JP6770234B2 - 電源制御装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、電源制御装置及びプログラムに関する。

図８に、電源から負荷への電力供給を制御する電源制御装置の一例を示す（例えば、特許文献１参照）。図８において、負荷８０１は、電源８０２から電力の供給を受けて動作するデバイス群である。電源スイッチ８０３は、電源から負荷への電力供給に係る電源経路上に配置され、負荷への電力供給（電源投入）、電力遮断（電源切断）を切り替えるスイッチである。過電流遮断回路８０４は、電源経路を流れる電流量を監視し、許容量以上の電流（過電流）が流れた場合、回路保護のために電源スイッチ８０３に代わって電源経路を切断し電源８０２からの給電を停止する。

スイッチ８０５は、制御信号ＳＰによってオン／オフ制御されるスイッチである。セラミックコンデンサＣ１及び抵抗Ｒ１が直列に接続された時定数回路は、一端が電源に接続され、他端がスイッチ８０５を介して基準電位に接続される。抵抗Ｒ２は、一端が電源に接続され、他端がセラミックコンデンサＣ１と抵抗Ｒ１との接続点に接続される。セラミックコンデンサＣ１と抵抗Ｒ１との接続点の電位が、電源スイッチ８０３を制御するゲート信号ＳＧとして電源スイッチ８０３に供給される。

電源投入時には、制御信号ＳＰによってスイッチ８０５をオンすることでゲート信号ＳＧの電位が下がり、電源スイッチ８０３がオンして電源８０２から負荷８０１へ電力が供給される。また、電源切断時には、制御信号ＳＰによってスイッチ８０５をオフすることでゲート信号ＳＧの電位が上がり、電源スイッチ８０３がオフして電源８０２から負荷８０１への電力供給が遮断される。

一般に電子回路の電源投入時には負荷側の静電容量により電源経路上に突入電流が発生する。突入電流の大きさは、負荷側の静電容量の大きさに正比例し、電源スイッチの投入時間（オフ状態からオン状態に遷移する速さ）に反比例する。図８に示した例では、電源スイッチ８０３の投入時間は、ゲート信号ＳＧの投入時間（図８ではＰチャネルＭＯＳＦＥＴを使用しているのでゲート信号ＳＧの立ち下がり時間）に比例する。

ゲート信号ＳＧの投入時間は、セラミックコンデンサＣ１の容量値と抵抗Ｒ１の抵抗値とで定まる時定数（容量値と抵抗値との積）である。すなわち、セラミックコンデンサＣ１の容量値又は抵抗Ｒ１の抵抗値が大きいとゲート信号ＳＧの変化に係る時定数が大きいので突入電流は小さくなり、セラミックコンデンサＣ１の容量値又は抵抗Ｒ１の抵抗値が小さいとゲート信号ＳＧの変化に係る時定数が小さいので突入電流は大きくなる。コンデンサと複数の抵抗とを有し、複数の抵抗とコンデンサとの接続を切替選択できるようにして、信号の立ち上がり、立ち下がり波形の傾斜を選択可能にする技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

実開昭６１−１８０５５６号公報 実開昭６０−１８７９１９号公報

ここで、セラミックコンデンサは、使用条件により静電容量が変化する特性を有する。例えば、静電容量が変化する特性として、温度特性及び放置エージング特性がある。温度特性では、低温環境及び高温環境において静電容量が初期容量値（公称静電容量値）よりも減少する。また、放置エージング特性では、バイアス電圧を印加していない時間、すなわち回路の電源切断時間が長いほど静電容量が初期容量値から減少する。

このようなセラミックコンデンサの温度特性や放置エージング特性により、図８に示した電源制御装置では、動作条件によっては、セラミックコンデンサＣ１の容量が低下してゲート信号ＳＧの投入時間、すなわち電源スイッチ８０３の投入時間が短くなり、突入電流が増加する。その結果、過電流遮断回路８０４により電源経路が切断されて電源８０２からの電力供給が行われず、負荷８０１が起動できなくなるという問題があった。

この問題を解決する１つの方法として、予めセラミックコンデンサＣ１の容量低下を見越してセラミックコンデンサＣ１の容量値又は抵抗Ｒ１の抵抗値を大きく設計しておく、つまり電源スイッチ８０３の投入時間を大きく設計しておく方法が考えられる。しかし、負荷側のデバイスによっては、許容される最大の電源投入時間が規定されているものもあり、このような解決方法を適用できないことがある。１つの側面では、本発明の目的は、電源スイッチの投入時間を動作条件によらずに常に設計値となるように維持できる電源制御装置を提供することにある。

電源制御装置の一態様は、電源から負荷への電力の供給及び遮断を制御するスイッチと、直列に接続されたコンデンサと可変抵抗とを有し、負荷に対して電源投入する場合、コンデンサの容量値と可変抵抗の抵抗値とで定まる時定数に応じた期間でスイッチを電力の遮断状態から供給状態へ遷移させる時定数回路と、制御部とを有する。制御部は、動作条件に依存するコンデンサの容量変動値からコンデンサの推定容量値を取得し、コンデンサの推定容量値に基づいて時定数回路の時定数が設計値となる第１の抵抗値を取得して可変抵抗の抵抗値を第１の抵抗値に設定する。

発明の一態様においては、動作条件に応じてコンデンサの容量値が変動しても時定数が設計値となるように可変抵抗の抵抗値が設定されるので、スイッチの投入時間を動作条件によらずに常に設計値となるように維持することが可能となる。

図１は、第１の実施形態における電源制御装置を有する処理装置の構成例を示す図である。 図２は、第１の実施形態における処理装置の構成例を示す図である。 図３（Ａ）〜図３（Ｆ）は、第１の実施形態における情報テーブルの例を示す図である。 図４は、第１の実施形態における電源投入時の動作例を示すフローチャートである。 図５は、第１の実施形態における電源切断時の動作例を示すフローチャートである。 図６は、第２の実施形態における電源制御装置を有する処理装置の構成例を示す図である。 図７は、第３の実施形態における電源制御装置を有する処理装置の構成例を示す図である。 図８は、電源制御装置の一例を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、第１の実施形態における電源制御装置を有する処理装置の構成例を示す図である。処理装置１００は、所定の機能を実現する機能部１１０、及び機能部１１０を制御する制御部１２０を有する。機能部１１０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリ等を有し、情報処理装置として機能する。なお、図１においては、処理装置が有する構成のうち、負荷への電力供給に係る構成のみを示している（以下で説明する図２、図６、図７についても同様）。

機能部１１０は、負荷１１１、電源１１２、電源スイッチ１１３、過電流遮断回路１１４、セラミックコンデンサＣ１、及び抵抗Ｒ２を有する。また、制御部１２０は、時定数維持制御部１２１、記憶部（ファームウェア）１２２、スイッチ１２３、記憶部（情報テーブル）１２５、時計部１２６、温度検出部１２７、電圧検出部１２８、及び可変抵抗ＶＲ１を有する。

負荷１１１は、機能部１１０を構成するデバイス群であり、電源１１２から電力の供給を受けて動作する。負荷１１１は、例えばＣＰＵ、メモリ等である。電源スイッチ１１３は、電源から負荷への電力の供給及び遮断を制御するスイッチであり、電源から負荷への電力供給に係る電源経路上に配置され、負荷への電力供給（電源投入）、電力遮断（電源切断）を切り替える。図１に示す例では、電源スイッチ１１３は、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）である。電源スイッチ１１３としてのＰチャネルＭＯＳＦＥＴは、ソースが過電流遮断回路１１４を介して電源１１２に接続され、ドレインが負荷１１１に接続され、ゲートが直列に接続されたセラミックコンデンサＣ１と可変抵抗ＶＲ１との接続点に接続される。

過電流遮断回路１１４は、電源経路を流れる電流量を監視し、許容量以上の電流（過電流）が流れた場合、回路保護のために電源スイッチ１１３に代わって電源経路を切断し電源１１２からの給電を停止する。セラミックコンデンサＣ１は、制御部１２０が有する可変抵抗ＶＲ１と直列に接続され、時定数回路を構成する。セラミックコンデンサＣ１は、一方の電極が電源に対して接続され、他方の電極が可変抵抗ＶＲ１の一端に接続される。抵抗Ｒ２は、一端が電源に対して接続され、他端がセラミックコンデンサＣ１と可変抵抗ＶＲ１との接続点に接続される。

セラミックコンデンサＣ１と可変抵抗ＶＲ１との接続点の電位が、電源スイッチ１１３を制御するゲート信号ＳＧとして、電源スイッチ１１３のゲートに供給される。負荷１１１に対して電源投入する際、電源スイッチ１１３は、セラミックコンデンサＣ１の容量値と可変抵抗ＶＲ１の抵抗値とで定まる時定数に応じた期間で電力の遮断状態から供給状態に遷移される。

時定数維持制御部１２１は、記憶部１２２に格納されたファームウェア（制御プログラム）に従って処理を行い、セラミックコンデンサＣ１及び可変抵抗ＶＲ１が直列に接続された時定数回路の時定数を設計値となるように維持するための制御を行う。時定数維持制御部１２１は、動作条件に応じた放置エージング特性及び温度特性によるセラミックコンデンサＣ１の容量変動値を取得してセラミックコンデンサＣ１の現在の容量値を推定し、時定数回路の時定数が設計値となるように可変抵抗ＶＲ１の抵抗値を制御する。

例えば、時定数維持制御部１２１は、記憶部１２５に格納された情報（情報テーブル）を参照して、時計部１２６から取得した時刻を基に算出した累積の電源切断時間、及び温度検出部１２７により検出された温度に基づいて、セラミックコンデンサＣ１の容量値を推定する。そして、推定したセラミックコンデンサＣ１の容量値に基づいて、セラミックコンデンサＣ１と可変抵抗ＶＲ１とからなる時定数回路の時定数が設計値となるように可変抵抗ＶＲ１の抵抗値を設定する。また、例えば、時定数維持制御部１２１は、電圧検出部１２８の検出結果に基づいて機能部１１０での電源投入が成功したか失敗したかを判定し、電源投入が失敗したと判定した場合、可変抵抗ＶＲ１の抵抗値を補正する。時定数維持制御部１２１は、電源投入に係る動作を行った後に電圧検出部１２８の検出結果を基に負荷１１１へ電力が供給されていないと判定した場合、可変抵抗ＶＲ１の抵抗値を補正する。

可変抵抗ＶＲ１は、抵抗値を変更可能な抵抗であり、時定数維持制御部１２１からの制御信号ＳＲによって抵抗値が制御される。可変抵抗ＶＲ１は、一端がセラミックコンデンサＣ１の他方の電極に接続され、他端がスイッチ１２３を介して基準電位に接続される。すなわち、セラミックコンデンサＣ１及び可変抵抗ＶＲ１が直列に接続された時定数回路の一端が電源に対して接続され、他端がスイッチ１２３を介して基準電位に接続される。

スイッチ１２３は、時定数維持制御部１２１からの制御信号ＳＰによってオン／オフ制御されるスイッチである。図１に示す例では、スイッチ１２３は、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴであり、ソースが基準電位に接続され、ドレインが可変抵抗ＶＲ１の他端に接続され、ゲートに制御信号ＳＰが供給される。時計部１２６は、現在時刻を計り、時定数維持制御部１２１からの要求に応じて現在時刻を出力する。温度検出部１２７は、処理装置１００の温度を検出し、検出結果を時定数維持制御部１２１に出力する。電圧検出部１２８は、機能部１１０における電源経路の電圧を検出し、検出結果を時定数維持制御部１２１に出力する。

図１に示した処理装置１００では、機能部１１０での電源投入時には、時定数維持制御部１２１が、推定したセラミックコンデンサＣ１の容量値に基づいて、セラミックコンデンサＣ１及び可変抵抗ＶＲ１の時定数回路の時定数が設計値となるように可変抵抗ＶＲ１の抵抗値を設定する。その後、時定数維持制御部１２１が、スイッチ１２３をオンすることでゲート信号ＳＧの電位が時間の経過とともに下がっていき、負荷１１１に電力を供給するための電源スイッチ１１３を流れる電流が増加していく。そして、電源スイッチ１１３が完全なオンとなる。また、機能部１１０での電源切断時には、時定数維持制御部１２１が、スイッチ１２３をオフすることで、セラミックコンデンサＣ１と可変抵抗ＶＲ１との接続点のノードが充電されてゲート信号ＳＧの電位が上がり、電源スイッチ１１３がオフして負荷１１１への電力供給が遮断される。

図２は、第１の実施形態における処理装置の具体的な構成例を示す図である。処理装置２００は、図１に示した機能部１１０及び制御部１２０にそれぞれ対応する機能部２１０及び制御部２２０を有する。

機能部２１０は、負荷２１１、電源２１２、電源スイッチ２１３、過電流遮断回路２１４、セラミックコンデンサＣ１、及び抵抗Ｒ２を有する。負荷２１１、電源２１２、電源スイッチ２１３、過電流遮断回路２１４、セラミックコンデンサＣ１、及び抵抗Ｒ２は、それぞれ図１に示した負荷１１１、電源１１２、電源スイッチ１１３、過電流遮断回路１１４、セラミックコンデンサＣ１、及び抵抗Ｒ２と同様であるので説明は省略する。制御部２２０は、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）２２１、Ｉ２Ｃコントローラ２２２、スイッチ２２３、ＧＰＩＯ（General Purpose Input Output）２２４、記憶デバイス（情報テーブル）２２５、時計部２２６、温度センサ２２７、電圧センサ２２８、及び可変抵抗ＶＲ１を有する。

ＭＰＵ２２１は、ファームウェアに従って処理を行い、セラミックコンデンサＣ１及び可変抵抗ＶＲ１の時定数回路の時定数を設計値となるように維持するための制御や負荷２１１に対する電源投入及び電源切断の指示を行う。ＭＰＵ２２１は、記憶デバイス２２５に格納された情報（情報テーブル）を参照して、動作条件に応じたセラミックコンデンサＣ１の容量変動値を取得し、セラミックコンデンサＣ１の現在の容量値を推定して時定数回路の時定数が設計値となるように可変抵抗ＶＲ１の抵抗値を制御する。また、ＭＰＵ２２１は、Ｉ２Ｃ（Inter Integrated Circuit）コントローラ２２２を介して、Ｉ２ＣバスＢＵＳに接続されたデバイス２２４、２２５、２２７、２２８、ＶＲ１を操作することが可能である。

可変抵抗ＶＲ１は、抵抗値を変更可能な抵抗である。ＭＰＵ２２１は、Ｉ２Ｃコントローラ２２２を介して、制御信号ＳＲにより可変抵抗ＶＲ１の抵抗値を任意の抵抗値に設定することが可能である。可変抵抗ＶＲ１の一端がセラミックコンデンサＣ１の他方の電極に接続され、他端がスイッチ２２３を介して基準電位に接続される。すなわち、セラミックコンデンサＣ１及び可変抵抗ＶＲ１が直列に接続された時定数回路の一端が電源に対して接続され、他端がスイッチ２２３を介して基準電位に接続される。

スイッチ２２３は、図１に示したスイッチ１２３と同様である。スイッチ２２３は、ＭＰＵ２２１がＩ２Ｃコントローラ２２２を介してＧＰＩＯ２２４に任意の値（“０”又は“１”）を書き込むことによって出力される制御信号ＳＰによってオン／オフ制御される。記憶デバイス２２５は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の不揮発性の記憶デバイスである。記憶デバイス２２５には、ＭＰＵ２２１が時定数回路の時定数を設計値となるように維持するための制御処理で必要な各種の情報が格納されている。なお、以下では記憶デバイス２２５に格納される情報を情報テーブルとして説明するが、これに限定されず、各種の情報の記憶デバイス２２５への格納方式は任意である。情報テーブルの情報は、装置製造時に初期情報が書き込まれる。なお、ＭＰＵ２２１は、Ｉ２Ｃコントローラ２２２を介して、記憶デバイス２２５に格納された情報テーブルのデータの読み込みやデータの書き込みを行うことが可能である。

図３（Ａ）〜図３（Ｆ）は、記憶デバイス２２５に格納される情報テーブルの例を示す図である。図３（Ａ）に示す第１の情報テーブルは、機能部情報が格納される情報テーブルであり、累積電源投入時間情報及び製造日時情報が格納されている。累積電源投入時間は、機能部２１０の電源投入継続時間の累積時間（電力が供給されていた累積時間）であり、累積電源投入時間情報は電源切断を行う毎に更新される。製造日時は、機能部２１０（処理装置２００）が製造された日時である。

図３（Ｂ）に示す第２の情報テーブルは、電源スイッチ２１３の設計情報が格納される情報テーブルであり、ゲート信号ＳＧの投入時間の設計値が格納されている。この設計値は、発生する突入電流が許容量を超えず、かつ負荷デバイスが許容する最大の電源投入時間の規定を満たせる時間である。

図３（Ｃ）に示す第３の情報テーブルは、セラミックコンデンサＣ１の特性情報が格納される情報テーブルであり、初期容量値情報、温度特性情報、及び放置エージング特性情報が格納されている。初期容量値は、動作条件による容量低下分を含まない公称静電容量値である。温度特性及び放置エージング特性は、セラミックコンデンサＣ１の特性が示されたデータシート等から情報を取得してデジタルデータ化し、例えば図３（Ｄ）及び図３（Ｅ）に示すような形式で条件別に初期容量値からの容量減少値（変動値）がそれぞれ格納されている。温度特性情報及び放置エージング特性情報は、例えば容量値の変動が大きい領域では範囲を細かく分割し、変動が小さい領域では範囲を大まかに分割した情報とすることで、データ量の増大を抑えつつ、精度良く動作条件に応じた容量減少値（変動値）を推定することが可能となる。

図３（Ｆ）に示す第４のテーブルは、可変抵抗ＶＲ１の補正情報が格納される情報テーブルであり、可変抵抗ＶＲ１の補正値及び補正上限値が格納されている。補正値は、初期値が０であり、電源投入時の動作により適宜更新される。

時計部２２６は、現在時刻を計り、ＭＰＵ２２１からの要求に応じて現在時刻を出力する。温度センサ２２７は、処理装置２００の環境温度（設置場所の温度）を計測するセンサである。電圧センサ２２８は、制御部２２０が電源投入の成否を確認するための機能部２１０における電源経路の電圧を計測するセンサである。ＭＰＵ２２１は、Ｉ２Ｃコントローラ２２２を介して、温度センサ２２７から温度情報を取得したり、電圧センサ２２８から電圧情報を取得したりすることが可能である。なお、電源投入の成否を確認する手段は、電圧センサ２２８に限らず、機能部２１０における電源経路の電圧と比較電圧とをコンパレータ等で比較することで電源パワーグッド信号を生成してＧＰＩＯを介して入力するようにしても良い。

次に、図２に示した処理装置２００における電源制御に係る動作について説明する。まず、電源投入時の動作について説明する。図４は、第１の実施形態における電源投入時の動作例を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ４０１にて、ＭＰＵ２２１は、機能部２１０において電源スイッチ２１３を電力の遮断状態としていた累積電源切断時間（電源切断継続時間の累積時間）を算出する。ＭＰＵ２２１は、時計部２２６から現在時刻を取得するとともに、記憶部２２５に格納された第１の情報テーブルから製造日時情報及び累積電源投入時間情報を取得し、下記式（１）により累積電源切断時間を求める。
（累積電源切断時間）＝（現在時刻）−（製造日時）−（累積電源投入時間）…（１）

次に、ステップＳ４０２にて、ＭＰＵ２２１は、ステップＳ４０１において算出した累積電源切断時間に応じた放置エージング特性起因によるセラミックコンデンサＣ１の容量変動値を取得する。ＭＰＵ２２１は、記憶部２２５に格納された第３の情報テーブルの放置エージング特性情報を参照し、算出した累積電源切断時間に対するセラミックコンデンサＣ１の容量変動値を取得する。

ステップＳ４０３にて、ＭＰＵ２２１は、温度センサ２２７の読み取りを行い、現在の温度を取得する。次に、ステップＳ４０４にて、ＭＰＵ２２１は、ステップＳ４０３において取得した現在の温度に応じた温度特性起因によるセラミックコンデンサＣ１の容量変動値を取得する。ＭＰＵ２２１は、記憶部２２５に格納された第３の情報テーブルの温度特性情報を参照し、現在の温度に対するセラミックコンデンサＣ１の容量変動値を取得する。なお、ステップＳ４０１、Ｓ４０２の処理と、ステップＳ４０３、Ｓ４０４の処理とは順不同であり、ステップＳ４０３、Ｓ４０４の処理を行った後にステップＳ４０１、Ｓ４０２の処理を行うようにしても良い。

ステップＳ４０５にて、ＭＰＵ２２１は、セラミックコンデンサＣ１の推定容量値を算出する。ＭＰＵ２２１は、記憶部２２５に格納された第３の情報テーブルから初期容量値情報を取得し、ステップＳ４０２において取得した放置エージング特性起因による容量変動値及びステップＳ４０４において取得した温度特性起因による容量変動値を用いて、下記式（２）により推定容量値を求める。
（Ｃ１の推定容量値）＝
（初期容量値）−（放置エージング特性による変動値）−（温度特性による変動値）
…（２）

次に、ステップＳ４０６にて、ＭＰＵ２２１は、可変抵抗ＶＲ１に設定する抵抗値を算出する。ＭＰＵ２２１は、記憶部２２５に格納された第２の情報テーブルからゲート信号の投入時間の設計値の情報を取得し、ステップＳ４０５において算出したセラミックコンデンサＣ１の推定容量値を用いて、下記式（３）により可変抵抗ＶＲ１の設定抵抗値を求める。このとき、ＭＰＵ２２１は、記憶部２２５に格納された第４の情報テーブルから可変抵抗ＶＲ１の補正値の情報を取得して、可変抵抗ＶＲ１の設定抵抗値を補正する。なお、可変抵抗ＶＲ１の補正値の初期値は０（ゼロ）である。
（ＶＲ１の設定抵抗値）＝
（ゲート信号の投入時間の設計値）÷（Ｃ１の推定容量値）＋（ＶＲ１の補正値）
…（３）

続いて、ステップＳ４０７にて、ＭＰＵ２２１は、可変抵抗ＶＲ１に対してステップＳ４０６において求めた可変抵抗ＶＲ１の設定抵抗値を設定する。次に、ステップＳ４０８にて、ＭＰＵ２２１は、スイッチ２２３をオンして、機能部２１３の電源スイッチ２１３を投入する。このとき、ＭＰＵ２２１は、時計部２２６から現在時刻を取得して電源投入時刻として保持しておく。このようにセラミックコンデンサＣ１の初期容量値からの変動量（容量低下量）を補填するように可変抵抗ＶＲ１の抵抗値を増加させることで、電源スイッチ２１３のゲート信号ＳＧの投入時間は設計値を維持することとなり、セラミックコンデンサＣ１の容量が低下しても突入電流の増加を防止することができる。

次に、ステップＳ４０９にて、ＭＰＵ２２１は、電圧センサ２２８から機能部２１０における電源経路の電圧を取得し、機能部２１０の電源投入の成否を確認する。ＭＰＵ２２１は、機能部２１０の電源投入が成功したことが確認できた場合（ＹＥＳ）、処理を終了する。一方、ＭＰＵ２２１は、機能部２１０の電源投入が成功したことが確認できなかった（電源投入の失敗が確認できた）場合（ＮＯ）、すなわち電源投入に係る動作を行った後に負荷２１１へ電力が供給されていないと判定した場合、ステップＳ４１０へ進む。

ここで、ステップＳ４０６において算出した可変抵抗ＶＲ１の設定抵抗値は、動作条件を基に推定されたセラミックコンデンサＣ１の推定容量値を用いて算出している。そのため、セラミックコンデンサＣ１の特性の個体ばらつきにより、適切な可変抵抗ＶＲ１の設定抵抗値とならない可能性もあり、過電流遮断回路２１４により電源切断され機能部２１０の電源投入に失敗することも考えられる。そこで、このような場合には、ステップＳ４１０以降の処理を行い、電源投入の再実行を試みる。

ステップＳ４１０にて、ＭＰＵ２２１は、記憶部２２５に格納された第４の情報テーブルの可変抵抗ＶＲ１の補正値の情報を更新する。１回の電源投入の再実行で加える補正量は、第４の情報テーブルに格納された可変抵抗ＶＲ１の補正上限値以下であればよく、任意である。

続いて、ステップＳ４１１にて、ＭＰＵ２２１は、ステップＳ４１０において更新された可変抵抗ＶＲ１の補正値が、記憶部２２５に格納された第４の情報テーブルの可変抵抗ＶＲ１の補正上限値を超えていないか否かを判定する。更新された可変抵抗ＶＲ１の補正値が補正上限値を超えていないと判定した場合（ＹＥＳ）、ＭＰＵ２２１は、ステップＳ４０６に戻り、更新された可変抵抗ＶＲ１の補正値を用いてステップＳ４０６以降の処理を行う。一方、更新された可変抵抗ＶＲ１の補正値が補正上限値を超えていると判定した場合（ＮＯ）、ＭＰＵ２２１は、機能部２１０がリカバリー不能と判断して、電源投入を断念し処理を終了する。

次に、電源切断時の動作について説明する。図５は、第１の実施形態における電源切断時の動作例を示すフローチャートである。
ステップＳ５０１にて、ＭＰＵ２２１は、スイッチ２２３をオフして、機能部２１３の電源スイッチ２１３を切断する。このとき、ＭＰＵ２２１は、時計部２２６から現在時刻を取得して電源切断時刻として保持しておく。

次に、ステップＳ５０２にて、ＭＰＵ２２１は、機能部２１０の累積電源投入時間を算出し、記憶部２２５に格納された第１の情報テーブルの累積電源投入時間情報を更新する。ＭＰＵ２２１は、下記式（４）に示すように、ステップＳ５０１において取得した電源切断時刻及び図４に示したステップＳ４０８において取得した電源投入時刻を用いて今回の電源投入時間を求め、第１の情報テーブルの累積電源投入時間情報に加算して更新する。この更新された第１の情報テーブルの累積電源投入時間情報は、次回の電源投入時に図４に示したステップＳ４０１において使用される。
（累積電源投入時間＜更新値＞）＝
（電源切断時刻）−（電源投入時刻）＋（累積電源投入時間＜現在値＞）…（４）

以上説明した第１の実施形態によれば、動作条件に依存するセラミックコンデンサＣ１の容量変動値からセラミックコンデンサＣ１の推定容量値を取得し、セラミックコンデンサＣ１の推定容量値に基づいて時定数回路の時定数が設計値となる抵抗値を取得して可変抵抗ＶＲ１に設定する。これにより、環境温度や経年変化等の動作条件に応じてセラミックコンデンサＣ１の容量値が変動しても時定数の設計値に対するずれを補正することができ、電源スイッチ２１３の投入時間を動作条件によらずに常に設計値となるように維持することが可能となる。したがって、セラミックコンデンサＣ１の容量低下を見越して予め大きな時定数となるように設計を行わなくとも、常に時定数を設計値に維持してセラミックコンデンサＣ１の容量低下に起因する突入電流の増大を防止することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図６は、第２の実施形態における電源制御装置を有する処理装置の構成例を示す図である。第２の実施形態における処理装置は、所定の機能を実現する複数の機能ユニット６１０−１、６１０−２、６１０−３、及び複数の機能ユニット６１０−１、６１０−２、６１０−３を制御する制御ユニット６２０を有する。なお、図６には、３つの機能ユニットを有する例を示したが、処理装置が有する機能ユニットの数は任意である。

機能ユニット６１０−１、６１０−２、６１０−３及び制御ユニット６２０は、例えばそれぞれ１つのボードに配置される。機能ユニット６１０−１、６１０−２、６１０−３と制御ユニット６２０とは、各機能ユニットに対する制御用バスＢＵＳ−１、ＢＵＳ−２、ＢＵＳ−３でそれぞれ接続され、バススイッチ６２３により使用する制御用バスＢＵＳを切り替えることで、１つの制御ユニット６２０で複数の機能ユニット６１０−１、６１０−２、６１０−３を制御する。

第２の実施形態において、機能ユニット６１０−１、６１０−２、６１０−３のそれぞれが実現する機能は同様であり、例えばＣＰＵ及びメモリ等を有し情報処理装置として機能する。したがって、機能ユニット６１０−１、６１０−２、６１０−３内の構成も同様であり、機能ユニットが有するセラミックコンデンサＣ１の特性も同様である。

機能ユニット６１０−１〜６１０−３の各々は、負荷６１１、電源６１２、電源スイッチ６１３、過電流遮断回路６１４、セラミックコンデンサＣ１、及び抵抗Ｒ２を有する。負荷６１１、電源６１２、電源スイッチ６１３、過電流遮断回路６１４、セラミックコンデンサＣ１、及び抵抗Ｒ２は、それぞれ図２に示した負荷２１１、電源２１２、電源スイッチ２１３、過電流遮断回路２１４、セラミックコンデンサＣ１、及び抵抗Ｒ２と同様である。

また、機能ユニット６１０−１〜６１０−３の各々は、スイッチ６１５、ＧＰＩＯ６１６、記憶デバイス（情報テーブル）６１７Ａ、電圧センサ６１８、及び可変抵抗ＶＲ１を有する。スイッチ６１５、ＧＰＩＯ６１６、電圧センサ６１８、及び可変抵抗ＶＲ１は、それぞれ図２に示したスイッチ２２３、ＧＰＩＯ２２４、電圧センサ２２８、及び可変抵抗ＶＲ１と同様である。このようにスイッチ６１５、ＧＰＩＯ６１６、記憶デバイス（情報テーブル）６１７Ａ、電圧センサ６１８、及び可変抵抗ＶＲ１を各機能ユニット６１０−１〜６１０−３に配置することで、機能ユニット６１０−１〜６１０−３と制御ユニット６２０との間のインタフェース数の増加を抑制することができる。

記憶デバイス６１７Ａには、情報テーブルのうち、図３（Ａ）に示した第１の情報テーブル、すなわち累積電源切断時間に係る機能ユニット情報が格納され、機能ユニット毎の累積電源投入時間情報及び製造日時情報が格納されている。このように機能ユニット６１０−１〜６１０−３毎に第１の情報テーブルを持つことで、故障などが発生した機能ユニットのみを交換することが可能となり、この場合、制御ユニット６２０は交換された新しい機能ユニットが持つ第１の情報テーブルを参照することで動作を継続することができる。

制御ユニット６２０は、ＭＰＵ６２１、Ｉ２Ｃコントローラ６２２、バススイッチ６２３、記憶デバイス（情報テーブル）６２４、時計部６２５、及び温度センサ６２６を有する。ＭＰＵ６２１、Ｉ２Ｃコントローラ６２２、時計部６２５、及び温度センサ６２６は、それぞれ図２に示したＭＰＵ２２１、Ｉ２Ｃコントローラ２２２、時計部２２６、及び温度センサ２２７と同様である。バススイッチ６２３は、使用するバスの切り替えを行う。

記憶デバイス６２４には、情報テーブルのうち、図３（Ｂ）〜図３（Ｆ）に示した第２の情報テーブル、第３の情報テーブル、及び第４の情報テーブル、すなわち電源スイッチ６１３の設計情報、セラミックコンデンサＣ１の特性情報、及び可変抵抗ＶＲ１の補正情報が格納される。このように情報テーブルのうち、第２の情報テーブル、第３の情報テーブル、及び第４の情報テーブルを制御ユニット６２０だけに持たせることで、処理装置全体での情報テーブルの記憶に要する記憶容量を小さくすることができる。

なお、第２の実施形態における電源制御に係る動作（電源投入時の動作及び電源切断時の動作）は、第１の実施形態における電源制御に係る動作と同様であるので説明は省略する。ただし、第２の実施形態では、制御ユニット６２０が、電源制御の対象とする機能ユニット６１０−１〜６１０−３に対して電源投入や電源切断の動作を実行する。

第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、環境温度や経年変化等の動作条件に応じてセラミックコンデンサＣ１の容量値が変動しても時定数の設計値に対するずれを補正することができる。したがって、電源スイッチ６１３の投入時間を動作条件によらずに常に設計値となるように維持することが可能となり、セラミックコンデンサＣ１の容量低下を見越して予め大きな時定数となるように設計を行わなくとも、セラミックコンデンサＣ１の容量低下に起因する突入電流の増大を防止することができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
図７は、第３の実施形態における電源制御装置を有する処理装置の構成例を示す図である。この図７において、図６に示した構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

前述した第２の実施形態においては、機能ユニット６１０−１〜６１０−３のそれぞれが実現する機能は同様であり、機能ユニット６１０−１〜６１０−３内の構成も同様としている。第３の実施形態では、機能ユニット６１０−１〜６１０−３のそれぞれが実現する機能が異なる機能であってもよい。機能ユニット６１０−１〜６１０−３が実現する機能が異なる場合、機能ユニット６１０−１〜６１０−３内の構成も異なり、機能ユニットが有するセラミックコンデンサＣ１の特性は同様であるとは限らない。

そこで、第３の実施形態では、第２の情報テーブル〜第４の情報テーブルを格納する記憶デバイス６２４を制御ユニット６２０に設けずに、機能ユニット６１０−１〜６１０−３が有する記憶デバイス６１７Ｂに第１の情報テーブル〜第４の情報テーブルのすべての情報テーブルを格納する。なお、他の構成及び電源制御に係る動作（電源投入時の動作及び電源切断時の動作）は、第２の実施形態と同様であるので説明は省略する。

第３の実施形態によれば、環境温度や経年変化等の動作条件に応じてセラミックコンデンサＣ１の容量値が変動しても時定数の設計値に対するずれを補正することができ、電源スイッチ６１３の投入時間を動作条件によらずに常に設計値となるように維持することが可能となる。したがって、セラミックコンデンサＣ１の容量低下を見越して予め大きな時定数となるように設計を行わなくとも、常に時定数を設計値に維持してセラミックコンデンサＣ１の容量低下に起因する突入電流の増大を防止することができる。また、機能ユニット６１０−１〜６１０−３毎に第１の情報テーブル〜第４の情報テーブルのすべての情報テーブルを持つことで、故障などが発生した機能ユニットのみを交換することが可能である。

なお、前記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
以上の第１〜第３の実施形態を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記１）
電源から負荷への電力の供給及び遮断を制御するスイッチと、
直列に接続されたコンデンサと可変抵抗とを有し、前記負荷に対して電源投入する場合、前記コンデンサの容量値と前記可変抵抗の抵抗値とで定まる時定数に応じた期間で前記スイッチを電力の遮断状態から供給状態へ遷移させる時定数回路と、
動作条件に依存する前記コンデンサの容量変動値から前記コンデンサの推定容量値を取得し、前記コンデンサの推定容量値に基づいて前記時定数回路の時定数が設計値となる第１の抵抗値を取得して前記可変抵抗の抵抗値を前記第１の抵抗値に設定する制御部とを有することを特徴とする電源制御装置。
（付記２）
動作条件に応じた前記コンデンサの容量変動値を示す情報が格納された記憶部を有し、
前記制御部は、前記記憶部に格納された前記情報を参照して、前記コンデンサの容量変動値を取得することを特徴とする付記１記載の電源制御装置。
（付記３）
前記制御部は、前記スイッチを電力の遮断状態としていた累積の電源切断時間に基づいて前記コンデンサの容量変動値を取得することを特徴とする付記２記載の電源制御装置。
（付記４）
前記制御部は、現在の温度に基づいて前記コンデンサの容量変動値を取得することを特徴とする付記２又は３記載の電源制御装置。
（付記５）
前記制御部は、前記スイッチを電力の遮断状態としていた累積の電源切断時間に応じた前記コンデンサの初期容量値からの容量減少値及び現在の温度に応じた前記コンデンサの初期容量値からの容量減少値をそれぞれ取得し、前記初期容量値及び前記容量減少値を用いて前記コンデンサの推定容量値を算出し、算出した前記コンデンサの推定容量値及び前記時定数回路の時定数の設計値を用いて前記第１の抵抗値を算出することを特徴とする付記１記載の電源制御装置。
（付記６）
前記電源、前記負荷、前記スイッチ、前記時定数回路、及び第１の記憶部を第１のボードに配置し、前記制御部及び第２の記憶部を前記第１のボードとは異なる第２のボードに配置し、
前記第１のボードが有する第１の記憶部に、前記スイッチを電力の遮断状態としていた累積の電源切断時間に係る第１の情報を格納し、
前記第２のボードが有する第２の記憶部に、動作条件に応じた前記コンデンサの容量変動値を示す第２の情報を格納し、
前記制御部は、前記第１の記憶部に格納された前記第１の情報から累積の電源切断時間を取得し、前記第２の記憶部に格納された前記第２の情報を参照して、累積の電源切断時間及び現在の温度に応じた前記コンデンサの容量変動値を取得することを特徴とする付記１〜５の何れか１項に記載の電源制御装置。
（付記７）
前記電源、前記負荷、前記スイッチ、前記時定数回路、及び第１の記憶部を第１のボードに配置し、前記制御部を前記第１のボードとは異なる第２のボードに配置し、
前記第１のボードが有する第１の記憶部に、前記スイッチを電力の遮断状態としていた累積の電源切断時間に係る第１の情報、及び動作条件に応じた前記コンデンサの容量変動値を示す第２の情報を格納し、
前記制御部は、前記第１の記憶部に格納された前記第１の情報から累積の電源切断時間を取得し、前記第１の記憶部に格納された前記第２の情報を参照して、累積の電源切断時間及び現在の温度に応じた前記コンデンサの容量変動値を取得することを特徴とする付記１〜５の何れか１項に記載の電源制御装置。
（付記８）
前記制御部は、電源投入に係る動作を行った後に前記負荷へ電力が供給されていないと判定した場合、前記第１の抵抗値を補正し、補正した前記第１の抵抗値に前記可変抵抗の抵抗値を設定することを特徴とする付記１〜７の何れか１項に記載の電源制御装置。
（付記９）
電源から負荷への電力の供給及び遮断を制御するスイッチと、コンデンサと可変抵抗とが直列に接続された時定数回路であって、前記負荷に対して電源投入する場合、前記コンデンサの容量値と前記可変抵抗の抵抗値とで定まる時定数に応じた期間で前記スイッチを電力の遮断状態から供給状態へ遷移させる時定数回路とを有する電源制御装置のコンピュータに、
動作条件に依存する前記コンデンサの容量変動値から前記コンデンサの推定容量値を取得する処理と、
前記コンデンサの推定容量値に基づいて前記時定数回路の時定数が設計値となる第１の抵抗値を取得して前記可変抵抗の抵抗値を前記第１の抵抗値に設定する処理と、
前記可変抵抗の抵抗値を前記第１の抵抗値に設定した後、前記負荷に対する電源投入を指示する処理とを実行させるためのプログラム。

１１０、２１０ 機能部
１１１、２１１ 負荷
１１２、２１２ 電源
１１３、２１３ 電源スイッチ
１１４、２１４ 過電流遮断回路
１２０、２２０ 制御部
１２１ 時定数維持制御部
１２２ 記憶部（ファームウェア）
１２３、２２３ スイッチ
１２５ 記憶部（情報テーブル）
１２６、２２６ 時計部
１２７ 温度検出部
１２８ 電圧検出部
２２１ ＭＰＵ（Micro Processing Unit）
２２５ 記憶デバイス（情報テーブル）
２２７ 温度センサ
２２８ 電圧センサ
Ｃ１ セラミックコンデンサ
ＶＲ１ 可変抵抗
６１０ 機能ユニット
６１１ 負荷
６１２ 電源
６１３ 電源スイッチ
６１４ 過電流遮断回路
６１５ スイッチ
６１７Ａ、６１７Ｂ 記憶デバイス（情報テーブル）
６１８ 電圧センサ
６２０ 制御ユニット
６２１ ＭＰＵ（Micro Processing Unit）
６２３ バススイッチ
６２４ 記憶デバイス（情報テーブル）
６２５ 時計部
６２６ 温度センサ

Claims (8)

1. 電源から負荷への電力の供給及び遮断を制御するスイッチと、
   直列に接続されたコンデンサと可変抵抗とを有し、前記負荷に対して電源投入する場合、前記コンデンサの容量値と前記可変抵抗の抵抗値とで定まる時定数に応じた期間で前記スイッチを電力の遮断状態から供給状態へ遷移させる時定数回路と、
   動作条件に依存する前記コンデンサの容量変動値から前記コンデンサの推定容量値を取得し、前記コンデンサの推定容量値に基づいて前記時定数回路の時定数が設計値となる第１の抵抗値を取得して前記可変抵抗の抵抗値を前記第１の抵抗値に設定する制御部とを有することを特徴とする電源制御装置。
2. 動作条件に応じた前記コンデンサの容量変動値を示す情報が格納された記憶部を有し、
   前記制御部は、前記記憶部に格納された前記情報を参照して、前記コンデンサの容量変動値を取得することを特徴とする請求項１記載の電源制御装置。
3. 前記制御部は、前記スイッチを電力の遮断状態としていた累積の電源切断時間に基づいて前記コンデンサの容量変動値を取得することを特徴とする請求項２記載の電源制御装置。
4. 前記制御部は、現在の温度に基づいて前記コンデンサの容量変動値を取得することを特徴とする請求項２又は３記載の電源制御装置。
5. 前記電源、前記負荷、前記スイッチ、前記時定数回路、及び第１の記憶部を第１のボードに配置し、前記制御部及び第２の記憶部を前記第１のボードとは異なる第２のボードに配置し、
   前記第１のボードが有する第１の記憶部に、前記スイッチを電力の遮断状態としていた累積の電源切断時間に係る第１の情報を格納し、
   前記第２のボードが有する第２の記憶部に、動作条件に応じた前記コンデンサの容量変動値を示す第２の情報を格納し、
   前記制御部は、前記第１の記憶部に格納された前記第１の情報から累積の電源切断時間を取得し、前記第２の記憶部に格納された前記第２の情報を参照して、累積の電源切断時間及び現在の温度に応じた前記コンデンサの容量変動値を取得することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の電源制御装置。
6. 前記電源、前記負荷、前記スイッチ、前記時定数回路、及び第１の記憶部を第１のボードに配置し、前記制御部を前記第１のボードとは異なる第２のボードに配置し、
   前記第１のボードが有する第１の記憶部に、前記スイッチを電力の遮断状態としていた累積の電源切断時間に係る第１の情報、及び動作条件に応じた前記コンデンサの容量変動値を示す第２の情報を格納し、
   前記制御部は、前記第１の記憶部に格納された前記第１の情報から累積の電源切断時間を取得し、前記第１の記憶部に格納された前記第２の情報を参照して、累積の電源切断時間及び現在の温度に応じた前記コンデンサの容量変動値を取得することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の電源制御装置。
7. 前記制御部は、電源投入に係る動作を行った後に前記負荷へ電力が供給されていないと判定した場合、前記第１の抵抗値を補正し、補正した前記第１の抵抗値に前記可変抵抗の抵抗値を設定することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の電源制御装置。
8. 電源から負荷への電力の供給及び遮断を制御するスイッチと、コンデンサと可変抵抗とが直列に接続された時定数回路であって、前記負荷に対して電源投入する場合、前記コンデンサの容量値と前記可変抵抗の抵抗値とで定まる時定数に応じた期間で前記スイッチを電力の遮断状態から供給状態へ遷移させる時定数回路とを有する電源制御装置のコンピュータに、
   動作条件に依存する前記コンデンサの容量変動値から前記コンデンサの推定容量値を取得する処理と、
   前記コンデンサの推定容量値に基づいて前記時定数回路の時定数が設計値となる第１の抵抗値を取得して前記可変抵抗の抵抗値を前記第１の抵抗値に設定する処理と、
   前記可変抵抗の抵抗値を前記第１の抵抗値に設定した後、前記負荷に対する電源投入を指示する処理とを実行させるためのプログラム。

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