JPH11327708A - 電源システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 拡張ユニットの活線挿抜時において、拡張ユ
ニットへ供給する複数の異なる電源電圧の投入・切断の
順序を最適に行う電源システムを提供する。 【解決手段】 本体装置１０と拡張ユニット３０は、コ
ネクタ２０を介して接続されている。電源部１１は、３
端子レギュレータ３ｉ(i=1,2）に電圧を供給する。電圧
変換制御部１２は、電圧変換部３ｉへ電源投入・切断の
順序を個別に制御する信号を出力する。Ｄ／Ａコンバー
タ３ｉ５は、電圧変換制御部１２が出力する制御信号を
電圧信号に変換する。スイッチ３ｉ２は、電圧変換制御
部１２の指示に従い、安定時には抵抗器３ｉ３および３
ｉ４で分圧される電圧に、制御時にはＤ／Ａコンバータ
３ｉ５から出力される電圧に切り替える。３端子レギュ
レータ３ｉ１は、電源部１１から供給される電圧を、ス
イッチ３ｉ２からフィードバックされる制御電圧に従っ
た一定の電圧に変換して半導体回路３３へ出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電源システムに関
し、より特定的には、複数の異なる電源電圧を使用する
拡張ユニットを本体装置から活線挿抜するに際し、当該
拡張ユニットの機能保守に必要な順序で電源電圧を供給
する電源システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、コンピュータシステム等の装置
は、本体装置と本体装置に設けられたコネクタを介して
接続された各種拡張ユニットとで構成されている。この
拡張ユニットは、動作するために必要な電源電圧の供給
を本体装置側から受けているのが通常である。

【０００３】ここで、各種拡張ユニットに何らかの異常
が発生した場合には、その異常が発生した拡張ユニット
を正常な拡張ユニットと交換することで修理を行うこと
が多い。この修理に際しては、上述のように拡張ユニッ
トの電源電圧が本体装置側から供給されているため、他
の拡張ユニットへの影響を与えないように一度本体装置
の電源を落としてから拡張ユニットの交換をする必要が
ある。

【０００４】しかし、近年のコンピュータシステムの大
規模化に伴って連続運転に対する高信頼性が求められて
おり、上記交換修理に際しても本体装置の電源を落とす
ことなく交換修理が可能である活線挿抜の手法が望まれ
ていた。

【０００５】これに対応すべく、従来から特平開８−１
５２９４８号公報の「回路実装ユニット」に開示された
活線挿抜の手法が存在する。以下、上記公報に開示され
ている従来の活線挿抜の手法を、図５を用いて簡単に説
明する。

【０００６】図５において、拡張ユニット５３０は、本
体装置５１０よりコネクタ５２０を介して電源供給を受
けている。第１の素子５３３は、本体装置５１０の電源
部５１１から供給される電圧で動作する素子であり、第
２の素子５３４は、第１の素子５３３とは異なる電圧で
動作する素子である。電圧制御部５３１は、拡張ユニッ
ト５３０の活線挿入時に、第２の素子５３４による大き
な突入電流が流れて本体装置５１０側の電圧が降下する
のを回避するために、時定数を利用して出力する電圧の
立ち上がり時間をなだらかに制御する。電圧変換部５３
２は、ＤＣ−ＤＣコンバータであって、電圧制御部５３
１が出力する電圧を第２の素子５３４に必要な電圧に変
換して出力する。

【０００７】従来は、以上のような構成を拡張ユニット
５３０に備えることにより、本体装置５１０側の電源を
投入したままで拡張ユニット５３０を装着する活線挿抜
を可能としていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ここで、拡張ユニット
５３０の回路構成上、拡張ユニット５３０が必要とする
複数の電源電圧に対して、投入・切断の順序が厳密に限
定される場合がある。例えば、２．５Ｖ電圧で動作する
コアロジック部と、３．３Ｖ電圧で動作する入出力バッ
ファとが１チップ化された集積回路を考えてみる。この
集積回路において、入出力バッファの制御をコアロジッ
ク部が受け持つ場合、集積回路内の半導体素子を破壊し
ないように２．５Ｖの電源電圧を３．３Ｖの電源電圧よ
り先に投入する必要がある。

【０００９】しかしながら、上記従来の活線挿抜の手法
においては、時定数を用いて出力電圧を制御しているた
め、拡張ユニット５３０へ供給する複数の異なる電圧の
投入・切断の順序を個別に厳密に制御することはできな
い。このため、複数の異なる電源電圧を必要とする複雑
な回路の拡張ユニット５３０に対しては、半導体素子の
破壊回避の観点から上記従来の活線挿抜の手法を用いる
ことができないという問題があった。

【００１０】それ故、本発明の目的は、拡張ユニットの
活線挿抜時において、拡張ユニットへ供給する複数の異
なる電源電圧について、投入・切断の順序を最適に行う
電源システムを提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段および発明の効果】第１の
発明は、本体装置と１または２以上の拡張ユニットとが
コネクタを介して接続されており、当該拡張ユニットの
駆動に必要な２以上の異なる電圧を、当該本体装置から
供給する電源システムであって、本体装置は、所定の電
圧を供給する電源手段と、拡張ユニットの駆動に必要な
２以上の異なる電圧が、予め定めた順序および時間で投
入／切断できるように、２以上の電圧変換手段をそれぞ
れ制御する電圧変換制御手段とを少なくとも備え、拡張
ユニットは、電源手段から所定の電圧を入力し、電圧変
換制御手段の指示に基づいて、必要な電圧に変換して出
力する２以上の電圧変換手段と、電圧変換手段が出力す
る２以上の電圧を用いて所定の機能を実現する半導体回
路とを少なくとも備え、拡張ユニットの活線挿抜を行う
にあたり、電圧変換制御手段は、半導体回路の機能保守
に必要な順序および時間に従って２以上の電圧を投入／
切断できるように、２以上の電圧変換手段をそれぞれ制
御することを特徴とする。

【００１２】上記のように、第１の発明によれば、電圧
変換手段から出力する電圧の投入／切断の順序および時
間を半導体回路の条件に合わせて個別に制御する。これ
により、複数の異なる電圧を必要とする拡張ユニットに
対して、半導体素子の破壊を生じさせることなく活線挿
抜を行うことができる。

【００１３】第２の発明は、第１の発明において、電圧
変換手段は、電圧変換制御手段が出力する制御信号を入
力して、当該制御信号に対応する電圧を出力するコンバ
ータと、半導体回路へ出力する電圧のラインに一方の端
子を接続する第１の抵抗器と、第１の抵抗器の他方の端
子とグランド電位との間を接続する第２の抵抗器と、第
１の抵抗器と第２の抵抗器とによって分圧される電圧、
および、コンバータから出力される電圧のいずれか一方
を選択的に切り替えるスイッチ手段と、電源手段から所
定の電圧を入力するとともに、スイッチ手段が選択した
電圧をフィードバック入力し、当該フィードバック入力
する電圧に基づいて半導体回路へ出力する電圧を制御す
るレギュレータ手段とを備えることを特徴とする。

【００１４】第３の発明は、第１の発明において、電圧
変換手段は、電圧変換制御手段が出力する制御信号を入
力して、当該制御信号に対応する電圧を出力するコンバ
ータと、半導体回路へ出力する電圧のラインに一方の固
定端子を接続し、コンバータが出力する電圧を可動端子
に入力しており、コンバータが出力する電圧に基づいて
抵抗値を可変する第１の可変抵抗器と、第１の可変抵抗
器の他方の固定端子とグランド電位との間を接続する抵
抗器と、電源手段から所定の電圧を入力するとともに、
第１の可変抵抗器と抵抗器とで分圧される電圧をフィー
ドバック入力し、当該フィードバック入力する電圧に基
づいて半導体回路へ出力する電圧を制御するレギュレー
タ手段とを備えることを特徴とする。

【００１５】上記のように、第２および第３の発明は、
第１の発明における電圧変換手段の典型的な構成例を特
定したものである。

【００１６】第４の発明は、第２および第３の発明にお
いて、電源手段と２以上の電圧変換手段のそれぞれとの
間に、電圧投入手段をさらに備え、電圧投入手段は、電
圧変換制御手段の指示に従って、電圧変換手段へ供給す
る所定の電圧の立ち上がり時間を遅延制御することを特
徴とする。

【００１７】上記のように、第４の発明によれば、第２
および第３の発明において、電圧投入手段をさらに設
け、電圧変換手段へ供給する電圧の立ち上がり時間を個
別に遅延制御する。これにより、レギュレータ手段の出
力端子から供給する電流として大電流が必要な場合であ
っても、入力端子側にいきなり高い電圧が印加されるこ
とがなくなり、所定の電圧を安定的に得ることができ
る。

【００１８】第５の発明は、第４の発明において、電圧
投入手段は、一方の固定端子を電源手段が供給する所定
の電圧のラインに接続し、他方の固定端子をコイルに接
続し、可動端子に電圧変換制御手段の指示を入力してお
り、電圧変換制御手段の指示に応じて当該一方の固定端
子と当該他方の固定端子との間を、高抵抗状態から低抵
抗状態へと経時的に変化させる第２の可変抵抗器と、第
２の可変抵抗器の他方の固定端子に現れる電圧を平滑化
して電圧変換手段へ出力するコイルとを備えることを特
徴とする。

【００１９】第６の発明は、第５の発明において、第２
の可変抵抗器は、Ｎチャンネル電界効果トランジスタで
あることを特徴とする。

【００２０】第７の発明は、第４の発明において、電圧
投入手段は、電源手段が供給する所定の電圧のラインと
グランド電位との間に設けられたコンデンサであること
を特徴とする。

【００２１】上記のように、第５〜第７の発明は、第４
の発明における電圧投入手段の典型的な構成例を特定し
たものである。

【００２２】第８の発明は、第１〜第７の発明におい
て、電圧変換手段が出力する電圧の変動をそれぞれ監視
し、任意の電圧の変動が本体装置に影響を与えると判断
した場合、電圧変換制御手段に当該任意の電圧の切断を
指示する監視手段をさらに備える。

【００２３】第９の発明は、第１〜第７の発明におい
て、半導体回路の各機能動作を定期的にチェックし、任
意の半導体回路の機能動作に異変が生じたと判断した場
合、電圧変換制御手段に当該任意の半導体回路に供給し
ている電圧の切断を指示する監視手段をさらに備える。

【００２４】上記のように、第８および第９の発明によ
れば、第１〜第７の発明において、監視手段をさらに設
けて不良な拡張ユニットを監視および判断し、当該拡張
ユニットへの電圧の供給を切断する。これにより、ユー
ザの指示を待たずに、本体装置のみならず他の拡張ユニ
ットへの悪影響を早急に回避することができる。

【００２５】第１０の発明は、第１〜第９の発明におい
て、半導体回路が集積回路化されたものである場合、電
圧制御手段を、半導体回路とともに集積回路化すること
を特徴とする。

【００２６】上記のように、第１０の発明は、第１〜第
９の発明における電圧制御手段を集積回路内に構成した
ものである。従って、半導体回路の周辺部品が簡素化さ
れ、コストの低減が図れる。

【００２７】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図１は、本発
明の第１の実施形態に係る電源システムの構成を示すブ
ロック図である。図１において、本第１の実施形態に係
る電源システムは、本体装置１０側に、電源部１１と、
電圧変換制御部１２とを備え、拡張ユニット３０側に、
電圧変換部３１，３２を備える。また、本体装置１０と
拡張ユニット３０とは、コネクタ２０を介して接続され
ている。電圧変換部３１，３２は、それぞれ３端子レギ
ュレータ３１１，３２１と、スイッチ３１２，３２２
と、抵抗器３１３および３１４，３２３および３２４
と、Ｄ／Ａコンバータ３１５，３２５とを備える。

【００２８】本体装置１０において、電源部１１は、コ
ネクタ２０を介して３端子レギュレータ３１１，３２１
に予め定められた電圧を供給する。電圧変換制御部１２
は、ユーザから与えられる指示に基づく信号を受け、コ
ネクタ２０を介して拡張ユニット３０の装着時または脱
着時に、スイッチ３１２，３２２およびＤ／Ａコンバー
タ３１５，３２５へそれぞれ異なる制御信号を出力す
る。

【００２９】拡張ユニット３０において、電圧変換部３
ｉ（ｉ＝１，２、以下同じ）は、電圧変換制御部１２が
出力するデジタル制御信号に従って、半導体回路３３
（ＩＣ，ＬＳＩの集積回路や、ディスクリート部品で構
成された回路等）に予め定めた電圧を供給する。Ｄ／Ａ
コンバータ３ｉ５は、電圧変換制御部１２からコネクタ
２０を介して与えられるデジタル制御信号を、対応する
アナログの電圧信号に変換する。例えば、デジタル制御
信号が８ビットであれば、最大２５６段階のアナログ電
圧に変換する。スイッチ３ｉ２は、抵抗器３ｉ３および
３ｉ４で分圧される電圧と、Ｄ／Ａコンバータ３ｉ５か
ら出力される電圧のいずれか１つを選択的に切り替え
る。３端子レギュレータ３ｉ１は、電源部１１からコネ
クタ２０を介して供給される電圧を、スイッチ３ｉ２か
らフィードバックされる制御電圧に従った一定の電圧に
変換して半導体回路３３へ出力する。

【００３０】以下、本第１の実施形態に係る電源システ
ムが行う制御動作を、拡張ユニット３０を本体装置１０
に装着する時と脱着する時とに分けて具体的に説明す
る。

【００３１】まず、装着時においてユーザは、拡張ユニ
ット３０を取り付ける必要がある場合、本体装置１０に
対して拡張ユニット３０の装着を行う指示をする。本体
装置１０は、このユーザからの指示を受けて、電圧変換
制御部１２に拡張ユニット３０の装着を行う旨を通知す
る。そして、電圧変換制御部１２は、この通知を受けて
スイッチ３ｉ２がＤ／Ａコンバータ３ｉ５の出力電圧側
に切り替わる信号を出力し、かつ、Ｄ／Ａコンバータ３
ｉ５へ与えるデジタル制御信号を最低レベル（Ｄ／Ａコ
ンバータ３ｉ５が出力する電圧が０Ｖとなるレベル）に
設定する。上記電圧変換制御部１２の設定が終わると、
ユーザは、本体装置１０の電源が投入されたままで拡張
ユニット３０を装着する。

【００３２】拡張ユニット３０が本体装置１０に装着さ
れると、電圧変換制御部１２は、次に、Ｄ／Ａコンバー
タ３ｉ５へ与えるデジタル制御信号のレベルを予め定め
た時間をかけて徐々に上げていく。そして、電圧変換制
御部１２は、３端子レギュレータ３ｉ１の出力電圧が半
導体回路３３が必要とする電圧に達したところで、スイ
ッチ３ｉ２を抵抗器３ｉ３および３ｉ４で分圧される電
圧側へ切り替える。

【００３３】一方、脱着時においてユーザは、半導体回
路３３の動作不良等で拡張ユニット３０を取り替える必
要がある場合、本体装置１０に対して拡張ユニット３０
の脱着を行う指示をする。本体装置１０は、このユーザ
からの指示を受けて、電圧変換制御部１２に拡張ユニッ
ト３０の脱着を行う旨を通知する。そして、電圧変換制
御部１２は、この通知を受けてまず、Ｄ／Ａコンバータ
３ｉ５へ与えるデジタル制御信号を現状のフィードバッ
クレベル（Ｄ／Ａコンバータ３ｉ５が出力する電圧が３
端子レギュレータ３ｉ１のフードバック端子に与えられ
ている電圧、すなわち、抵抗器３ｉ３および３ｉ４で分
圧されている電圧となるレベル）に設定する。その後、
電圧変換制御部１２は、スイッチ３ｉ２をＤ／Ａコンバ
ータ３ｉ５の出力電圧側に切り替える。

【００３４】スイッチ３ｉ２をＤ／Ａコンバータ３ｉ５
の出力電圧側に切り替えると、電圧変換制御部１２は、
次に、Ｄ／Ａコンバータ３ｉ５へ与えるデジタル制御信
号のレベルを予め定めた時間をかけて徐々に下げてい
く。そして、電圧変換制御部１２は、３端子レギュレー
タ３ｉ１の出力電圧が拡張ユニット３０の脱着に支障が
ないレベルに達すると、ユーザに対してその旨を伝え
る。ユーザは、上記旨を受けて、本体装置１０の電源が
投入されたままで拡張ユニット３０を脱着する。

【００３５】ここで、電圧変換制御部１２は、Ｄ／Ａコ
ンバータ３ｉ５へ与えるデジタル制御信号のレベルの上
昇時間・下降時間の制御を、以下のようにして行う。図
１を参照して、半導体回路３３において、電圧制御部３
２の出力電圧より電圧制御部３１の出力電圧を先に与え
る必要がある場合、電圧変換制御部１２は、上記装着時
において、Ｄ／Ａコンバータ３１５へ与えるデジタル制
御信号のレベルをＤ／Ａコンバータ３２５へ与えるデジ
タル制御信号のレベルより早く上昇させる。このとき、
電圧変換制御部１２は、Ｄ／Ａコンバータ３１５へ与え
るデジタル制御信号のレベルを最後まで上昇させた後
で、Ｄ／Ａコンバータ３２５へ与えるデジタル制御信号
のレベル上昇を開始するようにしてもよいし、Ｄ／Ａコ
ンバータ３１５へ与えるデジタル制御信号のレベルとＤ
／Ａコンバータ３２５へ与えるデジタル制御信号のレベ
ルの上昇を、速度を個別に変化させて同時に行ってもよ
い。

【００３６】なお、上記処理行うにあたって、どの電源
電圧から投入・切断する必要があるか等の情報は、本体
装置１０内のメモリ等（図示せず）に拡張ユニット３０
ごとの情報を予め記憶させておけばよい。また、スイッ
チ３ｉ２およびＤ／Ａコンバータ３ｉ５が駆動するため
に必要な電源電圧は、もちろん最初に与えておく必要が
ある。

【００３７】以上のように、本発明の第１の実施形態に
係る電源システムは、電圧変換部３ｉから出力する電源
電圧の投入・切断の順序、および、立ち上がり時間・立
ち下がり時間を個別に制御する。これにより、複数の異
なる電源電圧を必要とする拡張ユニットに対して、半導
体素子の破壊を生じさせることなく活線挿抜を行うこと
ができる。

【００３８】なお、上記第１の実施形態においては、電
圧変換部が２系統で構成される拡張ユニットについて記
載したが、本発明の電源システムはこれに限られず、３
系統以上の電圧変換部を有する拡張ユニットであっても
同様のシステムを構築することができる。

【００３９】また、スイッチ３ｉ２は、電圧変換制御部
１２からの制御信号で電気的に切り替えを行うものとし
て記載したが、当該スイッチ３ｉ２はこれに限られず、
例えば、機械的構造のトグルスイッチ等を用い、ユーザ
が手動で切り替えるようにしてもよい。

【００４０】さらに、抵抗器３ｉ３、３ｉ４およびスイ
ッチ３ｉ２からなる構成に代えて、電圧に応じて抵抗値
が変化する可変抵抗器を用いても、Ｄ／Ａコンバータ３
ｉ５が出力する制御電圧によって同様に３端子レギュレ
ータ３ｉ１を制御することが可能である。

【００４１】（第２の実施形態）ところで、上記第１の
実施形態に係る電源システムにおいて用いた３端子レギ
ュレータ３ｉ１は、その性能特性上、次のような問題を
抱えている。それは、３端子レギュレータ３ｉ１の出力
端子から供給する電流として大電流が必要な場合（すな
わち、半導体回路３３の消費電流が多い場合）、入力端
子側に高い電圧が印加された状態では、通常と同様に電
圧の立ち上げ動作を行っても所定の電圧が得られないと
いう現象が生じることである。そこで、本発明の第２の
実施形態に係る電源システムは、上記現象が生じないよ
うにさらに対応したものである。

【００４２】図２は、本発明の第２の実施形態に係る電
源システムの構成を示すブロック図である。図２におい
て、本第２の実施形態に係る電源システムは、本体装置
１０側に、電源部１１と、電圧変換制御部１２とを備
え、拡張ユニット３０側に、電源投入部４１，４２と、
電圧変換部３１，３２とを備える。また、本体装置１０
と拡張ユニット３０とは、コネクタ２０を介して接続さ
れている。電圧投入部４１，４２は、それぞれＮチャン
ネル電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）４１１，４２１
と、コイル４１２，４２２とを備える。

【００４３】図２において、本第２の実施形態に係る電
源システムは、上記第１の実施形態に係る電源システム
に、電圧投入部４１，４２をさらに加えた構成である。
また、本第２の実施形態に係る電源システムは、電圧投
入部４１，４２を加えたことにより、電圧変換制御部１
２が電圧投入部４１，４２に対して制御を行う点が第１
の実施形態に係る電源システムと異なる。なお、本第２
の実施形態に係る電源システムのその他の構成は、上記
第１の実施形態に係る電源システムの構成と同様であ
り、当該構成については、同一の参照番号を付してその
説明を省略する。

【００４４】本体装置１０において、電源部１１は、コ
ネクタ２０を介してＮチャンネルＦＥＴ４１１，４２１
のドレイン端子に予め定められた電圧を供給する。電圧
変換制御部１２は、ユーザから与えられる指示に基づく
信号を受け、コネクタ２０を介して拡張ユニット３０の
装着時または脱着時に、スイッチ３１２，３２２、Ｄ／
Ａコンバータ３１５，３２５およびＮチャンネルＦＥＴ
４１１，４２１のゲート端子へそれぞれ異なる制御信号
を出力する。

【００４５】拡張ユニット３０において、電圧投入部４
ｉは、電圧変換制御部１２が出力する制御信号に従っ
て、間欠的に電圧変換部３ｉへ電圧を供給する。Ｎチャ
ンネルＦＥＴ４ｉ１は、電源部１１からコネクタ２０を
介してドレイン端子に供給される電圧を、ゲート端子に
動作信号（ＯＮ電圧信号）が入力される期間のみソース
端子に出力する（すなわち、スイッチング動作を行
う）。コイル４ｉ２は、ＮチャンネルＦＥＴ４ｉ１のソ
ース端子から間欠的に出力される電圧を平滑化する。そ
して、コイル４ｉ２で平滑化された電圧は、電圧変換部
３ｉにおける３端子レギュレータ３ｉ１（図１を参照）
の入力端子へ供給される。

【００４６】以下、本第２の実施形態に係る電源システ
ムが行う拡張ユニット３０装着時の制御動作を、図３を
さらに参照して具体的に説明する。図３は、Ｎチャンネ
ルＦＥＴ４ｉ１のゲート端子に与えられる制御信号と、
コイル４ｉ２から出力される電圧レベルとの関係を示す
図である。

【００４７】装着時においてユーザは、拡張ユニット３
０を取り付ける必要がある場合、本体装置１０に対して
拡張ユニット３０の装着を行う指示をする。本体装置１
０は、このユーザからの指示を受けて、電圧変換制御部
１２に拡張ユニット３０の装着を行う旨を通知する。そ
して、電圧変換制御部１２は、この通知を受けてスイッ
チ３ｉ２がＤ／Ａコンバータ３ｉ５の出力電圧側に切り
替わる信号を出力し、かつ、Ｄ／Ａコンバータ３ｉ５へ
与えるデジタル制御信号を最低レベル（Ｄ／Ａコンバー
タ３ｉ５が出力する電圧が０Ｖとなるレベル）に設定す
る。そして、この設定と同時に電圧変換制御部１２は、
ＮチャンネルＦＥＴ４ｉ１のゲート端子に非動作信号
（ＯＦＦ電圧信号）を出力する。上記電圧変換制御部１
２の設定が終わると、ユーザは、本体装置１０の電源が
投入されたままで拡張ユニット３０を装着する。

【００４８】拡張ユニット３０が本体装置１０に装着さ
れると、電圧変換制御部１２は、図３（ａ）に示すよう
に、ＮチャンネルＦＥＴ４ｉ１が間欠的な動作を行うよ
うにパルス状の制御信号を出力する。ここで、電圧変換
制御部１２は、時間が経過するにつれて徐々にパルス信
号の間欠期間（ＮチャンネルＦＥＴ４ｉ１の非動作期
間）を短くしていき、ＮチャンネルＦＥＴ４ｉ１が最終
的には全時間動作するようにゲート端子に出力する信号
を制御する。

【００４９】このように、ＮチャンネルＦＥＴ４ｉ１の
動作を間欠的に制御することで、コイル４ｉ２で平滑化
された出力電圧は、図３（ｂ）に示すように、予め定め
た立ち上がり期間を経てドレイン端子の入力電圧まで上
昇する。その後、電圧変換部３ｉは、コイル４ｉ２から
出力する電圧を入力して、上記第１の実施形態において
示した一連の処理を行う。

【００５０】以上のように、本発明の第２の実施形態に
係る電源システムは、電圧投入部４ｉをさらに設け、電
圧変換部３ｉへ供給する電圧の立ち上がり時間を個別に
制御する。これにより、３端子レギュレータ３ｉ１の出
力端子から供給する電流として大電流が必要な場合であ
っても、入力端子側にいきなり高い電圧が印加されるこ
とがなくなり、所定の電圧を安定的に得ることができ
る。

【００５１】なお、上記第２の実施形態に係る電源シス
テムでは、電圧投入部４ｉをＮチャンネルＦＥＴ４ｉ１
とコイル４ｉ２とで構成したが、この他にコンデンサを
用いてコンデンサへの充電時間を利用することで、電圧
変換部３ｉへ供給する電圧の立ち上がり時間を制御する
ことも可能である。

【００５２】（第３の実施形態）上記第１および第２の
実施形態に係る電源システムは、電圧変換部３ｉが供給
する電源電圧には何ら問題がなく、半導体回路３３が有
する機能に問題が生じた場合に、ユーザの判断のもと拡
張ユニット３０の装着・脱着を行うことを前提として説
明してきた。しかし、半導体回路３３の不良により電圧
変換部３ｉが供給する電源電圧自体に不都合が生じた場
合（例えば、電圧変動により他の拡張ユニットに悪影響
を与えているような場合）には、ユーザの指示を待つこ
となく本体装置１０自らが判断して不良原因である拡張
ユニット３０を早急に切断する必要がある。そこで、本
発明の第３の実施形態に係る電源システムは、上記不良
が生じた場合にさらに対応したものである。

【００５３】図４は、本発明の第３の実施形態に係る電
源システムの構成を示すブロック図である。図４におい
て、本第３の実施形態に係る電源システムは、本体装置
１０側に、電源部１１と、電圧変換制御部１２と、監視
部１４とを備え、拡張ユニット３０側に、電源変換部３
１，３２を備える。また、本体装置１０と拡張ユニット
３０とは、コネクタ２０を介して接続されている。

【００５４】図４において、本第３の実施形態に係る電
源システムは、上記第１の実施形態に係る電源システム
に、監視部１４をさらに加えた構成である。なお、本第
３の実施形態に係る電源システムのその他の構成は、上
記第１の実施形態に係る電源システムの構成と同様であ
り、当該構成については、同一の参照番号を付してその
説明を省略する。

【００５５】監視部１４は、本体装置に接続されている
すべての拡張ユニット３０の電源電圧、すなわち、電圧
変換部３ｉの出力電圧を監視している。そして、監視部
１４は、電圧変換部３ｉの出力電圧に不良な変動が生じ
た場合には、この電圧変動を判断して不良原因である拡
張ユニット３０への電源電圧供給を切断すべく電圧変換
制御部１２へ指示する。電圧変換制御部１２は、監視部
１４からの指示を受けて、上記第１の実施形態において
述べた手順で不良原因である拡張ユニット３０の脱着時
の処理を行う。

【００５６】以上のように、本発明の第３の実施形態に
係る電源システムは、監視部１４をさらに設け、電圧変
換部３ｉが供給する電圧の不良な変動を監視および判断
して、原因である拡張ユニットへの電源電圧の供給を切
断する。これにより、ユーザの指示を待たずに、本体装
置のみならず他の拡張ユニットへの悪影響を早急に回避
することができる。

【００５７】なお、上記第３の実施形態に係る電源シス
テムでは、監視部１４は、電圧変換部３ｉの出力電圧を
監視していると記載した。しかし、本第３の実施形態の
監視部１４の監視先としては、他に半導体回路３３の機
能動作を確認することも可能である。この場合、監視部
１４が定期的に（現実の動作とは無関係に）半導体回路
３３の機能チェック等を行うことで不良状態を判断すれ
ばよい。

【００５８】また、本第３の実施形態による監視部１４
を設ける構成は、上述したように第１の実施形態に係る
電源システムに構成する他、上記第２の実施形態に係る
電源システムにも同様に構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る電源システムの
構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の第２の実施形態に係る電源システムの
構成を示すブロック図である。

【図３】ＮチャンネルＦＥＴ４ｉ１のゲート端子に与え
られる制御信号と、コイル４ｉ２から出力される電圧レ
ベルとの関係を示す図である。

【図４】本発明の第３の実施形態に係る電源システムの
構成を示すブロック図である。

【図５】従来の電源システムの構成を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

１０，５１０…本体装置 １１，５１１…電源部 １２…電圧変換制御部 １４…監視部 ２０，５２０…コネクタ ３０，５３０…拡張ユニット ３１，３２，５３２…電圧変換部 ３３…半導体回路 ４１，４２…電圧投入部 ３１１，３２１…３端子レギュレータ ３１２，３２２…スイッチ ３１３，３１４，３２３，３２４…抵抗器 ３１５，３２５…Ｄ／Ａコンバータ ４１１，４２１…ＮチャンネルＦＥＴ ４１２，４２２…コイル ５３１…電圧制御部 ５３３，５３４…素子

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体装置と１または２以上の拡張ユニッ
   トとがコネクタを介して接続されており、当該拡張ユニ
   ットの駆動に必要な２以上の異なる電圧を、当該本体装
   置から供給する電源システムであって、 前記本体装置は、 所定の電圧を供給する電源手段と、 前記拡張ユニットの駆動に必要な２以上の異なる電圧
   が、予め定めた順序および時間で投入／切断できるよう
   に、２以上の電圧変換手段をそれぞれ制御する電圧変換
   制御手段とを少なくとも備え、 前記拡張ユニットは、 前記電源手段から前記所定の電圧を入力し、前記電圧変
   換制御手段の指示に基づいて、必要な電圧に変換して出
   力する前記２以上の電圧変換手段と、 前記電圧変換手段が出力する２以上の電圧を用いて所定
   の機能を実現する半導体回路とを少なくとも備え、 前記拡張ユニットの活線挿抜を行うにあたり、前記電圧
   変換制御手段は、前記半導体回路の機能保守に必要な順
   序および時間に従って前記２以上の電圧を投入／切断で
   きるように、前記２以上の電圧変換手段をそれぞれ制御
   することを特徴とする、電源システム。
2. 【請求項２】 前記電圧変換手段は、 前記電圧変換制御手段が出力する制御信号を入力して、
   当該制御信号に対応する電圧を出力するコンバータと、 前記半導体回路へ出力する電圧のラインに一方の端子を
   接続する第１の抵抗器と、 前記第１の抵抗器の他方の端子とグランド電位との間を
   接続する第２の抵抗器と、 前記第１の抵抗器と前記第２の抵抗器とによって分圧さ
   れる電圧、および、前記コンバータから出力される電圧
   のいずれか一方を選択的に切り替えるスイッチ手段と、 前記電源手段から前記所定の電圧を入力するとともに、
   前記スイッチ手段が選択した電圧をフィードバック入力
   し、当該フィードバック入力する電圧に基づいて前記半
   導体回路へ出力する電圧を制御するレギュレータ手段と
   を備えることを特徴とする、請求項１に記載の電源シス
   テム。
3. 【請求項３】 前記電圧変換手段は、 前記電圧変換制御手段が出力する制御信号を入力して、
   当該制御信号に対応する電圧を出力するコンバータと、 前記半導体回路へ出力する電圧のラインに一方の固定端
   子を接続し、前記コンバータが出力する電圧を可動端子
   に入力しており、前記コンバータが出力する電圧に基づ
   いて抵抗値を可変する第１の可変抵抗器と、 前記第１の可変抵抗器の他方の固定端子とグランド電位
   との間を接続する抵抗器と、 前記電源手段から前記所定の電圧を入力するとともに、
   前記第１の可変抵抗器と前記抵抗器とで分圧される電圧
   をフィードバック入力し、当該フィードバック入力する
   電圧に基づいて前記半導体回路へ出力する電圧を制御す
   るレギュレータ手段とを備えることを特徴とする、請求
   項１に記載の電源システム。
4. 【請求項４】 前記電源手段と前記２以上の電圧変換手
   段のそれぞれとの間に、電圧投入手段をさらに備え、 前記電圧投入手段は、前記電圧変換制御手段の指示に従
   って、前記電圧変換手段へ供給する前記所定の電圧の立
   ち上がり時間を遅延制御することを特徴とする、請求項
   ２または３に記載の電源システム。
5. 【請求項５】 前記電圧投入手段は、 一方の固定端子を前記電源手段が供給する前記所定の電
   圧のラインに接続し、他方の固定端子をコイルに接続
   し、可動端子に前記電圧変換制御手段の指示を入力して
   おり、前記電圧変換制御手段の指示に応じて当該一方の
   固定端子と当該他方の固定端子との間を、高抵抗状態か
   ら低抵抗状態へと経時的に変化させる第２の可変抵抗器
   と、 前記第２の可変抵抗器の他方の固定端子に現れる電圧を
   平滑化して前記電圧変換手段へ出力するコイルとを備え
   ることを特徴とする、請求項４に記載の電源システム。
6. 【請求項６】 前記第２の可変抵抗器は、Ｎチャンネル
   電界効果トランジスタであることを特徴とする、請求項
   ５に記載の電源システム。
7. 【請求項７】 前記電圧投入手段は、前記電源手段が供
   給する前記所定の電圧のラインとグランド電位との間に
   設けられたコンデンサであることを特徴とする、請求項
   ４に記載の電源システム。
8. 【請求項８】 前記電圧変換手段が出力する電圧の変動
   をそれぞれ監視し、任意の電圧の変動が前記本体装置に
   影響を与えると判断した場合、前記電圧変換制御手段に
   当該任意の電圧の切断を指示する監視手段をさらに備え
   る、請求項１〜７のいずれかに記載の電源システム。
9. 【請求項９】 前記半導体回路の各機能動作を定期的に
   チェックし、任意の半導体回路の機能動作に異変が生じ
   たと判断した場合、前記電圧変換制御手段に当該任意の
   半導体回路に供給している電圧の切断を指示する監視手
   段をさらに備える、請求項１〜７のいずれかに記載の電
   源システム。
10. 【請求項１０】 前記半導体回路が集積回路化されたも
    のである場合、 前記電圧制御手段を、前記半導体回路とともに集積回路
    化することを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記
    載の電源システム。