JPWO2009037756A1 - 電源装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

本発明は、電力の供給を受けてその電力を他に供給する電源コネクタと、各々が電圧の印加を受けて処理を実行する、予定されている印加電圧が異なる種類を含んだ複数の処理装置２２１＿３１，…２２１＿３５それぞれに電圧を印加することで電力を供給する、各々が上記電源コネクタから直接あるいは間接に電力を供給される複数のＯＢＰ２２３＿３１，…，２２３＿３５と、各ＯＢＰが処理装置に供給する電力を、その処理装置における処理負荷の大小に応じて増減させると共に、その処理装置の印加電圧とは異なる印加電圧の処理装置における処理負荷の大小にも応じて増減させる電力制御部２２４＿３とを備えた。

Description

本発明は、処理装置に電力を供給する電源装置、および、そのような電源装置を搭載した電子機器に関する。

従来から、通信機器やサーバ機器などといった電子機器には、各種処理を実行するＩＣ等に電力を供給する電源装置が備えられている。この電源装置に対しては、常に安定した電力を供給することが求められており、特に、ＩＣ等に出力される出力電圧を一定に調整することが要求されている。

図１は、電子機器に電力を供給する電源装置の概略構成図である。

この図１に示す電源装置１０は、増幅器や比較器などといったアナログ素子を利用してＩＣ等への出力電圧を制御するアナログ制御方式の電源装置である。

電源装置１０には、電圧検出回路１１、誤差増幅器１２、補償回路１３、基準発振器１４、比較器１５、スイッチ素子１６、および平滑フィルタ１７などが備えられている。

まず、電圧検出回路１１において、現時点に電源装置１０からＩＣ等に向けて出力される電源出力電圧Ｖｏｕｔが検出され、検出された出力電圧Ｖｏｕｔが誤差増幅器１２に伝えられる。誤差増幅器１２では、出力電圧Ｖｏｕｔと基準電圧Ｖ０との差分が増幅されて出力され、補償回路１３では、誤差増幅器１２から出力された増幅電圧Ｖｇが比較器１５の感度に適した値に調整される。

基準発振器１４では、一定の周波数ごとに鋸状波の電圧信号Ｖｐが出力される。比較器１５では、基準発振器１４から発せられる鋸状波の電圧信号Ｖｐが、補償回路１３で調整された増幅電圧Ｖｇと比較され、鋸状波の電圧信号Ｖｐが増幅電圧Ｖｇよりも小さい間は「ＯＮ」となり、それ以外は「ＯＦＦ」となる制御信号がスイッチ素子１６に伝えられる。

スイッチ素子１６では、比較器１５から伝えられた制御信号によってＯＮ／ＯＦＦが制御されることにより、電源装置１０に入力された入力電圧Ｖｉｎのパルス幅が調整され、平滑フィルタ１７において平滑処理が実行される。その結果、電源装置１０から電子機器に、電圧値が調整された出力電圧Ｖｏｕｔが出力される。例えば、電圧検出回路１１で検出された出力電圧Ｖｏｕｔが低下すると、誤差増幅器１２において算出される出力電圧Ｖｏｕｔと基準電圧Ｖ０との誤差が大きくなる。その結果、鋸状波の電圧信号Ｖｐが増幅電圧Ｖｇよりも小さくなって、比較器１５から発せられる制御信号の「ＯＮ」時間が長くなり、入力電圧Ｖｉｎのパルス幅が長く調整されることによって、出力電圧Ｖｏｕｔが上昇する。

電源装置１０では、以上のようにして、処理部に出力される出力電圧が一定となるように制御される。

ここで、電子機器では、電子機器を構成する各種部品やＩＣ等それぞれが、電力の供給をうけて動作している。これらの部品やＩＣ等では、各々が分担する処理における処理負荷の多寡によって消費電力が変化する。このような個別の負荷変動が、緩やかなものである場合には、１つの電源装置での包括的な制御により、各部品やＩＣ等での負荷変動を吸収して各部品やＩＣ等に印加する電圧を一定に保つことで必要な電力を供給し続けることが出来る。しかし、電子機器のうち通信機器やサーバ機器などでは、通信のトラフィック状態に連動して、通信処理を実行するＩＣ等での処理負荷が急激に変動してしまうことがあり、１つの電源装置での包括的な制御では、そのような局所における急激な負荷変動を吸収することが難しい。

そこで、上記のような電源装置を複数用意し、各電源装置を、電子機器を構成する各種部品やＩＣ等それぞれの近傍に１つ以上並べて配置し、それら近傍に配置された電源装置によって、各種部品やＩＣ等それぞれに印加する電圧を個別に制御することで局所的な負荷変動を個別に吸収して、必要な電力の供給を個別に維持するという技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
米国特許第６６４６４２５号明細書

しかしながら、特許文献１に開示されている技術によって各種部品やＩＣ等それぞれに印加する電圧を個別に制御しても、ある電源装置の制御対象に隣接する部品等での負荷変動が大き過ぎるような場合には、その制御対象外の部品での負荷変動に引きずられて、自分の制御対象に対する正常な電力供給を維持しきれなくなるという問題が度々発生している。

本発明は、上記事情に鑑み、電子機器を構成する各種部品やＩＣ等それぞれに対する電力供給を良好に行うことができる電源装置、および、そのような電源装置を搭載した電子機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の電源装置は、
電力の供給を受けてその電力を他に供給する電力供給部と、
各々が電圧の印加を受けて処理を実行する、予定されている印加電圧が異なる種類を含んだ複数の処理装置それぞれに電圧を印加することで電力を供給する、各々が上記電力供給部から直接あるいは間接に電力を供給される複数の電源と、
上記電源が上記処理装置に供給する電力を、その処理装置における処理負荷の大小に応じて増減させると共に、その処理装置の印加電圧とは異なる印加電圧の処理装置における処理負荷の大小にも応じて増減させる電源制御部とを備えたことを特徴とする。

尚、上記電源制御部による、上記電源が上記処理装置に供給する電力を増減させるという概念は、その処理装置の印加電圧とは異なる印加電圧の処理装置における処理負荷が大きいときに増加させるという概念と、逆に、その処理負荷が大きいときに減少させるという概念とのいずれの概念をも含む概念である。

上記電源が上記処理装置に供給する電力は、その処理装置の印加電圧とは異なる印加電圧の処理装置における処理負荷による影響を、上記電力供給部を介して受ける。その結果、電力供給対象外の処理装置での負荷変動に引きずられると、正常な電力供給を維持しきれなくなるおそれがある。本発明の電源装置によれば、電力制御が、電力供給対象外の処理装置での処理負荷の大小にも応じて行われる。その結果、例えば、ある電源が供給する電力を、電力供給対象外の処理装置における負荷が大きいときに増加させることで、その電源による正常な電力供給を維持するといった制御や、逆に、ある電源が供給する電力を、電力供給対象外の処理装置における負荷が大きいときに減少させることで、その電力供給対象外の処理装置に対する正常な電力供給の維持を助けるといった制御が可能となり、上記のような問題を効果的に回避することができる。つまり、本発明の電源装置によれば、電子機器（処理装置）を構成する各種部品やＩＣ等それぞれに対する電力供給を良好に行うことができる。

ここで、本発明の電源装置において、
「上記電源制御部が、上記電源が上記処理装置に供給する電力を、その処理装置の印加電圧とは異なる印加電圧の処理装置における処理負荷が所定負荷よりも大きいときには増加させるものである」という形態は好ましい形態である。

この好ましい形態の電源装置によれば、ある処理装置に供給する電力が、他の処理装置における大きな処理負荷の影響で不足するといった事態を効果的に回避することができる。

また、本発明の電源装置において、
「上記電源制御部が、上記電源が上記処理装置に供給する電力を、その処理装置の印加電圧とは異なる印加電圧の処理装置における処理負荷が所定負荷よりも大きいときには減少させるものである」という形態も好ましい形態である。

この好ましい形態の電源装置によれば、上記電源が上記処理装置に供給する電力を、他の処理装置で処理負荷が大きく電力不足となりそうな場合に減少させることで、その電力不足となりそうな処理装置への電力供給を助けることができる。

また、本発明の電源装置において、
「上記複数の電源が、上記電力供給部から直接に電力を供給される第１電源と、その第１電源から電力の供給を受けてその第１電源の電圧よりも低い電圧を上記処理装置に印加する第２電源とを含んでおり、
上記電源制御部が、上記第２電源が上記処理装置に供給する電力を、上記第１電源が電力を供給する処理装置における処理負荷が所定負荷よりも大きいときには増加させるものである」という形態も好ましい。

複数の処理装置で構成された処理システムでは、例えばＣＰＵ等といった、処理が集中する処理装置は、相対的に低い電圧の印加を受けて動作するようにして省電力化が図られることが多く、その結果、そのような処理が集中する処理装置は、印加電圧の低下に弱いものが多い。一方で、処理の集中があまり起こらない処理装置は印加電圧が相対的に高く、印加電圧の低下に強いものが多い。上記の好ましい形態の電源装置によれば、上記第１の電源から相対的に高い電圧の印加を受ける処理装置でたまたま処理負荷が高まり、その影響で、上記第２の電源から相対的に低い電圧の印加を受ける処理装置への電力が不足してシステムダウンが発生するといった事態を効果的に回避することができる。

また、本発明の電源装置において、
「上記複数の電源が、上記電力供給部から直接に電力を供給される第１電源と、その第１電源から電力の供給を受けてその第１電源の電圧よりも低い電圧を上記処理装置に印加する第２電源とを含んでおり、
上記電源制御部が、上記第１電源が上記処理装置に供給する電力を、上記第２電源が電力を供給する処理装置における処理負荷が所定負荷よりも大きいときには減少させるものである」という形態も好ましい形態である。

この好ましい形態の電源装置によれば、上記第２の電源から相対的に低い電圧の印加を受ける処理装置で処理負荷が大きく電力不足が起きそうな場合に、上記第１の電源から相対的に高い電圧の印加を受ける処理装置への電力を減少させることで、前者の処理装置への電力供給を助けることができる。

また、上記目的を達成する本発明の電子機器は、
各々が電圧の印加を受けて処理を実行する、予定されている印加電圧が異なる種類を含んだ複数の処理装置；および、
電力の供給を受けてその電力を他に供給する電力供給部と、
上記複数の処理装置それぞれに電圧を印加することで電力を供給する、各々が上記電力供給部から直接あるいは間接に電力を供給される複数の電源と、
上記電源が上記処理装置に供給する電力を、その処理装置における処理負荷の大小に応じて増減させると共に、その処理装置の印加電圧とは異なる印加電圧の処理装置における処理負荷の大小にも応じて増減させる電源制御部とを有する電源装置；
を備えたことを特徴とする。

この本発明の電子機器によれば、この電子機器を構成する各種部品やＩＣ等それぞれに対する電力供給を良好に行うことができる
尚、本発明の電子機器については、ここでは基本形態のみを示すに止めるが、これは単に重複を避けるためであり、本発明の電子機器には、上記の基本形態のみではなく、前述した電源装置の各形態に対応する各種の形態が含まれる。

本発明によれば、電子機器を構成する各種部品やＩＣ等それぞれに対する電力供給を良好に行うことができる電源装置、および、そのような電源装置を搭載した電子機器を得ることができる。

電子機器に電力を供給する電源装置の概略構成図である。 本発明の一実施形態が適用された通信ユニットの外観斜視図である。 電子回路パッケージ２００を構成する保持板２１０の斜視図である。 保持板２１０に基板２２０が取り付けられた電子回路パッケージ２００の概略図である。 図２に示す複数の電子回路パッケージ２００のうちの３つの電子回路パッケージ２００＿１，２００＿２，２００＿３の概略的な機能ブロック図である。 信号処理パッケージ２００＿３における電力供給の流れを説明するための図である。 処理回路２２１＿３と、処理回路２２１＿３に電力を供給するＯＢＰ２２３＿３、および図５にも示す電力制御部２２４＿３の概略構成図である。 ＯＢＰにおける、図６に示す接続形態とは別の接続形態の一例を示す図である。

以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図２は、本発明の一実施形態が適用された通信ユニットの外観斜視図である。

この通信ユニット１００は、本発明にいう電子機器の一例に相当し、ネットワークを介してデータの送受信を行うものであり、ユニットカバー１０１、ユニット枠１０２、およびバックパネル１０３と、それらが取り囲む空間内に収容された、処理を実行する複数の電子回路パッケージ２００とで構成されている。

バックパネル１０３の内側には、データや電力を伝達するための各種コネクタ（図示しない）が設けられており、これらのコネクタが複数の電子回路パッケージ２００それぞれに設けられたコネクタに嵌合されることによって、複数の電子回路パッケージ２００が相互に接続される。

複数の電子回路パッケージ２００は、ネットワークを介して送られてきた通信データに対して順次に処理を実行するものであり、前段の電子回路パッケージ２００における処理実行を受けて、後段の電子回路パッケージ２００における処理実行が開始される。また、各電子回路パッケージ２００は、ＩＣなどが取り付けられた基板２２０（図４参照）と、基板２２０を保持する保持板２１０（図３参照）とで構成されている。

図３は、電子回路パッケージ２００を構成する保持板２１０の斜視図であり、図４は、保持板２１０に基板２２０が取り付けられた電子回路パッケージ２００の概略図である。

保持板２１０には、保持板２１０を図２のユニット枠１０２に抜差しする際に手でつかむための把持部２１１、電子回路パッケージ２００に電力を投入するための電源コネクタ２１２ａ、基板２２０の反りを防止するための反り防止金具２１３、および各種データを送受信するためのデータ用コネクタ２１２ｂなどが備えられている。

図４には、保持板２１０に基板２２０が装着された状態の電子回路パッケージ２００が示されている。基板２２０には、ＩＣなどといった複数の処理回路２２１、および複数の処理回路２２１それぞれに電力を供給するためのＯＢＰ２２３などが備えられており、基板２２０が保持板２１０に嵌め込まれ、保持板２１０の電源コネクタ２１２ａやデータ用コネクタ２１２ｂが基板２２０に挿し込まれることによって、基板２２０が保持板２１０に装着される。さらに、保持板２１０が図２に示すユニット枠１０２に嵌め込まれてバックパネル１０３のコネクタに接続されることによって、複数の電子回路パッケージ２００同士が相互に接続される。

図５は、図２に示す複数の電子回路パッケージ２００のうちの３つの電子回路パッケージ２００＿１，２００＿２，２００＿３の概略的な機能ブロック図である。

尚、以下では、３つの電子回路パッケージ２００＿１，２００＿２，２００＿３それぞれを構成する各種要素を、末尾に添えられた数字で区別して説明する。

図５には、ネットワーク経由で送信されてきた光データを受信する光インタフェースパッケージ２００＿１と、光インタフェースパッケージ２００＿１で受信された光データをデジタルデータに変換する電気インタフェースパッケージ２００＿２と、電気インタフェースパッケージ２００＿２で変換されたデジタルデータに各種信号処理を施す信号処理パッケージ２００＿３とが示されている。本実施形態においては、図２に示す通信ユニット１００全体に対して電力が投入され、その電力が複数の電子回路パッケージ２００それぞれのＯＢＰ２２３に振り分けられた後、各電子回路パッケージ２００内でＯＢＰ２２３から処理回路２２１に電力が供給される。

電気インタフェースパッケージ２００＿２には、処理実行時に処理回路２２１＿２に流れ込んだ電流値を検出する電流検出回路２２５＿２が備えられている。

信号処理パッケージ２００＿３には、第１の印加電圧（図５の例では、５Ｖ）の印加を受けて動作する第１処理回路２２１＿３１、第２の印加電圧（図５の例では、３．３Ｖ）の印加を受けて動作する第２処理回路２２１＿３２、第３の印加電圧（図５の例では、１２Ｖ）の印加を受けて動作する第３処理回路２２１＿３３、第４の印加電圧（ここでは、特定しないが、５Ｖよりも高い電圧）の印加を受けて動作する第４処理回路２２１＿３４、および第５の印加電圧（ここでは、特定しないが、５Ｖよりも高い電圧）の印加を受けて動作する第５処理回路２２１＿３５という、予定されている印加電圧が相互に異なる５種類の処理回路が備えられている。ここで、これら５種類の処理回路のうち、相対的に印加電圧が低い第１処理回路２２１＿３１および第２処理回路２２１＿３２は、信号処理パッケージ２００＿３の全体制御や通信処理を司る回路であり、信号処理パッケージ２００＿３において処理が集中する回路である。一方、相対的に印加電圧が高い第３〜第４処理回路２２１＿３３，…，２２１＿３５は、信号処理パッケージ２００＿３において処理の集中があまり起こらない回路である。

また、信号処理パッケージ２００＿３には、第１処理回路２２１＿３１に電力を供給する第１ＯＢＰ２２３＿３１、第２処理回路２２１＿３２に電力を供給するＯＢＰ２２３＿３２、第３処理回路２２１＿３３に電力を供給する第３ＯＢＰ２２３＿３３、第４処理回路２２１＿３４に電力を供給する第４ＯＢＰ２２３＿３４、および第５処理回路２２１＿３５に電力を供給する第５ＯＢＰ２２３＿３５という５種類のＯＢＰが備えられている。ここで、本実施形態では、後述の図６に示すように、各種類毎にＯＢＰが複数個ずつ備えられているが、図５では、図を見やすくするために各種類についてＯＢＰが１個ずつ示されている。

さらに、信号処理パッケージ２００＿３には、各ＯＢＰが処理回路に印加する印加電圧を検出し、その検出した印加電圧と目標電圧との差を埋めるように各ＯＢＰにおける電力供給を制御する電力制御部２２４＿３が備えられている。

この電力制御部２２４＿３には、５種類の処理回路それぞれについて所定の検出回路で検出された、各種類の処理回路に流れ込む電流の値が入力され、さらに、入力された各電流値に基づいて各種類の処理回路での消費電力が処理負荷として算出される。また、この電力制御部２２４＿３では、前段の電気インタフェースパッケージ２００＿２の電流検出回路２２５＿２で検出された電流値が取得される。さらに、この電力制御部２２４＿３では、第１ＯＢＰ２２３＿３１についての電力制御に使われる第１目標電圧、第２ＯＢＰ２２３＿３２についての電力制御に使われる第２目標電圧、第３ＯＢＰ２２３＿３３についての電力制御に使われる第３目標電圧、第４ＯＢＰ２２３＿３４についての電力制御に使われる第４目標電圧、および第５ＯＢＰ２２３＿３５についての電力制御に使われる第５目標電圧という５種類の目標電圧が、各処理回路の処理負荷（消費電力）および電流検出回路２２５＿２から取得された電流値に基づいて算出される。そして、各種類のＯＢＰに対して、算出された目標電圧を用いた上記の電力制御が行われる。この電力制御部２２４＿３は、本発明にいう電源制御部の一例に相当し、５種類のＯＢＰそれぞれが、本発明にいう電源の一例に相当し、５種類の処理回路それぞれが、本発明にいう処理装置の一例に相当する。

図６は、信号処理パッケージ２００＿３における電力供給の流れを説明するための図である。尚、この図６では、図５に示す５種類の処理回路については、図を見やすくするために図示が省略され、５種類のＯＢＰと電力制御部２２４＿３のみが示されている。

この図６に示すように、信号処理パッケージ２００＿３では、５種類の処理回路それぞれについて複数のＯＢＰがグループを形成している。そして、信号処理パッケージ２００＿３では、各グループに属する複数のＯＢＰは、そのグループについて共通の電源層（プレーン）を介して各種類の処理回路に電力を供給する。図６では、５種類のプレーンが、それぞれ点線で模式的に示されている。即ち、複数の第１ＯＢＰ２２３＿３１は第１プレーン２２６＿３１を介して第１処理回路２２１＿３１に電力を供給し、複数の第２ＯＢＰ２２３＿３２は第２プレーン２２６＿３２を介して第２処理回路２２１＿３２に電力を供給し、複数の第３ＯＢＰ２２３＿３３は第３プレーン２２６＿３３を介して第３処理回路２２１＿３３に電力を供給し、複数の第４ＯＢＰ２２３＿３４は第４プレーン２２６＿３４を介して第４処理回路２２１＿３４に電力を供給し、複数の第５ＯＢＰ２２３＿３５は第５プレーン２２６＿３５を介して第５処理回路２２１＿３５に電力を供給する。

電力制御部２２４＿３は、各プレーン２２６＿３に対応したＯＢＰ２２３＿３について、各処理回路２２１＿３の負荷変動によって生じる、印加電圧と目標電圧との差を埋めるように各ＯＢＰ２２３＿３における電力供給を制御する。このとき、目標電圧は、電力制御部２２４＿３によって、各プレーン２２６＿３毎に後述するように算出される。

ここで、この信号処理パッケージ２００＿３では、全てのＯＢＰ２２３＿３が、不図示の共通電源から、図４の電源コネクタ２１２ａを介して電力の供給を受けて、各々が処理回路２２１＿３に供給する電力を生成している。この図４の電源コネクタ２１２ａは、本発明にいう電力供給部の一例に相当する。この構成により、信号処理パッケージ２００＿３では、互いにプレーン２２６＿３が異なる他種類のＯＢＰ２２３＿３同士であっても、各々の電力供給対象の処理回路２２１＿３における負荷変動が相互に影響を及ぼしあう。その結果、他種類のＯＢＰ２２３＿３の電力供給対象での負荷変動に引きずられると、正常な電力供給を維持しきれなくなるおそれがある。そこで、電力制御部２２４＿３は、あるプレーン２２６＿３に対する目標電圧を、そのプレーン２２６＿３に対応した処理回路２２１＿３での処理負荷だけでなく、他のプレーン２２６＿３に対応した処理回路２２１＿３での処理負荷にも応じて算出することで、プレーン２２６＿３が異なるＯＢＰ２２３＿３同士での電力制御における相互干渉を抑制している。

以下、この電力制御部２２４＿３での目標電圧の算出について説明する。

本実施形態では、あるプレーン２２６＿３に対する目標電圧の算出が、後述のフィードバック処理とフィードフォワード処理とが併用して行われる。まず、フィードバック処理について説明する。

本実施形態におけるフィードバック処理では、まず、目標電圧の算出対象のプレーン２２６＿３における処理回路２２１＿３について現時点よりも前に検出された処理負荷が所定負荷よりも大きい場合には、目標電圧が、その検出された処理負荷と所定負荷との差分に応じて高めに算出される。

さらに、このフィードバック処理では、信号処理パッケージ２００＿３において処理が集中する、印加電圧が相対的に低い第１および第２処理回路２２１＿３１，２２１＿３２それぞれについてのプレーン、即ち、第１プレーン２２６＿３１および第２プレーン２２６＿３２については、目標電圧の算出にあたり、算出対象以外の他のプレーン２２６＿３の処理回路２２１＿３について現時点よりも前に検出された処理負荷が所定負荷よりも大きい場合には、目標電圧が、その検出された処理負荷と所定負荷との差分に応じて高めに算出される。一方、処理の集中があまり起こらない、印加電圧が相対的に高い第３〜第５処理回路２２１＿３３，…，２２１＿３５それぞれについてのプレーン、即ち、第３〜第５プレーン２２６＿３３，…，２２６＿３５については、目標電圧の算出にあたり、算出対象以外の他のプレーン２２６＿３の処理回路２２１＿３のうち、上記の第１および第２処理回路２２１＿３１，２２１＿３２それぞれについて現時点よりも前に検出された処理負荷が所定負荷よりも大きい場合には、目標電圧が、その検出された処理負荷と所定負荷との差分に応じて低めに算出される。

次に、フィードフォワード処理について説明する。

本実施形態では、図５に示す信号処理パッケージ２００＿３における複数の処理回路２２１＿３のうち、上述したように第１および第２処理装置２２１＿３１，２２１＿３２が通信処理に関わっており、通信データの量が増加すると、これら第１および第２処理装置２２１＿３１，２２１＿３２についての処理負荷が増す。

電力制御部４０３＿３では、電気インタフェースパッケージ２００＿２から取得される電流値が通信データの量を示す指標として扱われ、この電流値が所定値より大きいと、第１プレーン２２６＿３１および第２プレーン２２６＿３２についての目標電圧が、電流値が所定値との差分に応じて高めに算出される。さらに、このときには、第３〜第５プレーン２２６＿３３，…，２２６＿３５については、電流値が所定値との差分に応じて低めに算出される。

次に、このように算出される目標電圧を使った印加電圧の制御について詳細に説明する。

図７は、処理回路２２１＿３と、処理回路２２１＿３に電力を供給するＯＢＰ２２３＿３、および図５にも示す電力制御部２２４＿３の概略構成図である。

尚、図７には、説明の簡略化のため、種類が捨象された処理回路２２１＿３および種類が捨象されたＯＢＰ２２３＿３が各々１つずつ示されている。

図７に示すように、電力制御部２２４には、ＡＤ（アナログ・デジタル）コンバータ３１１、デジタルフィルタ３１２、ＰＷＭ制御回路３１３、電力制御回路３１４、およびパルス発生器３１５が備えられており、ＯＢＰ２２３＿３には、スイッチ素子３２１、および平滑化フィルタ３２２などが備えられている。

処理回路２２１＿３への供給電力を制御するにあたっては、基本的には、従来のアナログの電源装置と同様に、現時点よりも前に供給されていた電力に基づいて、現時点よりも後で供給される電力を制御するフィードバック処理が行われている。

まず、ＡＤコンバータ３１１において、現時点よりも前にＯＢＰ２２３＿３から処理回路２２１＿３に印加された電圧が検出され、検出された電圧がデジタル信号に変換されて、デジタルフィルタ３１２に伝えられる。デジタルフィルタ３１２では、検出された電圧と上記の目標電圧との差分が算出され、その差分が平均化されて誤差信号が生成される。ここで、この目標電圧の算出は、上述したようにフィードバック処理とフィードフォワード処理とを併用して行われるが、この算出は、電力制御回路３１４において行われ、算出された目標電圧がデジタルフィルタ３１２に渡されることとなる。

デジタルフィルタ３１２で生成された誤差信号は、ＰＷＭ制御回路３１３に伝えられる。

ＰＭＷ制御回路３１３では、パルス発振器３１５から発信されるパルス信号と、デジタルフィルタ３１２から伝えられた誤差信号とに基づいて、電力制御回路３１４から伝えられえた制御値に応じたパルス幅の制御信号が生成され、生成された制御信号がスイッチ素子３２１に伝えられる。

スイッチ素子３２１では、ＰＷＭ制御回路３１３から伝えられた制御信号に従ってＯＮ／ＯＦＦが制御され、その結果、入力電圧のパルス幅が調整される。さらに、パルス幅が調整された電圧が平滑化フィルタ３２２を通過することによって、印加電圧が平滑化されて処理回路２２１＿３に電力が供給される。

例えば、印加電圧が低下すると、デジタルフィルタ３１２で生成される誤差信号の値が大きくなり、電力制御回路３１４においてパルス幅が長い制御信号が生成される。その結果、スイッチ素子３２１の「ＯＮ」時間が長くなり、印加電圧が上昇し、その印加電圧の上昇によって、ＯＢＰ２２３＿３から処理回路２２１＿３への供給電力が増加される。

また、この目標電圧を用いたフィードバック処理では、その目標電圧が高いほど、ＯＢＰ２２３＿３から処理回路２２１＿３への供給電力が多めに制御され、逆に、目標電圧が低いほど、ＯＢＰ２２３＿３から処理回路２２１＿３への供給電力が少なめに制御される。

本実施形態では、各プレーン２２６＿３についての目標電圧は、上述したフィードバック処理およびフィードフォワード処理において、算出対象以外の他のプレーン２２６＿３の処理回路２２１＿３における処理負荷をも考慮して算出される。これにより、処理が集中する第１および第２処理装置２２１＿３１，２２１＿３２への供給電力が、処理の集中があまり起こらない第３〜第５処理装置２２１＿３３，…，２２１＿３５における大きな処理負荷の影響で不足するといった事態を効果的に回避することができる。さらに、処理が集中する第１および第２処理装置２２１＿３１，２２１＿３２で処理負荷が大きく電力不足が起こりそうな場合に、処理の集中があまり起こらない第３〜第５処理装置２２１＿３３，…，２２１＿３５への供給電力を減少させることで、第１および第２処理装置２２１＿３１，２２１＿３２への電力供給を助けることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、印加電圧に対するフィードバック処理とフィードフォワード処理、および、目標電圧に対するフィードバック処理とフィードフォワード処理によって、各処理回路２２１＿３に良好に電力が供給されることとなる。

尚、上記では、図６に示すように、５種類のＯＢＰが、不図示の共通電源から、図４の電源コネクタ２１２ａを介して電力の供給を受けて、各々が処理回路に供給する電力を生成するという接続形態を例示したが、本発明はこのような形態に限るものではなく、ＯＢＰの接続形態は、次のような別形態であっても良い。

図８は、ＯＢＰにおける、図６に示す接続形態とは別の接続形態の一例を示す図である。

この図８の信号処理パッケージ４００では、第２ＯＢＰ４０１＿２は、第１ＯＢＰ４０１＿１から電力の供給を受け、この第１ＯＢＰ４０１＿１の印加電圧よりも低い印加電圧を生成する。また、第４ＯＢＰ４０１＿４は、第３ＯＢＰ４０１＿３から電力の供給を受け、この第３ＯＢＰ４０１＿３の印加電圧よりも低い印加電圧を生成する。このような回路構成では、第２ＯＢＰ４０１＿２の供給電力は、第１ＯＢＰ４０１＿１から電力が供給される不図示の第１処理回路での負荷変動の影響を強く受け、同様に、第４ＯＢＰ４０１＿４の印加電圧は、第３ＯＢＰ４０１＿３から電力が供給される不図示の第３処理回路での負荷変動の影響を強く受ける。ここで、第１ＯＢＰ４０１＿１および第３ＯＢＰ４０１＿３それぞれが、本発明にいう第１電源の一例に相当し、第２ＯＢＰ４０１＿２および第４ＯＢＰ４０１＿４それぞれが、本発明にいう第２電源の一例に相当する。

ここで、この図８の例では、第２ＯＢＰ４０１＿２から電力が供給される不図示の第２処理回路、および、第４ＯＢＰ４０１＿４から電力が供給される不図示の第４処理回路が、各々通信処理に係る処理回路であり、第１ＯＢＰ４０１＿１から電力が供給される不図示の第１処理回路よりも上記の第２処理回路の方に処理が集中し、第３ＯＢＰ４０１＿３から電力が供給される不図示の第３処理回路よりも上記の第４処理回路の方に処理が集中する。

そこで、この図８の電力制御部４０２では、第２プレーン４０１＿２の目標電圧の算出におけるフィードバック処理では、第１処理回路の処理負荷が所定負荷よりも大きい場合には、目標電圧が、その検出された処理負荷と所定負荷との差分に応じて高めに算出される。ここで、電力制御部４０２は、本発明にいう電源制御部の一例に相当する。さらに、第１プレーン４０３＿１の目標電圧の算出におけるフィードバック処理では、第２処理回路の処理負荷が所定負荷よりも大きい場合には、目標電圧が、その検出された処理負荷と所定負荷との差分に応じて低めに算出される。同様に、第４プレーン４０１＿４の目標電圧の算出についてのフィードバック処理において、第３処理回路の処理負荷が所定負荷よりも大きい場合には、目標電圧が、その検出された処理負荷と所定負荷との差分に応じて高めに算出される。さらに、第３プレーン４０１＿３の目標電圧の算出についてのフィードバック処理においては、第４処理回路の処理負荷が所定負荷よりも大きい場合には、目標電圧が、その検出された処理負荷と所定負荷との差分に応じて低めに算出される。

また、図８の電力制御部４０２では、第２プレーン４０１＿２の目標電圧の算出におけるフィードフォワード処理において、前段の電気インタフェースパッケージにおける電流検出回路から取得される電流値が所定値よりも大きい場合に、目標電圧が、その電流値と所定値との差分に応じて高めに算出される。さらに、第１プレーン４０３＿１の目標電圧の算出についてのフィードバック処理においては、上記の電流値が所定値よりも大きい場合に、目標電圧が、その電流値と所定値との差分に応じて低めに算出される。同様に、第４プレーン４０１＿４の目標電圧の算出についてのフィードフォワード処理において、前段の電気インタフェースパッケージにおける電流検出回路から取得される電流値が所定値よりも大きい場合に、目標電圧が、その電流値と所定値との差分に応じて高めに算出される。さらに、第３プレーン４０１＿３の目標電圧の算出についてのフィードバック処理においては、上記の電流値が所定値よりも大きい場合に、目標電圧が、その電流値と所定値との差分に応じて低めに算出される。

また、他のＯＢＰとの依存関係が無い第５ＯＢＰ４０１＿５から電力が供給される、信号処理パッケージ４００中で処理の集中が最も起こらない不図示の第５処理回路の処理負荷については、この処理負荷が所定負荷よりも大きい場合に、第１〜第４プレーン４０３＿１，…，４０３＿４それぞれの目標電圧の算出におけるフィードバック処理において、各目標電圧が、第５処理回路の処理負荷と所定負荷との差分に応じて高めに算出される。また、第５ＯＢＰ４０１＿５に対応する第５プレーン４０３＿５の目標電圧の算出におけるフィードバック処理では、第１〜第４処理回路の処理負荷が所定負荷よりも大きい場合には、目標電圧が、各処理負荷と所定負荷との差分に応じて低めに算出される。第５プレーン４０３＿５の目標電圧の算出におけるフィードフォワード処理では、前段の電気インタフェースパッケージにおける電流検出回路から取得される電流値が所定値よりも大きい場合には、目標電圧が、その電流値と所定値との差分に応じて低めに算出される。

以上に説明した図８の別形態でも、処理が集中する処理装置への供給電力が、処理の集中があまり起こらない処理装置における大きな処理負荷の影響で不足するといった事態を効果的に回避することができる。さらに、処理が集中する処理装置で電力不足が起きそうな場合に、処理の集中があまり起こらない処理装置への供給電力を減少させることで、処理が集中する処理装置への電力供給を助けることができる。

尚、上記では、本発明にいう電源制御部の一例として、各プレーン毎に目標電圧を、各処理装置での処理負荷に応じて算出する電力制御部２２４＿３，４０２を例示したが、本発明はこれに限るものではない。本発明の電源制御部は、例えば複数の処理装置の間で処理負荷の大小関係が固定的である場合に、その固定的な大小関係を考慮して設計段階で予め各プレーン毎に算出しておいた固定的な目標電圧を有し、それら各プレーン毎の固定的な目標電圧を使って供給電力を制御するものであっても良い。

また、上記では、処理回路に印加される電圧の昇降を調整することによって、処理回路に供給される電力を制御する例について説明したが、本発明にいう電源制御部は、処理回路に供給される電流量を調整することによって、処理回路に供給される電力を制御するものであっても良い。

Claims (6)

1. 電力の供給を受けて該電力を他に供給する電力供給部と、
   各々が電圧の印加を受けて処理を実行する、予定されている印加電圧が異なる種類を含んだ複数の処理装置それぞれに電圧を印加することで電力を供給する、各々が前記電力供給部から直接あるいは間接に電力を供給される複数の電源と、
   前記電源が前記処理装置に供給する電力を、該処理装置における処理負荷の大小に応じて増減させると共に、該処理装置の印加電圧とは異なる印加電圧の処理装置における処理負荷の大小にも応じて増減させる電源制御部とを備えたことを特徴とする電源装置。
2. 前記電源制御部が、前記電源が前記処理装置に供給する電力を、該処理装置の印加電圧とは異なる印加電圧の処理装置における処理負荷が所定負荷よりも大きいときには増加させるものであることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
3. 前記電源制御部が、前記電源が前記処理装置に供給する電力を、該処理装置の印加電圧とは異なる印加電圧の処理装置における処理負荷が所定負荷よりも大きいときには減少させるものであることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
4. 前記複数の電源が、前記電力供給部から直接に電力を供給される第１電源と、該第１電源から電力の供給を受けて該第１電源の電圧よりも低い電圧を前記処理装置に印加する第２電源とを含んでおり、
   前記電源制御部が、前記第２電源が前記処理装置に供給する電力を、前記第１電源が電力を供給する処理装置における処理負荷が所定負荷よりも大きいときには増加させるものであることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
5. 前記複数の電源が、前記電力供給部から直接に電力を供給される第１電源と、該第１電源から電力の供給を受けて該第１電源の電圧よりも低い電圧を前記処理装置に印加する第２電源とを含んでおり、
   前記電源制御部が、前記第１電源が前記処理装置に供給する電力を、前記第２電源が電力を供給する処理装置における処理負荷が所定負荷よりも大きいときには減少させるものであることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
6. 各々が電圧の印加を受けて処理を実行する、予定されている印加電圧が異なる種類を含んだ複数の処理装置；および、
   電力の供給を受けて該電力を他に供給する電力供給部と、
   前記複数の処理装置それぞれに電圧を印加することで電力を供給する、各々が前記電力供給部から直接あるいは間接に電力を供給される複数の電源と、
   前記電源が前記処理装置に供給する電力を、該処理装置における処理負荷の大小に応じて増減させると共に、該処理装置の印加電圧とは異なる印加電圧の処理装置における処理負荷の大小にも応じて増減させる電源制御部とを有する電源装置；
   を備えたことを特徴とする電子機器。

Images