(57)【要約】  回路面積およびコストアップを小さく抑えたまま、負荷に安定して電力を供給することができる給電システムおよび電圧安定化方法を提供する。絶縁コンバータ１０と非絶縁コンバータ２０との間に電圧安定化回路４０を配置し、絶縁コンバータ１０からの入力電圧Ｖｉｎが上昇した場合、コンデンサ４１を介してトランジスタ４５にベース電流Ｉｂを流すことによりトランジスタ４１のコレクタにベース電流Ｉｂのｈｆｅ倍のコレクタ電流Ｉｃを流すことにより、コンデンサ４１の静電容量Ｃに対して、トランジスタ４５の電流増幅率ｈｆｅ倍に相当する静電容量を有するコンデンサが、電力供給ライン３１とグランド３２との間に挿入された場合とほぼ同じ効果を生じさせる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電圧の電源から電力の供給を受け該第１の電圧よりも低い第２の電圧の電力を生成する、第１のコンバータと、
前記第１のコンバータから第２の電圧の電力の供給を受け該第２の電圧よりも低い第３の電圧の電力を生成して負荷に供給する第２のコンバータと、
前記第１のコンバータと前記第２のコンバータとの間に配置され、前記第２の電圧の変動をモニタし、該第２の電圧の電力供給ラインとグランドとの間に電流路を形成して該モニタの結果に応じて該電流路を流れる電流量を調整することにより該第２の電圧を安定化させる電圧安定化回路とを備えたことを特徴とする給電システム。
【請求項２】
前記電圧安定化回路が、
前記電力供給ラインとグランドとの間に直列に接続された、該電力供給ライン側のキャパシタおよびグランド側の第１の抵抗と、
前記キャパシタと前記第１の抵抗との接続ノードにカソードが接続されグランドにアノードが接続されたダイオードと、
前記電力供給ラインとグランドとの間に直列に接続された、第２の抵抗および、前記接続ノードに接続された制御端子を有し該接続ノードの電圧に応じてインピーダンスが変化する能動素子とを備えたことを特徴とする請求項１記載の給電システム。
【請求項３】
前記第１のコンバータは、入出力間が直流的に絶縁された絶縁コンバータであり、前記第２のコンバータは非絶縁コンバータであることを特徴とする請求項１〜２記載の給電システム。
【請求項４】
前記能動素子が、トランジスタ、ＦＥＴ、ＩＧＢＴ、ＳＩＴ等の能動素子の中から選択されたいずれか１つであることを特徴とする請求項３記載の給電システム。
【請求項５】
第１の電圧の電源から電力の供給を受け該第１の電圧よりも低い第２の電圧の電力を生成する、第１のコンバータと、該第１のコンバータから第２の電圧の電力の供給を受け該第２の電圧よりも低い第３の電圧の電力を生成して負荷に供給する第２のコンバータとを備えた給電システムにおける電圧安定化方法において、
前記第２の電圧の変動をモニタし、該第２の電圧の電力供給ラインとグランドとの間の電流路を形成して該モニタの結果に応じて該電流路を流れる電流量を調整することを特徴とする電圧安定化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク機器やサーバ機器等に用いられる給電システム、およびその給電システムにおける電圧安定化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネットワーク機器やサーバ機器等の電子機器の中には、負荷電流が大幅かつ高速に変化する負荷に電力を安定して供給する給電システムを備えたものがあり、このような給電システムにおいては、負荷電流の変化に伴って変動する電圧を安定化するために、電力供給ラインとグランドとの間にコンデンサを配備するということが一般に行なわれている。【０００３】
図５は、従来の給電システムの回路構成を示す図である。【０００４】
図５に示す給電システム１００には、絶縁コンバータ１０と、非絶縁コンバータ２０と、電力供給ライン３１と、グランド３２と、これら電力供給ライン３１とグランド３２との間に配備されたコンデンサ１１０と、非絶縁コンバータ２０の出力側に配備されたコンデンサ１２０とが備えられている。コンデンサ１１０，１２０の静電容量は比較的大きく、従ってこれらコンデンサ１１０，１２０のサイズも比較的大きい。【０００５】
絶縁コンバータ１０には、比較的高い電圧Ｅｉｎ（例えば４８Ｖの直流電圧）の電源２００が接続される。この絶縁コンバータ１０は、電圧Ｅｉｎの電源２００から電力の供給を受けその電圧Ｅｉｎよりも低い電圧Ｖｉｎ（例えば１２Ｖの直流電圧）の電力を生成する、いわゆるステップダウン型のＤＣ−ＤＣコンバータである。絶縁コンバータ１０の回路構成については後述するが、この絶縁コンバータ１０には、電源２００から比較的高い電圧Ｅｉｎが印加されるため、この絶縁コンバータ１０は、例えば、この高い電圧Ｅｉｎに十分に対応することができるようにレイアウトされた配線パターン等が形成された回路基板に実装される。また、この絶縁コンバータ１０は、入出力間が後述する絶縁トランスで直流的に絶縁された絶縁コンバータでもある。このため、外部からの雷等のサージに対する耐性に優れている。【０００６】
絶縁コンバータ１０で生成された電圧Ｖｉｎの電力は、コンデンサ１１０に蓄えられるとともに非絶縁コンバータ２０に供給される。非絶縁コンバータ２０は、絶縁コンバータ１０からの電圧Ｖｉｎの電力の供給を受け、その電圧Ｖｉｎよりも低い電圧ＶＬ（例えば３Ｖの直流電圧）の電力を生成するステップダウン型のＤＣ−ＤＣコンバータである。非絶縁コンバータ２０の構成についても後述するが、この非絶縁コンバータ２０には、絶縁コンバータ１０から比較的低い電圧Ｖｉｎが印加されるため、この非絶縁コンバータ２０は、例えば、コンデンサ１１０，１２０および負荷３００とともに、論理信号が伝送される配線パターン等が形成された回路基板に実装される。【０００７】
ここで、絶縁コンバータ１０と非絶縁コンバータ２０の構成について簡単に説明しておく。尚、図５に示す絶縁コンバータ１０，非絶縁コンバータ２０の構成図は、従来の給電システムに備えられた絶縁コンバータ，非絶縁コンバータの原理を説明するための原理図に相当するものである。【０００８】
絶縁コンバータ１０には、電圧Ｅｉｎの電源２００に接続された絶縁トランス１１と、ダイオード１２，１３と、チョークコイル１４と、コンデンサ１５と、制御回路１６と、スイッチング素子１７とが備えられている。制御回路１６は、絶縁コンバータ１０からの電圧Ｖｉｎが一定の電圧値になるようにスイッチング素子１７をオン，オフして絶縁トランス１１を駆動する。これにより、絶縁トランス１１に交流電圧が誘起される。この交流電圧はダイオード１２，１３で整流され、チョークコイル１４およびコンデンサ１５で安定化されて電圧Ｖｉｎの電力として出力される。この電圧Ｖｉｎの電力はコンデンサ１１０に蓄えられるとともに非絶縁コンバータ２０に供給される。【０００９】
一方、非絶縁コンバータ２０には、制御回路２１と、スイッチング素子２２と、ダイオード２３と、チョークコイル２４と、コンデンサ２５とが備えられている。制御回路２１は、非絶縁コンバータ２０からの電圧ＶＬが一定の電圧値になるようにスイッチング素子２２をオン，オフして電圧Ｖｉｎの電力をダイオード２３，チョークコイル２４，コンデンサ２５からなる電力安定部に供給して安定化させ、電圧ＶＬの電力として出力する。この電圧ＶＬの電力はコンデンサ１２０に蓄えられるとともに負荷３００に供給される。【００１０】
ここで、負荷３００に流れる負荷電流が変動した場合であっても、電力供給ライン３１とグランド３２との間に配備されたコンデンサ１１０、および非絶縁コンバータ２０の出力側に配備されたコンデンサ１２０には、それらコンデンサ１１０，１２０の静電容量に見合った電力が蓄えられているため、負荷３００に電力を安定して供給することができる。【００１１】
また、例えば、特許文献１には、直流電圧をオン，オフしてインダクタンス素子で電気エネルギの蓄積および放出を行なって電力を制御するチョッパ回路と、そのチョッパ回路で電力制御された直流電圧を交流電圧に変換して放電ランプに交流電力を供給するスイッチング回路との間に配備され、そのスイッチング回路の休止期間に作動して上記インダクタンス素子にダミー電流を流すダミー負荷回路を備えた給電システムが提案されている。この給電システムでは、スイッチング回路の休止期間中においても、インダクタンス素子にダミー電流を流すことにより、スイッチング回路の休止期間中にインダクタンス素子に流れる電流が遮断されるのを防止し、これにより、インダクタンス素子からうなり音が発生するということを防止している。
【特許文献１】特開平７−２９５６６６号公報
【００１２】
ここで、図５を参照して説明した給電システム１００では、負荷３００に電力を安定して供給するために、電力供給ライン３１とグランド３２との間にコンデンサ１１０を配備し、さらに非絶縁コンバータ２０の出力側にもコンデンサ１２０を配備する必要がある。近年、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等の、いわゆるデジタル負荷の益々の低電圧化および大電流化且つ高速動作化に伴い、電力供給ラインとグランドとの間に配備されるコンデンサの静電容量も益々増大している。例えば、そのコンデンサの静電容量は、数千μＦ〜数万μＦとなってきている。その一方で、装置の小型化、高密度実装化が進み、コンデンサを配備するスペース（物理的な回路面積）は限られるため、上述した給電システム１００において、十分に大きな静電容量のコンデンサを配備することは、物理的な回路面積やコストの面からして困難になってきているという問題がある。【００１３】
また、特許文献１に提案された給電システムでは、うなり音の発生は防止されるものの、この特許文献１には、負荷に安定して電力を供給する点に関しては言及されていない。ここで、負荷に電力を安定して供給することができない場合、負荷として働く電子回路等の誤動作を招く恐れがあるため、負荷に電力を安定して供給する技術は、極めて重要である。【００１４】
本発明は、上記事情に鑑み、回路面積およびコストアップを小さく抑えたまま、負荷に安定して電力を供給することができる給電システムおよび電圧安定化方法を提供することを目的とする。
【発明の開示】
【００１５】
上記目的を達成する給電システムは、
第１の電圧の電源から電力の供給を受けその第１の電圧よりも低い第２の電圧の電力を生成する、第１のコンバータと、
上記第１のコンバータから第２の電圧の電力の供給を受けその第２の電圧よりも低い第３の電圧の電力を生成して負荷に供給する第２のコンバータと、
上記第１のコンバータと上記第２のコンバータとの間に配置され、上記第２の電圧の変動をモニタし、その第２の電圧の電力供給ラインとグランドとの間に電流路を形成してそのモニタの結果に応じてその電流路を流れる電流量を調整することによりその第２の電圧を安定化させる電圧安定化回路とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
本発明の給電システムは、負荷に流れる負荷電流が変動した場合、電力供給ラインとグランドとの間に形成された電流路に流れる電流量を調整することにより、第１のコンバータからの第２の電圧を安定化させ、安定化した第２の電圧の電力を第２のコンバータに供給し、その第２のコンバータで第２の電圧よりも低い第３の電圧の電力を負荷に供給するものである。ここで、電力供給ラインとグランドとの間に形成された電流路を流れる電流量を調整して第２の電圧を安定化させる電圧安定化回路は、実施形態に示すように比較的サイズの小さな回路素子で構成することができる。このため、電力供給ラインとグランドとの間に大きなサイズのコンデンサを配備する必要はなく、例えば、この電圧安定化回路の安定レベルが仮に多少不十分であったとしても電力供給ラインとグランドとの間に小さなサイズのコンデンサを配備して、回路面積およびコストアップを小さく抑えたまま、負荷に安定して電力を供給することができる。あるいは、この電圧安定化回路を備えることにより十分な安定化が図られるときは、電力供給ラインとグランドとの間にコンデンサを配備することなく、回路面積およびコストアップを小さく抑えたまま、負荷に安定して電力を供給することができる。
【００１７】
また、本発明の給電システムは、第１のコンバータと第２のコンバータとの中間に電圧安定化回路を配置して、第１のコンバータの出力である第２の電圧を安定化させるものである。
【００１８】
ここで、この電圧安定化回路の回路構成にもよるが、電圧安定化回路を配置しても完全に安定化される訳ではなく、負荷が急激に変化すると、例えば最大２ＶＰ−Ｐ程度の変動を生じる可能性がある。一方、負荷として働く電子回路等が、例えば３Ｖ等の低い電圧の電力の供給を受けて動作するＣＰＵ等で構成されている場合、その３Ｖの電力ラインに最大２ＶＰ−Ｐもの変動を生じるおそれのある電圧安定化回路を配置しても役に立たない可能性がある。本発明の給電システムは、電圧が比較的高い、第１のコンバータの出力側、すなわち第２のコンバータの入力側に電圧安定化回路を配備したため、その比較的高い電圧に対しては十分な電圧安定化が図られ、この安定化された電圧が第２のコンバータを介してさらに安定化されるため、負荷には、その負荷が急激に変動しても安定した電圧の電力を供給することができる。
【００１９】
さらに、本発明の給電システムでは、入出力間が直流的に絶縁された第１のコンバータが備えられているため、外部からのサージ電圧の耐性に優れている。また、第１のコンバータからの、電圧安定化回路で安定化された第２の電圧の電力が供給される第２のコンバータは、負荷応答性に優れており、これら第１のコンバータ，第２のコンバータは、いずれもステップダウン型のＤＣ−ＤＣコンバータであるため、低電圧および大電流で且つ高速に動作するＣＰＵ等のデジタル負荷に好適に対応することができる。
【００２０】
ここで、上記電圧安定化回路が、
上記電力供給ラインとグランドとの間に直列に接続された、その電力供給ライン側のキャパシタおよびグランド側の第１の抵抗と、
上記キャパシタと上記第１の抵抗との接続ノードにカソードが接続されグランドにアノードが接続されたダイオードと、
上記電力供給ラインとグランドとの間に直列に接続された、第２の抵抗および、上記接続ノードに接続された制御端子を有しその接続ノードの電圧に応じてインピーダンスが変化する能動素子とを備えたものであることが好ましい。
【００２１】
また、上記第１のコンバータは、入出力間が直流的に絶縁された絶縁コンバータであり、上記第２のコンバータは非絶縁コンバータであることが好ましい。
【００２２】
本発明は、典型的には、第１のコンバータとしては入出力間が直流的に絶縁された絶縁コンバータが、また第２のコンバータとしては非絶縁コンバータが好適に採用される。
【００２３】
さらに、上記能動素子が、トランジスタ、ＦＥＴ、ＩＧＢＴ、ＳＩＴ等の能動素子の中から選択されたいずれか１つであることも好ましい態様である。
【００２４】
このような電圧安定化回路を備えると、例えば第２の電圧が上昇した場合、コンデンサを介して能動素子（ここではトランジスタを例に挙げて説明する）にベース電流が流れ、これによりそのトランジスタのコレクタにはベース電流の電流増幅率ｈｆｅ倍のコレクタ電流が流れる。すると、そのコンデンサの静電容量に対して、そのトランジスタの電流増幅率ｈｆｅ倍に相当する静電容量を有するコンデンサが、電力供給ラインとグランドとの間に挿入された場合とほぼ同じ効果を生じさせることができる。従って、サイズの小さなコンデンサやトランジスタ等の回路素子で電圧安定化回路を構成することができ、回路面積およびコストアップを小さく抑えたまま、負荷に安定して電力を供給することができる。
【００２５】
また、上記目的を達成する本発明の電源安定化方法は、第１の電圧の電源から電力の供給を受けその第１の電圧よりも低い第２の電圧の電力を生成する、第１のコンバータと、その第１のコンバータから第２の電圧の電力の供給を受けその第２の電圧よりも低い第３の電圧の電力を生成して負荷に供給する第２のコンバータとを備えた給電システムにおける電圧安定化方法において、
上記第２の電圧の変動をモニタし、その第２の電圧の電力供給ラインとグランドとの間の電流路を形成してそのモニタの結果に応じてその電流路を流れる電流量を調整することを特徴とする。
【００２６】
本発明の電源安定化方法は、第１のコンバータからの第２の電圧の変動をモニタし、その第２の電圧の電力供給ラインとグランドとの間の電流路を形成してそのモニタの結果に応じてその電流路を流れる電流量を調整する方法である。ここで、本発明の電源安定化方法を実現するために必要とされる上記電流路を流れる電流量を調整するための回路は、比較的サイズの小さな回路素子で構成することができる。従って、回路面積およびコストアップを小さく抑えたまま、負荷に安定して電力を供給することができる電源安定化方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態の給電システムの回路構成を示す図である。
【図２】図１に示す電圧安定化回路の構成と動作を説明するための図である。
【図３】図２に示す電圧安定化回路における各部の波形を示す図である。
【図４】図１，図２に示す電圧安定化回路とは異なる電圧安定化回路の構成を示す図である。
【図５】従来の給電システムの回路構成を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態について説明する。【００２９】
図１は、本発明の一実施形態の給電システムの回路構成を示す図である。【００３０】
尚、前述した図５に示す給電システム１００の構成要素と同じ構成要素には同一の符号を付し、異なる点について説明する。【００３１】
図１に示す給電システム１には、図５に示す給電システム１００と比較し、図５に示すコンデンサ１１０が電圧安定化回路４０に置き換えられている点と、図５に示すコンデンサ１２０が削除されている点が異なっている。また、図１に示す給電システム１には、本発明の電圧安定化方法の一実施形態が適用されている。【００３２】
図１に示す給電システム１には、電圧Ｅｉｎ（本発明にいう第１の電圧に相当し、例えば４８Ｖの直流電圧）の電源２００から電力の供給を受けその電圧Ｅｉｎの電圧よりも低い電圧Ｖｉｎ（本発明にいう第２の電圧に相当し、例えば１２Ｖの直流電圧）の電力を生成する絶縁コンバータ１０（本発明にいう第１のコンバータに相当）と、絶縁コンバータ１０から電圧Ｖｉｎの電力の供給を受けその電圧Ｖｉｎよりも低い電圧ＶＬ（本発明にいう第３の電圧に相当し、例えば３Ｖの直流電圧）の電力を生成する非絶縁コンバータ２０（本発明にいう第２のコンバータに相当）と、これら絶縁コンバータ１０と非絶縁コンバータ２０との間に配置された電圧安定化回路４０とが備えられている。【００３３】
電圧安定化回路４０は、電圧Ｖｉｎの変動をモニタし、その電圧Ｖｉｎの電力供給ライン３１とグランド３２との間に電流路を形成してそのモニタの結果に応じてその電流路を流れる電流量を調整することにより電圧Ｖｉｎを安定化させる回路である。尚、図１には、電圧安定化回路４０で安定させる前の電圧がＶｉｎで示されており、この電圧安定化回路４０で安定させた後の電圧がＶｏｕｔとして示されている。【００３４】
この電圧安定化回路４０には、電力供給ライン３１とグランド３２との間に直列に接続された、電力供給ライン３１側のキャパシタ４１およびグランド３２側の第１の抵抗４２が備えられている。また、電圧安定化回路４０には、キャパシタ４１と第１の抵抗４２との接続ノードＡにカソードが接続されグランド３２にアノードが接続されたダイオード４３が備えられている。さらに、電圧安定化回路４０には、電力供給ライン３１とグランド３２との間に直列に接続された、第２の抵抗４４および、上記接続ノードＡに接続されたベース（本発明にいう制御端子に相当する）を有しその接続ノードＡの電圧に応じてインピーダンスが変化するトランジスタ４５（通常のバイポーラトランジスタであり、本発明にいう能動素子の一例に相当する）が備えられている。【００３５】
ここで、電圧安定化回路４０の動作について、図２および図３を参照して説明する。【００３６】
図２は、図１に示す電圧安定化回路の構成と動作を説明するための図、図３は、図２に示す電圧安定化回路における各部の波形を示す図である。【００３７】
図２には、図１に示す電圧安定化回路４０の動作を説明するために、図１に示す給電システム１の回路構成が簡略化されて示されている。即ち、この図２には、電圧Ｅｉｎの電源２００と、絶縁コンバータ１０と給電ラインに寄生するインピーダンス１０＿１と、電圧安定化回路４０と、非絶縁コンバータ２０および負荷回路３００からなる負荷回路４００とが示されている。【００３８】
ここで、負荷回路４００に流れる負荷電流Ｉｌｏａｄが、図３に示す期間ｔ１において減少したとする。すると、電圧安定化回路４０で安定させる前の電圧Ｖｉｎ（入力電圧Ｖｉｎと称する）が上昇する。すると、コンデンサ４１を介してトランジスタ４５にベース電流Ｉｂが流れ、これによりトランジスタ４１が能動状態となり、トランジスタ４１のコレクタには、ベース電流Ｉｂのｈｆｅ（電流増幅率）倍のコレクタ電流Ｉｃが流れる。その結果、電圧安定化回路４０で安定させた後の電圧Ｖｏｕｔ（出力電圧Ｖｏｕｔと称する）の変動分（ここでは上昇分）を表わす変動電流を、第１の抵抗４２とトランジスタ４５のコレクタ電流Ｉｃでバイパスすることとなり、従って出力電圧Ｖｏｕｔの変動を小さく抑えることができる。即ち、出力電圧Ｖｏｕｔの変動分は、期間ｔ１以前の初期の時点でコンデンサ４１に蓄えられている電荷で表わされる初期の出力電圧Ｖｏｕｔに、トランジスタ４５のベースーエミッタ間の電圧Ｖｂｅを加えた電圧上昇に留まる。【００３９】
次いで、図３に示す期間ｔ２において、負荷電流Ｉｌｏａｄが増加したとする。すると、入力電圧Ｖｉｎが低下する。すると、ダイオード４３→コンデンサ４１の経路で電流が流れる。即ち、ベース電流Ｉｂやコレクタ電流Ｉｃは流れないこととなる。その結果、出力電圧Ｖｏｕｔの変動分（ここでは下降分）は、ダイオード４３の電圧降下分となる。ここで、ダイオード４３の電圧降下分と、トランジスタ４５のベースーエミッタ間の電圧Ｖｂｅとはほぼ等しく、このため期間ｔ２において負荷電流Ｉｌｏａｄが増加しても、出力電圧Ｖｏｕｔの変動分は電圧Ｖｂｅとほぼ等しくなる。従って、電圧安定化回路４０で安定させた後の出力電圧Ｖｏｕｔは、この電圧安定化回路４０で安定させる前の、図３に示す期間ｔ１以前の入力電圧Ｖｉｎを中心にして、振幅Ｖｂｅ程度の変動に抑制される。一般に、トランジスタの電圧Ｖｂｅは１Ｖ以下であるので、変動範囲は２ＶＰ−Ｐ以内となる。【００４０】
このようにすることにより、図２に示すコンデンサ４１の静電容量Ｃに対して、トランジスタ４５の電流増幅率ｈｆｅ倍に相当する容量を有するコンデンサが、電力供給ライン３１とグランド３２との間に挿入された場合とほぼ同じ効果を有することとなる。例えば、コンデンサ４１の静電容量Ｃ＝１００μＦであり、トランジスタ４５の電流増幅率ｈｆｅ＝１００の場合、１００μＦ×１００＝１０，０００μＦの静電容量を有するコンデンサを、電力供給ライン３１とグランド３２との間に挿入したのとほぼ同じ電圧抑制効果がある。【００４１】
本実施形態の給電システム１は、負荷３００に流れる負荷電流が変動した場合、電力供給ライン３１とグランド３２との間に形成された電流路を流れる電流量を調整することにより、絶縁コンバータ１０からの入力電圧Ｖｉｎを安定化させて出力電圧Ｖｏｕｔとし、この出力電圧Ｖｏｕｔの電力を非絶縁コンバータ２０に供給し、その非絶縁コンバータ２０で出力電圧Ｖｏｕｔよりも低い電圧ＶＬの電力を負荷３００に供給するものである。ここで、電力供給ライン３１とグランド３２との間に形成された電流路を流れる電流量を調整するための電圧安定化回路４０は、サイズの小さなコンデンサ４１やトランジスタ４５等で構成されている。従って、従来の、図５に示す電力供給ライン３１とグランド３２との間に大きなサイズのコンデンサ１１０を配備する技術と比較し、回路面積およびコストアップを小さく抑えたまま、負荷３００に安定して電力を供給することができる。【００４２】
また、本実施形態の給電システム１では、入出力間が直流的に絶縁された絶縁コンバータ１０が備えられているため、外部からのサージ電圧の耐性に優れている。一方、非絶縁コンバータ２０には、入出力間を直流的に絶縁するための絶縁トランス等は配備されておらず、このため高速に動作することができ、従って負荷応答性に優れている。また、これら絶縁コンバータ１０，非絶縁コンバータ２０は、いずれもステップダウン型のＤＣ−ＤＣコンバータであるため、低電圧および大電流で且つ高速に動作するＣＰＵ等のデジタル負荷に好適に対応することができる。【００４３】
尚、本実施形態の給電システム１では、電力供給ライン３１とグランド３２との間に、電圧安定化回路４０のみを配備した例で説明したが、この電圧安定化回路４０では安定化のレベルが足りないときは、電力供給ライン３１とグランド３２との間に、この電圧安定化回路４０と並列に小さなサイズのコンデンサを付加的に配備してもよい。このようにすることにより、回路面積およびコストアップを小さく抑えたまま、負荷３００にさらに安定した電力を供給することができる。【００４４】
図４は、図１，図２に示す電圧安定化回路とは異なる電圧安定化回路の構成を示す図である。【００４５】
図４に示す電圧安定化回路５０は、図１，図２に示す電圧安定化回路４０と比較し、図１，図２に示すトランジスタ４５が電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ：Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）５５に置き換えられている点が異なっている。この電界効果型トランジスタ５５は、本発明にいう能動素子の他の一例に相当するものであり、このような電界効果型トランジスタ５５で、上述したトランジスタ４５の役割りを担わせてもよい。【００４６】
尚、上述した実施形態では、本発明にいう第１のコンバータと第２のコンバータとして、第１の電圧の電源から電力の供給を受けその電圧の電圧よりも低い第２の電圧の電力を生成する、入出力間が直流的に絶縁された絶縁コンバータと、その絶縁コンバータから第２の電圧の電力の供給を受けその第２の電圧よりも低い第３の電圧の電力を生成して負荷に供給する非絶縁コンバータとの組合せの例で説明したが、本発明は、これら絶縁コンバータと非絶縁コンバータとの組合せに限られるものではなく、本発明は、第１の電圧の電源から電力の供給を受けその第１の電圧よりも低い第２の電圧の電力を生成する第１のコンバータと、上記第１のコンバータから第２の電圧の電力の供給を受けその第２の電圧よりも低い第３の電圧の電力を生成して負荷に供給する第２のコンバータとの組合せであればよい。【００４７】
また、上述した実施形態では、能動素子として、通常のバイポーラトランジスタ４５や電界効果型トランジスタ５５の例で説明したが、これらに限られるものではなく、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ：Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）や静電誘導型トランジスタ（ＳＩＴ：Ｓｔａｔｉｃ  Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の能動素子であってもよい。
【図１】
2009013834.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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【国際調査報告】
2009013834.tif 000008
2009013834.tif 000009
2009013834.tif 000010
2009013834.tif 000011