JP6517614B2 - 電源制御装置、電源装置および電源制御装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、電源制御装置、電源装置および電源制御装置の制御方法に関する。

駆動すべき主たる回路（負荷：以下、「主回路」と称する）電力を供給する主電源と、その主電源とは独立し、その主電源が供給する電力よりも小さい電力を待機回路に常時供給する待機電源とからなる、サーバ等の情報処理システムにおける電源装置が知られている。

係る電源装置の負荷である、例えば主回路および待機回路（以下、単に「回路」と言う。）を構成する素子は、経年変化により劣化する。係る素子の経年変化により回路に流れる電流は徐々に増加し、あるとき、その回路を流れる電流が回路の定格電流を越える場合がある。

主電源および待機電源（以下、単に「電源」と言う。）は、負荷である回路にその回路の定格電流値を越える電流が流れたことを検知すると、それ以上の電流（過電流）が回路に流れないように電源自身が供給する電流を低減する過電流垂下特性を有する。

回路は、動作に必要な定格電流を越える電流が必要になっているときに、その回路に電流を供給する電源が、出力電流を当該回路の定格電流に抑制すると、動作に必要な電流が不足するので、その動作を停止する。

一般的な情報処理システムは、その回路にマイクロプロセッサ（マイコン）等を含む。その回路におけるマイコン等は、回路が動作を停止する際に、例えば次に述べる電源オフシーケンスを実行する。

すなわち、回路におけるマイコン等は、回路の内部状態を、その回路が動作を停止する際に設定されるべき所定の内部状態に設定する。これにより、回路は、当該回路を所定の内部状態に設定するので、例えば他の電源からの電流や、他の回路からの信号による影響を受けず、回路が故障すること回避する。

また、回路におけるマイコン等は、回路がその動作を停止する直前にその回路が保持していた最新の各種の情報を所定の場所に退避する。これにより、情報処理システムが再び起動された場合、回路は、その回路が停止する前にマイコン等により退避された各種の情報を所定の場所から、自回路に読み込んで適用してから動作を開始する。以下、本願では、回路が動作を停止する際に実行する上述した動作を、「電源オフシーケンス」と称する。

このような機能を有する電源装置の技術が開示されている。

例えば、特許文献１には、メイン電源の投入時に、スタンバイ電源によって動作するサブマイコンに含まれる寄生ダイオードを介して、スタンバイ電源からメイン電源へ電流が流れることによってサブマイコンが故障するのを防止する保護回路を設ける技術が開示される。

特許文献１において、保護回路は、メイン電源の電圧が低下しスタンバイ電源からメイン電源へ電流が流れないように、寄生ダイオードに電流が流れ始める電圧よりも低い電圧に制限するショットキーバリアダイオードを用いる。

また、特許文献２には、メイン電源とスタンバイ電源とを備え、メイン電源がオンした際のスタンバイ電源の消費電力を低減し、そのスタンバイ電源に起因するノイズがメイン電源により動作する回路に影響を及ぼすのを抑制する技術が開示される。

また、関連する技術として、特許文献３には、電源線が短絡したときのような大電流は流れないが、回路基板や装置内部の焼損を招く可能性のある電流を検出し、情報処理装置が焼損するのを防止する技術が開示される。

また、特許文献４には、電源から負荷Ｌ１に電力を供給し、その負荷Ｌ１に電力を供給してもなお余剰となる電力を負荷Ｌ２に供給できると判断した場合に、負荷Ｌ２にもその余剰となった電力を供給することによって、電源の利用効率を向上させる技術が開示される。

特開２００７−３２５４５２号公報 特開２０１４−５４０４０号公報 特開平０９−９８５３３号公報 特開２０１１−１４７２８５号公報

しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載された技術には、回路における負荷が増大したときに、その回路が電源オフシーケンスを実行せずに直ちにその動作を停止することを防止する方法について何ら記載されていない。

また、関連する特許文献３および特許文献４には、主電源および待機電源を用いることについて何ら記載されていない。

本発明の主たる目的は、簡単な構成により、駆動すべき主回路が動作状態から停止するまでの期間を延長可能にし、電源オフシーケンスが実行される機会をできるだけ担保することにより信頼性を向上させた電源制御装置等を提供することにある。

本発明の１つの見地において、電源制御装置は、
メイン電源部が負荷ユニットに電流を供給するラインに接続され、該負荷ユニットに電流を供給可能な電流供給部と、前記メイン電源部の定格出力よりも小さい定格出力のサブ電源部が、前記電流供給部を介して前記負荷ユニットに供給する電流を測定する電流測定部と、前記メイン電源部によって前記負荷ユニットに供給される電流が、前記メイン電源部が有する垂下特性によって減少するのに応じて、その減少に応じた電流が前記負荷ユニットに供給されるよう前記電流供給部を制御すると共に、前記電流測定部による測定結果が、前記サブ電源部の定格出力以上になるのに応じて、前記電流供給部による電流供給が遮断されるよう前記電流供給部を制御する制御部とを備える。

また、本発明の他の見地において、電源装置は、
前記メイン電源部および前記サブ電源部のうちの少なくとも何れかの電源部と、上記の構成を備える電源制御装置とを含む。

また、本発明の別の他の見地において、電源制御装置の制御方法は、
メイン電源部によって負荷ユニットに供給される電流が、前記メイン電源部が有する垂下特性によって減少するのに応じて、その減少に応じた電流が、前記メイン電源部が前記負荷ユニットに電流を供給するラインに接続され、該負荷ユニットに電流を供給可能な電流供給部から前記負荷ユニットに供給されるよう該電流供給部を制御すると共に、前記メイン電源部の定格出力よりも小さい定格出力のサブ電源部が前記電流供給部を介して前記負荷ユニットに供給する電流を測定する電流測定部によって測定された測定結果が、前記サブ電源部の定格出力以上になるのに応じて、前記電流供給部による電流供給が遮断されるよう前記電流供給部を制御する。

本発明には、簡素な構成により、主回路において電源オフシーケンスが実行される機会をできるだけ担保することにより電源制御装置の信頼性を向上させる効果がある。

本発明の第１の実施形態に係る電源制御装置５０の構成を示すブロック図である。 第１の実施形態における電流供給部５７の具体例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る電源装置８０の構成を示すブロック図である。 第２の実施形態における制御部６１の処理の流れを示すフローチャート図である。 本発明の第３の実施形態に係る電源装置９０の構成を示すブロック図である。 第３の実施形態における制御部９５の処理の流れを示すフローチャート図である。 本発明の第４の実施形態に係る電源制御装置１０の構成を示すブロック図である。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
＜第１の実施形態＞
まず、本発明の第１の実施形態に係る電源制御装置５０について説明する。図１は、第１の実施形態に係る電源制御装置５０の構成を示すブロック図である。

図１を参照すると、本実施形態に係る電源制御装置５０は、待機電流測定部５３と、制御部５５と、電流供給部５７とを含む。

主電源部５１（メイン電源部）は、例えば、電源制御装置５０の外部から主電源出力線６２を介して主回路５８（負荷ユニット、第１の負荷ユニット）に電流を供給する。主電源部５１は、主回路５８にその主回路５８の定格電流を越える過電流が流れたことを検知すると、供給する電流をその過電流から主回路５８の定格電流になるまで低減する過電流垂下特性を有することとする。

待機電源部５２（サブ電源部）は、例えば、電源制御装置５０の外部から待機電源出力線６３を介して待機電流測定部５３に接続されている。待機電流測定部５３は、待機電源部５２が供給する電流を測定する。

待機電流測定部５３は、待機電源出力線６８を介して電流供給部５７に接続されている。

電流供給部５７は、主電源出力線６２を介して主回路５８に接続される。

電流供給部５７は、待機電流測定部５３が供給する電流を主回路５８に供給する。

主回路５８は、主電源出力線６２を介して主電源部５１に接続されており、主電源部５１から電流の供給を受ける。

制御部５５は、測定信号線６４を介して待機電流測定部５３に接続されており、待機電流測定部５３から、待機電流測定部５３が測定した待機電源部５２の出力電流の大きさを表す電流値を常時受け取ることができる。

制御部５５は、制御信号線６６を介して電流供給部５７に接続し、電流供給部５７が
出力する電流の状態を制御する。

電流供給部５７は、制御部５５が制御信号線６６に出力する制御信号を、例えばオン状態にすることにより（以下、「制御信号線６６がオン状態」と略記する）、電流供給部５７の入力側（つまり、待機電源出力線６８）から電流供給部５７の出力側（つまり、主電源出力線６２）へ電流を供給可能である。

また、電流供給部５７は、制御部５５が制御信号線６６に出力する制御信号を、例えばオフ状態にすることにより（以下、「制御信号線６６がオフ状態」と略記する）、電流供給部５７の入力側から電流供給部５７の出力側に供給される電流を遮断する。

制御部５５は、待機電源部５２が供給可能な定格電流値を制御部５５自身に記憶している。

本実施形態において、待機電源部５２が供給可能な電流は、主電源部５１が供給可能な電流よりも小さいこととする。また、主回路５８に流れる定格電流と、主電源部５１が供給する定格電流とは、同じまたは略同じ電流値であるとする。また、主電源部５１と、待機電源部５２とが出力する電圧は同じまたは略同じ電圧値であるとする。

また、待機電流測定部５３は、例えばその内部に図１には図示していない所定の抵抗値を有する抵抗器が直列に挿入されている。このため、待機電流測定部５３は、その抵抗器に電流が流れる際に、その抵抗器の両端に生ずる電圧に基づいて待機電流測定部５３に流れる電流の大きさ（電流値）を求めることが可能である。待機電流測定部５３における電流の測定方法は、上述した方法には限定されない。

「背景技術」欄において上述したように、主回路５８を構成する電気部品等の素子は、主電源部５１の電源が投入された時点以降、経年変化に伴って漏れ電流が徐々に増加（つまり、主電源部５１に対する負荷が増加）し、あるとき、主回路５８には、主回路５８の定格電流を越える過電流が流れることとする。

次に、第１の実施形態における電源制御装置５０の動作について図１を用いて説明する。

制御部５５は、例えば主電源部５１の電源がオンになると、制御信号線６６をオン状態にする。

本実施形態において主回路５８を構成する素子は、上述したように主電源部５１の電源が投入された時点以降、経年変化に伴って漏れ電流が徐々に増加し、あるとき、主回路５８には、主回路５８の定格電流を越える過電流が流れる。このとき、主電源部５１は、主電源部５１が有する過電流垂下特性により、供給する電流を過電流から、例えば主回路５８の定格電流になるまで低減する。

その結果、主回路５８には、経年変化した主回路５８が動作するために必要な過電流を流している状態における電流値から、主電源部５１の定格電流の電流値を差し引いた電流値分の電流が不足することになる。

上述したように、制御部５５は、主電源部５１への電源がオンになると、制御信号線６６をオン状態にしているので待機電源部５２は、主回路５８において不足する分の電流を、電流供給部５７を介して主回路５８へ供給する。

制御部５５は、待機電流測定部５３が測定した待機電流値を常時取得しており、その待機電流値と、制御部５５が記憶する待機電源部５２の定格電流値と比較する。

制御部５５は、上述した待機電流値と、待機電源部５２の定格電流値とを比較した結果、取得した待機電流値が徐々に増え、あるとき、待機電源部５２が供給可能な定格電流値に達したと判断した場合、例えば制御信号線６６に出力する制御信号をオフにする。

制御部５５は、制御信号線６６に出力する制御信号をオフにすることにより、電流供給部５７が電流供給部５７の入力側から電流供給部５７の出力側に供給する電流を遮断する。その結果、電流供給部５７は、待機電源部５２からの主回路５８への待機電源部５２の定格電流以上の待機電流の供給を停止する。

一方で、制御部５５は、上述した待機電流値と、待機電源部５２の定格電流値とを比較した結果、取得した待機電流値が待機電源部５２が供給可能な定格電流値に達していないと判断した場合、制御部５５は、制御信号線６６をオン状態にし続ける。

こうして、主回路５８の負荷が増大するのに応じて主電源部５１の垂下特性によって出力電流が減少してしまった場合でも、待機電源部５２は、待機電源部５２が供給する電流が、待機電源部５２の定格電流に達するまでの範囲内であれば、主回路５８に供給される電流の不足分を待機電源部５２が供給する。その結果、主回路５８は、係る垂下特性によって主電源部５１の出力電流が急減した場合であっても直ちに動作を停止することを回避できる。すなわち、電源制御装置５０は、待機電源部５２が主回路５８に電流を供給しない場合に比べ、主回路５８が電源オフシーケンスを実行せずにその動作を停止する事態の発生を少なくすることができる。

また、待機電源部５２は、待機電源部５２が供給可能な待機電源部５２の定格電流値を越える電流の主回路５８への供給を停止するので、待機電源部５２自身が停止することを防ぐことができる。

以上、本実施形態には、簡単な構成により、主回路において電源オフシーケンスが実行される機会をできるだけ担保することにより電源制御装置の信頼性を向上させる効果がある。

その理由は、主回路５８に過電流が流れることにより、主電源部５１が供給する電流を低減した場合に、主回路５８がその動作を停止しないように、不足する分の電流を、待機電源部５２が供給可能な範囲で供給することができるからである。

なお、主回路５８は、主回路５８がその動作を停止する際に、電源オフシーケンスを実行できた場合、以下の効果がある。

すなわち、主回路５８におけるマイコン等は、当該主回路５８を所定の内部状態に設定することができるので、例えば他の電源部からの電流や、他の回路からの信号による影響を受けず、主回路５８が故障することを回避できる。

また、主回路５８におけるマイコン等は、情報処理システムが起動された場合、主回路５８が停止する前にマイコン等が、例えば電源制御装置５０に退避した最新の各種の情報を、電源制御装置５０から主回路５８自身に読み込んで自主回路５８に適用し、主回路５８を動作させることができる。

次に上述した電源制御装置５０の具体例について説明する。

図２は、本実施形態における電流供給部５７の具体的な回路例を示すブロック図である。電流供給部５７は、一例としてダイオード５６と、ＦＥＴ（Ｆｅｉｌｄ＿Ｅｆｆｅｃｔ＿Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）５９とから構成される。

ＦＥＴ５９は、スイッチ素子である。ダイオード５６は、整流素子である。

ダイオード５６のＡ（Ａｎｏｄｅ）端子は、待機電源出力線６８を介して待機電流測定部５３に接続されており、待機電流測定部５３で測定された電流が入力される。

ＦＥＴ５９のＤ（Ｄｒａｉｎ）端子は、ダイオード５６のＫ（Ｃａｔｈｏｄｅ）端子と接続される。ダイオード５６は、主電源部５１からの出力電圧が過電圧になった場合に、主電源部５１からの電流が主電源出力線６２側から待機電源出力線６８側に流れ込まないようにするために設けられている。

ＦＥＴ５９のＳ（Ｓｏｕｒｃｅ）端子は、主電源出力線６２を介して主回路５８に接続されており、待機電流測定部５３で測定された待機電源部５２からの電流を主回路５８に供給する。

制御部５５は、制御信号線６６を介してＦＥＴ５９のＧ（Ｇａｔｅ）端子に接続されており、電流供給部５７を制御する。

ＦＥＴ５９は、例えば制御信号線６６がオン状態のときに、ＦＥＴ５９のＧ端子が論理ローレベル（例えば、０Ｖ（ボルト））に駆動され、ＦＥＴ５９はオン状態となる。これにより、ＦＥＴ５９のＤ端子（つまり、待機電源出力線６８）からＳ端子（つまり、主電源出力線６２）間が導通するので、待機電源部５２は、主回路５８に電流を供給可能である。

反対に、ＦＥＴ５９は、例えば制御信号線６６がオフ状態のときに、ＦＥＴ５９のＧ端子が論理ローレベルよりも高い電圧である論理ハイレベル（例えば、２．５Ｖ）に駆動され、ＦＥＴ５９はオフ状態となる。これにより、ＦＥＴ５９のＤ端子からＳ端子間は非導通となるので、待機電源部５２は、主回路５８に供給される電流を遮断する。

電流供給部５７にＦＥＴ５９およびダイオード５６を用いた場合の電源制御装置５０の動作およびその効果は、上述した本実施形態における電源制御装置５０の動作およびその効果と同じであるので、それらの説明は省略する。

なお、制御部５５は、ハードウェアで実現してもよく、マイコン等のプロセッサを含むハードウェアにおいて、ソフトウェアを実行することによって実現してもよい。
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第１の実施形態を基本とする第２の実施形態について説明する。図３は、本実施形態に係る電源装置８０の構成を示すブロック図である。

図３を参照すると、本実施形態に係る電源装置８０の構成は、図１を用いて説明した第１の実施形態における構成に加えて、主電源部５１と、待機電源部５２と、供給電流測定部５４と、主回路５８と、待機回路部６９（第２の負荷ユニット）とを自装置にさらに備える点が、第１の実施形態に係る電源制御装置５０の構成と相違する。

したがって、本実施形態における説明では、上述した第１の実施形態における構成および動作と相違する点を中心に説明し、第１の実施形態における構成および動作と同じ構成および動作については、同一の参照番号を付すことにより、本実施形態における重複する説明は省略する。

図３を参照すると、本実施形態に係る電源装置８０は、主電源部５１と、待機電源部５２と、待機電流測定部５３と、供給電流測定部５４と、制御部６１と、電流供給部５７と、主回路５８と、待機回路６９とを含む。

主電源部５１は、主電源出力線６２を介して主回路５８と接続しており、主電源部５１からの電流を主回路５８に供給する。

主電源部５１は、主回路５８にその主回路５８の定格電流を越える過電流が流れたことを検知すると、供給する電流をその過電流から主回路５８の定格電流になるまで低減する過電流垂下特性を有する。

待機電源部５２は、待機電源出力線６３を介して、待機電流測定部５３に接続されている。

供給電流測定部５４は、待機電源出力線６８を介して待機電流測定部５３に接続されており、待機電源部５２が供給し待機電流測定部５３で測定された待機電流のうち、待機回路６９に供給される電流を差し引いた残り分の電流を測定する。この残り分の電流は、主回路５８に供給される。

制御部６１は、第１の実施形態において用いた制御部５５に代えて、本実施形態において用いられ、測定信号線６５を介して供給電流測定部５４に接続されており、供給電流測定部５４が測定した電流の大きさを示す電流値を受け取る。

電流供給部５７は、供給電流測定部５４に接続されており、供給電流測定部５４で測定された電流を受け取る。

制御部６１は、負荷異常信号線６７を介して、後述する負荷異常信号を外部に出力する。

待機回路部６９は、待機電源出力線６８を介して待機電流測定部５３に接続されており、待機電流測定部５３で測定された待機電源部５２が出力する待機電流のうちの一部の電流が常時供給される回路である。

制御部６１は、待機電源部５２が供給可能な定格電流値を制御部６１自身に記憶している。

本実施形態において、待機電源部５２が供給可能な電流は、主電源部５１が供給可能な電流よりも小さいこととする。また、主回路５８に流れる定格電流と、主電源部５１が供給する定格電流とは、同じまたは略同じ電流値であるとする。また、主電源部５１と、待機電源部５２とが出力する電圧は同じまたは略同じ電圧値であるとする。

本実施形態においても、主回路５８を構成する電気部品等の素子は、主電源部５１の電源が投入された時点以降、経年変化に伴って漏れ電流が徐々に増加（つまり、主電源部５１に対する負荷が増加）し、あるとき、主回路５８には、主回路５８の定格電流を越える過電流が流れることとする。

次に、第２の実施形態における電源装置８０の動作について説明する。図４は、本実施形態における制御部６１の処理の流れを示すフローチャート図である。

制御部６１は、例えば主電源部５１への電源が投入されると、制御信号線６６をオン状態にし、電流供給部５７の入力側から電流供給部５７の出力側へ、電流を供給可能にする。（ステップＳ７１）。

制御部６１は、待機電流測定部５３が測定した待機電流値を測定信号線６４を介して常時取得しており、取得したその待機電流値が、制御部６１自身が記憶する待機電源部５２が供給可能な定格電流値に達したか否かを確認する（ステップＳ７２）。

制御部６１は、ステップＳ７２において、制御部６１が取得した待機電流値と、待機電源部５２が供給可能な定格電流値とを比較した結果、待機電流値が待機電源部５２が供給可能な定格電流値に達していないと判断した場合（ステップＳ７２においてＮＯ）、制御部６１は、ステップＳ７４の処理を実行する。

制御部６１は、測定信号線６５を介して供給電流測定部５４から、待機電源部５２が供給する電流のうち待機回路６９に供給される電流を差し引いた残り分の、主回路５８に供給される電流が観測されたか否かを確認する（ステップＳ７４）。

上述したように、主回路５８を構成する素子は、本実施形態においても主電源部５１の電源が投入された時点以降、経年変化に伴って漏れ電流が徐々に増加し、あるとき、主回路５８には、主回路５８の定格電流を越える過電流が流れる。このとき、
主電源部５１は、主電源部５１が有する過電流垂下特性により、供給する電流を過電流から、例えば主回路５８の定格電流になるまで低減する。その結果、主回路５８には、経年変化した主回路５８が動作するために必要な過電流を流している状態における電流値から、主電源部５１の定格電流の電流値を差し引いた電流値分の電流が不足することになる。

上述したように、制御部６１は、主電源部５１への電源が投入されると、制御信号線６６をオン状態にしているので待機電源部５２は、主回路５８において不足する分の電流を、電流供給部５７を介して主回路５８へ供給する。

制御部６１は、ステップＳ７４において、供給電流測定部５４から、主回路５８に供給される電流が観測された場合（ステップＳ７４においてＹＥＳ）、制御部６１は、負荷異常信号線６７に出力する信号をオン状態にする（ステップＳ７５）。

これにより、制御部６１は、電源装置８０における主回路５８を構成する素子の経年変化等により、主回路５８に供給される電流が増加し、その結果、待機電源部５２からの主回路５８への電流の供給が必要になったことを、例えば情報処理システムの管理者等に報知することができる。

ステップＳ７１、ステップＳ７３（後述）、またはステップＳ７５の実行後、制御部６１は、上述したステップＳ７２の処理を実行する。

制御部６１は、ステップＳ７２において、制御部６１が取得した待機電流値と、待機電源部５２が供給可能な定格電流値とを比較した結果、待機電流値が待機電源部５２が供給可能な定格電流値に達したと判断した場合（ステップＳ７２においてＹＥＳ）、制御部６１は、制御信号線６６をオフ状態にする（ステップＳ７３）。

制御部６１は、制御信号線６６をオフ状態にすると、電流供給部５７が電流供給部５７の入力側（つまり、待機電源出力線６８および供給電流測定部５４）から電流供給部５７の出力側（つまり、主電源出力線６２）に供給する電流を遮断する。その結果、電流供給部５７は、待機電源部５２からの主回路５８への待機電源部５２の定格電流以上の待機電流の供給を停止する。

制御部６１は、ステップＳ７４において、供給電流測定部５４から、主回路５８に供給される電流を観測しなかった場合（ステップＳ７４においてＮＯ）、制御部６１は、供給電流測定部５４から主回路５８に供給される電流が観測されるまでステップＳ７４の処理を繰り返し実行する。

制御部６１は、ステップＳ７２において、取得した待機電流値が、待機電源部５２の定格電流値に達していないと判断した場合（ステップＳ７２においてＮＯ）、制御部６１は、制御信号線６６のオン状態を維持する。

こうして、主回路５８の負荷が増大するのに応じて主電源部５１の垂下特性によって主電源部５１の出力電流が減少してしまった場合でも、待機電源部５２は、待機電源部５２が供給する電流が、待機電源部５２の定格電流に達するまでの範囲内であれば、主回路５８に供給される電流の不足分を待機電源部５２が供給する。その結果、主回路５８は、係る垂下特性によって主電源部５１の出力電流が急減した場合であっても直ちに動作を停止することを回避できる。すなわち、電源装置８０は、待機電源部５２が主回路５８に電流を供給しない場合に比べ、主回路５８が電源オフシーケンスを実行せずにその動作を停止する事態の発生を少なくすることができる。

また、待機電源部５２は、待機電源部５２が供給可能な待機電源部５２の定格電流値を越える電流の主回路５８への供給を停止するので、待機電源部５２自身が停止することを防ぐことができる。

主回路５８は、ステップＳ７３以降において、待機電源部５２からの待機電流による補助がないので、主回路５８は動作を停止する可能性がある。

しかし、制御部６１は、ステップＳ７５において負荷異常信号線６７に出力する信号をオン状態にして、例えば情報処理システムの管理者等に主回路５８に故障の予兆があることを示す負荷異常情報を報知している。そのために、待機電源部５２が供給する待機電流が待機電源部５２の定格電流に達する前に管理者等が、主回路５８において故障する予兆がある部位を正常な部位に交換した場合、主電源部５１は、主回路５８における過電流を検知しないので、出力電流を低減しない。主電源部５１は、出力電流を低減しないので、主回路５８は、主回路５８に供給される電流が不足しないため、その動作を停止しない。

管理者等が、主回路５８において故障する予兆がある部位を正常な部位に交換する際には、電源を投入したまま対象の部位を交換するホットスワップ等の既知の技術を用いることができる。

こうして、管理者等が主回路５８において故障する予兆がある部位を正常な部位に交換した場合、主回路５８は、電源オフシーケンスを実行せずにその動作を停止する事態の発生をさらに少なくすることができる。

本実施形態の変形例として、例えば、ステップＳ７４において、待機電源部５２によって主回路５８に供給される電流が供給電流測定部５４によって観測されるのに応じて、制御部６１が主回路５８に通知し、これに応じて主回路５８が電源オフシーケンスを実行する構成が想定される。このようにすれば、主回路５８が不完全な状態で停止することを確実に防止することができる。

以上、本実施形態には、第１の実施形態における効果と同様に、簡単な構成により、主回路において電源オフシーケンスが実行される機会をできるだけ担保することにより電源制御装置の信頼性を向上させる効果がある。

その理由は、主回路５８に過電流が流れることにより、主電源部５１が供給する電流を低減した場合に、主回路５８がその動作を停止しないように、不足する分の電流を、待機電源部５２が供給可能な範囲で供給することができるからである。

主回路５８は、主回路５８がその動作を停止する際に、電源オフシーケンスを実行した場合の効果は、第１の実施形態で説明済みであるので、その説明は省略する。

なお、第１の実施形態における具体例で説明したように、電流供給部５７は、一例としてダイオード５６と、ＦＥＴ５９とを用いて構成してもよい。

また、制御部６１は、ハードウェアで実現してもよく、マイコン等のプロセッサを含むハードウェアにおいて、ソフトウェアを実行することによって実現してもよい。
＜第３の実施形態＞
次に、第１の実施形態および第２の実施形態を基本とする第３の実施形態について説明する。図５は、本実施形態に係る電源装置９０の構成を示すブロック図である。

図５を参照すると、本実施形態に係る電源装置９０の構成は、図３を用いて説明した第２の実施形態における構成に加えて、主電源電流測定部１００を自装置にさらに備え、第２の実施形態における構成から供給電流測定部５４を自装置から削除した点が、第２の実施形態に係る電源装置８０の構成と相違する。

したがって、本実施形態における説明では、上述した第２の実施形態における構成および動作と相違する点を中心に説明し、第２の実施形態における構成および動作と同じ構成および動作については、同一の参照番号を付すことにより、本実施形態における重複する説明は省略する。

図５を参照すると、本実施形態に係る電源装置９０は、主電源部５１と、待機電源部５２と、待機電流測定部５３と、制御部９５と、電流供給部５７と、主電源電流測定部１００と、主回路５８と、待機回路６９とを含む。

主電源部５１は、主電源出力線６２を介して主電源電流測定部１００と接続されており、主電源部５１からの電流を主電源電流測定部１００に供給する。

主電源部５１は、主回路５８にその主回路５８の定格電流を越える過電流が流れたことを検知すると、供給する電流をその過電流から主回路５８の定格電流になるまで低減する過電流垂下特性を有する。

主電源電流測定部１００は、主電源出力線６０を介して主回路５８と接続されており、主回路５８に供給される電流を測定する。

制御部９５は、第２の実施形態において用いた制御部６１に代えて、本実施形態において用いられ、測定信号線１０８を介して主電源電流測定部１００に接続しており、主電源電流測定部１００が測定した電流の大きさを示す電流値を受け取る。

制御部９５は、負荷異常信号線６７を介して、後述する負荷異常信号を外部に出力する。

制御部９５は、待機電源部５２が供給可能な定格電流値を制御部９５自身に記憶している。

本実施形態においても、待機電源部５２が供給可能な電流は、主電源部５１が供給可能な電流よりも小さいこととする。また、主回路５８に流れる定格電流と、主電源部５１が供給する定格電流とは、同じまたは略同じ電流値であるとする。また、主電源部５１と、待機電源部５２とが出力する電圧は同じまたは略同じ電圧値であるとする。

また、主回路５８を構成する電気部品等の素子は、主電源部５１の電源が投入された時点以降、経年変化に伴って漏れ電流が徐々に増加（つまり、主電源部５１に対する負荷が増加）し、あるとき、主回路５８には、主回路５８の定格電流を越える過電流が流れることとする。

次に、第３の実施形態における電源装置９０の動作について説明する。
図６は、本実施形態における制御部９５の処理の流れを示すフローチャート図である。

制御部９５は、例えば主電源部５１への電源が投入されると、制御信号線６６をオン状態にし、電流供給部５７の入力側（つまり、待機電源出力線６８）から電流供給部５７の出力側（つまり、主電源出力線６２）へ、電流を供給可能にする（ステップＳ１１１）。

制御部９５は、主電源電流測定部１００が測定した主回路５８に供給される電流の電流値を測定信号線１０８を介して取得する（ステップＳ１１２）。

制御部９５は、待機電流測定部５３が測定した待機電流値を測定信号線６４を介して常時取得しており、取得したその待機電流値が、制御部９５自身が記憶する待機電源部５２が供給可能な定格電流値に達したか否かを確認する（ステップＳ１１３）。

制御部９５は、ステップＳ１１３において、制御部９５が取得した待機電流値と、待機電源部５２が供給可能な定格電流値とを比較した結果、待機電流値が待機電源部５２が供給可能な定格電流値に達していないと判断した場合（ステップＳ１１３においてＮＯ）、制御部９５は、ステップＳ１１４の処理を実行する。

制御部９５は、制御部９５自身が記憶する待機電源部５２の定格電流値が、待機電流測定部５３から取得した待機電流値の所定の倍率（例えば、２倍）以上の電流値であるか（つまり、待機電源部５２が供給可能な電流に余裕があるか）否かを確認する（ステップＳ１１４）。

制御部９５は、ステップＳ１１４において、待機電源部５２の定格電流値が、待機電流測定部５３から取得した待機電流値の所定の倍率以上の電流値であると判断した場合（ステップＳ１１４においてＹＥＳ）、制御部９５は、ステップＳ１１５の処理を実行する。

制御部９５は、主電源電流測定部１００から、主回路５８に供給される電流の電流値を測定信号線１０８を介して取得する（ステップＳ１１５）。

制御部９５は、主電源電流測定部１００から取得した電流値の増加率が、所定の増加率（例えば、一日当たり０．１Ａ）未満か（つまり、主回路５８へ供給される電流の増加率が緩やかか）否かを確認する（ステップＳ１１６）。

制御部９５は、ステップＳ１１６において、主電源電流測定部１００から取得した電流値の増加率が、所定の増加率未満であると判断した場合（ステップＳ１１６においてＹＥＳ）、負荷異常信号線６７に出力する信号をオン状態にする（ステップＳ１１７）。

これにより、制御部９５は、電源装置９０における主回路５８を構成する素子の経年変化等により、主回路５８に供給される電流が増加し、その結果、待機電源部５２からの主回路５８への電流の供給が必要になったことを、例えば情報処理システムの管理者等に報知することができる。

本実施形態においても、前述した第２の実施形態の変形例と同様に、制御部９５は、ステップＳ１１６においてＹＥＳとなった時点で、主回路５８が電源オフシーケンスを実行するよう指示することにより、主回路５８が不完全な状態で停止することを確実に防止するようにしてもよい。

ステップＳ１１２、ステップＳ１１４においてＮＯ、ステップＳ１１６においてＮＯ、ステップＳ１１７、またはステップＳ１１８（後述）の実行後、制御部９５は、上述したステップＳ１１３の処理を実行する。

制御部９５は、ステップＳ１１３において、制御部９５が取得した待機電流値と、待機電源部５２が供給可能な定格電流値とを比較した結果、待機電流値が待機電源部５２が供給可能な定格電流値に達したと判断した場合（ステップＳ１１３においてＹＥＳ）、制御部９５は、制御信号線６６をオフ状態にする（ステップＳ１１８）。

これにより、制御部９５は、電流供給部５７の入力側（つまり、待機電源出力線６８）から電流供給部５７の出力側（つまり、主電源出力線６２）へ供給される電流を遮断する。その結果、待機電源部５２から主回路５８への待機電源部５２の定格電流値以上の電流は、供給されなくなる。

一方、制御部９５は、ステップＳ１１４において、待機電源部５２の定格電流値が、待機電流測定部５３から取得した待機電流値の所定の倍率未満の電流値であると判断した場合（ステップＳ１１４においてＮＯ）、ステップＳ１１３の処理を実行する。

制御部９５は、ステップＳ１１６において、主電源電流測定部１００から取得した電流値の増加率が、所定の増加率以上であると判断した場合（ステップＳ１１６においてＮＯ）、ステップＳ１１３の処理を実行する。

こうして、主回路５８の負荷が増大するのに応じて主電源部５１の垂下特性によって主電源部５１の出力電流が減少してしまった場合でも、待機電源部５２は、待機電源部５２が供給する電流が、待機電源部５２の定格電流に達するまでの範囲内であれば、主回路５８に供給される電流の不足分を待機電源部５２が供給する。その結果、主回路５８は、係る垂下特性によって主電源部５１の出力電流が急減した場合であっても直ちに動作を停止することを回避できる。すなわち、電源装置９０は、待機電源部５２が主回路５８に電流を供給しない場合に比べ、主回路５８が電源オフシーケンスを実行せずにその動作を停止する事態の発生を少なくすることができる。

また、待機電源部５２は、待機電源部５２が供給可能な待機電源部５２の定格電流値を越える電流の主回路５８への供給を停止するので、待機電源部５２自身が停止することを防ぐことができる。

主回路５８は、ステップＳ１１８以降において、待機電源部５２からの待機電流による補助がないので、主回路５８は動作を停止する可能性がある。

しかし、制御部９５は、ステップＳ１１７において負荷異常信号線６７に出力する信号をオン状態にして、例えば情報処理システムの管理者等に主回路５８に故障の予兆があることを示す負荷異常情報を報知している。そのために、待機電源部５２が、待機電源部５２が供給する待機電流が待機電源部５２の定格電流に達する前に管理者等が主回路５８において故障する予兆がある部位を正常な部位に交換した場合、主電源部５１は、主回路５８における過電流を検知しないので、出力電流を低減しない。主電源部５１は、出力電流を低減しないので、主回路５８は、主回路５８に供給される電流が不足しないため、その動作を停止しない。

管理者等が、主回路５８において故障する予兆がある部位を正常な部位に交換する際には、電源を投入したまま対象の部位を交換するホットスワップ等の既知の技術を用いることができる。

こうして、管理者等が主回路５８において故障する予兆がある部位を正常な部位に交換した場合、主回路５８は、電源オフシーケンスを実行せずにその動作を停止する事態の発生をさらに少なくすることができる。

制御部９５は、待機電源部５２の定格電流値が、待機電流値よりも十分に大きく（例えば、５倍以上）、且つ、主電源電流測定部１００において測定される電流値の増加率が、十分に緩やか（例えば、一日当たり０．０５Ａ未満）であると判断した場合、ステップＳ１１７において、第２の実施形態とは異なる負荷異常情報を報知してもよい。

すなわち、制御部９５は、負荷異常信号線６７を介して、例えば情報処理システムの管理者等に主回路５８に故障の予兆がある場合、第２の実施形態における負荷異常情報よりも緊急度が低いことを示す情報を含む負荷異常情報を報知することが可能である。

以上、本実施形態には、第１の実施形態および第２の実施形態における効果と同様に、簡単な構成により、主回路において電源オフシーケンスが実行される機会をできるだけ担保することにより電源制御装置の信頼性を向上させる効果がある。

その理由は、主回路５８に過電流が流れることにより、主電源部５１が供給する電流を低減した場合に、主回路５８がその動作を停止しないように、不足する分の電流を待機電源部５２が供給可能な範囲で供給することができるからである。

なお、主回路５８がその動作を停止する際に、電源オフシーケンスを実行できた場合の効果は、第２の実施形態に記載した説明と同じであるので、本実施形態でのその説明は省略する。

また、第１および第２の実施形態において説明したように、電流供給部５７は、一例としてダイオード５６と、ＦＥＴ５９とを用いて構成してもよい。

なお、制御部９５は、ハードウェアで実現してもよく、マイコン等のプロセッサを含むハードウェアにおいて、ソフトウェアを実行することによって実現してもよい。
＜第４の実施形態＞
次に、第１乃至第３の実施形態の基本となる第４の実施形態について説明する。

図７は、本発明の第４の実施形態に係る電源制御装置１０の構成を示すブロック図である。図７を参照すると、本実施形態に係る電源制御装置１０は、電流測定部１３と、制御部１５と、電流供給部１７とを含む。

メイン電源部１１は、例えば電源制御装置１０の外部から負荷ユニット１８に接続されている電源ラインを介して電流を供給する。メイン電源１１は、負荷ユニット１８にその負荷ユニット１８の定格電流を越える過電流が流れたことを検知すると、供給する電流をその過電流から負荷ユニット１８の定格電流になるまで低減する過電流垂下特性を有する。

サブ電源部１２は、例えば電源制御装置１０の外部から電流測定部１３に接続される。電流測定部１３は、サブ電源部１２が供給する電流を測定する。サブ電源部１２の定格出力は、メイン電源部１１の定格出力よりも小さいものとする。

電流供給部１７は、メイン電源部１１が負荷ユニット１８に電流を供給するラインに接続されており、負荷ユニット１８に供給可能な電流を供給する。

電流測定部１３は、電流供給部１７を介して負荷ユニット１８に供給する電流を測定する。

制御部１５は、メイン電源部１１によって負荷ユニット１８に供給される電流が、メイン電源部１１が有する垂下特性によって減少するのに応じて、その減少に応じた電流が負荷ユニット１８に供給されるよう電流供給部１７を制御する。

それと共に、制御部１５は、電流測定部１３による電流の測定結果が、サブ電源部１２の定格出力以上になるのに応じて、電流供給部１７による電流供給が遮断されるよう電流供給部１７を制御する。

制御部１５は、メイン電源部１１によって負荷ユニット１８に供給される電流が電流測定部１３により観測されるのに応じて、負荷ユニット１８の異常を示す信号（図７には図示せず）を出力するようにしてもよい。

以上、本実施形態には、簡単な構成により、負荷ユニット１８の電流供給が遮断された際に、負荷ユニット１８において電源フシーケンスが実行される機会をできるだけ担保することにより電源制御装置１０の信頼性を向上させる効果がある。

その理由は、メイン電源部１１の出力電流が減少した場合であっても、電流測定部１３における電流の測定結果がサブ電源部１２の定格出力以上になるまでの間であれば、サブ電源部１２が電流供給部１７を介して負荷ユニット１８に電流を供給することができるからである。

なお、制御部１５は、ハードウェアで実現してもよく、マイコン等のプロセッサを含むハードウェアにおいて、ソフトウェアを実行することによって実現してもよい。

以上、上記実施形態等を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の範囲内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。

１０、５０ 電源制御装置
１１ メイン電源部
１２ サブ電源部
１３ 電流測定部
１５ 制御部
１７ 電流供給部
１８ 負荷ユニット
５１ 主電源部
５２ 待機電源部
５３ 待機電流測定部
５４ 供給電流測定部
５５、６１、９５ 制御部
５６ ダイオード
５７ 電流供給部
５８ 主回路
５９ ＦＥＴ（Ｆｅｉｌｄ＿Ｅｆｆｅｃｔ＿Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）
６０、６２ 主電源出力線
６３、６８ 待機電源出力線
６４、６５、１０８ 測定信号線
６６ 制御信号線
６７ 負荷異常信号線
６９ 待機回路
８０、９０ 電源装置
１００ 主電源電流測定部

Claims (10)

1. メイン電源部が負荷ユニットに電流を供給するラインに接続され、該負荷ユニットに電流を供給可能な電流供給部と、
   前記メイン電源部の定格出力よりも小さい定格出力のサブ電源部が、前記電流供給部を介して前記負荷ユニットに供給する電流を測定する電流測定部と、
   前記メイン電源部によって前記負荷ユニットに供給される電流が、前記メイン電源部が有する垂下特性によって減少するのに応じて、その減少に応じた電流が前記負荷ユニットに供給されるよう前記電流供給部を制御すると共に、前記電流測定部による測定結果が、前記サブ電源部の定格出力以上になるのに応じて、前記電流供給部による電流供給が遮断されるよう前記電流供給部を制御する制御部と
   を備える電源制御装置。
2. 前記制御部は、
   前記メイン電源部によって前記負荷ユニットに供給される電流が、前記電流測定部によって観測されるのに応じて、前記負荷ユニットの異常を示す信号を出力する
   請求項１に記載の電源制御装置。
3. 前記サブ電源部は、前記負荷ユニットである第１の負荷ユニットおよび該第１の負荷ユニットとは別に設けられた第２の負荷ユニットを常に駆動する
   請求項１または請求項２に記載の電源制御装置。
4. 前記制御部は、
   前記サブ電源部によって前記第１の負荷ユニットに供給される電流が、前記電流測定部によって観測されるのに応じて、当該第１の負荷ユニットを停止するよう制御する
   請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の電源制御装置。
5. 前記電源制御装置は、前記サブ電源部が供給する電流を測定する前記電流測定部である第１の電流測定部において測定された電流から前記第２の負荷ユニットに供給される電流を差し引いた残り分の、前記第１の負荷ユニットに供給される電流を測定する第２の電流測定部をさらに含み、
   前記制御部は、前記第２の電流測定部に流れる電流が観測された場合に、前記第１の負荷ユニットの異常を示す信号を出力する
   請求項２乃至請求項４の何れか１項に記載の電源制御装置。
6. 前記電源制御装置は、前記第１の負荷ユニットに供給される電流を測定する第３の電流測定部をさらに含み、
   前記制御部は、前記サブ電源部の定格電流が、前記第１の電流測定部から取得した電流値の所定の倍率以上あり、且つ、前記第３の電流測定部から取得した前記電流の増加率が、所定の増加率未満である場合に、前記第１の負荷ユニットの異常を示す信号を出力する
   請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の電源制御装置。
7. 前記メイン電源部および前記サブ電源部のうちの少なくとも何れかの電源部と、
   請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の前記電源制御装置と
   を備える電源装置。
8. メイン電源部によって負荷ユニットに供給される電流が、前記メイン電源部が有する垂下特性によって減少するのに応じて、その減少に応じた電流が、前記メイン電源部が前記負荷ユニットに電流を供給するラインに接続され、該負荷ユニットに電流を供給可能な電流供給部から前記負荷ユニットに供給されるよう該電流供給部を制御すると共に、前記メイン電源部の定格出力よりも小さい定格出力のサブ電源部が前記電流供給部を介して前記負荷ユニットに供給する電流を測定する電流測定部によって測定された測定結果が、前記サブ電源部の定格出力以上になるのに応じて、前記電流供給部による電流供給が遮断されるよう前記電流供給部を制御する
   電源制御装置の制御方法。
9. 前記メイン電源部によって前記負荷ユニットに供給される電流が、前記電流測定部によって観測されるのに応じて、前記負荷ユニットの異常を示す信号を出力する
   請求項８に記載の電源制御装置の制御方法。
10. 前記サブ電源部によって前記負荷ユニットに供給される電流が、前記電流測定部によって観測されるのに応じて、当該負荷ユニットを停止するよう制御する
    請求項９に記載の電源制御装置の制御方法。

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