(57)【要約】      （修正有）【課題】これまでの入力回路よりも消費電力が少ない、単一フォールトトレラント分離デュアルバス電源入力回路を提供する。【解決手段】１つの入力回路は、第１及び第２の電源にそれぞれ結合されるように構成された第１のバス及び第２のバスを備える。第１のバスは、第１の入力ライン及び第１の戻りラインを含み、第１の入力ライン又は第１の戻りラインの何れかが第１のスイッチを有する。第２のバスは、第２の入力ライン及び第２の戻りラインを含み、第２の入力ライン又は第２の戻りラインの何れかが、第２のスイッチ及び第３のスイッチを直列に備える。システムは、複数の電源、電子デバイス、及び電子デバイスを電源に結合する入力回路を含む。入力回路は、電子デバイスをそれぞれの電源に結合する複数の入力ラインを含み、各入力ラインが、電子デバイスと各それぞれの電源との間に結合されたスイッチを含む。【選択図】図３
2010136607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電源に結合されるように構成された電子デバイスの入力回路であって、
第１の入力ライン及び第１の戻りラインを含み、前記第１の入力ライン及び第１の戻りラインの一方が第１のスイッチを有する、第１の電源に結合されるように構成された第１のバスと、
第２の入力ライン及び第２の戻りラインを含み、前記第２の入力ライン及び第２の戻りラインの一方が第２のスイッチ及び第３のスイッチを直列に有する、第２の電源に結合されるように構成された第２のバスと、
を備えた入力回路。
【請求項２】
電子システムであって、
第１の正端子及び第１の負端子を含む第１の電源と、
第２の正端子及び第２の負端子を含む第２の電源と、
入力端子及び戻り端子を含む電子デバイスと、
前記第１の電源及び前記第２の電源に前記電子デバイスを結合する入力回路と、
を備え、
前記入力回路が、
前記入力端子及び前記第１の正端子を結合する第１の入力ライン、前記入力端子及び前記第１の正端子間に結合される第１のスイッチ、並びに前記戻りターミナル及び前記第１の負端子を結合する第１の戻りラインを有する、第１のバスと、
前記入力端子及び前記第２の正端子を結合する第２の入力ライン、前記入力端子及び前記第２の正端子間に直列に結合される第２のスイッチ及び第３のスイッチ、並びに前記戻り端子及び前記第２の負端子を結合する第２の戻りラインを有する、第２のバスと、
を含む、
ことを特徴とする電子システム。
【請求項３】
電子システムであって、
複数の電源と、
電子デバイスと、
前記電子デバイスを前記複数の電源に結合する入力回路と、
を備え、
前記入力回路が複数の入力ラインを含み、前記各入力ラインが前記電子デバイスをそれぞれの電源に結合し、前記電子デバイスと前記それぞれの電源との間に結合されたスイッチを有する、
ことを特徴とする電子システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（連邦政府による資金提供を受けた研究開発の記載）
米国政府は、本発明において一括払いライセンスを有し、
ＮＡＳＡにより授与された契約第ＮＮＪＯ６ＴＡ２５Ｃ及び下請契約第ＲＨ６−１８２０４において定められているように、妥当な条件で他者に本特許のライセンスを与えることを特許所有者に要求する権利を限定された状況において有する。
【０００２】
（技術分野）
本発明は全体として、電源入力回路に関し、より詳細には、単一フォールトトレラントの分離されたデュアルバス電源入力回路に関する。
【背景技術】
【０００３】
航空宇宙用途では、効率性と信頼性が電子システムを設計する際の重要な要因である。すなわち、理想的な電子システムは、電子システムを軽量化し、電力消費量を最小にすることができる特徴を含むと共に、万一部分的なシステム機能不全が発生した場合でも電子システムを動作可能にする特徴を有する。
【０００４】
図１は、ｈｉｇｈ側分離デュアルバス構成を有する入力回路１２０を介して、電子デバイス１１５に接続された複数の電源１０５、１１０を有する従来技術の電子システム１００の概略図である。
【０００５】
航空宇宙用途では、電源１０５、１１０は通常、２８ボルト電力供給装置である。他の用途では、電源１０５、１１０は、より大きな又はより小さな電圧量を提供することができる。
【０００６】
電子デバイス１１５は、例えば、負荷１１５２を含む作業ライン交換可能なユニット（ＬＲＵ）とすることができる。ＬＲＵの実施例は、限定ではないが、無線機、全地球測位システム（ＧＰＳ）、レーダーシステム、及び同様の補助デバイスを含む。上述のように、電子デバイス１１５は、入力回路１２０を介して電源１０５、１１０に接続される。
【０００７】
入力回路１２０は、電源１０５を負荷１１５２に接続する入力ライン１２２２及び戻りライン１２２４を有する１次バス１２２を含む。入力ライン１２２２は、電源１０５の正端子に接続されるアノードと、ノード１２２８に接続されるカソードとを有するダイオード１２２６を含み、ノード１２２８は、負荷１１５２の入力（Ｖｉｎ）端子に接続される。戻りライン１２２４は、電源１０５の負端子を負荷１１５２の戻り（ＲＴＮ）端子に接続する。
【０００８】
入力回路１２０は更に、電源１１０を負荷１１５２に接続する入力ライン１３２２及び戻りライン１３２４を有する２次（冗長）バス１３２を含む。入力ライン１３２２は、電源１１０の正端子に接続されたダイオード１３２６を含み、カソードがノード１２２８に接続される。戻りライン１３２４は、電源１１０の負端子を負荷１１５２のＲＴＮ端子に接続する。
【０００９】
図２は、ｈｉｇｈ／ｌｏｗ側分離デュアルバス構成を有する入力回路２２０を介して、電子デバイス２１５に接続された複数の電源２０５、２１０を有する従来技術の電子システム２００の概略図である。図２に示す設計において、電源２０５、２１０及び電子デバイス２１５（負荷２１５２を含む）は、図１を参照して上述された電源１０５、１１０及び電子デバイス１１５（及び負荷１１５２）とそれぞれ類似している。システム１００とシステム２００との間の相違点は、入力回路１２０がｈｉｇｈ側分離デュアルバス構成を有するのに対して、入力回路２２０がｈｉｇｈ／ｌｏｗ側分離デュアルバス構成を有する点である。
【００１０】
入力回路２２０は、電源２０５を負荷２１５２に接続する入力ライン２２２２及び戻りライン２２２４を有する１次バス２２２を含む。入力ライン２２２２は、電源２０５の正端子に接続されたアノードと、ノード２２２８に接続されるカソードとを有するダイオード２２２６を含み、ノード２２２８は、負荷２１５２のＶｉｎ端子に接続される。
【００１１】
図１の戻りライン１２２４と同様に、戻りライン２２２４は、電源２０５の負端子を負荷２１５２のＲＴＮ端子に接続する。しかしながら、戻りライン１２２４とは異なり、戻りライン２２２４は、負荷２１５２のＲＴＮ端子に接続されたアノードと、電源２０５の負端子に接続されたカソードとを有するダイオード２２５０を含む。
【００１２】
入力回路２２０は更に、電源２１０を負荷２１５２に接続する入力ライン２３２２及び戻りライン２３２４を有する２次（冗長）バス２３２を含む。入力ライン２３２２は、電源２１０の正端子に接続されたアノードと、ノード２２２８に接続されるカソードとを有するダイオード２３２６を含む。
【００１３】
図１の戻りライン１３２４と同様に、戻りライン２３２４は、電源２１０の負端子を負荷２１５２のＲＴＮ端子に接続する。しかしながら、戻りライン１３２４とは異なり、戻りライン２３２４は、電源２１０の負端子に接続されたカソードと、負荷２１５２のＲＴＮ端子に接続されたアノードとを有するダイオード２３２６を含む。
【００１４】
入力回路１２０及び２２０は各々、それぞれの設計の機能を完全に実施することができるが、入力回路１２０及び２２０は、従来よりも重量があり、より多くの電力を消費する。従って、これまでの入力回路よりも消費電力が少ない、単一フォールトトレラント分離デュアルバス電源入力回路を提供することが望ましい。更に、本発明の他の望ましい特徴及び特性は、添付図面及び本発明のこの背景技術を参照しながら、本発明の以下の詳細な説明並びに添付の請求項から明らかになるであろう。
【発明の概要】
【００１５】
種々の実施形態は、複数の電源に結合されるように構成された電子デバイスの入力回路を提供する。１つの入力回路は、第１の電源に結合されるように構成された第１のバスを備える。第１のバスは、第１の入力ライン及び第１の戻りラインを含み、第１の入力ライン又は第１の戻りラインの何れかが第１のスイッチを有する。入力回路は更に、第２の電源に結合されるように構成された第２のバスを備える。第２のバスは、第２の入力ライン及び第２の戻りラインを含み、第２の入力ライン又は第２の戻りラインの何れかが第２のスイッチ及び第３のスイッチを直列に備える。
【００１６】
種々の実施形態はまた電子システムを提供する。１つのシステムは、第１の正端子及び第１の負端子を含む第１の電源と、第２の正端子及び第２の負端子を含む第２の電源と、入力端子及び戻り端子を含む電子デバイスと、第１の電源及び第２の電源に電子デバイスを結合する入力回路とを備える。入力回路は、入力端子及び第１の正端子を結合する第１の入力ラインと、入力端子及び第１の正端子間に結合される第１のスイッチと、戻りターミナル及び第１の負端子を結合する第１の戻りラインとを有する第１のバスを含む。入力回路は更に、入力端子及び第２の正端子を結合する第２の入力ラインと、入力端子及び第２の正端子間に直列に結合される第２のスイッチ及び第３のスイッチと、戻り端子及び第２の負端子を結合する第２の戻りラインとを有する第２のバスを含む。
【００１７】
別のシステムは、複数の電源と、電子デバイスと、電子デバイスを複数の電源に結合する入力回路とを備える。入力回路が複数の入力ラインを含み、各入力ラインが、電子デバイスをそれぞれの電源に結合し、電子デバイスとそれぞれの電源との間に結合されたスイッチを有する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ｈｉｇｈ側分離デュアルバス電源入力回路を介して、電子デバイスに接続された複数の電源を備えた従来技術の電子システム概略図である。
【図２】ｈｉｇｈ／ｌｏｗ側分離デュアルバス電源入力回路を介して、電子デバイスに接続された複数の電源を備えた従来技術の電子システムの概略図である。
【図３】本発明の１つの実施形態による、ｈｉｇｈ側分離デュアルバス電源入力回路を介して電子デバイスに結合された複数の電源を備えた電子システムの概略図である。
【図４】本発明の別の実施形態による、ｈｉｇｈ／ｌｏｗ側分離デュアルバス電源入力回路を介して電子デバイスに結合された複数の電源を備えた電子システムの概略図である。
【図５Ａ】図４の電子システムの動作を説明する概略図である。
【図５Ｂ】図４の電子システムの動作を説明する概略図である。
【図５Ｃ】図４の電子システムの動作を説明する概略図である。
【図５Ｄ】図４の電子システムの動作を説明する概略図である。
【図５Ｅ】図４の電子システムの動作を説明する概略図である。
【図５Ｆ】図４の電子システムの動作を説明する概略図である。
【図５Ｇ】図４の電子システムの動作を説明する概略図である。
【図６】図３の電子システムの特定の実施形態の概略図である。
【図７】図４の電子システムの特定の実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
同じ参照符号が同じ要素を示す以下の図面を参照しながら、本発明を以下に説明する。
【００２０】
本発明の以下の詳細な説明は、本質的に例証に過ぎず、本発明又は用途及び本発明の利用を限定するものではない。更に、本発明の前述の背景技術又は本発明の以下の詳細な説明で提示されるどのような理論にも縛られることは意図されない。
【００２１】
本発明の種々の実施形態は、改善されたｈｉｇｈ側分離デュアルバス電源入力回路を含む電子システムを提供する。他の種々の実施形態は、改善されたｈｉｇｈ／ｌｏｗ側分離デュアルバス電源入力回路を含む電子システムを提供する。
【００２２】
各図を参照すると、図３は、ｈｉｇｈ側分離デュアルバス構成を含む入力回路３２０を介して電子デバイス３１５に結合された複数の電源３０５、３１０を含む電子システム３００の概略図である。システム３００はまた、入力回路３２０に結合され、該入力回路３２０内に含まれる１つ又はそれ以上のスイッチ（以下で検討する）のＯＮ／ＯＦＦ状態を制御するよう構成されたスイッチコントローラ３２５を含む。
【００２３】
図３に示す実施形態において、電源３０５、３１０及び電子デバイス３１５（負荷３１５２を含む）は、図１を参照しながら上述された電源１０５、１１０及び電子デバイス１１５（及び負荷１１５２）とそれぞれ類似している。他の要素の中でも特に、システム１００とシステム３００との間の１つの相違点は、入力回路１２０がｈｉｇｈ側分離においてダイオード１２２６及び１３２６を使用し、入力回路３２０がｈｉｇｈ側分離においてスイッチ３２２６、３３２６及び３３５０を使用している点である。
【００２４】
入力回路３２０は、電源３０５を負荷３１５２に結合する戻りライン３２２４及び入力ライン３２２２を有する１次バス３２２を含む。具体的には、戻りライン３２２４は、電源３０５の負端子を負荷３１５２のＲＴＮ端子に結合し、入力ライン３２２２は、電源３０５の正端子を負荷３１５２のＶｉｎ端子に結合する。
【００２５】
入力ライン３２２２は、電源３０５の正端子及びノード３２２８に結合されたスイッチ３２２６を含み、ノード３２２８は、負荷３１５２のＶｉｎ端子に接続される。
【００２６】
スイッチ３２２６は、当該技術分野で公知の又は将来開発される半導体スイッチの何れかのタイプとすることができる。１つの実施形態において、スイッチ３２２６は、Ｎチャンネル金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）である。別の実施形態において、スイッチ３２２６は、ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴである。更に別の実施形態において、スイッチ３２２６は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）である。更に別の実施形態において、スイッチ３２２６は、バイポーラ接合トランジスタである。
【００２７】
入力回路３２０は更に、電源３１０を負荷３１５２に結合する戻りライン３３２４及び入力ライン３３２２を含む２次（又は冗長）バス３３２を含む。具体的には、戻りライン３３２４は、電源３１０の負端子を負荷３１５２のＲＴＮ端子に結合し、入力ライン３２２２は、電源３１０の正端子を負荷３１５２のＶｉｎ端子に結合する。
【００２８】
入力ライン３３２２は、スイッチ３３５０と直列に結合されたスイッチ３３２６を含み、該スイッチ３３５０は、電源３１０の正端子に結合されている。スイッチ３３２６及び３３５０は、当該技術分野で公知の又は将来開発される半導体スイッチの何れかのタイプとすることができる。１つの実施形態において、スイッチ３３２６及び３３５０は、ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴである。別の実施形態において、スイッチ３３２６及び３３５０は、ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴである。更に別の実施形態において、スイッチ３３２６及び３３５０は、ＩＧＢＴである。更に別の実施形態において、スイッチ３３２６及び３３５０は、バイポーラ接合トランジスタである。
【００２９】
スイッチコントローラ３２５は、スイッチ３２２６、３３２６、及び３３５０のＯＮ／ＯＦＦ状態を制御することができる、何れかのシステム、デバイス、ハードウェア（及びソフトウェア）、及びこれらの組み合わせとすることができる。すなわち、スイッチコントローラ３２５は、システム３００の動作に従って、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ３２２６、３３２６、及び３３５０を切り替えるよう構成される。
【００３０】
動作中、システム３００が適切に作動しているときには、電源３０５が電子デバイス３１５に電力を供給するように、スイッチ３２２６がＯＮ、スイッチ３３２６及び３３５０が共にＯＦＦである。電源３０５及び／又は１次バス３２２が機能不全になった場合には、電源３１０が電子デバイス３１５に電力を供給するように、スイッチ３３２６及び３３５０が共にＯＮ、スイッチ３２２５がＯＦＦになる。このようにして、システム３００は、電力が電子デバイス３１５に供給されること、及び入力回路３２０のｈｉｇｈ側が分離されることを保証する。更に、入力回路３２０は、ｈｉｇｈ側分離のためにスイッチ３２２６及び３３２６を使用するので、入力回路３２０の消費電力は少なく、電力損失がより少なくなると必要なヒートシンクが従来の入力回路よりも小さくなるので、より軽量になる。
【００３１】
図４は、ｈｉｇｈ／ｌｏｗ側分離デュアルバス構成を含む入力回路４２０を介して電子デバイス４１５に結合された複数の電源４０５、４１０を有する電子システム４００の概略図である。システム４００はまた、入力回路４２０に結合され、該入力回路４２０内に含まれる１つ又はそれ以上のスイッチ（以下で検討する）のＯＮ／ＯＦＦ状態を制御するよう構成されたスイッチコントローラ４２５を含む。
【００３２】
図４に示す実施形態において、電源４０５、４１０及び電子デバイス４１５（負荷４１５２を含む）は、図２を参照しながら上述された電源２０５、２１０及び電子デバイス２１５（及び負荷２１５２）とそれぞれ類似している。他の要素の中でも特に、システム２００とシステム４００との間の１つの相違点は、入力回路２２０がｈｉｇｈ／ｌｏｗ側分離においてダイオード２２２６、２２５０、２３２６、及び２３３６を使用し、入力回路４２０が、ｈｉｇｈ／ｌｏｗ側分離においてスイッチ４２２６、４２５０、４３２６、４３３６、４３５０、及び４３６０を使用している点である。
【００３３】
入力回路４２０は、電源４０５を負荷４１５２に結合する戻りライン４２２４及び入力ライン４２２２を有する１次バス４２２を含む。戻りライン４２２４は、電源４０５の負端子を負荷４１５２のＲＴＮ端子に接続し、スイッチ４２５０を含む。
【００３４】
スイッチ４２５０は、当該技術分野で公知の又は将来開発される半導体スイッチの何れかのタイプとすることができる。１つの実施形態において、スイッチ４２５０は、ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴである。別の実施形態において、スイッチ４２５０は、ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴである。更に別の実施形態において、スイッチ４２５０は、ＩＧＢＴである。更に別の実施形態において、スイッチ４２５０は、バイポーラ接合トランジスタである。
【００３５】
入力ライン４２２２は、電源４０５の正端子に及びノード４２２８に結合されており、ノード４２２８は、負荷４１５２のＶｉｎ端子に接続される。スイッチ４２２６は、当該技術分野で公知の又は将来開発される半導体スイッチの何れかのタイプとすることができる。１つの実施形態において、スイッチ４２２６は、ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴである。別の実施形態において、スイッチ４２２６は、ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴである。更に別の実施形態において、スイッチ４２２６は、ＰＮＰ  ＩＧＢＴである。更に別の実施形態において、スイッチ４２２６は、ＮＰＮ  ＩＧＢＴである。
【００３６】
入力回路４２０は更に、電源４１０を負荷４１５２に結合する戻りライン４３２４及び入力ライン４３２２を含む２次（又は冗長）バス４３２を含む。すなわち、戻りライン４３２４は、電源４１０の負端子を負荷４１５２のＲＴＮ端子に接続する。具体的には、戻りライン４３２４は、負荷４１５２のＲＴＮ端子に結合されたスイッチ４３３６を含む。スイッチ４３３６は更に、スイッチ４３６０と直列に結合され、該スイッチ４３６０は、電源４１０の負端子に結合されている。
【００３７】
スイッチ４３３６及び４３４６は、当該技術分野で公知の又は将来開発される半導体スイッチの何れかのタイプとすることができる。１つの実施形態において、スイッチ４３３６及び４３６０は、ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴである。別の実施形態において、スイッチ４３３６及び４３６０は、ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴである。更に別の実施形態において、スイッチ４３３６及び４３６０は、ＩＧＢＴである。更に別の実施形態において、スイッチ４３３６及び４３６０は、バイポーラ接合トランジスタである。
【００３８】
入力ライン４３２２は、負荷４１５２のＶｉｎ端子に結合されるノード４２２８に電源４１０の正端子を接続する。具体的には、入力ライン４３２２は、ノード４２２８に結合されたスイッチ４３２６を含む。スイッチ４３２６は更に、電源４１０の正端子に結合されたスイッチ４３５０と直列に結合される。
【００３９】
スイッチ４３２６及び４３５０は、当該技術分野で公知の又は将来開発される半導体スイッチの何れかのタイプとすることができる。１つの実施形態において、スイッチ４３２６及び４３５０は、ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴである。別の実施形態において、スイッチ４３２６及び４３５０は、ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴである。更に別の実施形態において、スイッチ４３２６及び４３５０は、ＩＧＢＴである。更に別の実施形態において、スイッチ４３２６及び４３５０は、バイポーラ接合トランジスタである。
【００４０】
スイッチコントローラ４２５は、スイッチ４２２６、４２５０、４３２６、４３３６、及び４３５０のＯＮ／ＯＦＦ状態を制御することができる、何れかのシステム、デバイス、ハードウェア（及びソフトウェア）、及びこれらの組み合わせとすることができる。すなわち、スイッチコントローラ３２５は、システム３００の動作に従って、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ４２２６、４２５０、４３２６、４３３６、及び４３５０を切り替えるよう構成される。
【００４１】
動作中、システム４００が適切に作動しているときには、電源４０５が電子デバイス４１５に電力を供給するように、スイッチ４２２６及び４２５０が共にＯＮ、スイッチ４３２６、４３５０、４３３６、及び４３６０が各々ＯＦＦである。電源４０５及び／又は１次バス４２２が機能不全になった場合には、電源４１０が電子デバイス４１５に電力を供給するように、スイッチ４３２６、４３５０、４３３６、及び４３６０が各々ＯＮ、スイッチ４２２６及び４２５０が共にＯＦＦになる。このようにして、システム４００は、電力が電子デバイス４１５に供給されること、及び入力回路４２０のｈｉｇｈ側及びｌｏｗ側が分離されることを保証する。更に、入力回路４２０は、ｈｉｇｈ／ｌｏｗ側分離のためにスイッチ４２２６、４２５０、４３２６、４３３６、４３５０、及び４３６０を使用するので、入力回路４２０の消費電力は少なく、電力損失がより少なくなると必要なヒートシンクが従来の入力回路よりも小さくなるので、より軽量になる。
【００４２】
図５Ａ〜５Ｇは、電子システム４００の分離動作を示す概略図である。すなわち、電子システム４００は、１次バス４２２と２次又は冗長バス４３２との間で電力が交換されないことを保証する。具体的には、スイッチ４２２６、４２５０、４３２６、４３３６、４３５０、及び４３６０は、１次バス４２２又は２次バス４３２上の何れかのデバイスに故障が生じた場合に、１次バス４２２と２次バス４３２間の接続を阻止するように構成される。
【００４３】
図５Ａ〜５Ｇに関する上述の検討はまた、電子システム３００、及び各々以下で検討する電子システム６００及び７００にも適用可能であることは、当業者であれば理解される点に留意されたい。更に検討の目的で、図５Ａ〜５Ｇには、スイッチ４２２６、４２５０、４３２６、及び４３３６のダイオード部分だけが示されている。
【００４４】
図５Ａは、電子システム４００が適切に機能しているときの電子システム４００の分離動作を示す。図５Ａでは、スイッチ４３５０及び／又は４３６０は、１次バス４２２と２次バス４３２との間で接続がないようにＯＦＦ（すなわち開放）に切り替えられる。すなわち、スイッチ４３５０及び／又は４３６０がＯＦＦになると、１次バス４２２と２次バス４３２との間で電力の交換は存在しない。
【００４５】
図５Ｂは、スイッチ４２２６の短絡（すなわち故障１）又は他のタイプの機能不全が存在する状況を示している。この状況では、ＯＦＦになっているスイッチ４３５０及び／又はスイッチ４３６０が１次バス４２２と２次バス４３２との間のどのような接続（例えば、電力交換）も切断するので、２次バス４３２は、１次バス４２２により駆動することはできない。
【００４６】
図５Ｃは、スイッチ４２５０の短絡（すなわち故障２）又は他のタイプの機能不全が存在する状況を示している。図５Ｂに示す状況と同様に、ＯＦＦになっているスイッチ４３５０及び／又はスイッチ４３６０が１次バス４２２と２次バス４３２との間のどのような接続（例えば、電力交換）も切断するので、２次バス４３２は、１次バス４２２により駆動することはできない。
【００４７】
図５Ｄは、スイッチ４３２６の短絡（すなわち故障３）又は他のタイプの機能不全が存在する状況を示している。図５Ｂ及び５Ｃに示す状況と同様に、ＯＦＦになっているスイッチ４３５０及び／又はスイッチ４３６０が１次バス４２２と２次バス４３２との間のどのような接続（例えば、電力交換）も切断するので、２次バス４３２は、１次バス４２２により駆動することはできない。
【００４８】
図５Ｅは、スイッチ４３３６の短絡（すなわち故障４）又は他のタイプの機能不全が存在する状況を示している。図５Ｂ〜５Ｄに示す状況と同様に、ＯＦＦになっているスイッチ４３５０及び／又はスイッチ４３６０が１次バス４２２と２次バス４３２との間のどのような接続（例えば、電力交換）も切断するので、２次バス４３２は、１次バス４２２により駆動することはできない。
【００４９】
図５Ｆは、スイッチ４３５０の短絡（すなわち故障５）又は他のタイプの機能不全が存在する状況を示している。この状況では、ＯＦＦになっているスイッチ４３６０が１次バス４２２と２次バス４３２との間のどのような接続（例えば、電力交換）も切断する開回路を形成するので、２次バス４３２は、１次バス４２２により駆動することはできない。
【００５０】
同様に、図５Ｇは、スイッチ４３６０の短絡（すなわち故障６）又は他のタイプの機能不全が存在する状況を示している。この状況では、ＯＦＦになっているスイッチ４３５０が１次バス４２２と２次バス４３２との間のどのような接続（例えば、電力交換）も切断する開回路を形成するので、２次バス４３２は、１次バス４２２により駆動することはできない。
【００５１】
図６は、ｈｉｇｈ側分離デュアルバス構成を含む、入力ライン６２０を介して電子デバイス６１５に結合された複数の電源６０５、６１０を含む電子システム６００の概略図である。システム６００はまた、入力回路６２０に結合され、該入力回路６２０内に含まれる１つ又はそれ以上のスイッチ（以下で検討する）のＯＮ／ＯＦＦ状態を制御するよう構成されたスイッチコントローラ６２５を含む。
【００５２】
図６に示す実施形態において、電源６０５、６１０及び電子デバイス６１５（負荷６１５２を含む）は、図１を参照しながら上述された電源１０５、１１０及び電子デバイス１１５（及び負荷１１５２）とそれぞれ類似している。他の要素の中でも特に、システム１００とシステム６００との間の１つの相違点は、入力回路１２０がｈｉｇｈ側分離においてダイオード１２２６及び１３２６を使用し、入力回路６２０がｈｉｇｈ側分離においてスイッチ６２２６及び６３２６を使用している点である。
【００５３】
入力回路６２０は、電源６０５を負荷６１５２に結合する戻りライン６２２４及び入力ライン６２２２を有する１次バス６２２を含む。具体的には、戻りライン６２２４は、電源６０５の負端子を負荷６１５２のＲＴＮ端子に結合し、入力ライン６２２２は、電源６０５の正端子を負荷６１５２のＶｉｎ端子に結合する。
【００５４】
入力ライン６２２２は、電源６０５の正端子及びノード６２２８に結合されたスイッチ６２２６を含み、ノード６２２８は、負荷６１５２のＶｉｎ端子に接続される。図６に示す実施形態では、スイッチ６２２６は、電源６０５の正端子に結合されるソースと、ノード６２２８に結合されるドレインとを含む、Ｎチャンネル金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）である。
【００５５】
入力回路６２０は更に、電源６１０を負荷６１５２に結合する戻りライン６３２４及び入力ライン６３２２を含む２次（又は冗長）バス６３２を含む。具体的には、戻りライン６３２４は、電源６１０の負端子を負荷６１５２のＲＴＮ端子に結合し、入力ライン６２２２は、電源６１０の正端子を負荷６１５２のＶｉｎ端子に結合する。
【００５６】
入力ライン６３２２は、スイッチ６３５０と直列に結合されたスイッチ６３２６を含み、該スイッチ６３５０は、電源６１０の正端子に結合されている。図６に示す実施形態では、スイッチ６３２６及び６３５０は共に、これらのソースが互いに直列に結合されたＮチャンネルＭＯＳＦＥＴデバイスである。スイッチ６３５０のドレインは、電源６１０の正端子に結合され、スイッチ６３２６のドレインはノード６２２８に結合される。
【００５７】
スイッチコントローラ６２５は、スイッチ６２２６、６３２６、及び６３５０のＯＮ／ＯＦＦ状態を制御することができる、何れかのシステム、デバイス、ハードウェア（及びソフトウェア）、及びこれらの組み合わせとすることができる。すなわち、スイッチコントローラ６２５は、システム６００の動作に従って、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ６２２６、６３２６、及び６３５０を切り替えるよう構成される。
【００５８】
動作中、システム６００が適切に作動しているときには、電源６０５が電子デバイス６１５に電力を供給するように、スイッチ６２２６がＯＮ、スイッチ６３２６及び６３５０が共にＯＦＦである。電源６０５及び／又は１次バス６２２が機能不全になった場合には、電源６１０が電子デバイス６１５に電力を供給するように、スイッチ６３２６及び６３５０が共にＯＮ、スイッチ６２２６がＯＦＦになる。このようにして、システム６００は、電力が電子デバイス６１５に供給されること、及び入力回路６２０のｈｉｇｈ側が分離されることを保証する。更に、入力回路６２０は、ｈｉｇｈ側分離のためにスイッチ６２２６及び６３２６を使用するので、入力回路６２０の消費電力は少なく、電力損失がより少なくなると必要なヒートシンクが従来の入力回路よりも小さくなるので、より軽量になる。
【００５９】
図７は、ｈｉｇｈ／ｌｏｗ側分離デュアルバス構成を含む入力回路７２０を介して電子デバイス７１５に結合された複数の電源７０５、７１０を有する電子システム７００の概略図である。システム７００はまた、入力回路７２０に結合され、該入力回路７２０内に含まれる１つ又はそれ以上のスイッチ（以下で検討する）のＯＮ／ＯＦＦ状態を制御するよう構成されたスイッチコントローラ７２５を含む。
【００６０】
図７に示す実施形態において、電源７０５、７１０及び電子デバイス７１５（負荷７１５２を含む）は、図２を参照しながら上述された電源２０５、２１０及び電子デバイス２１５（及び負荷２１５２）とそれぞれ類似している。他の要素の中でも特に、システム２００とシステム７００との間の１つの相違点は、入力回路２２０がｈｉｇｈ／ｌｏｗ側分離においてダイオード２２２６、２２５０、２３２６、及び２３３６を使用し、入力回路７２０が、ｈｉｇｈ／ｌｏｗ側分離においてスイッチ７２２６、７２５０、７３２６、７３３６、７３５０、及び７３６０を使用している点である。
【００６１】
入力回路７２０は、電源７０５を負荷７１５２に結合する戻りライン７２２４及び入力ライン７２２２を有する１次バス７２２を含む。戻りライン７２２４は、電源７０５の負端子を負荷７１５２のＲＴＮ端子に接続し、スイッチ７２５０を含む。図７に示す実施形態において、スイッチ７２５０は、電源７０５の正端子に結合されるソースと、負荷７１５２のＲＴＮ端子に結合されるドレインとを含む、ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴである。
【００６２】
入力ライン７２２２は、電源７０５の正端子及びノード７２２８に結合されたスイッチ７２２６を含み、ノード７２２８は、負荷７１５２のＶｉｎ端子に接続される。図７に示す実施形態では、スイッチ７２２６は、電源７０５の正端子に結合されるソースと、ノード７２２８に結合されるドレインとを含む、ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴデバイスである。
【００６３】
入力回路７２０は更に、電源７１０を負荷７１５２に結合する戻りライン７３２４及び入力ライン７３２２を含む２次（又は冗長）バス６３２を含む。すなわち、戻りライン７３２４は、電源７１０の負端子を負荷７３２４のＲＴＮ端子に接続する。具体的には、戻りライン７３２４は、電源７１０のＲＴＮ端子に結合されたスイッチ７３３６を含む。スイッチ７３３６は更に、スイッチ７３６０と直列に結合され、スイッチ７３６０は、電源７１０の正端子に結合される。
【００６４】
図７に示す実施形態では、スイッチ７３６０及び７３３６は、スイッチ７３６０のドレイン及びスイッチ７３３６のソースを介して直列に結合される。スイッチ７３６０のソースは、電源７１０の負端子に結合され、スイッチ７３３６のドレインは、負荷７１５２のＲＴＮ端子に結合される。
【００６５】
入力ライン７３２２は、電源７１０の正端子をノード７２２８に接続し、該ノード７２２８は、負荷７１５２のＶｉｎ端子に結合される。具体的には、入力ライン７３２２は、ノード７２２８に結合されたスイッチ７３２６を含む。スイッチ７３２６は更に、スイッチ７３５０に直列に結合され、電源７１０の正端子に結合される。
【００６６】
図７に示す実施形態において、スイッチ７３５０及び７３２６は、それぞれのソースを介して直列に結合される。スイッチ７３５０のドレインは、電源７１０の正端子に結合され、スイッチ７３２６のドレインは、ノード７２２８に結合される。
【００６７】
スイッチコントローラ７２５は、スイッチ７２２６、７２５０、７３２６、７３３６、７３５０、及び７３６０のＯＮ／ＯＦＦ状態を制御することができる、何れかのシステム、デバイス、ハードウェア（及びソフトウェア）、及びこれらの組み合わせとすることができる。すなわち、スイッチコントローラ７２５は、システム７００の動作に従って、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ７２２６、７２５０、７３２６、７３３６、７３５０、及び７３６０を切り替えるよう構成される。
【００６８】
動作中、システム７００が適切に作動しているときには、電源７０５が電子デバイス７１５に電力を供給するように、スイッチ７２２６及び７２５０が共にＯＮ、スイッチ７３２６、７３５０、７３３６、及び７３６０が各々ＯＦＦである。電源７０５及び／又は１次バス７２２が機能不全になった場合には、電源７１０が電子デバイス７１５に電力を供給するように、スイッチ７３２６、７３５０、７３３６、及び７３６０が各々ＯＮ、スイッチ７２２６及び７２５０が共にＯＦＦになる。このようにして、システム７００は、電力が電子デバイス７１５に供給されること、及び入力回路７２０のｈｉｇｈ側が分離されることを保証する。更に、入力回路７２０は、ｈｉｇｈ／ｌｏｗ側分離のためにスイッチ７２２６、７２５０、７３２６、７３３６、７３５０、及び７３６０を使用するので、入力回路７２０の消費電力は少なく、従来の入力回路よりもより軽量になる。
【００６９】
本発明の上記の詳細な説明において、少なくとも１つの例示的な実施形態が提示されてきたが、膨大な数の変形形態が存在することを理解する必要がある。１つ又は複数の例示的な実施形態は単なる例証に過ぎず、本発明の範囲、適用性、又は構成をどのようにも限定することを意図するものではない点を理解されたい。むしろ、上記の詳細な説明は、本発明の例示的な実施形態を実施するための好都合な指針を当業者に提供し、添付の請求項及び法律上の均等物に記載された本発明の範囲から逸脱することなく、例示的な実施形態において説明される要素の機能及び配置に種々の変更を行い得ることは理解されたい。
【符号の説明】
【００７０】
３００  システム
３０５  電源
３１０  電源
３１５  電子デバイス
３２０  入力回路
３２２  １次バス
３２５  スイッチコントローラ
３３２  ２次（又は冗長）バス
３１５２  負荷
３２２２  入力ライン
３２２４  戻りライン
３２２６  スイッチ
３２２８  ノード
３３２２  入力ライン
３３２６  スイッチ
３３５０  スイッチ
【図１】
2010136607.tif 000003
【図２】
2010136607.tif 000004
【図３】
2010136607.tif 000005
【図４】
2010136607.tif 000006
【図５Ａ】
2010136607.tif 000007
【図５Ｂ】
2010136607.tif 000008
【図５Ｃ】
2010136607.tif 000009
【図５Ｄ】
2010136607.tif 000010
【図５Ｅ】
2010136607.tif 000011
【図５Ｆ】
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【図５Ｇ】
2010136607.tif 000013
【図６】
2010136607.tif 000014
【図７】
2010136607.tif 000015
【外国語明細書】
2010136607000001.pdf