(57)【要約】【課題】負荷装置の変化等に応じて、容易に負荷装置に最適な電圧を出力する電源装置、電源制御システム及び電源制御方法を提供する。【解決手段】負荷装置２０の少なくとも内部電圧や入力電圧の値を負荷側データとし、この負荷側データから、負荷装置の動作に最適な出力電圧を出力する電源装置１０であって、負荷装置の動作に最適な出力電圧を定めるリファレンス電圧値またはリファレンス電圧値を求めるルールを設定テーブルとして記憶するテーブル記憶部１３と、負荷装置から負荷側データを入力すると、設定テーブルを参照して、リファレンス電圧値を設定する制御手段１２と、設定されたリファレンス電圧値に応じた最適な出力電圧を負荷装置に出力するパワー回路１１とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷装置の少なくとも内部電圧または内部温度の値を負荷側データとし、この負荷側データから、負荷装置の動作に最適な出力電圧を出力する電源装置であって、
前記負荷装置の動作に最適な出力電圧を定めるリファレンス電圧値またはリファレンス電圧値を求めるルールを設定テーブルとして記憶するテーブル記憶部と、
前記負荷装置から負荷側データを入力すると、前記設定テーブルを参照して、リファレンス電圧値を設定する制御手段と、
設定された前記リファレンス電圧値に応じた最適な出力電圧を前記負荷装置に出力するパワー回路と、
を備えることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記設定テーブルでは、前記負荷側データの範囲と、前記範囲に含まれる負荷側データを入力した場合に出力するリファレンス電圧値が関連付けられ、
前記制御手段は、前記設定テーブルから、前記負荷装置から入力した前記負荷側データを含む範囲に関連付けられるリファレンス電圧値を抽出し、前記パワー回路に出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記設定テーブルでは、前記負荷側データの範囲と、前記範囲に含まれる負荷側データを入力した場合に前記リファレンス電圧値を求めるルールである変化率が関連付けられ、
前記制御手段は、前記設定テーブルから、前記負荷装置から入力した前記負荷側データを含む範囲に関連付けられる変化率を抽出し、抽出した変化率によって、現在のリファレンス電圧値から新たなリファレンス電圧値を求め、前記パワー回路に出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項４】
負荷装置と、負荷装置の少なくとも内部電圧または内部温度を負荷側データとしたとき、前記負荷側データから、負荷装置の動作に最適な出力電圧を出力する電源装置とが接続される電源制御システムであって、
前記負荷装置は、
負荷側データを検出して前記電源装置に出力する検出手段を備え、
前記電源装置は、
前記負荷装置の動作に最適な出力電圧を定めるリファレンス電圧値またはリファレンス電圧値を求めるルールを設定テーブルとして記憶するテーブル記憶部と、
前記負荷装置から負荷側データを入力すると、前記設定テーブルを参照して、リファレンス電圧値を設定する制御手段と、
設定された前記リファレンス電圧値に応じた最適な出力電圧を前記負荷装置に出力するパワー回路とを備える、
ことを特徴とする電源制御システム。
【請求項５】
電源装置において、負荷装置の少なくとも内部電圧または内部温度の値を負荷側データとしたとき、接続される負荷装置の動作に最適な出力電圧を出力する電源制御方法であって、
前記負荷装置から、負荷側データを入力するステップと、
テーブル記憶部から、前記負荷装置の動作に最適な出力電圧を定めるリファレンス電圧値またはリファレンス電圧値を求めるルールに関する設定テーブルを参照して、リファレンス電圧値を設定するステップと、
設定された前記リファレンス電圧値に応じた最適な出力電圧を前記負荷装置に出力するステップと、
を備えることを特徴とする電源制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷装置における状態の変化等に応じて、容易に負荷装置に最適な電圧を出力する電源装置、電源制御システム及び電源制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な分野の電源装置は、出力した電圧を利用する負荷装置に応じて出力電圧が制御される。具体的には、負荷装置に最適な出力電圧を出力することができるように負荷装置に合わせた電源装置が製造されている。また、その後の状況に応じて電源装置を改良して出力電圧を制御することもある。
【０００３】
また、電源装置から出力する出力電圧をフィードバックし、制御に利用する電源装置もある（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００４】
一方、電源装置から出力する出力電圧は、負荷装置に入力する際に損失等が生じることがあり、その損失に応じて補正した値で出力電圧を設定する場合がある。
【特許文献１】特開２００７−６８３９５号公報
【特許文献２】特開２００７−１１６８０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、従来の電源装置では、出力電圧の調整のために電源装置内の部品を交換する際、負荷電圧の運転が強制される問題があった。また、出力電圧のみをフィードバックして出力電圧を調整する場合、負荷装置の変化に応じて最適な電圧を出力することのできない問題があった。
【０００６】
従って、本発明は、負荷装置の変化等に応じて、容易に負荷装置に最適な電圧を出力する電源装置、電源制御システム及び電源制御方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の特徴に係る電源装置は、負荷装置の少なくとも内部電圧または内部温度の値を負荷側データとし、この負荷側データから、負荷装置の動作に最適な出力電圧を出力する電源装置であって、前記負荷装置の動作に最適な出力電圧を定めるリファレンス電圧値またはリファレンス電圧値を求めるルールを設定テーブルとして記憶するテーブル記憶部と、前記負荷装置から負荷側データを入力すると、前記設定テーブルを参照して、リファレンス電圧値を設定する制御手段と、設定された前記リファレンス電圧値に応じた最適な出力電圧を前記負荷装置に出力するパワー回路とを備える。
【０００８】
本発明の他の特徴に係る電源制御システムは、負荷装置と、負荷装置の少なくとも内部電圧または内部温度を負荷側データとしたとき、前記負荷側データから、負荷装置の動作に最適な出力電圧を出力する電源装置とが接続される電源制御システムであって、前記負荷装置は、負荷側データを検出して前記電源装置に出力する検出手段を備え、前記電源装置は、前記負荷装置の動作に最適な出力電圧を定めるリファレンス電圧値またはリファレンス電圧値を求めるルールを設定テーブルとして記憶するテーブル記憶部と、前記負荷装置から負荷側データを入力すると、前記設定テーブルを参照して、リファレンス電圧値を設定する制御手段と、設定された前記リファレンス電圧値に応じた最適な出力電圧を前記負荷装置に出力刷るパワー回路とを備える。
【０００９】
本発明の他の特徴に係る電源制御方法は、電源装置において、負荷装置の少なくとも内部電圧または内部温度の値を負荷側データとしたとき、接続される負荷装置の動作に最適な出力電圧を出力する電源制御方法であって、前記負荷装置から、負荷側データを入力するステップと、テーブル記憶部から、前記負荷装置の動作に最適な出力電圧を定めるリファレンス電圧値またはリファレンス電圧値を求めるルールに関する設定テーブルを参照して、リファレンス電圧値を設定するステップと、設定された前記リファレンス電圧値に応じた最適な出力電圧を前記負荷装置に出力するステップとを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、負荷装置の変化等に応じて、容易に負荷装置に最適な電圧を出力することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、図面を用いて本発明の最良の実施形態に係る電源システム及び電源装置について説明する。
【００１２】
図１に示すように、本発明に係る電源制御システム１では、電源装置１０と、電源装置１０から出力される出力電圧Ｖoutによって動作する負荷装置２０と、電源装置１０を操作する入力装置や表示装置等を有するパーソナルコンピュータのようなオペレータ端末３０とが接続されている。この電源制御システム１では、負荷装置２０の内部で検出した負荷装置２０の状態を表す値を負荷側データＤとして電源装置１０に出力し、電源装置１０は、負荷装置２０からの負荷側データＤを利用して定めた負荷装置２０に最適な出力電圧Ｖoutを出力する。このオペレータ端末３０は、オペレータが操作信号を入力するである。
【００１３】
なお、このオペレータ端末３０は、常に電源装置１０に接続されている必要はない。データ変更等、必要時にみに接続する。
【００１４】
以下では、電源装置１０は、レーダ用アンテナの送受信モジュールに用いるレーダ用パルス電源であり、負荷装置２０は、レーダのアンテナ素子であるものとして説明するが、様々な電源装置に適用することができる。
【００１５】
負荷装置２０は、パルスの送受信の実行に用いるＲＦアンプ２１を備え、電源装置１０から出力される出力電圧Ｖoutで動作してパルスの送受信を実行する。また、負荷装置２０は、ＲＦアンプ２１の動作に影響を与えるＲＦアンプ２１の温度を検出する温度検出部２２を備え、温度検出部２２で検出した温度を負荷側データＤとして電源装置１０に出力する。
【００１６】
電源装置１０は、出力電圧Ｖoutを出力するパワー回路１１と、負荷側データＤに応じてパワー回路１１に出力電圧Ｖoutを定めるリファレンス電圧値Ｖrefを出力する制御部１２と、リファレンス電圧値Ｖrefの設定に利用する設定テーブルを記憶するテーブル記憶部１３とを備えている。この電源装置１０は、ディジタル処理が可能に構成されており、制御部１２による処理をディジタル処理によって実行する。
【００１７】
制御部１２は、負荷装置２０から負荷側データＤを入力すると、テーブル記憶部１３に記憶される設定テーブルを参照し、入力した負荷側データＤに応じたリファレンス電圧値Ｖrefを設定する。また、制御部１２は、設定したリファレンス電圧値Ｖrefをパワー回路１１に出力する。
【００１８】
テーブル記憶部１３には、例えば、図２に示すように、「負荷側データ」と「リファレンス電圧値」が関連付けられる設定テーブル１３１が記憶されている。「負荷側データ」では、負荷側データの範囲が規定されている。また、「リファレンス電圧値」は、関連付けられる負荷側データの範囲内の負荷側データＤを出力する負荷装置２０の動作に最適な出力電圧Ｖoutを定める値である。この設定テーブル１３１は、シミュレーションで定められた理想の値や過去の出力電圧Ｖoutや負荷側データＤ等に基づいて、各負荷側データの範囲に対して最適な値が定められる。
【００１９】
図２に示す設定テーブル１３１がテーブル記憶部１３に記憶されているとき、負荷装置２０が出力した負荷側データＤがＴ1℃以上の値である場合には、制御部１２は、リファレンス電圧値にＶ1を設定する。また、負荷装置２０が出力した負荷側データＤがＴ2℃〜Ｔ3℃の値である場合には、制御部１２は、リファレンス電圧値ＶrefにＶ2を設定する。
【００２０】
パワー回路１１は、制御部１２からリファレンス電圧値Ｖrefを入力すると、入力電圧Ｖinを入力したリファレンス電圧値Ｖrefに応じて負荷装置２０の動作に最適な出力電圧Ｖoutに変換し、出力する。
【００２１】
制御部１２は、オペレータ端末３０と接続されており、オペレータによって操作信号が入力されると、この操作信号に基づいて、制御部１２にリファレンス電圧値Ｖrefを設定することができる。また、テーブル記憶部１３も、オペレータ端末３０と接続されており、オペレータによって操作信号が入力されると、この操作信号に基づいて、テーブル記憶部１３に記憶する設定テーブルを生成し、又は設定テーブルを更新することもできる。
【００２２】
電源装置１０は上述したようにディジタル処理が可能に構成されているため、オペレータは、これらリファレンス電圧値Ｖrefの設定や設定テーブルの生成及び更新を実行する際、オペレータ端末３０におけるGUI（graphical user interface）機能を利用して容易に操作することができる。
【００２３】
上述したように、本発明に係る電源システム１では、制御部１２によって負荷側データＤを利用し、設定テーブル１３１を参照して設定したリファレンス電圧値Ｖrefから、ディジタル処理により負荷装置２０の状態に合わせた出力電圧Ｖoutを出力している。したがって、負荷装置２０に変化が生じた場合であっても、フィードバック制御を用いて出力電圧Ｖoutの補正を自動化しているため、電源装置１０内の部品等を交換せずに容易に最適かつ安定した出力電圧Ｖoutを負荷装置２０に出力することができる。
【００２４】
また、設定テーブル１３１を生成する際、過去の出力電圧Ｖoutや負荷側データＤ等の履歴を利用することにより、予測処理（負荷装置２０の状態変化に合わせて予測される最適な出力電圧Ｖoutを出力する処理）や学習処理（過去に現在の負荷装置２０の状態と同一の状態であったときに出力した出力電圧Ｖoutを出力する処理）が可能となる。例えば、図４（ａ）に示すように、出力電圧に変動が生じることがあるが、予測処理又は学習処理を組み合わせて適用することで、図４（ｂ）に示すように、電圧の変動を抑制することが可能になる。このとき、電源装置１０をディジタル化したため、オペレータは、オペレータ端末３０を利用して容易に設定テーブル１３１の生成及び更新を行うことができる。
【００２５】
なお、上述した例では、ＲＦアンプ２１の温度が負荷装置２０の動作に影響を与えるものとし、温度検出部２２で検出されるＲＦアンプ２１の温度を負荷側データＤとしていた。しかし、ＲＦアンプ２１の温度の他、例えばＲＦアンプ２１に実際に入力される出力電圧（負荷端電圧）等、負荷装置２０で変化が生じ、負荷装置２０の動作に影響を与える他の状態を負荷側データとして利用してもよい。
【００２６】
また、電源装置１０内部で発生する状態であって、負荷装置２０の動作に影響を与えるデータ（電源側データ）がある場合、制御部１２は、この電源側データを利用してリファレンス電圧値を設定してもよい。
【００２７】
《変形例》
上述した例では、テーブル記憶部１３に記憶される設定テーブル１３１は、「負荷側データ」と「リファレンス電圧値」とが関連付けられる構成であったが、出力電圧を調整することのできるデータを含んでいれば、その構成は限られない。例えば、図３に示すように、「負荷側データ」と「リファレンス電圧値変化率」が関連付けられる設定テーブル１３２をテーブル記憶部１３に記憶していてもよい。この「リファレンス電圧値変化率」は、関連付けられる負荷側データの範囲内の負荷側データＤを出力する負荷装置２０の動作に最適な出力電圧を定めるルールである。
【００２８】
図３に示すように、「負荷側データ」に「リファレンス電圧値変化率」が関連付けられているとき、制御部１２は、抽出した「リファレンス電圧値変化率」で定められているルールに従って現在の出力電圧Ｖoutに対してリファレンス電圧値Ｖrefを設定する。例えば、この「リファレンス電圧値変化率」は、現在の出力電圧と、最適な出力電圧Ｖoutとの割合を表す数値であってもよいし、現在の出力電圧に対して時系列に変化する出力電圧Ｖoutに設定するための数式であってもよい。
【００２９】
図２に示した設定テーブル１３１を利用して、リファレンス電圧値Ｖrefを設定する場合、図５（ａ）に示すように、出力電圧Ｖoutをリニアに変化させることしかできなかった。一方、「リファレンス電圧値変化率」を利用した場合、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように、負荷装置の特性に応じて出力電圧Ｖoutを時系列に変化するようにコントロールすることが可能になる。したがって、負荷装置２０により最適な出力電圧Ｖoutを出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の最良の実施形態に係る電源制御システムについて説明するブロック図である。
【図２】図１の電源装置に記憶される設定テーブルの一例である。
【図３】図１の電源装置に記憶される設定テーブルの他の例である。
【図４】出力電圧の変動について説明する図である。
【図５】出力電圧の変化について説明する図である。
【符号の説明】
【００３１】
１…電源システム
１０…電源装置
１１…パワー回路
１２…制御部（制御手段）
１３…テーブル記憶部
１３１，１３２…設定テーブル
２０…負荷装置
２１…ＲＦアンプ
２２…温度検出部（温度検出手段）
３０…オペレータ端末
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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