KR101322754B1 - 레귤레이터 장치 - Google Patents

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가즈노리 가스가
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Abstract

본 발명은 레귤레이터가 전력을 공급하는 기기의 동작과 레귤레이터의 전력 변환 효율의 특성의 측정을 양립하는 것을 과제로 한다.
이러한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 레귤레이터 장치(100)는 전력 입력 단자(102)와 제 1 전력 출력 단자(104) 사이에 병렬로 설치된 복수의 레귤레이터(110A, 110B, 110C)를 구비한다. 또한, 레귤레이터 장치(100)는, 복수의 레귤레이터(110A, 110B, 110C) 각각의 제 1 전력 출력 단자(104)로의 전력 출력 계통과는 상이한 전력 출력 계통에 접속된 의사 부하(400)를 구비한다. 또한, 레귤레이터 장치(100)는, 복수의 레귤레이터(110A, 110B, 110C) 중 제 1 전력 출력 단자(104)에 출력을 행하는 레귤레이터와, 의사 부하(400)에 출력을 행하는 레귤레이터를 선택하는 제어부(146)를 구비한다.

Description

레귤레이터 장치{REGULATOR DEVICE}
본 발명은 레귤레이터 장치에 관한 것이다.
종래, 휴대 전화기 등의 무선 통신 기기, 또는 PC(Personal Computer: 퍼스널 컴퓨터), 서버 등의 정보 처리 기기에는, 입력 전력을 소망하는 출력 전력으로 변환하는 전력 변환용의 레귤레이터가 이용되고 있다.
최근의 무선 통신 기기 및 정보 처리 기기는, 고성능화·고기능화에 수반하여, 부하 전류의 피크가 증가하는 경향이 있는 한편으로, 소비 전력을 저감해서 장시간에 걸쳐 안정적으로 전력을 공급하는 것이 요구되고 있다. 이 때문에, 전력 변환 효율이 높은 레귤레이터를 이용하는 것이 중요해진다.
그런데, 레귤레이터에는 정격 전류 또는 정격 전압 등의 차이에 따른 여러 가지 종류의 것이 있으며, 출력 전류값에 대한 전력 변환 효율의 특성은, 레귤레이터의 종류에 따라 상이하다.
예를 들면, 레귤레이터는 정격 전류값만이 상이하고, 내부 회로는 동등한 동일 시리즈품이어도, 전력 변환 효율의 특성이 상이할 경우가 있다. 이 경우, 피크의 부하 전류에 맞춰서 고츌력 레귤레이터를 선택하면, 저부하시에는, 고출력 레귤레이터의 전력 변환 효율이 저출력 레귤레이터의 전력 변환 효율에 비해서 나빠질 경우가 있다.
그래서, 전력 변환 효율이 상이한 복수의 레귤레이터를 설치하고, 출력 전류값에 따라 전력 변환 효율이 최적인 레귤레이터로 선택적으로 전환하는 레귤레이터 장치가 알려져 있다.
일본국 특개평11-353040호 공보
그런데, 상술한 바와 같이 레귤레이터의 전력 변환 효율은 레귤레이터의 종류에 따라 상이하지만, 어느 종류의 레귤레이터에도 전력 변환 효율의 경년 변화(경년 열화)가 생긴다. 전력 변환 효율의 경년 변화는, 레귤레이터의 사용 상황 또는 사용 빈도 등에 따라 정도가 상이하다. 또한, 전력 변환 효율에는, 개개의 레귤레이터 간에서 편차가 있는 경우도 있다.
이 때문에, 레귤레이터의 경년 변화 또는 편차 등의 개체차를 고려하지 않고 레귤레이터의 전환을 행하면, 최적인 레귤레이터의 선택을 행할 수 없는 경우가 생긴다는 과제가 있다.
이 점, 예를 들면 무선 통신 기기 또는 정보 처리 기기의 부하로 전류를 흘려 보내면서 레귤레이터의 전력 변환 효율의 특성을 정기적으로 측정하고, 측정 결과에 의거하여 레귤레이터의 전력 변환 효율의 특성을 갱신하는 것을 생각할 수 있다. 이것에 의하면, 레귤레이터의 개체차가 반영된 최신의 전력 변환 효율의 특성에 의거하여 최적인 레귤레이터의 선택을 행할 수 있다고 생각할 수 있다.
그러나, 이 경우, 레귤레이터의 전력 변환 효율의 특성을 측정하고 있는 사이에는, 무선 통신 기기 또는 정보 처리 기기의 부하를 측정용으로서 이용하기 때문에, 무선 통신 기기 또는 정보 처리 기기를 동작시킬 수 없다는 과제가 있다.
개시의 기술은, 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 레귤레이터가 전력을 공급하는 기기의 동작과 레귤레이터의 전력 변환 효율의 특성의 측정을 양립할 수 있는 레귤레이터 장치를 실현하는 것을 목적으로 한다.
본원이 개시하는 레귤레이터 장치는, 하나의 태양에 있어서, 전력 입력 단자와 전력 출력 단자 사이에 병렬로 설치되고, 상기 전력 입력 단자로부터 입력된 전력을 변환해서 상기 전력 출력 단자에 출력하는 복수의 레귤레이터를 구비한다. 또한, 레귤레이터 장치는, 상기 복수의 레귤레이터 각각의 상기 전력 출력 단자로의 전력 출력 계통과는 상이한 전력 출력 계통에 접속된 의사(擬似) 부하 회로를 구비한다. 또한, 레귤레이터 장치는, 상기 복수의 레귤레이터 중에서 상기 전력 출력 단자에 출력을 행하는 레귤레이터와, 상기 의사 부하 회로에 출력을 행하는 레귤레이터를 선택하는 제어부를 구비한다. 또한, 레귤레이터 장치는, 상기 의사 부하 회로에 출력을 행하는 레귤레이터에 대해서, 상기 의사 부하 회로에 흐르는 전류에 대한 전력 변환 효율의 특성을 나타내는 변환 효율 특성 정보를 취득하는 취득부를 구비한다.
본원이 개시하는 레귤레이터 장치의 하나의 태양에 의하면, 레귤레이터가 전력을 공급하는 기기의 동작과 레귤레이터의 전력 변환 효율의 특성의 측정을 양립할 수 있다.
도 1은 레귤레이터 장치의 구성을 나타내는 블록도.
도 2는 전력 변환 효율 특성이 상이한 레귤레이터 효율 특성 매핑의 일례를 나타내는 도면.
도 3은 출력 용량이 상이한 레귤레이터 효율 특성의 매핑의 일례를 나타내는 도면.
도 4는 레귤레이터의 구성을 나타내는 블록도.
도 5는 호스트 컨트롤부의 구성을 나타내는 도면.
도 6은 레귤레이터 장치의 출력 전환 처리의 플로차트.
도 7은 레지스터의 구성의 일례를 나타내는 도면.
도 8은 기동 레귤레이터의 레지스터의 구성의 일례를 나타내는 도면.
도 9는 레지스터의 구성의 일례를 나타내는 도면.
도 10은 출력 전류 레지스터의 구성의 일례를 나타내는 도면.
도 11은 선택/측정 레귤레이터의 레지스터의 구성의 일례를 나타내는 도면.
도 12는 선택 효율/측정 효율의 레지스터의 구성의 일례를 나타내는 도면.
도 13은 레귤레이터의 선택 처리의 플로차트.
도 14는 레지스터의 구성의 일례를 나타내는 도면.
도 15는 온도 레지스터의 구성의 일례를 나타내는 도면.
도 16은 레지스터의 구성의 일례를 나타내는 도면.
도 17은 평균 동작 온도 레지스터의 구성의 일례를 나타내는 도면.
도 18은 평균 동작 온도의 측정 처리의 플로차트.
도 19는 온도 측정 인터벌의 변경예를 나타내는 도면.
도 20은 레귤레이터의 전환 판정 처리의 플로차트.
도 21은 레지스터의 구성의 일례를 나타내는 도면.
도 22는 워닝 레지스터의 구성의 일례를 나타내는 도면.
도 23은 효율 감시 처리의 플로차트.
도 24는 이상(異常) 레귤레이터 판정 처리의 플로차트.
도 25는 레귤레이터의 재측정 처리의 플로차트.
도 26은 레지스터의 구성의 일례를 나타내는 도면.
도 27은 BUSY 레지스터의 구성의 일례를 나타내는 도면.
도 28은 BUSY 판정 처리의 플로차트.
도 29는 레귤레이터 정지 판정 처리의 플로차트.
도 30은 내부 클럭 카운터를 이용한 전환 처리의 플로차트.
도 31은 PM-Bus의 커맨드의 일례를 나타내는 도면.
도 32는 PM-Bus의 커맨드를 이용한 효율 판독 처리의 플로차트.
도 33은 PM-Bus의 커맨드의 일례를 나타내는 도면.
도 34는 PM-Bus의 커맨드의 일례를 나타내는 도면.
이하에, 본원이 개시하는 레귤레이터 장치의 실시예를 도면에 의거하여 상세하게 설명한다. 한편, 이 실시예에 의해 개시 기술이 한정되는 것은 아니다. 한편, 이하의 실시예에서는, 휴대 전화기 등의 무선 통신 기기, 또는 PC, 서버 등의 정보 처리 기기에 설치되는 레귤레이터 장치를 상정해서 설명을 행하지만, 무선 통신 기기 또는 정보 처리 기기에 한하지 않고, 전력을 이용하는 전자 기기에 적용할 수 있다.
(실시예1)
우선, 실시예1의 레귤레이터 장치에 관하여 설명한다. 도 1은 레귤레이터 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 레귤레이터 장치(100)는 전력 입력 단자(102), 제 1 전력 출력 단자(104), 제 2 전력 출력 단자(106), 복수(3개)의 레귤레이터(110A, 110B, 110C), 컨트롤러 IC(Integrated Circuit: 집적 회로)(140)를 구비한다. 또한, 레귤레이터 장치(100)는 코일(152, 162), 콘덴서(154, 164), 전류계(156, 166), 및 의사 부하(400)를 구비한다.
전력 입력 단자(102)는 레귤레이터 장치(100)의 외부로부터 공급된 전압(Vin)이 인가되는 단자이다. 전력 입력 단자(102)에는, 예를 들면 5∼12(V)의 직류 전압이 인가된다. 전력 입력 단자(102)에 인가된 직류 전압은, 레귤레이터 장치(100) 내에서 소정 전압의 직류 전압으로 변환(승압 또는 강압)되어, 제 1 전력 출력 단자(104) 또는 제 2 전력 출력 단자(106)로부터 출력된다.
제 1 전력 출력 단자(104)는 레귤레이터 장치(100)에 의해 변환된 전압(Vout1)을, 무선 통신 기기 또는 정보 처리 기기의 부하(300)에 공급하는 단자이다. 제 2 전력 출력 단자(106)는 레귤레이터 장치(100)에 의해 변환된 전력(Vout2)을, 레귤레이터(110A, 110B, 110C)의 출력 전류에 대한 전력 변환 효율의 특성을 측정하기 위해서 설치된 의사 부하(400)에 공급하는 단자이다. 한편, 부하(300)란 무선 통신 기기 또는 정보 처리 기기 내에 설치되어, 레귤레이터 장치(100)로부터 전력이 공급되는 각종의 부품, 회로를 나타내는 것이다. 또한, 의사 부하(400)란 레귤레이터(110A, 110B, 110C)의 출력 전류에 대한 전력 변환 효율의 특성을 측정하기 위한 부하이며, 의사 부하(400)에 흐르는 전류값을 가변시킬 수 있도록 저항값을 가변 가능한 부하이다. 또한, 의사 부하(400)는 복수의 레귤레이터(110A, 110B, 110C) 각각의 제 1 전력 출력 단자(104)로의 전력 출력 계통과는 상이한 전력 출력 계통에 접속된다.
레귤레이터(110A, 110B, 110C)는 전력 입력 단자(102)와 제 1 전력 출력 단자(104) 사이에 병렬로 접속된다. 레귤레이터(110A, 110B, 110C)는 각각 입력부(111A, 111B, 111C)와, 제 1 출력부(112A, 112B, 112C)와, 제 2 출력부(114A, 114B, 114C)를 갖는다. 입력부(111A, 111B, 111C)는 전력 입력 단자(102)에 접속된다. 제 1 출력부(112A, 112B, 112C)는 코일(152)의 한쪽의 단부에 접속된다. 이에 대하여, 제 2 출력부(114A, 114B, 114C)는 코일(162)의 한쪽의 단부에 접속된다.
또한, 레귤레이터(110A, 110B, 110C)는 각각 자신의 레귤레이터의 출력 전류에 대한 전력 변환 효율의 특성을 나타내는 변환 효율 특성 정보를 자신의 레귤레이터 내에 설치된 메모리에 저장하고 있다. 레귤레이터(110A, 110B, 110C)는 각각, 출력 전류에 대한 전력 변환 효율이 상이한 레귤레이터이지만, 내부 구조는 기본적으로 동일하다. 레귤레이터(110A, 110B, 110C)의 내부 구조의 상세는 도 4를 이용하여 후술한다. 한편, 이하의 설명에서는, 레귤레이터(110A, 110B, 110C)를 특별히 구별하지 않는 경우는, 레귤레이터(110)라고 한다.
코일(152)은 한쪽의 단부가 레귤레이터(110A, 110B, 110C)의 제 1 출력부(112A, 112B, 112C)와 접속되고, 다른쪽의 단부가 전류계(156)를 통해서 제 1 전력 출력 단자(104)와 접속된다. 코일(152)은 레귤레이터(110A, 110B, 110C) 내의 스위칭 소자의 온/오프에 따라 전력 변환용의 유도 기전력을 발생시키기 위해서 설치되어 있다.
코일(162)은 한쪽의 단부가 레귤레이터(110A, 110B, 110C)의 제 2 출력부(114A, 114B, 114C)와 접속되고, 다른쪽의 단부가 전류계(166)를 통해서 제 2 전력 출력 단자(106)와 접속된다. 코일(162)은 레귤레이터(110A, 110B, 110C) 내의 스위칭 소자의 온/오프에 따라 전력 변환용의 유도 기전력을 발생시키기 위해서 설치되어 있다.
콘덴서(154)는 한쪽의 단부가, 코일(152)의 다른쪽의 단부와 전류계(156) 사이에 접속되고, 다른쪽의 단부가 접지된 평활용의 콘덴서이다. 콘덴서(154)는 제 1 전력 출력 단자(104)로부터 출력되는 전압을 평활화하기 위해서 설치되어 있다.
콘덴서(164)는 한쪽의 단부가, 코일(162)의 다른쪽의 단부와 전류계(166) 사이에 접속되고, 다른쪽의 단부가 접지된 평활용의 콘덴서이다. 콘덴서(164)는 제 2 전력 출력 단자(106)로부터 출력되는 전압을 평활화하기 위해서 설치되어 있다.
전류계(156)는 코일(152)의 다른쪽의 단부와 제 1 전력 출력 단자(104) 사이에 설치되고, 부하(300)에 흐르는 전류값을 검출하는 전류 센서이다. 전류계(166)는 코일(162)의 다른쪽의 단부와 제 2 전력 출력 단자(106) 사이에 설치되고, 의사 부하(400)에 흐르는 전류값을 검출하는 전류 센서이다.
컨트롤러 IC(140)는 메모리(142), 인터페이스부(144), 및 제어부(146)를 구비하고, 레귤레이터(110A, 110B, 110C)를 감시 및 관리 제어하는 기능을 갖는다. 메모리(142)는 컨트롤러 IC(140)에서 이용되는 각종 데이터를 저장하는 기억부이다. 메모리(142)는 인터페이스부(144)에 접속된다.
인터페이스부(144)는 레귤레이터(110A, 110B, 110C) 각각과 접속되어, 레귤레이터(110A, 110B, 110C)와의 사이에서 데이터의 입출력 처리를 행한다. 예를 들면, 인터페이스부(144)는 레귤레이터(110A, 110B, 110C) 내의 메모리에 저장된 변환 효율 특성 정보를 판독한다. 한편, 인터페이스부(144)와 레귤레이터(110A, 110B, 110C)의 접속은 예를 들면, PM-Bus(Power Management Bus) 등의 인터페이스를 이용할 수 있다.
또한, 인터페이스부(144)는 레귤레이터(110A, 110B, 110C)로부터 판독한 변환 효율 특성 정보를 메모리(142)에 저장한다. 또한, 인터페이스부(144)에는 전류계(156, 166)로 계측된 전류값이 입력된다. 또한, 인터페이스부(144)는 레귤레이터 장치(100)의 외부에 설치된 호스트 컨트롤부(200)와 접속되어, 호스트 컨트롤부(200)와의 사이에서 데이터의 입출력 처리를 행한다. 호스트 컨트롤부(200)의 내부 구조는 도 5를 이용하여 후술한다.
제어부(146)는 복수의 레귤레이터(110A, 110B, 110C) 중에서 제 1 전력 출력 단자(104)에 출력을 행하는 레귤레이터와, 의사 부하(400)에 출력을 행하는 레귤레이터를 선택한다. 예를 들면, 제어부(146)는 전류계(156)로 계측된 전류값과, 메모리(142)에 저장된 각 레귤레이터(110A, 110B, 110C)의 변환 효율 특성 정보에 의거하여, 제 1 전력 출력 단자(104)로부터 출력을 행하는 레귤레이터를 선택한다. 보다 구체적으로는, 제어부(146)는 레귤레이터(110A, 110B, 110C) 중, 전류계(156)로 계측된 전류값에 대한 전력 변환 효율이 가장 높은 레귤레이터를, 제 1 전력 출력 단자(104)로부터 출력을 행하는 레귤레이터로서 선택한다. 또한, 제어부(146)는 복수의 레귤레이터(110A, 110B, 110C) 중, 제 1 전력 출력 단자(104)로부터 출력을 행하는 레귤레이터로서 선택된 레귤레이터 이외의 레귤레이터 중에서, 의사 부하(400)에 출력을 행하는 레귤레이터를 선택한다.
여기서, 제어부(146)에 있어서의 레귤레이터의 선택에 관하여 설명한다. 도 2는 전력 변환 효율 특성이 상이한 레귤레이터 효율 특성 매핑의 일례를 나타내는 도면이다. 도 3은 출력 용량이 상이한 레귤레이터 효율 특성의 매핑의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2, 3에 있어서, 그래프의 횡축은 레귤레이터의 출력 전류를 나타내고, 그래프의 종축은 전력 변환 효율을 나타낸다. 도 2는 정격 전류가 동등하고 전력 변환 효율이 상이한 3개의 레귤레이터(182, 184, 186)의 전력 변환 효율의 특성을 나타낸다. 도 3은 정격 전류가 상이한 3개의 레귤레이터(192, 194, 195)의 전력 변환 효율의 특성을 나타낸다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 전류계(156)로 계측된 전류값이 전류값 188인 것으로 한다. 이 경우, 제어부(146)는 전류값 188에 있어서의 레귤레이터(182, 184, 186)의 전력 변환 효율을 메모리(142)로부터 판독한다. 제어부(146)는 전류값 188에 있어서의 레귤레이터(182, 184, 186)의 전력 변환 효율의 대소를 비교한다. 이 예에서는, 레귤레이터(182)의 전력 변환 효율이 가장 크므로, 제어부(146)는 레귤레이터(182)를 전력 출력 단자(104)로부터 출력을 행하는 레귤레이터(부하(300)에 출력을 행하는 레귤레이터)로서 선택한다.
또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 전류계(156)로 계측된 전류값이 전류값 196 미만인 경우는, 레귤레이터(192)의 전력 변환 효율이 가장 크므로, 제어부(146)는 레귤레이터(192)를 전력 출력 단자(104)로부터 출력을 행하는 레귤레이터로서 선택한다. 또한, 전류계(156)로 계측된 전류값이 전류값 196 이상이고 전류값 198 미만인 경우는, 레귤레이터(194)의 전력 변환 효율이 가장 크므로, 제어부(146)는 레귤레이터(194)를 전력 출력 단자(104)로부터 출력을 행하는 레귤레이터로서 선택한다. 또한, 전류계(156)로 계측된 전류값이 전류값 198 이상인 경우는, 레귤레이터(195)의 전력 변환 효율이 가장 크므로, 제어부(146)는 레귤레이터(195)를 전력 출력 단자(104)로부터 출력을 행하는 레귤레이터로서 선택한다.
다음으로, 실시예1의 레귤레이터(110A, 110B, 110C)의 구성에 관하여 설명한다. 도 4는 레귤레이터의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 레귤레이터(110)는 입력부(111), 제 1 출력부(112), 제 2 출력부(114), 메모리(113), 인터페이스부(115), 및 효율 측정부(116)를 구비한다. 또한, 레귤레이터(110)는 에러 앰프(124), 컴퍼레이터(126), 발신기(128), 출력 제어부(130), FET(Field Effect Transistor: 전계 효과형 트랜지스터)(132, 134), 및 전환부(136)를 구비한다.
입력부(111)는 레귤레이터 장치(100)의 전력 입력 단자(102)에 접속되어 있으며, 레귤레이터 장치(100)가 합체되는 무선 통신 기기 또는 정보 처리 기기에 공급되는 전력이 입력된다. 예를 들면, 입력부(111)에는 5∼12(V)의 직류 전압이 인가된다.
제 1 출력부(112)는 레귤레이터 장치(100)의 제 1 전력 출력 단자(104)에 접속되어 있으며, 레귤레이터(110) 내에서 변환된 직류 전압을 제 1 전력 출력 단자(104)에 출력한다. 제 2 출력부(114)는 레귤레이터 장치(100)의 제 2 전력 출력 단자(106)에 접속되어 있으며, 레귤레이터(110) 내에서 변환된 직류 전압을 제 2 전력 출력 단자(106)에 출력한다.
메모리(113)는 효율 측정부(116)에 의해 계산된 레귤레이터(110)의 출력 전류에 대한 전력 변환 효율의 특성을 나타내는 변환 효율 특성 정보가 저장된 기억부이다. 메모리(113)는 예를 들면 변환 효율 특성 정보를 일시적으로 유지하는 휘발성의 메모리여도 되고, 비휘발성의 메모리여도 된다.
인터페이스부(115)는 컨트롤러 IC(140)와 접속되어 있으며, 컨트롤러 IC(140) 내의 인터페이스부(115)와의 사이에서 데이터의 입출력 처리를 행한다. 예를 들면, 인터페이스부(115)는 메모리(113)에 저장된 변환 효율 특성 정보를 컨트롤러 IC(140)에 송신한다. 또한, 예를 들면 인터페이스부(115)는 컨트롤러 IC(140)로부터 송신된 출력 전환 지시의 신호를 출력 제어부(130)에 출력한다.
효율 측정부(116)는 효율 계산부(118), 출력 전력 측정부(120), 및 입력 전력 측정부(122)를 구비한다. 입력 전력 측정부(122)는 입력부(111)에 접속되어 있으며, 입력부(111)에 있어서의 전력을 측정한다. 출력 전력 측정부(120)는 제 2 출력부(114)에 접속되어 있으며, 제 2 출력부(114)에 있어서의 전력을 측정한다.
효율 계산부(118)는 예를 들면 CPU(Central Processing Unit: 중앙 연산 장치)에서 실현되고, 입력 전력 측정부(122)에서 측정된 입력 전력에 대한 출력 전력 측정부(120)에서 계측된 출력 전력의 비를 구함으로써 전력 변환 효율을 구한다. 또한, 효율 계산부(118)는 의사 부하(400)에 흐르는 전류값에 따른 전력 변환 효율의 특성을 구한다. 효율 계산부(118)에 의해 구해진 전력 변환 효율의 특성을 나타내는 변환 효율 특성 정보는, 메모리(113)에 저장된다. 한편, 효율 계산부(118)에 의해 구해진 변환 효율 특성 정보는, 메모리(113)에 저장하지 않고, 인터페이스부(115)를 통해서 컨트롤러 IC(140)에 송신하여, 메모리(142)에 저장하도록 해도 된다.
FET(132)는 출력 제어부(130)에 의해 온/오프 제어가 행해지는 스위칭 소자이며, 예를 들면 P형의 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)를 이용할 수 있다. FET(134)는 출력 제어부(130)에 의해 온/오프 제어가 행해지는 스위칭 소자이며, 예를 들면 N형의 MOSFET를 이용할 수 있다.
FET(132) 및 FET(134)는 드레인 단자끼리가 접속되어 있으며, FET(132)의 소스는 입력부(111)에 접속되고, FET(134)의 소스는 접지된다. 또한, FET(132) 및 FET(134)의 게이트는 출력 제어부(130)에 접속되고, 출력 제어부(130)로부터 출력되는 구동 신호에 의해 FET(132) 및 FET(134)의 온/오프 제어가 행해진다.
출력 제어부(130)는 FET(132) 및 FET(134)에 대하여 구동 신호를 송신함으로써, FET(132) 및 FET(134)의 온/오프 제어를 행하고, 입력 전력을 소망하는 출력 전력으로 변환하는 처리를 행한다. 또한, 출력 제어부(130)는 전환부(136)에 대하여 전환 신호를 송신한다. 전환 신호는, 레귤레이터(110)에 의해 변환된 전력을, 제 1 출력부(112)로부터 출력할지, 제 2 출력부(114)로부터 출력할지, 또는 제 1 출력부(112), 제 2 출력부(114) 중 어느 쪽으로부터도 출력하지 않을지의 전환을 지시하는 신호이다.
전환부(136)에는 FET(132) 및 FET(134)의 드레인 단자로부터 출력되는 출력 전력이 입력된다. 또한, 전환부(136)에는 출력 제어부(130)로부터 출력되는 전환 신호가 입력된다. 전환부(136)는 전환 신호에 의거하여 출력 전력을, 제 1 출력부(112)로부터 출력할지, 제 2 출력부(114)로부터 출력할지, 또는 제 1 출력부(112), 제 2 출력부(114) 의 어느 쪽으로부터도 출력하지 않을지의 전환을 행한다. 이에 따라, 레귤레이터(110)는 부하(300)에 전력을 공급해서 무선 통신 기기 또는 정보 처리 기기를 동작시킬지, 의사 부하(400)에 전력을 공급해서 전력 변환 효율의 특성을 측정할지, 또는 전력 출력을 행하지 않을지의 어느 하나의 상태로 제어된다.
에러 앰프(124)에는, 제 1 출력부(112) 또는 제 2 출력부(114)로부터 출력된 출력 전압이 입력됨과 함께, 기준 전압용 전원(125)으로부터 출력되는 기준 전압이 입력되고, 출력 전압과 기준 전압의 차분을 증폭해서 출력한다.
컴퍼레이터(126)에는, 에러 앰프(124)로부터 출력되는 오차 전압과, 발신기(128)로부터 출력되는 펄스 전압이 입력된다. 컴퍼레이터(126)는 펄스 전압에 의해 결정되는 소정의 타이밍에서 오차 전압을 받아 들이고, 출력 제어부(130)에 입력한다. 이 결과, 출력 제어부(130)에 의해 FET(132) 및 FET(134)의 구동 제어가 행하여지고, 입력 전력이 소정의 출력 전력으로 변환된다.
다음으로, 실시예1의 호스트 컨트롤부의 구성에 관하여 설명한다. 도 5는 호스트 컨트롤부의 구성을 나타내는 도면이다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 호스트 컨트롤부(200)는 인터페이스부(202), 레귤레이터 선택 정보 통지부(204), 및 모니터링부(206)를 구비한다.
인터페이스부(202)는 컨트롤러 IC(140)의 인터페이스부(144)와 접속되어, 인터페이스부(144)와의 사이에서 데이터의 입출력 처리를 행한다. 예를 들면, 인터페이스부(202)는 인터페이스부(144)를 통해서 메모리(142) 내에 저장된 변환 효율 특성 정보를 판독한다. 또한, 인터페이스부(202)는 인터페이스부(144)를 통해서, 부하(300)에 출력을 행하는 레귤레이터 및 의사 부하(400)에 출력을 행하는 레귤레이터를 선택하는 지시 신호를 컨트롤러 IC(140)에 송신한다.
레귤레이터 선택 정보 통지부(204)는 부하(300)에 출력을 행하는 레귤레이터 및 의사 부하(400)에 출력을 행하는 레귤레이터를 선택하는 지시 신호를 인터페이스부(202) 및 인터페이스부(144)를 통해서, 컨트롤러 IC(140)에 송신한다.
모니터링부(206)는 인터페이스부(202)를 통해서 판독된 변환 효율 특성 정보를, 예를 들면 표시부에 표시함으로써 유저에게 모니터링시키는 처리부이다.
다음으로, 레귤레이터 장치(100)의 출력 전환 처리의 내용에 관하여 설명한다. 도 6은 레귤레이터 장치의 출력 전환 처리의 플로차트이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 제어부(146)는 우선, 각 레귤레이터(110A, 110B, 110C)의 특성(전력 변환 효율의 특성)을 메모리(142)로부터 판독한다(스텝 S101).
계속해서, 제어부(146)는 판독한 각 레귤레이터(110A, 110B, 110C)의 특성을 매핑한다(스텝 S102). 계속해서, 제어부(146)는 전류계(156)로 검출된 부하(300)에 흐르는 출력 전류값을 인식한다(스텝 S103).
제어부(146)는 레귤레이터(110A, 110B, 110C) 중에서 출력 전류값에 있어서 전력 변환 효율이 가장 높은 레귤레이터를 선택한다(스텝 S104). 계속해서, 제어부(146)는 선택한 레귤레이터가 타당한지의 여부를 판정한다(스텝 S105). 제어부(146)는 선택한 레귤레이터가 타당하지 않다고 판정하면(스텝 S105, No), 스텝 S103으로 돌아간다. 이것은, 예를 들면 부하(300)에 현상 출력을 행하고 있는 레귤레이터가 선택된 것으로 하면, 레귤레이터의 전환을 행하지 않아도 되므로, 전환을 행하지 않고 스텝 S103으로 돌아간다는 것이다.
한편, 제어부(146)는 선택한 레귤레이터가 타당하다고 판정하면(스텝 S105, Yes), 타당하다고 판단된 레귤레이터에 전환하는 지시를 행한다(스텝 S106). 이것은, 예를 들면 부하(300)에 현상 출력을 행하고 있는 레귤레이터 이외의 레귤레이터가 선택된 것으로 하면, 선택된 레귤레이터로의 전환을 행한다는 것이다. 이 경우, 제어부(146)는 선택된 레귤레이터로 전환하는 것을 나타내는 전환 신호를, 인터페이스부(144)를 통해서 부하(300)에 현상 출력을 행하고 있는 레귤레이터와 선택된 레귤레이터에 송신한다. 부하(300)에 현상 출력을 행하고 있는 레귤레이터는, 전환 신호를 수신하면, 부하(300)로의 출력을 정지한다. 한편, 선택된 레귤레이터는 전환 신호를 수신하면, 부하(300)로의 출력을 개시한다.
계속해서, 제어부(146)는 전환 신호를 수신해서 부하(300)에 출력을 행하고 있는 레귤레이터 이외의 레귤레이터 중에서, 의사 부하(400)에 출력을 행해서 측정을 행하는 레귤레이터를 선택한다(스텝 S107). 그리고, 선택된 레귤레이터에 대하여, 의사 부하(400)에 출력을 개시하는 지시를 행한다(스텝 S108).
예를 들면, 제어부(146)는 스텝 S107에서 선택된 레귤레이터에 대하여, 인터페이스부(144)를 통해서, 의사 부하(400)에 출력을 행하고 전력 변환 효율의 특성을 측정하는 것을 나타내는 측정 지시 신호를 송신한다. 스텝 S107에서 선택된 레귤레이터는, 측정 지시 신호를 수신하면, 의사 부하(400)에 출력을 개시함과 함께, 의사 부하(400)로의 출력 전류의 변화에 대응하여, 전력 변환 효율의 특성을 측정한다.
예를 들면, 제어부(146)에 의해, 부하(300)에 출력을 행하는 출력용 레귤레이터로서 레귤레이터(110A)가 선택되고, 의사 부하(400)에 출력을 행하는 측정용 레귤레이터로서 레귤레이터(110B)가 선택된 것으로 한다. 이 경우, 레귤레이터(110A)의 전환부는, 레귤레이터(110A)에 의해 변환된 전압의 출력처를, 제 1 출력부(112)(Vout1)로 전환하여, 부하(300)에 전력을 공급한다. 또한, 레귤레이터(110B)의 전환부는, 레귤레이터(110B)에 의해 전환된 전압의 출력처를, 제 2 출력부(114)(Vout2)로 전환하여, 의사 부하(400)에 전력을 공급한다. 또한, 레귤레이터(110C)의 전환부는, 레귤레이터(110C)에 의해 변환된 전압을, 제 1 출력부(112)(Vout1) 및 제 2 출력부(114)(Vout2) 중 어느 것으로부터도 출력되지 않도록 한다.
다음으로, 실시예1의 레귤레이터 장치(100)의 메모리(142)에 있어서의 레지스터의 구성의 일례에 관하여 설명한다. 도 7은 레지스터의 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 도 8은 기동 레귤레이터의 레지스터의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 메모리(142)에 있어서의 레지스터는, D0∼D7의 8비트 구성으로 할 수 있다. 예를 들면, 레지스터 D0∼D5는 미사용으로 하고, 레지스터 D6, D7을 기동 시에 사용하는 레귤레이터를 설정하기 위한 레지스터로 할 수 있다.
예를 들면, 도 8에 나타내는 바와 같이, 레지스터 D6, D7이 함께 「0」으로 설정된 경우는, 레귤레이터 No「1」의 레귤레이터가 기동 레귤레이터로서 설정된다. 또한, 도 8에 나타내는 바와 같이 레지스터 D6이 「1」, D7이 「0」으로 설정된 경우는, 레귤레이터 No 「2」의 레귤레이터가 기동 레귤레이터로서 설정된다. 또한, 도 8에 나타내는 바와 같이, 레지스터 D6이 「0」, D7이 「1」로 설정된 경우는, 레귤레이터 No「3」의 레귤레이터가 기동 레귤레이터로서 설정된다. 또한, 도 8에 나타내는 바와 같이, 레지스터 D6, D7이 함께 「1」로 설정된 경우에는, 레귤레이터 No「4」의 레귤레이터가 기동 레귤레이터로서 설정된다.
제어부(146)는 무선 통신 기기 또는 정보 처리 기기의 기동 시에는, 부하(300)에 전류가 흐르지 않으므로, 출력 전류값에 근거하는 레귤레이터의 선택을 행할 수 없다. 그래서, 제어부(146)는 무선 통신 기기 또는 정보 처리 기기의 기동 시에는, 미리 설정된 레귤레이터를 부하(300)에 출력을 행하는 레귤레이터로서 선택한다. 보다 구체적으로는, 제어부(146)는 무선 통신 기기 또는 정보 처리 기기의 기동 시에는, 메모리(142)의 레지스터 D6, D7를 읽고, 레지스터 D6, D7의 값에 따른 레귤레이터를 기동용 레귤레이터로서 선택한다.
(실시예2)
다음으로, 실시예2의 레귤레이터 장치(100)에 관하여 설명한다. 실시예2의 레귤레이터 장치(100)는, 메모리(142)에 있어서의 레지스터의 구성 및 레지스터의 구성에 관련되는 처리가 상이한 것 이외는, 실시예1의 레귤레이터 장치와 마찬가지이다. 그래서, 실시예1과 상이한 부분만을 설명하고, 그 외의 실시예1과 마찬가지의 구성에 관해서는 설명을 생략한다.
제 2 실시예의 레귤레이터 장치(100)의 메모리(142)에 있어서의 레지스터의 구성을 설명한다. 도 9는 레지스터의 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 도 10은 출력 전류 레지스터의 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 도 11은 선택/측정 레귤레이터의 레지스터의 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 도 12는 선택 효율/측정 효율의 레지스터의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 메모리(142)에 있어서의 레지스터는, D0∼D23의 24비트 구성으로 할 수 있다. 예를 들면, 레지스터 D0∼D5는 레귤레이터의 전력 변환 효율을 저장하는 측정 효율 레지스터로 하고, 레지스터 D6, D7은 전력 변환 효율의 측정을 행하는 레귤레이터를 설정하는 측정 레귤레이터 레지스터로 할 수 있다. 또한, 레지스터 D8∼D13은 부하(300)에 출력을 행하고 있는 레귤레이터의 전력 변환 효율을 저장하는 선택 효율 레지스터로 하고, 레지스터 D14, D15는 부하(300)에 출력을 행하고 있는 레귤레이터를 설정하는 선택 레귤레이터 레지스터로 할 수 있다. 또한, 레지스터 D16∼D19는 출력 전류를 설정하는 레지스터로 하고, 레지스터 D20∼D23은 미사용으로 할 수 있다.
예를 들면, 도 10에 나타내는 바와 같이, 출력 전류 레지스터는 D16∼D19의 4비트로 구성되어, 예를 들면 출력 전류를 0(A)부터 15(A)까지 1(A)마다 설정할 수 있다. 또한, 출력 전류를 1(A)마다 설정하는 것에 한정하지 않고, 예를 들면 0(A)부터 5(A)마다 75(A)까지 설정할 수 있다.
또한, 도 11에 나타내는 바와 같이, 선택/측정 레귤레이터의 레지스터는, D14/D6, D15/D7의 2비트로 구성된다. 예를 들면, 레지스터 D6, D7이 함께 「0」으로 설정된 경우는, 레귤레이터 No「1」의 레귤레이터가 측정 레귤레이터로서 설정된다. 또한, 레지스터 D14, D15가 함께 「0」으로 설정된 경우는, 레귤레이터 No「1」의 레귤레이터가 선택 레귤레이터로서 설정된다.
또한, 도 12에 나타내는 바와 같이, 선택 효율/측정 효율의 레지스터는, 레지스터 D8/D0∼D13/D5의 6비트로 구성되고, 예를 들면 최대 효율(최대 전력 변환 효율)을 100%로 하여 1%마다 37%까지 설정할 수 있다. 또한, 전력 변환 효율을 1%마다 설정하는 것에 한하지 않고, 예를 들면 최대 효율을 100%로 하여 1.5%마다 5.5%까지 설정할 수 있다.
예를 들면, 도 10에 나타낸 출력 전류 레지스터의 레지스터 D16이 「1」로 설정되고, 레지스터 D17∼D19가 「0」으로 설정되어 있는 경우에는 출력 전류는 1(A)가 된다. 이 경우, 도 11, 도 12에 나타낸 레지스터 D0∼D15에는, 출력 전류가 1(A)인 경우에 있어서의 측정 레귤레이터의 전력 변환 효율 및 선택 레귤레이터의 전력 변환 효율 등이 저장된다. 따라서, 레지스터 D0∼D15는 16가지의 출력 전류값(0(A)∼15(A))에 따라 16가지 설정되게 된다.
다음으로, 제 2 실시예에 있어서의 제어부(146)에 의한 레귤레이터의 선택 처리의 상세에 관하여 설명한다. 도 13은 레귤레이터의 선택 처리의 플로차트이다. 도 13의 예는, 4개의 레귤레이터가 있을 경우의 레귤레이터의 선택 처리를 나타내는 것이다.
도 13에 나타내는 바와 같이, 제어부(146)는 우선, 출력 전류값마다에 레귤레이터의 선택 처리를 행하기 위해서, 출력 전류의 파라미터 i를 「0」으로 초기화한다(스텝 S201). 계속해서, 제어부(146)는 출력 전류(i)에 있어서의 선택 레귤레이터(rc)의 선택 효율(전력 변환 효율: ec)을 판독한다(스텝 S202). 다음으로, 제어부(146)는 선택 레귤레이터와의 비교 대상이 되는 비교 레귤레이터용의 파라미터 r을 「1」로 초기화한다(스텝 S203).
계속해서, 제어부(146)는 비교 레귤레이터를 r로 설정한다(스텝 S204). 계속해서, 제어부(146)는 비교 레귤레이터(r)의 출력 전류(i)에 있어서의 효율(전력 변환 효율: er)을 판독한다(스텝 S205). 그리고, 제어부(146)는 전력 변환 효율(er)이 전력 변환 효율(ec)보다 큰지의 여부를 판정한다(스텝 S206).
제어부(146)는 전력 변환 효율(er)이 전력 변환 효율(ec)보다 크다고 판정하면(스텝 S206, Yes), 선택 레귤레이터와 선택 효율을 r로 변경한다(스텝 S207). 즉, 선택 레귤레이터의 전력 변환 효율보다 비교 레귤레이터의 전력 변환 효율의 쪽이 높은 경우는, 비교 레귤레이터를 선택 레귤레이터로 하고, 비교 레귤레이터의 전력 변환 효율을 선택 레귤레이터의 전력 변환 효율로 한다.
제어부(146)는 스텝 S207의 후, 또는 전력 변환 효율(er)이 전력 변환 효율(ec)보다 크지 않다고 판정하면(스텝 S206, No), 파라미터 r을 인크리먼트한다(스텝 S208). 계속해서, 제어부(146)는 파라미터 r의 값이 max값인 4보다 큰지의 여부를 판정한다(스텝 S209).
제어부(146)는 파라미터 r의 값이 max값인 4보다 크지 않다고 판정하면(스텝 S209, No), 스텝 S204로 되돌아오고, 스텝 S204∼스텝 S208의 처리를 반복한다.
한편, 제어부(146)는 파라미터 r의 값이 max값인 4보다 크다고 판정하면(스텝 S209, Yes), 그 시점에서 선택되어 있는 선택 레귤레이터와 선택 효율을 레지스터에 저장한다(스텝 S210). 즉, 제어부(146)는 4개의 레귤레이터 중, 출력 전류(i)에 있어서 가장 전력 변환 효율이 높은 레귤레이터와 그 레귤레이터의 전력 변환 효율을 레지스터에 저장한다.
계속해서, 제어부(146)는 파라미터 i를 인크리먼트한다(스텝 S211). 제어부(146)는 파라미터 i가 max값인 15보다 큰지의 여부를 판정한다(스텝 S212). 제어부(146)는 파라미터 i가 max값인 15보다 크다고 판정하면(스텝 S212, Yes), 처리를 종료한다. 한편, 제어부(146)는 파라미터 i가 max값인 15보다 크지 않다고 판정하면(스텝 S212, No), 스텝 S202로 되돌아오고, 스텝 S202∼스텝 S211의 처리를 반복한다. 즉, 제어부(146)는 출력 전류가 0(A)∼15(A)인 경우에 대해서, 1(A)마다 전력 변환 효율이 가장 높은 레귤레이터와 그 레귤레이터의 전력 변환 효율을 레지스터에 저장하게 된다.
(실시예3)
다음으로, 실시예3의 레귤레이터 장치(100)에 관하여 설명한다. 실시예3의 레귤레이터 장치(100)는, 메모리(142)에 있어서의 레지스터의 구성 및 레지스터의 구성에 관련되는 처리가 상이한 것 이외는, 실시예1의 레귤레이터 장치와 마찬가지이다. 그래서, 실시예1과 상이한 부분만을 설명하고, 그 외의 실시예1과 마찬가지의 구성에 관해서는 설명을 생략한다.
제 3 실시예의 레귤레이터 장치(100)의 메모리(142)에 있어서의 레지스터의 구성을 설명한다. 도 14는 레지스터의 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 도 15는 온도 레지스터의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 14에 나타내는 바와 같이, 메모리(142)에 있어서의 레지스터는, D0∼D23의 24비트 구성으로 할 수 있다. 레지스터 D0∼D19는 도 9에서 설명한 레지스터의 구성예와 마찬가지이므로, 설명을 생략한다. 레지스터 D20∼D23은 레귤레이터의 온도를 저장하는 온도 레지스터로 할 수 있다.
예를 들면, 도 15에 나타내는 바와 같이, 온도 레지스터는 D20∼D23의 4비트로 구성되고, 예를 들면 레귤레이터의 온도를 10(℃)부터 85(℃)까지 5(℃)마다 설정할 수 있다. 또한, 온도를 5(℃)마다 설정하는 것에 한하지 않고, 예를 들면 10(℃)부터 10(℃)마다 160(℃)까지 설정할 수 있다.
예를 들면, 도 14에 나타낸 출력 전류 레지스터의 레지스터 D16이 「1」로 설정되고, 레지스터 D17∼D19가 「0」으로 설정되어 있는 경우는, 출력 전류는 1(A)가 된다. 또한, 도 15에 나타낸 온도 레지스터의 레지스터 D20이 「1」로 설정되고, 레지스터 D21∼D23이 「0」으로 설정되어 있는 경우는, 레귤레이터의 온도는 15(℃)가 된다. 이 경우, 도 14에 나타낸 레지스터 D0∼D15에는, 출력 전류가 1(A), 또한 레귤레이터의 온도가 15(℃)인 경우에 있어서의 측정 레귤레이터의 전력 변환 효율 및 선택 레귤레이터의 전력 변환 효율 등이 저장된다. 따라서, 레지스터 D0∼D15는 16가지의 출력 전류값(0(A)∼15(A)) 및 16가지의 레귤레이터의 온도(10(℃)∼85(℃))에 따라 256가지 설정되게 된다.
이 경우, 제어부(146)는 제 1 전력 출력 단자(104)로부터 출력되는 전류값과, 레귤레이터(110A, 110B, 110C)의 온도와, 메모리(142)에 저장된 레지스터의 정보(변환 효율 특성 정보)에 의거하여, 부하(300)에 출력을 행하는 레귤레이터를 선택한다. 즉, 일반적으로 레귤레이터는 온도로 전력 변환 효율이 변화되기 때문에, 제어부(146)는 부하(300)로의 출력 전류값 및 레귤레이터의 온도에 있어서, 가장 전력 변환 효율이 높은 레귤레이터를 부하(300)로의 출력용 레귤레이터로서 선택한다.
(실시예4)
다음으로, 실시예4의 레귤레이터 장치(100)에 관하여 설명한다. 실시예4의 레귤레이터 장치(100)는, 메모리(142)에 있어서의 레지스터의 구성 및 레지스터의 구성에 관련되는 처리가 상이한 것 이외는, 실시예1의 레귤레이터 장치와 마찬가지이다. 그래서, 실시예1과 상이한 부분만을 설명하고, 그 외의 실시예1과 마찬가지의 구성에 관해서는 설명을 생략한다.
제 4 실시예의 레귤레이터 장치(100)의 메모리(142)에 있어서의 레지스터의 구성을 설명한다. 도 16은 레지스터의 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 도 17은 평균 동작 온도 레지스터의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 16에 나타내는 바와 같이, 메모리(142)에 있어서의 레지스터는, D24∼D39의 16비트 구성으로 할 수 있다. 레지스터 D24∼D31은 레귤레이터의 가동 시간을 나타내는 가동 시간 레지스터로 할 수 있다. 또한, 레지스터 D32∼D35는 레귤레이터의 평균 동작 온도를 나타내는 평균 동작 온도 레지스터로 할 수 있다. 또한, D36∼D39은 미사용으로 할 수 있다.
예를 들면, 가동 시간 레지스터는, 레지스터 D24∼D31의 8비트로 구성되고, 레귤레이터의 가동 시간을 256가지로 설정할 수 있다. 또한 도 17에 나타내는 바와 같이, 평균 온도 레지스터는 D32∼D35의 4비트로 구성되고, 예를 들면 레귤레이터의 평균 동작 온도를 10(℃)부터 85(℃)까지 5(℃)마다 설정할 수 있다. 또한, 온도를 5(℃)마다 설정하는 것에 한하지 않고, 예를 들면 10(℃)부터 10(℃)마다 160(℃)까지 설정할 수도 있다.
다음으로, 제 4 실시예에 있어서의 제어부(146)의 레귤레이터의 평균 동작 온도의 측정 처리에 관하여 설명한다. 도 18은 평균 동작 온도의 측정 처리의 플로차트이다. 도 19는 온도 측정 인터벌의 변경예를 나타내는 도면이다.
도 18에 나타내는 바와 같이, 제어부(146)는 우선, 타이머를 개시한다(스텝 S301). 계속해서, 제어부(146)는 타이머를 개시하고나서, 온도 측정을 행하는 간격인 n시간이 경과했는지의 여부를 판정한다(스텝 S302).
제어부(146)는 타이머를 개시하고나서 n시간이 경과하고 있지 않다고 판정하면(스텝 S302, No), 스텝 S302로 돌아간다. 한편, 제어부(146)는 타이머를 개시하고나서 n시간이 경과했다고 판정하면(스텝 S302, Yes), 레귤레이터의 온도를 측정한다(스텝 S303). 계속해서, 제어부(146)는 메모리(142)의 평균 온도 레지스터로부터 평균 동작 온도를 판독한다(스텝 S304). 계속해서, 제어부(146)는 메모리(142)의 가동 시간 레지스터로부터 레귤레이터의 가동 시간을 판독한다(스텝 S305).
계속해서, 제어부(146)는 이하의 식에 의해 평균 동작 온도에 관한 파라미터 t를 구한다(스텝 S306). t=(측정 온도×(현시간-가동 시간))+(평균 동작 온도×가동 시간)/현시간
단, 현시간=가동 시간+n이다. 계속해서, 제어부(146)는 스텝 S306에서 구해진 평균 동작 온도(t)와, 현재의 레귤레이터의 가동 시간(h)을 레지스터에 저장한다(스텝 S307). 계속해서, 제어부(146)는 스텝 S306에서 구해진 평균 동작 온도(t)가, 미리 설정된 소정의 온도(x)를 초과하고 있는지의 여부를 판정한다(스텝 S308).
제어부(146)는 스텝 S306에서 구해진 평균 동작 온도(t)가, 미리 설정된 소정의 온도(x)를 초과하고 있다고 판정하면(스텝 S308, Yes), 온도 측정을 행하는 간격인 n을 1/2로 설정해서(스텝 S309), 처리를 종료한다. 즉, 온도 측정을 행하는 간격을 짧게 한다. 한편, 여기서는, 온도 측정을 행하는 간격인 n을 1/2로 설정하는 예를 나타냈지만, 이에 한정하지 않고, 예를 들면 1/3 등 온도 측정을 행하는 간격을 짧게 하는 것이면 된다.
한편, 제어부는 스텝 S306에서 구해진 평균 동작 온도(t)가, 미리 설정된 소정의 온도(x)를 초과하고 있지 않다고 판정하면(스텝 S308, No), 처리를 종료한다.
도 19는 온도 측정 인터벌의 변경예를 나타내는 도면이고, 횡축은 시간 경과를 나타내며, 종축은 레귤레이터의 평균 동작 온도를 나타낸다. 도 19에 있어서, 그래프(210)는 레귤레이터의 평균 동작 온도의 추이를 나타내는 그래프이며, 온도(211)는 미리 설정된 소정의 온도이다. 또한, 도 19에 있어서, 라인(212)은 레귤레이터의 온도 측정이 이루어지는 타이밍을 나타내고 있다. 도 19에 나타내는 바와 같이, 레귤레이터의 평균 동작 온도의 추이를 나타내는 그래프(210)가, 미리 설정된 소정의 온도(211)보다 커지면, 제어부(146)는 온도 측정을 행하는 간격(라인(212)과 라인(212) 사이의 간격)을 짧게 한다.
(실시예5)
다음으로, 실시예5의 레귤레이터 장치(100)에 관하여 설명한다. 실시예5의 레귤레이터 장치(100)는 호스트 컨트롤부(200)로부터 수신한 레귤레이터의 전환 신호에 의거하여 레귤레이터의 전환 처리를 행하는 점 이외는, 실시예1의 레귤레이터 장치와 마찬가지이다. 그래서, 실시예1과 상이한 부분만을 설명하고, 그 외의 실시예1과 마찬가지의 구성에 관해서는 설명을 생략한다.
제 5 실시예의 레귤레이터 장치(100)에 있어서의, 호스트 컨트롤부(200)로부터 레귤레이터의 전환 신호를 수신했을 때의 레귤레이터의 전환 판정 처리에 관하여 설명한다. 도 20은 레귤레이터의 전환 판정 처리의 플로차트이다.
제어부(146)는 우선, 호스트 컨트롤부(200)로부터 송신된 전환 신호(s)를 수신한다(스텝 S401). 계속해서, 제어부(146)는 전류계(156)로 계측된 현재의 출력 전류값(i)을 판독한다(스텝 S402).
계속해서, 제어부(146)는 선택 효율 레지스터로부터 출력 전류값(i)에 있어서의 전력 변환 효율(ic)을 판독한다(스텝 S403). 계속해서, 제어부(146)는 전환 신호(s)로 지정된 레귤레이터(r)의 출력 전류값(i)에 있어서의 전력 변환 효율(ie)을 판독한다(스텝 S404).
제어부(146)는 전력 변환 효율(ie)이 전력 변환 효율(ic)보다 큰지의 여부를 판정한다(스텝 S405). 제어부(146)는 전력 변환 효율(ie)이 전력 변환 효율(ic)보다 크다고 판정하면(스텝 S405, Yes), 부하(300)에 출력을 행하는 레귤레이터를, 전환 신호(s)로 지정된 레귤레이터(r)로 전환해서(스텝 S406), 처리를 종료한다. 한편, 제어부(146)는 전력 변환 효율(ie)이 전력 변환 효율(ic)보다 크지 않다고 판정하면(스텝 S405, No), 레귤레이터의 전환을 행하지 않고 그대로 처리를 종료한다.
즉, 제어부(146)는 전환 신호(s)를 수신하면, 현재의 부하 전류에 있어서의, 부하(300)로의 출력을 행하고 있는 레귤레이터의 전력 변환 효율과 전환 신호(s)로 지정된 레귤레이터의 전력 변환 효율을 비교한다. 그리고, 제어부(146)는 전환 신호(s)로 지정된 레귤레이터의 전력 변환 효율 쪽이 높을 경우에는, 부하(300)에 출력을 행하는 레귤레이터를, 전환 신호(s)로 지정된 레귤레이터로 전환한다.
한편, 부하(300)로의 출력을 행하고 있는 레귤레이터의 전력 변환 효율과 전환 신호(s)로 지정된 레귤레이터의 전력 변환 효율을 비교하는 예를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 제어부(146)는 전환 신호(s)를 수신하면, 부하(300)에 출력을 행하는 레귤레이터를, 강제적으로 전환 신호(s)로 지정된 레귤레이터로 전환할 수 있다.
(실시예6)
다음으로, 실시예6의 레귤레이터 장치(100)에 관하여 설명한다. 실시예6의 레귤레이터 장치(100)는, 메모리(142)에 있어서의 레지스터의 구성 및 레지스터의 구성에 관련되는 처리가 상이한 것 이외는, 실시예1의 레귤레이터 장치와 마찬가지이다. 그래서, 실시예1과 상이한 부분만을 설명하고, 그 외의 실시예1과 마찬가지의 구성에 관해서는 설명을 생략한다.
제 6 실시예의 레귤레이터 장치(100)의 메모리(142)에 있어서의 레지스터의 구성을 설명한다. 도 21은 레지스터의 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 도 22는 워닝 레지스터의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 21에 나타내는 바와 같이, 메모리(142)에 있어서의 레지스터는, D0∼D7의 8비트 구성으로 할 수도 있다. 예를 들면, 레지스터 D0∼D3은 미사용으로 할 수 있다. 또한, 레지스터 D4∼D7은 전력 변환 효율이 미리 설정된 하한값보다도 작은 이상 레귤레이터를 설정하는 워닝 레지스터로 할 수 있다.
예를 들면, 도 22에 나타내는 바와 같이 워닝 레지스터는 D4∼D7의 4비트로 구성되고, 예를 들면 4개의 레귤레이터 중, 어느 레귤레이터가 이상 레귤레이터일지(어느 레귤레이터의 전력 변환 효율이 하한값보다 작게 되어 있는지)를 설정할 수 있다. 예를 들면, 레지스터 D4∼D7이 어느 것이나 「0」으로 설정되어 있는 경우는, 이상 레귤레이터는 없게 된다. 또한, 예를 들면 레지스터 D4가 「1」로 설정되고, 레지스터 D5∼D7이 「0」으로 설정되어 있는 경우는, 레귤레이터 No가 「1」인 레귤레이터가 이상 레귤레이터인 것을 알 수 있다.
다음으로, 레귤레이터의 전력 변환 효율을 감시해서 워닝 레지스터를 설정하는 처리의 내용에 관하여 설명한다. 도 23은 효율 감시 처리의 플로차트이다.
도 23에 나타내는 바와 같이, 제어부(146)는 우선, 하한 효율(el)을 예를 들면 60%로 설정한다(스텝 S501). 계속해서, 제어부(146)는 측정 효율 레지스터로부터 레귤레이터의 전력 변환 효율(er)을 판독한다(스텝 S502). 계속해서, 제어부(146)는 전력 변환 효율(er)이 하한 효율(el)보다 작은지의 여부를 판정한다(스텝 S503).
제어부(146)는 전력 변환 효율(er)이 하한 효율(el)보다 작다고 판정했을 경우(스텝 S503, Yes), 측정 레귤레이터(r)를 판독한다(스텝 S504). 예를 들면, 제어부(146)는 측정 레귤레이터(r)로서, 레귤레이터 No가 「2」인 레귤레이터를 판독한 것으로 한다.
제어부(146)는 판독한 측정 레귤레이터(r)에 의거하여 워닝 레지스터를 설정해서(스텝 S505), 처리를 종료한다. 예를 들면, 레귤레이터 No가 「2」인 레귤레이터가 판독되었을 경우에는, 제어부(146)는 레지스터 D5를 「1」로 설정한다. 즉, 전력 변환 효율(er)이 하한 효율(el)보다 작은 레귤레이터는, 경년 열화 등에 의해 전력 변환 효율이 악화한, 이상 레귤레이터로 간주되어 그 내용이 워닝 레지스터에 등록된다.
한편, 제어부(146)는 전력 변환 효율(er)이 하한 효율(el)보다 작지 않다고 판정했을 경우(스텝 S503, No), 이상 레귤레이터가 아니라고 간주하여, 처리를 종료한다.
다음으로, 워닝 레지스터에 의거하여 이상 레귤레이터인지의 여부의 판정을 행하는 처리에 관하여 설명한다. 도 24는 이상 레귤레이터 판정 처리의 플로차트이다.
도 24에 나타내는 바와 같이, 제어부(146)는 워닝 레지스터를 검색하기 위한 파라미터 j를 4로 초기화한다(스텝 S601). 계속해서, 제어부(146)는 워닝 레지스터 D(j)를 판독한다(스텝 S602).
계속해서, 제어부(146)는 D(j)가 「1」인지의 여부를 판정한다(스텝 S603). 제어부(146)는 D(j)가 「1」이라고 판정하면(스텝 S603, Yes), 재측정 플로를 실행한다(스텝 S604). 재측정 플로에 관해서는 도 25를 이용해서 후술한다.
제어부(146)는 스텝 S604의 후, 또는 D(j)가 「1」이 아니라고 판정하면(스텝 S603, No), 파라미터 i를 인크리먼트한다(스텝 S605). 계속해서, 제어부(146)는 파라미터 j가 7보다 큰지의 여부를 판정한다(스텝 S606).
제어부(146)는 파라미터 j가 7보다 크다고 판정하면(스텝 S606, Yes), 처리를 종료한다. 한편, 제어부(146)는 파라미터 j가 7보다 크지 않다고 판정하면(스텝 S606, No), 스텝 S602로 되돌아오고, 스텝 S602∼스텝 S605의 처리를 반복한다.
다음으로, 레귤레이터의 재측정 처리의 내용에 관하여 설명한다. 도 25는 레귤레이터의 재측정 처리의 플로차트이다.
도 25에 나타내는 바와 같이, 제어부(146)는 우선, 출력 전류값마다에 레귤레이터의 재측정 처리를 행하기 위해서, 출력 전류의 파라미터 i를 「0」으로 초기화한다(스텝 S701). 계속해서, 제어부(146)는 출력 전류(i)에 있어서의 선택 레귤레이터(rc)의 선택 효율(전력 변환 효율: ec)을 판독한다(스텝 S702). 다음으로, 제어부(146)는 선택 레귤레이터와의 비교 대상이 되는 비교 레귤레이터용의 파라미터 r을 「1」로 초기화한다(스텝 S703).
계속해서, 제어부(146)는 비교 레귤레이터를 r로 설정한다(스텝 S704). 계속해서, 제어부(146)는 비교 레귤레이터 r의 워닝 레지스터(wr)를 판독한다(스텝 S705). 계속해서, 제어부(146)는 워닝 레지스터(wr)의 값이 「0」인지의 여부를 판정한다(스텝 S706).
제어부(146)는 워닝 레지스터(wr)의 값이 「0」이라고 판정한 경우에는(스텝 S706, Yes), 비교 레귤레이터(r)의 출력 전류(i)에 있어서의 효율(전력 변환 효율: er)을 판독한다(스텝 S707). 그리고, 제어부(146)는 전력 변환 효율(er)이 전력 변환 효율(ec)보다 큰지의 여부를 판정한다(스텝 S708).
제어부(146)는 전력 변환 효율(er)이 전력 변환 효율(ec)보다 크다고 판정하면(스텝 S708, Yes), 선택 레귤레이터와 선택 효율을 r로 변경한다(스텝 S709). 즉, 선택 레귤레이터의 전력 변환 효율보다 비교 레귤레이터의 전력 변환 효율 쪽이 높은 경우는, 비교 레귤레이터를 선택 레귤레이터로 하고, 비교 레귤레이터의 전력 변환 효율을 선택 레귤레이터의 전력 변환 효율로 한다.
제어부(146)는 스텝 S709의 후, 워닝 레지스터(wr)의 값이 「0」이 아니라고 판정했을 경우(스텝 S706, No), 또는 전력 변환 효율(er)이 전력 변환 효율(ec)보다 크지 않다고 판정하면(스텝 S708, No), 파라미터 r을 인크리먼트한다(스텝 S710). 계속해서, 제어부(146)는 파라미터 r의 값이 max값인 4보다 큰지의 여부를 판정한다(스텝 S711).
제어부(146)는 파라미터 r의 값이 max값인 4보다 크지 않다고 판정하면(스텝 S711, No), 스텝 S704로 되돌아오고, 스텝 S704∼스텝 S710의 처리를 반복한다.
한편, 제어부(146)는 파라미터 r의 값이 max값인 4보다 크다고 판정하면(스텝 S711, Yes), 그 시점에서 선택되어 있는 선택 레귤레이터와 선택 효율을 레지스터에 저장한다(스텝 S712). 즉, 제어부(146)는 4개의 레귤레이터 중, 출력 전류(i)에 있어서 가장 전력 변환 효율이 높은 레귤레이터와 그 레귤레이터의 전력 변환 효율을 레지스터에 저장한다.
계속해서, 제어부(146)는 파라미터 i를 인크리먼트한다(스텝 S713). 제어부(146)는 파라미터 i가 max값인 15보다 큰지의 여부를 판정한다(스텝 S714). 제어부(146)는 파라미터 i가 max값인 15보다 크다고 판정하면(스텝 S714, Yes), 처리를 종료한다. 한편, 제어부(146)는 파라미터 i가 max값인 15보다 크지 않다고 판정하면(스텝 S714, No), 스텝 S702로 되돌아오고, 스텝 S702∼스텝 S713의 처리를 반복한다.
(실시예7)
다음으로, 실시예7의 레귤레이터 장치(100)에 관하여 설명한다. 실시예7의 레귤레이터 장치(100)는, 메모리(142)에 있어서의 레지스터의 구성 및 레지스터의 구성에 관련되는 처리가 상이한 것 이외는, 실시예1의 레귤레이터 장치와 마찬가지이다. 그래서, 실시예1과 상이한 부분만을 설명하고, 그 외의 실시예1과 동일한 구성에 관해서는 설명을 생략한다.
제 7 실시예의 레귤레이터 장치(100)의 메모리(142)에 있어서의 레지스터의 구성을 설명한다. 도 26은 레지스터의 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 도 27은 BUSY 레지스터의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 26에 나타내는 바와 같이, 메모리(142)에 있어서의 레지스터는, D0∼D7의 8비트 구성으로 할 수도 있다. 예를 들면, 레지스터 D0∼D3은 전력 변환 효율을 측정 중인 레귤레이터를 설정하는 BUSY 레지스터로 할 수 있다. 또한, 레지스터 D4∼D7은 미사용으로 할 수 있다.
예를 들면, 도 27에 나타내는 바와 같이, BUSY 레지스터는, D0∼D3의 4비트로 구성되고, 예를 들면 4개의 레귤레이터 중, 어느 레귤레이터가 BUSY 레귤레이터인지(어느 레귤레이터의 전력 변환 효율을 측정중인지)를 설정할 수 있다. 예를 들면, 레지스터 D0∼D3이 어느 것이나 「0」으로 설정되어 있는 경우에는, BUSY 레귤레이터는 없게 된다. 또한, 예를 들면 레지스터 D0이 「1」로 설정되고, 레지스터 D1∼D3이 「0」으로 설정되어 있는 경우에는, 레귤레이터 No가 「1」인 레귤레이터가 BUSY 레귤레이터인 것을 알 수 있다.
다음으로, BUSY 레지스터를 설정하는 처리의 설명을 행한다. 도 28은 BUSY 판정 처리의 플로차트이다. 도 28에 나타내는 바와 같이, 제어부(146)는 우선, 4개의 레귤레이터에 대해서 BUSY 판정 처리를 행하기 위한 파라미터 k를 「1」로 초기화한다(스텝 S801).
계속해서, 제어부(146)는 레귤레이터(k)의 BUSY 레지스터(rb)를 판독한다(스텝 S802). 계속해서, 제어부(146)는 판독한 BUSY 레지스터(rb)의 값이 「1」인지의 여부를 판정한다(스텝 S803).
제어부(146)는 BUSY 레지스터(rb)의 값이 「1」이라고 판정하면(스텝 S803, Yes), 컨트롤러 IC(140)에 있어서의 BUSY 레지스터를 설정한다(스텝 S804). 예를 들면, 레귤레이터 No가 「1」인 레귤레이터에 대해서 BUSY 레지스터(rb)의 값이 「1」이라고 판정한 경우는, 컨트롤러 IC(140)에 있어서의 BUSY 레지스터의 D1을 「1」로 설정한다.
제어부(146)는 스텝 S804의 후, 또는 BUSY 레지스터(rb)의 값이 「1」이 아니라고 판정하면(스텝 S803, No), 파라미터 k를 인크리먼트한다(스텝 S805). 계속해서, 제어부(146)는 파라미터 k의 값이 max값인 4보다 큰지의 여부를 판정한다(스텝 S806).
제어부(146)는 파라미터 k의 값이 max값인 4보다 크다고 판정하면(스텝 S806, Yes), 처리를 종료한다. 한편, 제어부(146)는 파라미터 k의 값이 max값인 4보다 크지 않다고 판정하면(스텝 S806, No), 스텝 S802로 되돌아오고, 스텝 S802∼스텝 S805의 처리를 반복한다. 이 처리에 의해, 컨트롤러 IC(140)는, 접속하는 레귤레이터의 BUSY 정보를 유지할 수 있다.
다음으로, 레귤레이터를 정지할 것인지의 여부의 판정 처리의 설명을 행한다. 도 29는 레귤레이터 정지 판정 처리의 플로차트이다. 도 29는, 제어부(146)가, 레귤레이터 No가 「1」인 레귤레이터로부터, 레귤레이터 No가 「2」인 레귤레이터로 전환 지시를 행했을 경우의 예를 나타낸다.
도 29에 나타내는 바와 같이, 우선 제어부는 레귤레이터의 전환 지시를 행한다(스텝 S901). 계속해서, 제어부(146)는 BUSY 레지스터 D(1)를 판독한다(스텝 S902). 계속해서, 제어부(146)는 BUSY 레지스터 D(1)의 값이 「0」인지의 여부를 판정한다(스텝 S903).
제어부(146)는 BUSY 레지스터 D(1)의 값이 「0」이라고 판정하면(스텝 S903, Yes), 레귤레이터 No가 「1」인 레귤레이터로부터, 레귤레이터 No가 「2」인 레귤레이터로의 전환을 실행한다(스텝 S904).
한편, 제어부(146)는 BUSY 레지스터 D(1)의 값이 「0」이 아니라고 판정하면(스텝 S903, No), 레귤레이터 No가 「2」인 레귤레이터가 BUSY, 즉 전력 변환 효율의 측정중이므로, 그대로 처리를 종료한다.
(실시예8)
다음으로, 실시예8의 레귤레이터 장치(100)에 관하여 설명한다. 실시예8의 레귤레이터 장치(100)는, 내부 클럭 카운터를 이용한 레귤레이터의 전환 처리를 행하는 것 이외는, 실시예1의 레귤레이터 장치와 마찬가지이다. 그래서, 실시예1과 상이한 부분만을 설명하고, 그 외의 실시예1과 마찬가지의 구성에 관해서는 설명을 생략한다.
제 8 실시예의 레귤레이터 장치(100)의 레귤레이터 전환 처리에 관하여 설명한다. 도 30은 내부 클럭 카운터를 이용한 전환 처리의 플로차트이다.
도 30에 나타내는 바와 같이, 우선 제어부(146)는 레귤레이터(110A, 110B, 110C)의 전력 변환 효율의 특성을 측정한다(스텝 S1001). 즉, 제어부(146)는 레귤레이터(110A, 110B, 110C) 중, 부하(300)에 흐르는 출력 전류에 대한 전력 변환 효율이 가장 높은 레귤레이터를 부하(300)로의 출력용 레귤레이터로서 선택한다. 예를 들면, 레귤레이터(110A)가 출력용 레귤레이터로서 선택된 것으로 한다. 이 경우, 제어부(146)는 출력용 레귤레이터(레귤레이터(110A)) 이외의 레귤레이터(레귤레이터(110B, 110C)) 중에서 의사 부하(400)를 이용해서 전력 변환 효율의 특성을 측정하는 레귤레이터를 선택한다. 예를 들면, 레귤레이터(110B)가 측정용 레귤레이터로서 선택된 것으로 한다.
제어부(146)는 의사 부하(400)의 임피던스를 가변시켜서 레귤레이터(110B)로부터 출력되는 전류를 변화시키면서, 전력 변환 효율의 특성을 측정하고, 레귤레이터(110B)의 메모리(113)에 변환 효율 특성 정보를 저장한다. 그리고, 제어부(146)는 메모리(113)에 저장된 변환 효율 특성 정보를 판독해서 메모리(142)에 저장한다.
예를 들면, 레귤레이터(110B)의 전력 변환 효율의 특성의 측정이 끝나면, 레귤레이터(110C)도 마찬가지로 전력 변환 효율의 특성의 측정을 행한다.
그 후, 출력용 레귤레이터가 레귤레이터(110B) 또는 레귤레이터(110C)로 전환되면, 레귤레이터(110A)를 측정용 레귤레이터로서 선택하고, 레귤레이터(110A)도 마찬가지로 전력 변환 효율의 특성의 측정을 행한다. 이렇게 하여, 제어부(146)는 레귤레이터(110A, 110B, 110C)의 전력 변환 효율의 특성을 측정한다.
계속해서, 제어부(146)는 레귤레이터(110A, 110B, 110C)의 전력 변환 효율의 특성을 매핑한다(스텝 S1002). 계속해서, 제어부(146)는 현재의 출력 전류값(i), 즉 전류계(156)로 검출된 전류값(i)을 인식한다(스텝 S1003).
계속해서, 제어부(146)는 현재 가동중인 레귤레이터로부터 출력 전류(i)에 대응하는 전력 변환 효율(ic)을 판독한다(스텝 S1004). 제어부(146)는 비교 대상이 되는 레귤레이터(r)로부터 출력 전류값(i)에 대응하는 전력 변환 효율(ie)을 판독한다(스텝 S1005).
제어부(146)는 전력 변환 효율(ie)이 전력 변환 효율(ic)보다 큰지의 여부를 판정한다(스텝 S1006). 제어부(146)는 전력 변환 효율(ie)이 전력 변환 효율(ic)보다 크지 않다고 판정하면(스텝 S1006, No), 스텝 S1003으로 되돌아오고, 스텝 S1003∼스텝 S1005의 처리를 반복한다.
한편, 제어부(146)는 전력 변환 효율(ie)이 전력 변환 효율(ic)보다 크다고 판정하면(스텝 S1006, Yes), 내부 CLK(CLOCK: 클럭)로부터의 신호의 카운트를 개시한다(스텝 S1007).
계속해서, 제어부(146)는 카운트수가 미리 설정된 소정의 횟수를 초과했는지의 여부를 판정한다(스텝 S1008). 제어부(146)는 카운트수가 미리 설정된 소정의 횟수를 초과하지 않고 있다고 판정하면(스텝 S1008, No), 스텝 S1003으로 되돌아오고, 스텝 S1003∼스텝 S1007의 처리를 반복한다.
한편, 제어부(146)는 카운트수가 미리 설정된 소정의 횟수를 초과했다고 판정하면(스텝 S1008, Yes), 재측정 플로를 실행한다(스텝 S1009). 이 재측정 플로는, 도 25에서 설명한 것과 마찬가지이므로, 설명을 생략한다.
계속해서, 제어부(146)는 레귤레이터(r)의 재측정을 행한 후의 출력 전류값(i)에 대응하는 전력 변환 효율(ie')을 판독한다(스텝 S1010). 계속해서, 제어부(146)는 전력 변환 효율(ie)이 전력 변환 효율(ie')보다 큰지의 여부를 판정한다(스텝 S1011).
제어부(146)는 전력 변환 효율(ie)이 전력 변환 효율(ie')보다 크다고 판정하면(스텝 S1011, Yes), 출력용 레귤레이터를 레귤레이터(r)로 전환한다(스텝 S1012). 한편, 제어부(146)는 전력 변환 효율(ie)이 전력 변환 효율(ie')보다 크지 않다고 판정하면(스텝 S1011, No), 그대로 처리를 종료한다.
이와 같이, 제어부(146)는 현재 가동중인 레귤레이터의 전력 변환 효율보다 비교 대상의 레귤레이터의 전력 변환 효율 쪽이 높을 경우에, 바로 전환을 행하는 것이 아니라, 내부 클럭의 클럭 수가 소정의 임계값을 초과했을 경우에만 전환을 행한다. 따라서, 예를 들면 돌입 전류 등에 의한 돌발적인 전류/전압의 변화에 추종해서 레귤레이터가 전환되는 것을 억제할 수 있다.
(실시예9)
다음으로, 실시예9의 레귤레이터 장치(100)에 관하여 설명한다. 실시예9의 레귤레이터 장치(100)는 PM-Bus의 커맨드를 이용한 처리를 행하는 점이 상이한 것 이외는, 실시예1의 레귤레이터 장치와 마찬가지이다. 그래서, 실시예1과 상이한 부분만을 설명하고, 그 외의 실시예1과 마찬가지의 구성에 관해서는 설명을 생략한다.
제 9 실시예의 레귤레이터 장치(100)의 PM-Bus의 커맨드를 이용한 처리를 설명한다. 도 31은 PM-Bus의 커맨드의 일례를 나타내는 도면이다. 도 31에 나타내는 바와 같이, 컨트롤러 IC(140)는 예를 들면 커맨드 코드가 「ACh」, 커맨드명(名)이 「EFFICIENCY_Measurement」인 커맨드를 이용함으로써, 레귤레이터의 전력 변환 효율의 측정을 지시할 수 있다.
또한, 컨트롤러 IC(140)는 도 31에 나타내는 바와 같이 커맨드 코드가 「ADh」, 커맨드명이 「READ_EFFICIENCY」인 커맨드를 이용함으로써, 레귤레이터의 전력 변환 효율의 판독을 지시할 수 있다.
도 32는 PM-Bus의 커맨드를 이용한 효율 판독 처리의 플로차트이다. 도 32에 나타내는 바와 같이, 제어부(146)는 컨트롤러 IC(140)로부터 전력 변환 효율의 재측정 커맨드(ACh)를 각 레귤레이터에 출력한다(스텝 S1101).
계속해서, 각 레귤레이터는, 컨트롤러 IC(140)로부터 출력된 재측정 커맨드(ACh)를 수신하면, 재측정 커맨드(ACh)에 따라서 전력 변환 효율의 재측정을 행한다(스텝 S1102).
계속해서, 제어부(146)는 컨트롤러 IC(140)로부터 전력 변환 효율의 판독 커맨드(ADh)를 각 레귤레이터에 출력한다(스텝 S1103). 제어부(146)는 판독 커맨드(ADh)를 출력한 후, 각 레귤레이터로부터, 전력 변환 효율을 판독해서(스텝 S1104), 처리를 종료한다.
이와 같이, 제어부(146)는 컨트롤러 IC(140)와 각 레귤레이터를 접속하는 PM-Bus인터페이스의 커맨드를 이용하여, 전력 변환 효율의 측정 및 판독을 제어할 수 있다.
또한, 제어부(146)가 이용하는 PM-Bus의 커맨드는, 재측정 커맨드(ACh) 및 판독 커맨드(ADh)에 한정되지 않는다. 도 33은 PM-Bus의 커맨드의 일례를 나타내는 도면이다. 도 34는 PM-Bus의 커맨드의 일례를 나타내는 도면이다.
제어부(146)는 도 33에 나타내는 바와 같이 커맨드 코드가 「8Ch」, 커맨드명이 「READ_IOUT」인 커맨드를 이용함으로써, 레귤레이터의 출력 전류의 판독을 지시할 수 있다. 또한, 제어부(146)는 도 33에 나타내는 바와 같이 커맨드 코드가 「89h」, 커맨드명이 「READ_IIN」인 커맨드를 이용함으로써, 레귤레이터의 입력 전류의 판독을 지시할 수 있다.
또한, 제어부(146)는 도 34에 나타내는 바와 같이, 커맨드 코드가 「96h」, 커맨드명이 「READ_POUT」인 커맨드를 이용함으로써, 레귤레이터의 출력 전압의 판독을 지시할 수 있다. 또한, 제어부(146)는 도 34에 나타내는 바와 같이 커맨드 코드가 「97h」, 커맨드명이 「READ_PIN」인 커맨드를 이용함으로써, 레귤레이터의 입력 전압의 판독을 지시할 수 있다.
그리고, 제어부(146)는 레귤레이터의 입출력 전류 및 입출력 전압을 판독하고, 판독한 입출력 전류 및 입출력 전압을 이용하여, 레귤레이터의 전력 변환 효율을 산출할 수 있다.
이상, 상술한 각 실시예의 레귤레이터 장치는, 복수의 레귤레이터 중에서 출력 전류값에 대하여 전력 변환 효율이 가장 높은 레귤레이터를 기기의 부하 출력용 레귤레이터로서 선택한다. 따라서, 저부하 전류시에서 고부하 전류시까지 항상 고효율에서의 레귤레이터 동작을 실현할 수 있다. 이 때문에, 레귤레이터 장치가 탑재되는 기기의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 레귤레이터 장치는 항상 고효율로 가동하기 때문에, 열손실을 억제할 수 있다.
또한, 상술한 각 실시예의 레귤레이터 장치는, 복수의 레귤레이터의 전력 변환 효율의 측정용의 의사 부하 회로를 설치하고, 어느 레귤레이터로부터 기기의 부하에 출력을 행하면서, 의사 부하 회로를 이용하여 다른 레귤레이터의 전력 변환 효율의 특성의 측정을 행할 수 있다. 따라서, 레귤레이터가 전력을 공급하는 기기의 동작과 레귤레이터의 전력 변환 효율의 특성의 측정을 양립할 수 있다. 바꿔 말하면, 레귤레이터 장치가 탑재되는 기기가 동작중이어도, 복수의 레귤레이터의 전력 변환 효율의 특성을 온 타임으로 측정해서 갱신할 수 있다. 또한, 각 레귤레이터의 경년 변화(경년 열화)한 전력 변환 효율의 특성을 정기적으로 받아 들일 수 있으므로, 경년 변화에 따른 최적의 레귤레이터를 선택할 수 있다.
100 레귤레이터 장치
102 전력 입력 단자
104 제 1 전력 출력 단자
106 제 2 전력 출력 단자
110, 110A, 110B, 110C 레귤레이터
111, 111A, 111B, 111C 입력부
112, 112A, 112B, 112C 제 1 출력부
113 메모리
114, 114A, 114B, 114C 제 2 출력부
115 인터페이스부
116 효율 측정부
136 전환부
142 메모리
144 인터페이스부
146 제어부
156, 166 전류계
200 호스트 컨트롤부
202 인터페이스부
300 부하
400 의사 부하

Claims (13)

  1. 전력 입력 단자와 전력 출력 단자 사이에 병렬로 설치되고, 상기 전력 입력 단자로부터 입력된 전력을 변환해서 상기 전력 출력 단자에 출력하는 복수의 레귤레이터와,
    상기 복수의 레귤레이터 각각의 상기 전력 출력 단자로의 전력 출력 계통과는 상이한 전력 출력 계통에 접속된 의사(擬似) 부하 회로와,
    상기 복수의 레귤레이터 중에서 상기 전력 출력 단자에 출력을 행하는 레귤레이터와, 상기 의사 부하 회로에 출력을 행하는 레귤레이터를 선택하는 제어부와,
    상기 의사 부하 회로에 출력을 행하는 레귤레이터에 대해서, 상기 의사 부하 회로에 흐르는 전류에 대한 전력 변환 효율의 특성을 나타내는 변환 효율 특성 정보를 취득하는 취득부
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 레귤레이터 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 취득부에 의해 취득된 변환 효율 특성 정보가 저장되는 기억부를 더 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 전력 출력 단자로부터 출력되는 전류값과 상기 기억부에 저장된 변환 효율 특성 정보에 의거하여, 상기 복수의 레귤레이터 중에서 상기 전력 출력 단자에 출력을 행하는 레귤레이터를 선택하고, 당해 선택된 레귤레이터 이외의 레귤레이터 중에서 상기 의사 부하 회로에 출력을 행하는 레귤레이터를 선택하는 것을 특징으로 하는 레귤레이터 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 레귤레이터는 각각, 상기 의사 부하 회로로의 출력 전류에 대한 전력 변환 효율의 특성을 측정하는 변환 효율 측정부를 포함하고,
    상기 취득부는, 상기 변환 효율 측정부에 의해 측정된 전력 변환 효율의 특성을 상기 변환 효율 특성 정보로서 취득하고, 상기 기억부에 저장하는 것을 특징으로 하는 레귤레이터 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 레귤레이터는 각각, 상기 전력 출력 단자에 접속되는 제 1 출력부와, 상기 의사 부하 회로에 접속되는 제 2 출력부와, 상기 제 1 출력부 및 상기 제 2 출력부로부터의 출력의 온오프를 전환하는 전환 회로를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 복수의 레귤레이터에 대해서, 상기 전환 회로를 제어함으로써, 상기 복수의 레귤레이터 중에서 상기 전력 출력 단자에 출력을 행하는 레귤레이터와, 상기 의사 부하 회로에 출력을 행하는 레귤레이터를 선택하는 것을 특징으로 하는 레귤레이터 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 레귤레이터 장치의 기동시에는, 상기 전력 출력 단자에 출력을 행하는 레귤레이터로서, 상기 복수의 레귤레이터 중에서 미리 기동시용으로 설정된 레귤레이터를 선택하는 것을 특징으로 하는 레귤레이터 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 기억부는, 상기 복수의 레귤레이터에 대해서, 레귤레이터의 온도에 대한 상기 변환 효율 특성 정보가 저장되고,
    상기 제어부는, 상기 전력 출력 단자로부터 출력되는 전류값과, 상기 복수의 레귤레이터의 온도와, 상기 기억부에 저장된 변환 효율 특성 정보에 의거하여, 상기 복수의 레귤레이터 중에서 상기 전력 출력 단자에 출력을 행하는 레귤레이터를 선택하는 것을 특징으로 하는 레귤레이터 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 복수의 레귤레이터의 평균 온도가 미리 설정된 임계값보다 커지면, 상기 복수의 레귤레이터의 온도를 측정하는 간격을 짧게 하는 것을 특징으로 하는 레귤레이터 장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 기억부에 저장된 변환 효율 특성 정보를 외부 장치로부터 판독 가능한 인터페이스부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 레귤레이터 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 인터페이스부는, 상기 외부 장치로부터 출력되며, 상기 복수의 레귤레이터 중에서 상기 전력 출력 단자에 출력을 행하는 레귤레이터를 선택함과 함께, 당해 선택된 레귤레이터 이외의 레귤레이터 중에서 상기 의사 부하 회로에 출력을 행하는 레귤레이터를 선택하는 지시 신호를 수신하고,
    상기 제어부는, 상기 인터페이스부에 의해 수신된 지시 신호에 따라서, 상기 복수의 레귤레이터 중에서 상기 전력 출력 단자에 출력을 행하는 레귤레이터를 선택함과 함께, 당해 선택된 레귤레이터 이외의 레귤레이터 중에서 상기 의사 부하 회로에 출력을 행하는 레귤레이터를 선택하는 것을 특징으로 하는 레귤레이터 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 인터페이스부는, 상기 외부 장치로부터 출력되며, 상기 복수의 레귤레이터 중에서 상기 전력 출력 단자에 출력을 행하는 레귤레이터를 선택함과 함께, 당해 선택된 레귤레이터 이외의 레귤레이터 중에서 상기 의사 부하 회로에 출력을 행하는 레귤레이터를 선택하는 지시 신호를 수신하고,
    상기 제어부는, 상기 인터페이스부에 의해 수신된 지시 신호, 상기 전력 출력 단자로부터 출력되는 전류값, 및 상기 기억부에 저장된 변환 효율 특성 정보에 의거하여, 상기 복수의 레귤레이터 중에서 상기 전력 출력 단자에 출력을 행하는 레귤레이터를 선택함과 함께, 당해 선택된 레귤레이터 이외의 레귤레이터 중에서 상기 의사 부하 회로에 출력을 행하는 레귤레이터를 선택하는 것을 특징으로 하는 레귤레이터 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 복수의 레귤레이터 중, 상기 의사 부하 회로로의 출력 전류에 대한 전력 변환 효율이 미리 설정된 임계값보다 작아진 레귤레이터의 동작을 정지하는 것을 특징으로 하는 레귤레이터 장치.
  12. 제 2 항에 있어서,
    상기 기억부는, 상기 의사 부하 회로를 이용하여 전력 변환 효율의 특성을 측정중인 레귤레이터를 특정하는 비지(busy) 정보를 저장하고,
    상기 제어부는, 상기 기억부에 저장된 비지 정보에 의거하여, 상기 의사 부하 회로를 이용하여 전력 변환 효율의 특성을 측정중인 레귤레이터 이외의 레귤레이터 중에서 상기 전력 출력 단자에 출력을 행하는 레귤레이터를 선택하는 것을 특징으로 하는 레귤레이터 장치.
  13. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 전력 출력 단자에 출력을 행하는 레귤레이터의 전력 변환 효율보다 다른 레귤레이터의 전력 변환 효율 쪽이 큰 상태가, 내부 클럭의 미리 설정된 카운트 수보다 커질 때까지 계속되었을 경우에는, 상기 전력 출력 단자에 출력을 행하는 레귤레이터로서, 상기 다른 레귤레이터를 선택하는 것을 특징으로 하는 레귤레이터 장치.
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