(57)【要約】【課題】  ＡＣ電力損失の正確な早期検出のための装置、システム、及び方法を提供する。【解決手段】  電源異常を判定するための装置、システム、及び方法が開示される。サンプリング・モジュールは、電源装置に入力する交流電力波形を、所定の周波数を逓倍したサンプリング周波数でサンプリングし、所定の周期内の既知の点におけるサンプル振幅を取得する。比較モジュールは、サンプル振幅を格納閾値振幅と比較し、既知の点に対応する比較結果を取得する。蓄積モジュールは、最新の比較結果を蓄積する。警告モジュールは、所定数の最新の比較結果の各々が、サンプル振幅の絶対値が格納閾値振幅よりも小さいことを示す場合に、早期パワーオフ警告信号をアサートする。【選択図】      図１
2010158157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源異常を判定するための装置であって、
所定の周波数及び対応する所定の周期を有する交流（ＡＣ）電力波形を受け取る電源装置と、
前記電力波形を整流して整流された電力波形を生成する整流器と、
前記整流された電力波形を、前記所定の周波数を逓倍したサンプリング周波数でサンプリングして前記所定の周期内の各々の既知の点におけるサンプル振幅を取得する、アナログ−デジタル変換器と、
前記所定の周期内の各々の既知の点に対応する格納閾値振幅を初期化する初期化モジュールと、
前記サンプル振幅を最新サンプル振幅の連続シーケンスによりバッファリングする、バッファ・モジュールと、
前記サンプル振幅を、前記所定の周期内の前記既知の点に対応する前記格納閾値振幅と比較して、比較結果を取得する比較モジュールと、
最新の前記比較結果を蓄積する蓄積モジュールと、
所定数の前記最新の比較結果の各々が、前記サンプル振幅の絶対値が前記格納閾値振幅の絶対値より小さいことを示す場合に、早期パワーオフ警告信号をアサートする警告モジュールと、
を備える装置。
【請求項２】
電源異常を判定するための装置であって、
電源装置への入力を含み且つ所定の周波数及び対応する所定の周期を有する交流（ＡＣ）電力波形を、前記所定の周波数を逓倍したサンプリング周波数でサンプリングして前記所定の周期内の既知の点におけるサンプル振幅を取得する、サンプリング・モジュールと、
前記サンプル振幅を、前記所定の周期内の前記既知の点に対応する格納閾値振幅と比較して、比較結果を取得する比較モジュールと、
最新の前記比較結果を蓄積する蓄積モジュールと、
所定数の前記最新の比較結果の各々が、前記サンプル振幅の絶対値が前記格納閾値振幅より小さいことを示す場合に、早期パワーオフ警告信号をアサートする警告モジュールと、
を備える装置。
【請求項３】
前記所定の周期内の各々の既知の点に対応する前記格納閾値振幅を初期化し、
前記格納閾値振幅を、該格納閾値振幅に対応する前記所定の周期内の前記既知の点における前記サンプル振幅の所定の率として較正する、
初期化モジュールをさらに備える、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記早期パワーオフ警告信号に応答して、前記電力波形を受け取る前記電源装置により電力供給されるコンピュータのデータを保存すること、及び、前記コンピュータの動作を一時停止することのうちの１つ又は複数を実行する回復モジュールをさらに備える、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記サンプリング・モジュールは、前記電力波形を整流して前記サンプル振幅を絶対値にする整流器を備える、請求項２に記載の装置。
【請求項６】
前記格納閾値振幅との比較のために、前記サンプル振幅を最新サンプル振幅の連続シーケンスによりバッファリングするバッファ・モジュールをさらに備える、請求項２に記載の装置。
【請求項７】
前記電力波形を受け取る電源装置と、
前記電源装置により電力供給されるコンピュータと、
をさらに備える、請求項２に記載の装置。
【請求項８】
前記早期パワーオフ警告信号に応答して前記コンピュータのデータを保存するための記憶サブシステムをさらに備える、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記早期パワーオフ警告信号に応答して起動されるバックアップ・コンピュータをさらに備える、請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記電源装置は主電源装置を含み、さらにバックアップ電源装置を含み、
前記バックアップ電源装置は、前記早期パワーオフ警告信号に応答して、前記主電源装置によって電力供給される負荷に電力を供給する、請求項７に記載の装置。
【請求項１１】
電源異常を判定するためのコンピュータ・プログラムであって、コンピュータに、
スィッチング電源装置への入力を含み且つ所定の周波数及び対応する所定の周期を有する交流（ＡＣ）電力波形を、前記所定の周波数を逓倍したサンプリング周波数でサンプリングし、前記所定の周期内の既知の点におけるサンプル振幅を取得することと、
前記所定の周期内の各々の既知の点に対応する格納閾値振幅を初期化することと、
前記サンプル振幅を最新サンプル振幅の連続シーケンスによってバッファリングすることと、
前記サンプル振幅を、前記所定の周期内の前記既知の点に対応する前記格納閾値振幅と比較して比較結果を取得することと、
最新の前記比較結果を蓄積することと、
所定数の前記最新の比較結果の各々が、前記サンプル振幅の絶対値が前記格納閾値振幅より小さいことを示す場合に、早期パワーオフ警告信号をアサートすることと、
を実行させる、コンピュータ・プログラム。
【請求項１２】
電源異常を判定するための方法であって、
電源装置への入力を含み且つ所定の周波数及び対応する所定の周期を有する交流（ＡＣ）電力波形を、前記所定の周波数を逓倍したサンプリング周波数でサンプリングして前記所定の周期内の既知の点におけるサンプル振幅を取得することと、
前記サンプル振幅を、前記所定の周期内の前記既知の点に対応する格納閾値振幅と比較して、比較結果を取得することと、
最新の前記比較結果を蓄積することと、
所定数の前記最新の比較結果の各々が、前記サンプル振幅の絶対値が前記格納閾値振幅より小さいことを示す場合に、早期パワーオフ警告信号をアサートすることと、
を含む方法。
【請求項１３】
前記所定の周期内の各々の既知の点に対応する前記格納閾値振幅を初期化することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記サンプル振幅を前記格納閾値振幅と比較する前に、前記サンプル振幅を最新サンプル振幅の連続シーケンスによりバッファリングすることをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記格納閾値振幅を、該格納閾値振幅に対応する前記所定の周期内の前記既知の点における前記サンプル振幅の所定の率として較正することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記格納閾値振幅を較正することは、定期的な時間間隔で実施され、
前記格納閾値振幅は、各々の連続した時間間隔ごとに複数の記憶領域のうちの１つに格納される、
請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記早期パワーオフ警告信号に応答して、前記電力波形を受け取る電源装置により電力供給されるコンピュータのデータを保存することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
前記早期パワーオフ警告信号に応答して、前記コンピュータの動作を一時停止することをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記早期パワーオフ警告信号に応答して、バックアップ・コンピュータを起動することをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記早期パワーオフ警告信号に応答して、バックアップ電源装置により、前記ＡＣ電力波形を受け取る電源装置に接続された負荷に電力を供給することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電源装置に関し、より具体的には、早期電源異常検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力で駆動される技術への依存の増加により、短時間の停電ですら極めて破壊的な影響を与え得る。これは特に情報技術の場合に当てはまり、その場合重要なデータが失われる可能性があり、影響を受けたシステムを回復するのにかなりの時間を要し、重大な結果が生じる可能性がある。
【０００３】
高速コンピュータ・システムは、ミリ秒足らずのうちに著しい量の処理を行う能力を有しており、早期の警告が与えられれば、電源異常が起きるまでにかかる比較的短い時間中に停電の影響をある程度軽減することができる。入力電力レベルが低下して電源装置の大容量キャパシタンス内に蓄積されたエネルギーが使い果たされるまでに、短いが有限の時間、即ち、電源装置保持時間がかかる。差迫った電源異常の警告が早いほど、システムは、この貴重な残りのミリ秒の間に、軽減のためにより多くのことを成し遂げることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の議論から、電源装置の異常を可能な限り早期に検出するための装置、システム、及び方法に対する、長年にわたり満たされていない切実なニーズが存在することは明らかである。このような装置、システム、及び方法は、その電源装置によって電力供給される電子機器の必要ならば正常なシャットダウン、及び可能ならば回復を可能にするのに十分に早期に電力損失を検出することが有益である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、当技術分野の現状に応じて、具体的には、現在利用可能な早期電源異常検出法によっては解決困難であることが分かっている当技術分野の問題及びニーズに応じて開発された。従って、本発明は、当技術分野における上記の欠点の多く又は全てを克服する、早期電源異常検出のための装置、システム、及び方法を提供するために開発された。
【０００６】
典型的な電源装置の保持時間は、ブースト・キャパシタのサイズに依存し、２０ミリ秒（ｍｓ）の程度、又は、６０ヘルツ（Ｈｚ）の交流（ＡＣ）電源の約１サイクルとなる。電源異常を検出する１つの手法は、アナログ比較器回路を用いて、ＡＣ電源の電圧を参照電圧と比較することであろう。電圧が参照電圧以下に低下する場合、早期パワーオフ警告（ＥＰＯＷ）信号が生成される。
【０００７】
ＡＣ電圧は正弦波形で連続的に変化し、１サイクル毎に２度ゼロを横切るので、一定の参照電圧と直接比較することはできない。整流器を用いて正電圧を維持し、次にこれをある時定数を有するキャパシタを通すことにより、正常な動作中に、電圧が依然として変動しながらも参照値より上に留まるようにすることができる。しかしながら、電源異常が生じる場合に電圧が参照電圧以下に低下するのに、なお半サイクルの程度、又は７乃至１０ｍｓの時間がかかり、そうでなければシステム回復のために利用できる可能性のある２０ｍｓの保持時間の多くを消費する。
【０００８】
より新規の手法は、ＡＣ電圧をデジタル化し、それをデジタル信号処理（「ＤＳＰ」）機構を用いて解析することであろう。その場合、ＥＰＯＷ信号を遥かに早期に生成することができ、システム回復に利用できる時間はほぼ２倍になる。
【０００９】
電源異常を判定するための装置には、ＡＣ電源をサンプリングすることによりモニタし、サンプル値データを既知の良好なデータと比較し、比較結果を蓄積し、そして蓄積された結果のパターンに基づいて電子機器を差迫った電源異常に対して変化させるのに必要なステップを機能的に実行するように構成された複数のモジュールが備えられる。説明される実施形態におけるこれらのモジュールは、サンプリング・モジュール、比較モジュール、蓄積モジュール、及び、警告モジュールを含む。
【００１０】
一実施形態において、本装置は、電源装置の入力としての所定の周波数及び対応する所定の周期を有するＡＣ電力波形を、所定の周波数を逓倍したサンプリング周波数でサンプリングし、所定の周期内の既知の点におけるサンプル振幅を取得する、サンプリング・モジュールを用いて構成される。比較モジュールは、サンプル振幅を格納閾値振幅と比較して所定の周期内の既知の点に対応する比較結果を取得する。蓄積モジュールは、最新の比較結果を蓄積する。警告モジュールは、所定数の最新の比較結果の各々が、サンプル振幅の絶対値が格納閾値振幅よりも小さいことを示す場合に、ＥＰＯＷ信号をアサートする。
【００１１】
一実施形態において、サンプリング・モジュールは、サンプル振幅が絶対値となるように電力波形を整流する整流器を含むことができる。さらに、バッファ・モジュールは、格納閾値振幅との比較のために、サンプル振幅を最新サンプル振幅の連続シーケンスによりバッファリングすることができる。
【００１２】
一実施形態において、本装置は、所定の周期内の各々の既知の点に対応する格納閾値振幅を初期化する初期化モジュールを用いてさらに構成される。初期化モジュールは、格納閾値振幅を、格納閾値振幅に対応する所定の周期内の既知の点におけるサンプル振幅の所定の率として較正する。更に別の実施形態において、本装置は、ＥＰＯＷ信号に応答してコンピュータのデータを保存する及び／又はコンピュータの動作を一時停止する回復モジュールを含むことができる。
【００１３】
本発明のシステム又は装置はまた、電源異常を判定するように提供される。本システムは、コンピュータ、電源装置、及び、上述の電源異常検出装置に実質的に類似した電源異常検出装置により具体化することができる。具体的には、本システムは一実施形態において、ＥＰＯＷ信号に応答してコンピュータのデータを保存するための記憶サブシステムを含む。
【００１４】
本システムは、ＥＰＯＷ信号に応答して起動されるバックアップ・コンピュータをさらに含むことができる。更に別の実施形態において、電源装置が主電源装置である場合には、システムは、バックアップ電源装置を含むことができる。バックアップ電源装置は、早期パワーオフ警告信号に応答して、主電源装置によって電力供給される負荷に電力を供給する。
【００１５】
本発明の方法はまた、電源異常を判定するように提供される。開示される実施形態における本方法は、説明される装置及びシステムの動作に関して上述した機能を実施するのに必要なステップを実質的に含む。一実施形態において、本方法は、交流（ＡＣ）電力波形をサンプリングすることを含む。電力波形は、電源装置への入力を含み、所定の周波数及び対応する所定の周期を有する。サンプリングは、所定の周波数を逓倍した周波数において行われる。サンプリングは、所定の周期内の既知の点におけるサンプル振幅を取得するためのものである。本方法はまた、サンプル振幅を、所定の周期内の既知の点に対応する格納閾値振幅と比較することを含む。本方法は、最新の比較結果を蓄積し、所定数の最新の比較結果の各々がサンプル振幅の絶対値が格納閾値振幅よりも小さいことを示す場合に、ＥＰＯＷ信号をアサートすることを含む。
【００１６】
本方法は、所定の周期内の各々の既知の点に対応する格納閾値振幅を初期化することを含む。本方法はまた、格納閾値振幅を、格納閾値振幅に対応する所定の周期内の既知の点におけるサンプル振幅の所定の率として較正することを含むことができる。格納閾値振幅を較正することは、定期的な時間間隔で実施することができ、この場合、格納閾値振幅は、各々の連続した時間間隔ごとに複数の記憶領域のうちの１つに格納され、それにより、１つの記憶領域から格納閾値振幅の既存の値を取得すると同時に、再較正された値を別の記憶領域に格納することが可能になる。本方法はまた、サンプル振幅を格納閾値振幅と比較する前に、サンプル振幅を最新サンプル振幅の連続シーケンスによりバッファリングすることを含むことができる。
【００１７】
更に別の実施形態において、本方法は、バックアップ電源装置によって電力を提供することなどにより、電子機器に対する電力異常の影響を軽減するステップを含むことができる。コンピュータなどを含む電子機器に対して、本方法はまた、電力波形を受け取る電源装置によって電力供給されるコンピュータのデータを、ＥＰＯＷ信号に応答して保存することを含む。本方法は、ＥＰＯＷ信号に応答してコンピュータの動作を一時停止することを含むことができる。本方法は、ＥＰＯＷ信号に応答してバックアップ・コンピュータを起動することを含むことができる。本方法は、ＥＰＯＷ信号に応答し、バックアップ電源装置により、ＡＣ電力波形を受け取る電源装置に接続された負荷に電力を供給することを含むことができる。
【００１８】
本明細書の全体を通して、特徴、利点、又は類似の用語に対する言及は、本発明により実現することができる全ての特徴及び利点が本発明の何れかの単一の実施形態に含まれるべきであるか又は含まれることを意味しない。むしろ特徴及び利点について言及する用語は、一実施形態に関して説明される特定の特徴、利点、又は特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味するものと理解されたい。従って、特徴及び利点の考察、並びに類似の用語は、この明細書を通して、必ずしもそうではないが、同じ実施形態を指すことができる。
【００１９】
さらに、本発明の説明される特徴、利点、及び特性は、１つ又は複数の実施形態において任意の適切な仕方で組み合せることができる。当業者であれば、本発明は、特定の実施形態の１つ又は複数の特定の特徴又は利点なしに実施できることを認識するであろう。他の場合には、本発明の全ての実施形態にはなくてもよい付加的な特徴及び利点を、特定の実施形態において認識することができるであろう。
【００２０】
本発明のこれらの特徴及び利点は、以下の説明及び添付の特許請求の範囲からより完全に明白となり、或いは本明細書で説明する本発明の実際により理解することができる。
【００２１】
本発明の利点が容易に理解されるように、上で簡単に説明した本発明のより具体的な説明を、添付の図面に例示される特定の実施形態を参照して記述する。これらの図面は本発明の典型的な実施形態のみを描き、従ってその範囲を限定するものと考えるべきではないことを理解したうえで、本発明は、添付の図面を用いながら付加的な特性及び詳細と共に記述及び説明されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による電源異常検出のためのシステムを示す概略ブロック図である。
【図２】本発明による電源異常検出のためのシステムの特定の実施形態の概略ブロック図である。
【図３】本発明による電源異常検出装置の一実施形態を示す概略ブロック図である。
【図４】本発明による電源異常検出装置の別の実施形態を示すブロック図である。
【図５】回復モジュール及び関連装置の一実施形態を示す、システムの別の実施形態の概略ブロック図である。
【図６】電源異常検出装置の一実施形態を含むデジタル信号処理プラットフォーム（ＤＳＰ）の概略ブロック図である。
【図７】ＥＰＯＷ信号を生成するためのＤＳＰの信号の相対的タイミングを示すタイミング図である。
【図８】本発明による電源異常検出の方法の一実施形態を示す概略的なフロー・チャート図である。
【図９】本発明による電源異常検出装置の初期化の方法の一実施形態を示す概略的なフロー・チャート図である。
【図１０】本発明によるシステム回復の方法の一実施形態を示す概略的なフロー・チャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本明細書で説明する機能ユニットの多くは、それらの実施の独立性をより具体的に強調するためにモジュールと呼ぶ。例えば、モジュールは、特注のＶＬＳＩ回路若しくはゲートアレイ、市販の半導体、例えば論理チップ、トランジスタ、又は他の独立した部品を含むハードウェア回路として実施することができる。モジュールはまた、フィールド・プログラム可能ゲートアレイ、プログラム可能アレイ論理、プログラム可能論理デバイスなどのようなプログラム可能ハードウェア・デバイス内に実装することができる。
【００２４】
モジュールはまた、種々の型のプロセッサにより実行するためのソフトウェア内に実装することができる。実行可能コードの識別されるモジュールは、例えば、オブジェクト、プロシージャ、又は関数として組織化することができるコンピュータ命令の、例えば１つ又は複数の物理又は論理ブロックを含むことができる。しかし識別されるモジュールの実行ファイルは物理的に一カ所に配置する必要はなく、論理的に結合されたときにモジュールを含んでモジュールの規定の目的を達成する、異なる位置に格納された異なる命令を含むことができる。
【００２５】
実際には、実行可能コードのモジュールは、単一の命令又は多数の命令とすることができ、そして幾つかの異なるコード部分にわたり、異なるプログラムの間に、また幾つかのメモリ・デバイスにわたって分散させることさえもできる。同様に実行中のデータは、本明細書で示すようにモジュール内で識別することができ、また任意の適切な形式で具体化して任意の適切な型のデータ構造体内で組織化することができる。実行中のデータは、単一データ・セットとして集めることができ、又は異なる記憶デバイスを含む異なる位置にわたって分散させることができ、そして、少なくとも部分的に、単にシステム又はネットワーク上の電気信号として存在することができる。モジュール又はモジュールの部分がソフトウェア内に実装される場合、そのソフトウェア部分は１つ又は複数のコンピュータ可読媒体上に格納される。
【００２６】
本明細書の全体を通して、「１つの実施形態」、「一実施形態」又は類似の用語に関する言及は、その実施形態に関連して記述される特定の特徴、構造、又は特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。従って、本明細書の全体を通して、「１つの実施形態において」、「一実施形態において」及び類似の用語の出現は、必ずしもそうではないが、全て同じ実施形態を指すことができる。
【００２７】
コンピュータ可読媒体に対する参照は、機械可読命令をデジタル処理装置に格納することのできる任意の形式を取ることができる。コンピュータ可読媒体は、伝送線、コンパクト・ディスク、デジタル・ビデオ・ディスク、磁気テープ、ベルヌーイ・ドライブ、磁気ディスク、パンチカード、フラッシュメモリ、集積回路、又は他のデジタル処理装置メモリ・デバイスによって具体化することができる。
【００２８】
さらに、本発明の説明される特徴、構造体、又は特性は、１つ又は複数の実施形態において任意の適切な仕方で組み合せることができる。以下の説明において、本発明の実施形態の完全な理解をもたらすように、プログラミング、ソフトウェア・モジュール、ユーザ選択、ネットワーク・トランザクション、データベース・クエリ、データベース構造体、ハードウェア・モジュール、ハードウェア回路、ハードウェア・チップなどの実施例のような、多くの特定の細部を与える。しかし、当業者であれば、本発明は、１つ又は複数の特定の細部を用いずに、或いは他の方法、部品、材料などを用いて、実施することができることを認識するであろう。他の場合には、周知の構造体、材料、又は動作は、本発明の態様を不明瞭にしないように、詳細に図示又は説明しない。
【００２９】
本明細書に含まれる概略的なフロー・チャート図は、一般に、論理フロー・チャート図として示される。従って、図示した順序及びラベル付けされたステップは、本方法の一実施形態を示すものである。説明される方法の１つ又は複数のステップ、又はそれらの部分に対して、機能、論理、又は効果が等価な他のステップ及び方法を考案することができる。さらに、用いる形式及び記号は本方法の論理ステップを説明するために与えられるものであり、本方法の範囲を限定するものではないことを理解されたい。フロー・チャート図には種々の型の矢印及び線を用いることがあるが、それらは対応する方法の範囲を限定するものではないことを理解されたい。実際に、幾つかの矢印又は他のコネクタを用いて本方法の論理フローのみを示すことができる。例えば、矢印は、図示した方法の列挙されたステップの間の特定されない時間間隔の待ち又はモニタリングを示すことができる。さらに、特定の方法を行う順序は、図示した対応するステップの順序に厳密に従っても従わなくてもよい。
【００３０】
図１は、本発明のシステム１００を示す概略ブロック図である。システム１００は、交流（ＡＣ）電源１０４と、以下に説明する、電源装置１０６、負荷１０８、及び電源異常検出装置１１０を有する電子機器１０２とを含む。
【００３１】
システム１００は、ＡＣ電源１０４によって電力供給される電子機器１０２を含む。ＡＣ電源１０４は、一実施形態において、ユーティリティにより供給される建物の電源である。別の実施形態において、ＡＣ電源１０４はインバータである。一実施形態において、ＡＣ電源１０４は、単相電源である。別の実施形態において、ＡＣ電源１０４は三相電源である。ＡＣ電源１０４は、典型的には、電子機器１０２に正弦電圧波形の形で電力を供給するが、電子機器１０２に供給される波形には調和性が存在する場合もある。正弦電圧波形は、典型的には、６０ヘルツ（Ｈｚ）又は５０Ｈｚのような一定の基本周波数を有する。ＡＣ電源１０４は、１２０Ｖ、２０８Ｖ、２４０Ｖ、４８０Ｖ、又は他の電圧を供給することができる。当業者であれば、他のタイプ及び特性のＡＣ電源１０４を認識するであろう。
【００３２】
システム１００は、少なくとも１つの負荷１０８を含む電子機器１０２を含む。電子機器１０２は、パーソナル・コンピュータ、サーバ、ホスト、ブレード・センタにおけるブレード、メインフレーム・コンピュータ、ルータ、スイッチ、プリンタなどの周辺装置、電気製品、又は他の、電源異常検出装置１１０から利益を得ることができる装置とすることができる。負荷１０８は、典型的には、電子部品、データ記憶デバイス、プロセッサなどを含み、モータ、スピーカなどのような他の電力消費装置を含むことができる。典型的には、負荷１０８は、電子機器１０２内に存在するが、他の実施形態においては、負荷１０８の少なくとも一部分は電子機器１０２の外部に配置される。例えば、１つ又は複数の電子周辺機器が、例えばユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）接続を通して電子機器１０２から電力を引き出す可能性がある。
【００３３】
一実施形態において、システム１００は、負荷１０８の入力要件に適した形態で電力を供給する電源装置１０６を含む。電源装置１０６により供給される電力の形態は、１つ又は複数の周波数又は振幅のＡＣ電力、１つ又は複数の電圧レベルの直流（「ＤＣ」）電力などを含むことができる。電源装置１０６は、一実施形態において、電子機器１０２内に含まれる。別の実施形態において、電源装置１０６は、電子機器１０２の外部に配置される。例えば、電源装置１０６はブレード・センタの一部分とすることができ、電子機器１０２はブレード・センタにおけるブレード・サーバとすることができる。一実施形態において、システム１００は、２つ又はそれ以上の電源装置１０６を含む。例えば、システム１００は冗長電源装置１０６を必要とする可能性がある。当業者であれば、電源異常検出装置１１０から利益を得られるシステム１００における他のタイプ及び構成の電源装置１０６を認識するであろう。
【００３４】
一実施形態において、システム１００は、２つ又はそれ以上の電子機器１０２を含む。例えば、各電子機器は、ラック内のサーバ、又はブレード・センタにおけるブレード・サーバとすることができる。１つ又は複数の電子機器１０２は、バックアップ・コンピュータ又はサーバを含むことができる。バックアップ・コンピュータ及びサーバは、以下でより詳細に説明する。別の実施形態において、システム１００は、１つ又は複数のデータ記憶デバイスを含む。例えば、ブレード・センタは１つ又は複数のディスク・ドライブ、テープ・ドライブ、光ドライブ、ソリッドステート記憶デバイスなどを含むことができる。電源異常検出装置１１０に連結したデータ記憶デバイスの動作は、以下でより詳細に説明する。
【００３５】
システム１００は、ＡＣ電源１０４を監視し、ＡＣ電力の損失又は低化が起きた場合に電子機器１０２の動作の完全性を維持するための機能を実行する電源異常検出装置１１０を含む。一実施形態において、電源異常検出装置１１０は、電子機器１０２内に配置される。別の実施形態において、電源異常検出装置１１０の全て又は一部分は、電子機器１０２の外部に配置される。例えば、システム１００はブレード・センタを含むことができ、電源異常検出装置１１０は、ベースボード管理コントローラ（ＢＭＣ）の一部分とすることができ、或いは、１つ又は複数のブレード・サーバにバス経由で接続されたブレード・センタの電源装置１０６の中に配置することができる。当業者であれば、電源異常検出装置１１０の他の実施を認識するであろう。電源異常検出装置１１０の機能は、以下でより詳細に説明する。
【００３６】
図２は、本発明による電源異常検出のためのシステム２００の別の実施形態の概略ブロック図である。システム２００は、電源異常検出装置１１０を有する電源装置１０６、コンピュータ２０２、直流（ＤＣ）電圧接続、コネクタ２０６、接地板２０８、ＡＣ電源接続２１０、及び電源ラグ２１２を含み、これらは以下で説明する。図２に示したシステム２００は、ブレード・センタ、コンピュータ・ラック、又は他の、電源装置１０６がコンピュータ２０２から分離した実施を表すことができる。
【００３７】
システム２００は、負荷１０８の実施形態であるコンピュータ２０２を含む。コンピュータ２０２は、電源装置１０６からコネクタ２０６を介して少なくとも１つのＤＣ電圧２０４を受けることができる。一実施形態において、コネクタ２０６はまた、接地板２０８に接地することができる。典型的には、コンピュータ２０２もまた、接地板２０８に接続される（図示せず）。接地板２０８は、シャーシ接地、電源装置１０６の２次側として参照される絶縁された接地、又は当業者に既知の他の接地とすることができる。
【００３８】
電源装置１０６は、１つ又は複数のＤＣ電圧２０４をコンピュータ２０２に、バス上での直接接続などにより供給することができる。他の必要なＤＣ電圧は、ＤＣ−ＤＣ変換器（図示せず）により供給してもよい。図示した実施形態において、電源異常検出装置１１０は電源装置１０６内に配置されるが、他の実施形態においては、電源異常検出装置１１０の全て又は一部分が電源装置１０６の外部に配置される。この実施形態において、電源装置１０６は、公共電力網又は他のＡＣ電源１０４から供給されるように、ＡＣ電源接続２１０及び電源プラグ２１２を経由して、ＡＣ電源１０４からＡＣ電力を受け取る。電源装置１０６は、ＡＣアダプタ、無停電電源装置（「ＵＰＳ」）、スイッチング電源装置（「ＳＰＳ」）などを含むことができる。
【００３９】
図３は、本発明による電源異常検出装置１１０の一実施形態の概略ブロック図である。電源異常検出装置１１０は、サンプリング・モジュール３０２、比較モジュール３０４、蓄積モジュール３０６、及び警告モジュール３０８を含み、これらは以下に説明する。
【００４０】
電源異常検出装置１１０は、一実施形態において、電源１０４からＡＣ電力波形をサンプリングするサンプリング・モジュール３０２を含む。電力波形は、電源装置への入力電力であり、所定の周波数及び対応する所定の周期を含む。典型的には、周波数は、６０Ｈｚ、５０Ｈｚ、４００Ｈｚ、又は他の、ユーティリティ又は他の電力システムからの標準周波数となるが、別の周波数であってもよい。一実施形態において、サンプリング・モジュール３０２はＡＣ電圧波形をサンプリングするが、電流波形をサンプリングすることもできる。
【００４１】
通常、ＡＣ電圧波形は、規定の範囲内で時間と共に変化し得るかなり調和的な振幅を有する。例えば、ＡＣ電圧波形は、１１５ボルト（「Ｖ」）の公称二乗平均平方根（「ＲＭＳ」）値を有することがあるが、これは１１０−１２０ＶＲＭＳの間の範囲で変化する可能性がある。三相システムにおいては、ライン間ＡＣ電圧は、２００−２０８ＶＲＭＳの範囲を有する可能性がある。電圧の変動は、負荷条件、電源１０４からの距離、電源１０４の剛性などに起因すると予想される。過渡的な電圧の揺れもまた、ＡＣ電圧波形が予想の公称範囲を一時的に下回る原因となり得る。
【００４２】
サンプリング・モジュール３０２は、所定の周波数を逓倍したサンプリング周波数において、サンプリングする。例えば、所定の周波数が６０Ｈｚである場合、サンプリング・モジュール３０２は、６０Ｈｚの数倍の周波数において、ＡＣ電力波形をサンプリングする。サンプリング・モジュール３０２はＡＣ電力波形をサンプリングして所定の周期内の既知の点におけるサンプル振幅を取得する。典型的には、サンプリング・モジュール３０２は、正弦曲線のＡＣ電力波形の周期内のある既知の点をサンプリングの基準とする。一実施形態において、サンプリング・モジュール３０２は、ＡＣ電力波形がいつゼロ振幅と交差するかを測定する。既知の点は、サンプル振幅を格納閾値振幅と同期させるために用いられる。
【００４３】
別の実施形態において、サンプリング・モジュール３０２が整流されたＡＣ電力波形をサンプリングする場合、サンプリング・モジュール３０２は、入力ＡＣ電力波形がゼロと交差する点を典型的に表す最小振幅を測定する。別の実施形態において、サンプリング・モジュール３０２は、ピーク電圧のような、正弦曲線のＡＣ電力波形におけるどこか他の点を用いるか、又はゼロ交差後のある所定の時点を用いる。当業者であれば、ＡＣ電力波形の所定の周期内の既知の点を決定する他の方法を認識するであろう。
【００４４】
一実施形態において、サンプリング・モジュール３０２は、ＡＣ電力波形を整流する整流器を含む。例えば、サンプリング・モジュール３０２が電源装置１０６の整流の前のノードにおいてＡＣ電力波形をサンプリングする場合、サンプリング・モジュール３０２は、別個の整流器を含むことができる。整流器は、典型的には、フル・ブリッジ整流器又は類似の機能的整流器である。別の実施形態において、整流器はハーフ・ブリッジ整流器である。典型的な実施形態において、サンプリング・モジュール３０２は、電源装置１０６内の整流後のＡＣ電力波形をサンプリングする。しかしながら、サンプリング・モジュール３０２は、電源装置１０６から独立させることができ、その場合は整流器を含むことができる。他の実施形態において、サンプリング・モジュール３０２は、整流しないＡＣ電力波形をサンプリングする。一実施形態において、サンプル振幅の絶対値が用いられる。他の実施形態においては、負の電圧をサンプリングし、これを負の格納閾値振幅と比較することができる。
【００４５】
電源異常検出装置１１０は、一実施形態において、サンプル振幅を格納閾値振幅と比較して比較結果を取得する比較モジュール３０４を含む。格納閾値振幅は、所定の周期内の既知の点に対応する。例えば、サンプリング・モジュール３０２がゼロ交差を基準として用いる場合、サンプリング・モジュール３０２は、ゼロ交差後１ミリ秒（ｍＳ）におけるＡＣ電力波形をサンプリングすることができる。次いで、比較モジュール３０４は、サンプル振幅を、ゼロ交差後１ｍＳに対応する格納閾値振幅と比較することができる。次に、サンプリング・モジュール３０２は、ゼロ交差後２ｍＳにおけるＡＣ電力波形をサンプリングし、次いで、比較モジュール３０４が、２ｍＳのサンプルを、２ｍＳに対応する格納閾値振幅と比較することができる。
【００４６】
一実施形態において、比較モジュール３０４は、サンプルを、サンプリング時間に対応することができる別個の格納閾値振幅と比較する。別の実施形態において、比較モジュール３０４は、サンプルを、閾値振幅曲線から又は曲線を構成する離散的な点から導かれた格納閾値振幅と比較する。例えば、閾値振幅曲線が線形近似又は他のより複雑な曲線適合法を用いてそれら離散的な点から導かれる場合、格納閾値振幅はそれらの点の組とすることができる。次に、比較モジュール３０４は、補間法又は当業者には既知の他の方法を用いて、特定のサンプリング点に対する格納閾値振幅を導出することができる。当業者であれば、比較モジュール３０４がサンプル振幅を格納閾値振幅と比較することができる他の方法を認識するであろう。
【００４７】
比較モジュール３０４は、サンプル振幅を格納閾値振幅と比較して比較結果を取得する。比較結果は、２進数として、１つの値（即ち、論理「１」）がサンプル振幅が格納閾値振幅より大きいか又は等しいことを示し、別の値（即ち、論理「０」）がサンプル振幅が格納閾値振幅より小さいことを示すようにすることができる。当業者であれば、比較モジュール３０４が、サンプル振幅を格納閾値振幅と比較して比較結果を取得することができる他の方法を認識するであろう。
【００４８】
電源異常検出装置１１０は、一実施形態において、比較結果を最新比較結果の連続シーケンスに蓄積する蓄積モジュール３０６を含む。例えば、蓄積モジュール３０６は先入れ先出し（ＦＩＦＯ）バッファを含むことができ、これは最新比較結果を格納すると同時にＦＩＦＯバッファの後ろから比較結果を排出して、その結果ある特定の数の比較結果が常に格納されるようにする。別の実施形態において、蓄積モジュール３０６は、サンプリングされたＡＣ電力波形内の既知の点でクリアされ、次いで、次のゼロ交差において再びバッファがクリアされるまで比較結果を連続シーケンス内に格納するバッファを含む。他の実施形態において、蓄積モジュール３０６は、サンプリングされたＡＣ電力波形の１つより多くのゼロ交差にまたがる比較結果を蓄積する。
【００４９】
一実施形態において、蓄積モジュール３０６は、比較結果を連続シーケンス内に格納しない様式で比較結果を蓄積する。例えば、比較結果をバッファ又はメモリに格納して、最新比較結果を含むが、特定の順番又は順序にはしないようにすることができる。当業者であれば、蓄積モジュール３０６が比較結果を最新比較結果の連続シーケンスに蓄積する他の方法を認識するであろう。
【００５０】
電源異常検出装置１１０は、所定数の最新比較結果の各々が、サンプル振幅の絶対値が格納閾値振幅のそれより小さいことを示す場合に、早期パワーオフ警告（ＥＰＯＷ）信号３１０をアサートする警告モジュール３０８を含む。例えば、蓄積モジュール３０６が１００個の比較結果を蓄積し、最新の格納された比較結果のうちの１個、１０個、２０個、又は任意の数が、サンプル振幅が格納閾値振幅より大きいことを示す場合には、警告モジュール３０８は、ＥＰＯＷ信号３１０をアサートしない。一方、１００個の蓄積された比較結果の各々が、サンプル振幅が対応する格納閾値振幅より小さいことを示す場合には、警告モジュール３０８はＥＰＯＷ信号３１０をアサートする。
【００５１】
ＥＰＯＷ信号３１０は、種々の実施形態において、割込み、メッセージ、通信データ・パケット、又は他の、電源異常が生じたことを示すことができる信号とすることができる。ＥＰＯＷ信号３１０は、コンピュータ２０２、電子機器１０２、ＢＭＣ、ディスプレイ、発光ダイオード（「ＬＥＤ」）などに送信することができる。警告モジュール３０８は、種々の形式の１つの又は複数のＥＰＯＷ信号３１０をアサートすることができる。次いで、ＥＰＯＷ信号３１０は、コンテキスト及び関連するバッファ、メモリ・コンテンツ、状態などを格納することのような、何らかの他の動作をトリガすることができる。ＥＰＯＷ信号３１０は、データ、コマンド、パラメータなどをデータ記憶デバイスに格納することをトリガすることができ、また、順序正しいシャットダウンをトリガすることができる。ＥＰＯＷ信号３１０はまた、別の電源上にあるバックアップ・コンピュータのスタートアップをトリガすることができ、無停電電源装置の起動や、代替電源１０４の接続などをトリガすることができる。当業者であれば、警告モジュール３０８がＥＰＯＷ信号３１０をアサートするときにトリガされる他の動作を認識するであろう。
【００５２】
本発明において、ＥＰＯＷ信号３１０は、従来技術におけるよりも実質的により早期にアサートされ、それにより、電源装置１０６が完全に消尽する前に回復のために利用可能な時間を増やす。
【００５３】
図４は、電源異常検出装置１１０の別の実施形態を示す概略ブロック図であり、種々の実施形態において全てが存在してもしなくてもよい多数のモジュールを含む。電源異常検出装置１１０は、サンプリング・モジュール３０２、比較モジュール３０４、蓄積モジュール３０６、及び警告モジュール３０８を含むことができ、これらは図３に関連して上述したものと実質的に同じである。電源異常検出装置１１０はまた、初期化モジュール４０２、バッファ・モジュール４０４、及び、回復モジュール４０６を含むことができ、これらは以下に説明する。
【００５４】
電源異常検出装置１１０は初期化モジュール４０２を含み、この初期化モジュールは所定の周期内の各々の既知の点に対応する格納閾値振幅を初期化し、格納閾値振幅を、格納閾値振幅に対応する所定の周期内の既知の点におけるサンプル振幅の所定の率として較正する。例えば、初期化モジュール４０２は、サンプリング・モジュール３０２から受け取ったサンプル振幅を用いて、サンプル波形を取得し、次いで、サンプル振幅の８０％のような一定の率で各サンプルを縮小して格納閾値振幅を取得することができる。例えば、半サイクルに対して、初期化モジュール４０２は、サンプリング・モジュール３０２から、サンプリングされたＡＣ電力波形のゼロ交差から開始する一連のサンプル振幅を取得することができる。各々のサンプル振幅は、典型的には、半サイクルにわたって振幅が変化することになる。次いで、初期化モジュール４０２は各々のサンプル振幅を０．８倍し、次いでサンプルを順番に格納して一組の格納閾値振幅を作成することができる。
【００５５】
別の実施形態において、初期化モジュール４０２は、サンプリングされたＡＣ電力波形の公称電圧範囲内の振幅を有する理想正弦波形を用い、次に理想正弦波形に０．５のようなスカラー定数を掛けて、格納閾値振幅を導出するのに用いる縮小された理想正弦波形を取得する。次いで、初期化モジュール４０２は、推定されるサンプル時間に対応する離散的なサンプルを格納することができ、又は、縮小された波形をテーブル又は他のデータ構造体の中に格納することができ、そこで比較モジュール３０４は正弦曲線のＡＣ電力波形内の同じ点に対応するサンプル振幅と比較するための格納閾値振幅を導出することができる。当業者であれば、初期化モジュール４０２がサンプル波形又は理想的な波形を取得し、次いでその波形を縮小して格納閾値振幅を導出又は検索することを容易にする他の方法を認識するであろう。
【００５６】
電源異常検出装置１１０は、一実施形態において、バッファ・モジュール４０４を含み、このバッファ・モジュールはサンプル振幅を、格納閾値振幅との比較のために、最新サンプル振幅の連続シーケンスによりバッファリングする。バッファ・モジュール４０４は、ＦＩＦＯバッファ、スタック、メモリ内の位置、又は他の、サンプル振幅を順番に格納するのに用いることができるデータ記憶デバイスを含むことができる。
【００５７】
電源異常検出装置１１０は、一実施形態において、回復モジュール４０６を含む。回復モジュール４０６は、警告モジュール３０８がＥＰＯＷ信号３１０をアサートするのに応答して１つ又は複数の回復ステップを実行する。一実施形態において、回復モジュール４０６は、コンピュータ２０２のデータを保存する。データは、コンピュータ２０２の現在のコンテキストに関連するパラメータ、メモリ・コンテンツ、バッファ・コンテンツ、変数、範囲、状態、実行コマンドなどを含むことができる。別の実施形態において、回復モジュール４０６は、コンピュータ２０２の動作を一時停止する。典型的には、コンピュータ２０２は、サンプリング・モジュール３０２によりサンプリングされて警告モジュール３０８により異常であることを判定される、ＡＣ電力波形を受け取る電源装置によって電力供給される。
【００５８】
図５は、早期電源異常検出のためのシステム５００の特定の実施形態の概略ブロック図である。システム５００は、ＥＰＯＷ信号３１０に応答する回復モジュール４０６及び関連装置の実施形態を示す。主電源装置１０６−１は、主コンピュータ２０２−１にＤＣ電圧５０４を供給するためのバックアップ・コネクタ３０６−２を有するバックアップ電源装置に１０６−２に、主コネクタ３０６−１により直列に接続される。主コンピュータ２０２−１とは独立に電力供給されるバックアップ・コンピュータ２０２−２をまた備えることができる。別の実施形態（図示せず）において、主電源１０６−１及びバックアップ電源１０６−２の両方を並列に主コンピュータ２０２−１に直接接続することができ、この場合には主コンピュータ２０２−１は、主コネクタ３０６−１及びバックアップ・コネクタ３０６−２の両方を収容するように構成される。
【００５９】
１つのシナリオにおいて、差迫った電源異常が主電源装置１０６−１内で検出され、主ＥＰＯＷ信号３１０−１を警告モジュール３０８によりアサートすることができる。主ＥＰＯＷ信号３１０−１に応答して、主回復モジュール４０６−１は、主電源装置１０６−１をバックアップ電源装置１０６−２に切り換えて、主コンピュータ２０２−１に電力を供給することができる。バックアップ電源装置１０６−２は、バッテリ、発電機、主電源装置１０６−１とは異なる回路上のＡＣ電源出力１０４などから電力を受け取ることができる。
【００６０】
続くシナリオにおいて、差迫った電源異常がバックアップ電源装置１０６−２内で検出され、バックアップＥＰＯＷ信号３１０−２をバックアップ電源異常検出装置（図示せず）によりアサートすることができる。バックアップＥＰＯＷ信号３１０−２に応答して、バックアップ回復モジュール４０６−２を起動させることができる。一実施形態において、バックアップ回復モジュール４０６−２は、主コンピュータ２０２−１のデータを記憶サブシステム５０２内に保存するソフトウェアを含むことができる。更に別の実施形態において、バックアップ回復モジュール４０６−２により、データ処理を主コンピュータ２０２−１上で正常に一時停止し、次いで、透過フェイルオーバー様式でバックアップ・コンピュータ２０２−２上で再開することができる。バックアップ・コンピュータ２０２−２は、バックアップ回復モジュール４０６−２により記憶サブシステム５０２内に保存されたデータにアクセスすることができる。
【００６１】
図６は、電源異常検出装置１１０の一実施形態を備えたデジタル信号処理プラットフォーム（ＤＳＰ）６００の概略ブロック図である。電源プラグ２１２は、ＡＣ電源１０４を供給源として、所定の周波数及び対応する所定の周期を有するＡＣ入力電力を受け取る。ＡＣ入力電力は整流器６０２により整流される。アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器６０４は、整流器６０２の出力を、所定の周波数を逓倍したサンプリング周波数６０６でサンプリングし、所定の周期内の既知の点における振幅をサンプリングする。整流器６０２及びＡ／Ｄ変換器６０４は、サンプリング・モジュール３０２を備えることができる。
【００６２】
Ａ／Ｄ変換器６０４は、デジタル符号化サンプル振幅６０８を、内蔵コンピュータ６１０に供給する。内蔵コンピュータ６１０は、ハードウェア・プラットフォーム及びソフトウェア・スタックで構成することができる。ハードウェア・プラットフォームは、１つ又は複数のプロセッサ、バス、メモリ、入力／出力インターフェース、及び不揮発性記憶装置を備えることができる。ソフトウェア・スタックは、ファームウェア、オペレーティング・システム、及びアプリケーションを備えることができる。比較モジュール３０４、蓄積モジュール３０６、及び警告モジュール３０８は、内蔵コンピュータ６１０上で実行されてＥＰＯＷ信号３１０を生成するソフトウェアを備えることができる。
【００６３】
一実施形態において、デジタル符号化サンプル振幅６０８は、レジスタがロードされたときを示す割込みを伴って、Ａ／Ｄ変換器６０４の出力レジスタにより供給することができる。内蔵コンピュータ６１０は割込みに応答して、デジタル符号化サンプル振幅６０８を読取り、内蔵コンピュータ６１０のメモリ内のキューに入れることができる。出力レジスタ及びキューは、バッファ・モジュール４０４を備えることができる。
【００６４】
図７は、電源異常検出装置１１０の一実施形態の信号の相対的なタイミングを示すタイミング図である。例えば、電源異常検出装置１１０は、図６に関して説明したＤＳＰ６００を用いて実施してＥＰＯＷ信号３１０を生成するようにすることができる。ＡＣ電力波形７０２は、ＡＣ電源１０４の電源プラグ２１２からのＡＣ電力３１４の、時間に対する電圧を示す。見られるように、電力波形７０２は、対応する所定の周期７０４を有する所定の周波数の正弦曲線である。電力波形７０２の振幅は、図示した第２の完全な周期中に時間と共に減衰し始め、その後にゼロのままとなって電源異常を表すことに留意されたい。
【００６５】
整流された電力波形７０６は整流器６０２の出力の時間に対する電圧を示す。見られるように、整流された電力波形７０６は、実質的に電力波形７０２の絶対値である振幅を有する。サンプル振幅７０８は、Ａ／Ｄ変換器６０４により、対応する所定の周期７０４を有する所定の周波数を逓倍したサンプリング周波数６０６のクロック７１４の各々の立上り７１２における既知の点７１０で取得することができる。サンプル振幅７０８は、次いで、バッファ・モジュール４０４により、最新サンプル振幅の連続シーケンスとしてバッファリングし、内蔵コンピュータ６１０により処理することができる。
【００６６】
整流された電力波形７０６と並べた閾値振幅７１６は、同じ時間軸に沿って重ねられた破線の波形で示され、それを下回る整流電力波形７０６の振幅が電源異常を示すことになる振幅を表す。見られるように、閾値振幅７１６は、所定の周期７０４の半周期７１８ごとに完全に同形で繰り返す。半周期７１８内の各々の既知の点７１０における閾値振幅７１６は、格納閾値振幅７２０として、内蔵コンピュータ６１０の不揮発性記憶装置内に連続的に格納することができる。従って、その後の各々の連続する半周期ごとに、不揮発性記憶装置から同じ格納閾値振幅７２０にアクセスすることができる。
【００６７】
次に、内蔵コンピュータ６１０上で実行される比較モジュール３０４は、次の連続した既知の点７１０において、各サンプル振幅７０８を対応する格納閾値振幅７２０と逐次的に比較して比較結果７２２を生成することができ、この比較結果はこの場合には負となる。整流電力波形７０６が時間の経過につれて減衰を始めると、ついには、既知の点７２８で取得されるサンプル振幅７２６の絶対値が対応する保存閾値振幅７３０より小さくなる場合に、正の比較結果７２４が得られる
【００６８】
次に、蓄積モジュール３０６は、最新比較結果７３２の連続シーケンスを蓄積することができる。所定数Ｎの最新比較結果７３２が全て正である場合、警告モジュール３０８は、ＥＰＯＷ信号３１０をアサートすることができる。この例証において、所定値Ｎは３であり、この点においてＥＰＯＷ信号３１０の立上り７３４が起る。実際には、Ｎは通常、ＡＣ電力波形７０２の過渡的で無害な変動に対するＥＰＯＷ信号３１０の疑似アサーションを防止するように十分に大きくする。逆に、Ｎは通常、ＤＣ電圧５０４の立下り７４２に先立つ全保持時間（Ｔｃ）７４０内に可能な限り長い回復時間（Ｔｂ）７３８をもたらすように適切に短い検出時間（Ｔａ）７３６を生じるように十分に小さくする。サンプリング周波数６０６を１ＭＨｚとし、Ｎに対して値１００を選択した場合、Ｔａ７３６は０．１ｍｓとなり、アナログ手法の７乃至１０ｍｓよりも遥かに短くなる。
【００６９】
図８は、本発明による電源異常検出の方法８００の一実施形態を示す概略的なフロー・チャート図である。方法８００は８０２で開始し、８０４でＡＣ電力波形７０２をサンプリングしてサンプル振幅７０８を取得する。対応する格納閾値振幅７２０は８０６で取得し、８０８でサンプル振幅と７０８と比較して比較結果７２２を生成し、ここで、正の比較結果７２４は、サンプル振幅７２６の絶対値が対応する保存閾値振幅７３０の絶対値より小さいことを意味する。比較結果７２２は、８１０において最新比較結果７３２の連続シーケンス内に蓄積される。警告モジュール３０８は、８１２において、最新のＮ個の結果がどれも全て正である（即ち、サンプル振幅が格納閾値振幅より小さい）かどうかを判定する。警告モジュール３０８が、８１２において最新のＮ個の比較結果の全てが正ではないと判定する場合には、方法８００は、次の連続した既知の点７１０においてサンプリングするステップ８０４に進む。警告モジュール３０８が８１２において、最新のＮ個の比較結果が全て正であると判定する場合には、８１４においてＥＰＯＷ信号３１０をアサートし、方法８００は８１６で終了する。
【００７０】
図９は、本発明による電源異常検出装置１１０の初期化方法９００の一実施形態を示す概略的なフロー・チャート図である。方法９００は９０２で開始し、９０４で電源装置１０６のタイプを判定する。このタイプは、周波数、電圧などを含むことができる。電源異常検出装置１１０は、９０６において電源装置１０６のタイプに対応する格納閾値振幅７２０の連続シーケンスを取得し、９０８においてその閾値振幅を内蔵コンピュータ６１０の記憶領域、例えば不揮発性記憶装置、メモリなどに格納する。初期化モジュール４０２は、一実施形態において、較正が必要かどうかを９１０で判定する。９１０において初期化モジュール４０２が較正は不要であると判定する場合、方法９００は９２０で終了する。
【００７１】
初期化モジュール４０２が、９１０において初期較正が必要であると判定した場合には、サンプリング・モジュール３０２は、９１２においてＡＣ電力波形７０２のサンプリングを開始し、半周期７１８の開始点から始まるサンプル振幅７０８を取得する。一実施形態において、サンプリング・モジュール３０２は９１２において、ＡＣ電力波形７０２の連続した半周期における同じ既知の点７１０について複数回、ＡＣ電力波形７０２をサンプリングし、平均を取ってサンプル振幅７０８を生成する。初期化モジュール４０２は、格納閾値振幅７２０を、サンプル振幅７０８の絶対値の所定の率Ｘとして算出し、９１６において閾値振幅７２０を格納する。サンプリング・モジュール３０２及び初期化モジュール４０２は、サンプリング・モジュール３０２が９１８においてゼロ交差を識別するまで、ステップ９１２、９１４、及び９１６を繰り返す。別の実施形態においては、各周期的較正の時間間隔ごとに、複数の記憶領域のうちの１つを用いることができ、それにより、格納閾値振幅７２０の既存の値を９０６において１つの記憶領域から取得し、同時に再較正値を９１６において別の記憶領域に格納することができ、そして方法９００は９２０で終了する。
【００７２】
図１０は、本発明によるシステム回復の方法１０００の一実施形態を示す概略的なフロー・チャート図である。方法１０００は１００２で開始し、１００４でＥＰＯＷ信号３１０がアサートされた場合、１００６で主コンピュータ２０２−１があらゆる所望の揮発性データを記憶サブシステム５０２に保存する。他の場合には、方法１０００は１０２０で終了する。１００８においてバックアップ電源装置１０６−２が利用できる場合には、主電源装置１０６−１の代わりに１０１０でこのバックアップ電源装置に切り換えて、主コンピュータ２０２−１に電力供給し、方法１０００は１０２０で終了する。１００８においてバックアップ電源装置１０６−２が利用できず、１０１２においてバックアップ・コンピュータ２０２−２も利用できない１０１２場合には、方法１０００は１０２０で終了する。
【００７３】
バックアップ・コンピュータ２０２−２が利用できる場合は、主コンピュータ２０２−１の動作は１０１４において正常に一時停止され、１０１６において処理コンテキストがバックアップ・コンピュータ２０２−２に切り換えられ、動作がバックアップ・コンピュータ２０２−２上で再開され、そして方法１０００は１０２０で終了する。主コンピュータ２０２−１により１００６において記憶サブシステム５０２に保存されたデータは、バックアップ・コンピュータ２０２−２からもアクセス可能であることに留意されたい。
【００７４】
本発明は、その趣旨及び本質的な特徴から逸脱せずに他の特定の形態に具体化することができる。説明された実施形態は、あらゆる面で単に例証的なものであり限定的なものではないと考えられたい。それゆえに、本発明の範囲は、前述の説明によってではなく、添付の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲と等価の趣意及び範囲に入る全ての変更は、本発明の範囲内に包含される。
【符号の説明】
【００７５】
１００：システム
１０２：電子機器
１０４：交流（ＡＣ）電源
１０６：電源装置
１０６−１：主電源装置
１０６−２：バックアップ電源装置
１０８：負荷
１１０：電源異常検出装置
２００：システム
２０２：コンピュータ
２０２−１：主コンピュータ
２０２−２：バックアップ・コンピュータ
２０４：ＤＣ電圧
２０６：コネクタ
２０８：接地板
２１０：ＡＣ電力接続
２１２：電源プラグ
３０２：サンプリング・モジュール
３０４：比較モジュール
３０６：蓄積モジュール
３０６−１：主コネクタ
３０６−２：バックアップ・コネクタ
３０８：警告モジュール
３１０：ＥＰＯＷ信号
３１０−１：主ＥＰＯＷ信号
３１０−２：バックアップＥＰＯＷ信号
３１４：ＡＣ電力
４０２：初期化モジュール
４０４：バッファ・モジュール
４０６：回復モジュール
４０６−１：主回復モジュール
４０６−２：バックアップ回復モジュール
５００：電源異常早期検出システム
５０２：記憶サブシステム
５０４：ＤＣ電圧
６００：デジタル信号処理プラットフォーム（ＤＳＰ）
６０２：整流器
６０４：アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器
６０６：サンプリング周波数
６０８：デジタル符号化サンプル振幅
６１０：内蔵コンピュータ
７０２：ＡＣ電力波形
７０４：所定の周期
７０６：整流された電力波形
７０８：サンプル振幅
７１０：既知の点
７１２：立上り
７１４：クロック
７１６：閾値振幅
７１８：半周期
７２０：格納閾値振幅
７２２：負の比較結果
７２４：正の比較結果
７２６：サンプル振幅
７２８：既知の点
７３０：保存閾値振幅
７３２：最新比較結果
７３４：立上り
７３６：検出時間（Ｔａ）
７３８：回復時間（Ｔｂ）
７４０：保持時間（Ｔｃ）
７４２：立下り
８００：電源異常検出の方法
９００：電源異常検出装置の初期化方法
１０００：システム回復の方法
【図１】
2010158157.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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