅ， Ｉｎｃ．によって販売されるＡＤ５７５５チップと同様の変換器内に含まれることが企図される。このため、既存のデバイスが、本明細書において考察される出力電圧制御のタイプを含むように修正されてもよく、または完全に新しいデバイスが、本明細書において考察される出力電圧制御のタイプを伴って製造されてもよい。
図５は、具体的な例示的な実施形態に従う、変換器に対する関連する論理ブロックを示す概略図である。ここで、ＶＭＯＮブロックは、制御ブロックが、感知抵抗器を測定し（ほんの例として、１００オームとして図面に示される）、次いで、必要とされる際、電源をプログラムすることを可能にする（ＶＳＥＴ＝４Ｖ、即ち、ＶＯＵＴｍｉｎ＝ＩＯＵＴｍａｘ×ＲＬＯＡＤａｃｔ＝２０ｍＡ×１００オーム＝２Ｖ；ＶＳＥＴ＝ＶＯＵＴｍｉｎ＋ヘッドルーム＝４Ｖとして図面に示される）。上で考察されるように、制御ブロックは、時々負荷を監視し、必要とされる際に電源を調節し得る（かつ典型的にそうするであろう）（例えば、動的にまたはユーザプログラム可能のいずれか）。このように、負荷が変化する場合、供給が変化するのみであり、整定時間が、電圧の変化を追跡する完全に動的な電源配設と比較して、実質的に低減されるように、電源は、出力コンプライアンス電圧とは対照的に、負荷抵抗器に動的に追従する。
測定回路１１２は、コントローラが遠隔負荷を判断することを可能にするように、コントローラに電圧測定値を提供することを参照して上で考察される一方で、種々の代替的な実施形態において、測定回路１１２が、遠隔負荷自体を測定してもよく、かつコントローラに負荷測定値を提供してもよいことに留意されたい。
矢印は、通信、転送、または２つ以上のエンティティが関与する他の活動を表すために、図面において使用され得ることに留意されたい。両頭矢印は、概して、活動が、両方の方向において生じ得る（例えば、他方の方向において戻って来る対応する応答を伴う、一方の方向におけるコマンド／要求、またはいずれかのエンティティによって開始されるピアツーピア通信）ことを示すが、一部の状況において、活動は、必ずしも両方の方向において生じなくてもよい。単頭矢印は、概して、排他的にまたは主に、一方の方向における活動を示すが、ある状況において、かかる方向性活動は、実際には、両方の方向における活動を含み得ることに留意されたい（例えば、送信元から受信元へのメッセージ、および受信元から送信元への確認、または転送前の接続の確立、および転送後の接続の終了）。このため、特定の活動を表すために特定の図面で使用される矢印のタイプは、例示的であり、限定として見られるべきではない。
見出しは、便宜上、上で使用され、いかようにも本発明を限定するとして解釈されないものとすることに留意されたい。
本発明は、本発明の真の範囲から逸脱することなく、他の具体的な形態において具現化され得、多数の改変および修正が、本明細書の教示に基づいて、当業者には明らかであろう。「発明」へのいずれの言及も、本発明の例示的な実施形態を指すことが意図され、文脈が別途必要としない限り、本発明の全ての実施形態を指すと解釈されるべきではない。説明される実施形態は、全ての点において、例解のみとして解釈され、かつ制限として解釈されないものとする。
Claims (19)
- 電源の出力電圧を制御するための変換器であって、前記変換器が、
測定回路と、
前記測定回路と通信するコントローラと、を備え、前記コントローラは、遠隔負荷に印加される既知の電流出力、および前記測定回路から受信される測定値に基づいて、前記変換器に連結される前記遠隔負荷を判断するように構成され、前記コントローラは、前記判断された遠隔負荷および既定の最大電流に基づいて、前記電源の出力電圧を設定するようにさらに構成され、
前記コントローラは、出力コンプライアンス電圧が選択的にユーザプログラム可能であるように、外部プロセッサに測定情報を提供し、前記電源を制御するために使用されるパラメータを、前記外部プロセッサから受信するために、前記外部プロセッサとインターフェース接続するようにさらに構成される、変換器。 - 電流源をさらに備え、前記コントローラは、前記電流源に、前記遠隔負荷に既知の電流を印加させ、前記既知の電流および前記測定回路から受信される電圧測定値に基づいて、前記遠隔負荷を判断するように構成される、請求項１に記載の変換器。
- 前記測定回路は、前記コントローラに測定値を提供するように構成される、アナログ・デジタル変換器を含む、請求項１に記載の変換器。
- 前記測定回路は、前記コントローラに電圧測定値を提供するように構成される、請求項１に記載の変換器。
- 前記測定回路は、前記コントローラに負荷値を提供するように構成される、請求項１に記載の変換器。
- 前記電源をさらに備える、請求項１に記載の変換器。
- 前記電源は、ＤＣ−ＤＣ変換器を含む、請求項６に記載の変換器。
- 前記電源は、電力調整器を含む、請求項６に記載の変換器。
- 前記測定回路、前記コントローラ、および前記電源は、単一チップ上にある、請求項６に記載の変換器。
- 前記遠隔負荷および既定の最大電流に基づいて、前記電源の前記出力電圧を設定することは、前記電源を制御するために使用される値を記憶することを含む、請求項１に記載の変換器。
- 前記コントローラは、前記遠隔負荷を再判断することと、前記再判断された遠隔負荷に基づいて、前記電源の前記出力電圧を設定することとを繰り返し行うように、さらに構成される、請求項１に記載の変換器。
- 遠隔負荷に対する電源出力電圧を設定するための方法であって、前記方法は、
コントローラによって、前記遠隔負荷を判断することと、
前記判断された遠隔負荷および電源に対する既定の最大電流に基づいて、前記コントローラによって、前記電源出力電圧を設定することと、を含み、
前記コントローラは、出力コンプライアンス電圧が選択的にユーザプログラム可能であるように、外部プロセッサに測定情報を提供し、前記電源を制御するために使用されるパラメータを、前記外部プロセッサから受信するために、前記外部プロセッサとインターフェース接続するようにさらに構成される、方法。 - 前記遠隔負荷を判断することは、
前記遠隔負荷に既知の電流を印加することと、
前記電流によって生成される前記遠隔負荷にわたる電圧を測定することと、
前記既知の電流および前記測定された電圧に基づいて、前記遠隔負荷を判断することと、を含む、請求項１２に記載の方法。 - 前記遠隔負荷を前記判断することは、アナログ・デジタル変換器の使用を含む、請求項１２に記載の方法。
- 前記電源は、前記コントローラと同じチップ上にＤＣ−ＤＣ変換器を含む、請求項１２に記載の方法。
- 前記電源は、前記コントローラと同じチップ上に電力調整器を含む、請求項１２に記載の方法。
- 前記遠隔負荷および既定の最大電流に基づいて、前記電源の前記出力電圧を設定することは、前記電源を制御するために使用される値を記憶することを含む、請求項１２に記載の方法。
- 前記コントローラによって、前記遠隔負荷を再判断することと、前記再判断された遠隔負荷に基づいて、前記電源の前記出力電圧を設定することとを繰り返し行うこと、をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
- 電源の出力電圧を制御するためのシステムであって、前記システムは、
請求項１に記載の前記変換器と、
請求項１に記載の前記外部プロセッサと、を備える、システム。
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