(57)【要約】  集積回路装置に入力する電源電圧を低く抑えることのできる電源回路を提供する。  ＩＣチップ３１を内蔵する集積回路装置３０に対する電力供給を制御する電源回路１０であって、集積回路装置に流れる電流値を取得し、取得した電流値に応じて、集積回路装置３０に入力する電源電圧を変化させる電源回路１０である。
2010143605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣチップを内蔵する集積回路装置に対する電力供給を制御する電源回路であって、
前記集積回路装置に流れる電流値を取得する電流値取得手段と、
前記取得した電流値に応じて、前記集積回路装置に入力する電源電圧を変化させる電圧制御手段と、
を含むことを特徴とする電源回路。
【請求項２】
請求項１記載の電源回路において、
前記電圧制御手段は、前記集積回路装置に入力すべき電源電圧として予め設定された電圧、及び前記集積回路装置に流れる最大の電流の情報に基づいて、前記電流値の時間変化に対する前記電源電圧の変化量を決定する
ことを特徴とする電源回路。
【請求項３】
請求項１記載の電源回路において、
前記電圧制御手段は、前記取得した電流値が時間とともに増加したか又は減少したかに応じて、異なる態様で前記電源電圧を変化させる
ことを特徴とする電源回路。
【請求項４】
請求項３記載の電源回路において、
前記電圧制御手段は、前記取得した電流値が時間とともに減少した場合、前記電源電圧を、前記取得した電流値が時間とともに増加した場合より遅い変化速度で変化させる
ことを特徴とする電源回路。
【請求項５】
ＩＣチップを内蔵する集積回路装置に電力を供給する電力供給方法であって、
前記集積回路装置に流れる電流値を取得するステップと、
前記取得した電流値に応じて、前記集積回路装置に入力する電源電圧を変化させるステップと、
を含むことを特徴とする電力供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積回路装置に対して電力を供給する電源回路及び電力供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
中央処理装置（ＣＰＵ）等の集積回路装置を動作させるためには、電力を供給する必要がある。一般的に集積回路装置は、種類ごと、又は個々の装置ごとにその動作のために入力すべき電圧（装置要求電圧）が定められており、電源回路が、この装置要求電圧に合わせた電源電圧を集積回路装置に入力する制御を行う。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
通常、集積回路装置のパッケージ内部においては、外部から電源電圧が入力される入力端子と実際に演算等の動作を行うＩＣチップとの間の配線抵抗や、ＩＣチップ内部の抵抗などによって、電圧降下が生じる。そのため、集積回路装置の装置要求電圧は、この電圧降下を想定して、ＩＣチップの動作に本来必要な電圧（ＩＣ動作電圧）よりも高く設定されている。この場合の電圧降下は、集積回路装置内を流れる可能性がある最大の消費電流（最大電流）を想定して算出されている。しかしながら、集積回路装置に流れる電流はその動作中変動しており、常に最大電流で動作しているわけではない。集積回路装置が小さな電流で動作している場合には、最大電流で動作している場合よりも、前述した電圧降下が小さくなるので、ＩＣチップに対して、その動作に必要なＩＣ動作電圧よりも高い電圧が印加されることになる。すなわち、集積回路装置に最大電流よりも小さな電流が流れている間は、集積回路装置に対して必要以上に高い電源電圧が入力される結果、余分な電力消費や集積回路装置内部の温度上昇を生じさせている。なお、このような集積回路装置の温度上昇は、集積回路装置内のリーク電流を増大させ、さらなる消費電力の増大にもつながっている。【０００４】
本発明は上記実情を考慮してなされたものであって、その目的の一つは、集積回路装置に入力する電源電圧を低く抑えることのできる電源回路及び電力供給方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る電源回路は、ＩＣチップを内蔵する集積回路装置に対する電力供給を制御する電源回路であって、前記集積回路装置に流れる電流値を取得する電流値取得手段と、前記取得した電流値に応じて、前記集積回路装置に入力する電源電圧を変化させる電圧制御手段と、を含むことを特徴とする。【０００６】
上記電源回路において、前記電圧制御手段は、前記集積回路装置に入力すべき電源電圧として予め設定された電圧、及び前記集積回路装置に流れる最大の電流の情報に基づいて、前記電流値の時間変化に対する前記電源電圧の変化量を決定することとしてもよい。【０００７】
また、上記電源回路において、前記電圧制御手段は、前記取得した電流値が時間とともに増加したか又は減少したかに応じて、異なる態様で前記電源電圧を変化させることとしてもよい。【０００８】
さらに、前記電圧制御手段は、前記取得した電流値が時間とともに減少した場合、前記電源電圧を、前記取得した電流値が時間とともに増加した場合より遅い変化速度で変化させることとしてもよい。【０００９】
また、本発明に係る電力供給方法は、ＩＣチップを内蔵する集積回路装置に電力を供給する電力供給方法であって、前記集積回路装置に流れる電流値を取得するステップと、前記取得した電流値に応じて、前記集積回路装置に入力する電源電圧を変化させるステップと、を含むことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る電源回路を備える電子機器の概略構成図である。
【図２】制御部の機能を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る電源回路が実行する処理の流れの一例を示すフロー図である。
【図４】電圧制御に用いられるテーブルの一例を示す図である。
【図５】集積回路装置に流れる電流及び目標電圧の時間変化の一例を示す図である。
【図６】図５の部分拡大図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る電源回路が実行する処理の流れの別の例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係る電源回路１０を備える電子機器の、概略の回路構成を示す構成図である。本実施形態における電源回路１０はスイッチングレギュレータとして機能する電源用ＩＣ等であって、図１に示されるように、制御部１１と、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）１２ａ及び１２ｂと、を含んでいる。また、電源回路１０の一次側には二次電池２０が、二次側にはインダクタ１３及びコンデンサ１４を介して集積回路装置３０が、それぞれ接続されている。
【００１３】
電源回路１０、インダクタ１３、及びコンデンサ１４は、全体としてＤＣ／ＤＣコンバータを構成している。すなわち、制御部１１がＦＥＴ１２ａ及び１２ｂのオン／オフを周期的に切り替える制御を実行し、インダクタ１３及びコンデンサ１４が電源回路１０から出力される電圧を平滑化することによって、二次電池２０から入力される電圧が予め設定された目標電圧Ｖｔｇに変換され、集積回路装置３０に入力される。
【００１４】
なお、ここでは電力供給源として二次電池２０を用いることとしているが、電源回路１０に対する電力供給源はこれに限られず、例えば、電子機器の外部から入力される商用の交流電源であってもよい。この場合には、電源回路１０の一次側に配置された整流回路等によって交流電源が直流電源に変換される。集積回路装置３０に目標電圧Ｖｔｇを入力するために制御部１１が実行する制御の詳細については、後述する。
【００１５】
集積回路装置３０は、ＩＣチップ３１及びこれを内蔵するパッケージによって構成される電子部品である。以下では集積回路装置３０がＣＰＵである場合を例として説明するが、集積回路装置３０はこれに限られるものではない。
【００１６】
以下、本実施形態において電源回路１０内の制御部１１が実行する制御について説明する。制御部１１は、機能的に、図２に示すように、電源電圧制御部１１ａと、電流値取得部１１ｂと、目標電圧設定部１１ｃと、を含んで構成される。
【００１７】
電源電圧制御部１１ａは、配線１５ａを介してＦＥＴ１２ａ及び１２ｂのオン／オフを制御して、集積回路装置３０に入力される電源電圧Ｖｐｗが目標電圧Ｖｔｇになるよう制御する。具体的に、電源電圧制御部１１ａは、配線１５ｂを介して集積回路装置３０に入力される電源電圧Ｖｐｗの値を取得する。そして、取得した電源電圧Ｖｐｗの値が目標電圧Ｖｔｇに近づくように、ＦＥＴ１２ａ及び１２ｂのオン／オフの切り替え制御を行う。この電源電圧制御部１１ａが実行する制御は、スイッチングレギュレータにおいて一般的に実行されるものであってよい。
【００１８】
電流値取得部１１ｂは、二次電池２０から電源回路１０を経由して集積回路装置３０に流れる電流Ｉｉｃの値を取得する。この電流Ｉｉｃは、集積回路装置３０の動作中、その動作状態に応じて変動する。例えば集積回路装置３０が高負荷の演算処理を実行している間は、電流Ｉｉｃが増大し、ユーザからの入力を待っている待機時間中などでは、電流Ｉｉｃが減少する。そこで、電流値取得部１１ｂは、集積回路装置３０の動作中（すなわち、集積回路装置３０に対する電源供給中）、短い周期で定期的に電流値の取得を繰り返すことにより、集積回路装置３０に流れる電流Ｉｉｃの時間変化をモニタする。
【００１９】
具体的に、電流値取得部１１ｂは、配線１５ｃ及び１５ｄを介してＦＥＴ１２ａの両端それぞれの電圧値を取得する。そして、取得した二つの電圧値の差（すなわち、ＦＥＴ１２ａの両端の電位差）を算出する。さらに、予め記憶されているＦＥＴ１２ａの特性曲線から、算出された電位差に対応するＦＥＴ１２ａの電流値を算出する。以上のプロセスを継続的に実行し、算出された電流値を時間積分することで、単位時間ごとに集積回路装置３０に流れる電流Ｉｉｃの値を算出できる。なお、ここで示した電流値の取得方法は一例であって、電流値取得部１１ｂは、他の方法で集積回路装置３０に流れる電流Ｉｉｃの値を取得してもよい。また、ＦＥＴ１２ａの箇所ではなく、電力供給経路上の別の箇所における電流値を電流Ｉｉｃの値として取得してもよい。具体的に、例えば電流値取得部１１ｂは、インダクタ１３を流れる電流の大きさを測定して、電流Ｉｉｃの値を取得してもよい。
【００２０】
目標電圧設定部１１ｃは、電流値取得部１１ｂが取得した電流Ｉｉｃの値を用いて、電源電圧制御部１１ａが使用する目標電圧Ｖｔｇの値を設定する。具体的に、目標電圧設定部１１ｃは、集積回路装置３０に流れる電流Ｉｉｃの時間変化に応じて、目標電圧Ｖｔｇの値を変化させる。このような制御によって、集積回路装置３０に入力される電源電圧Ｖｐｗが、集積回路装置３０に流れる電流Ｉｉｃの時間変化に応じて調整される。
【００２１】
具体的に、まず目標電圧設定部１１ｃは、集積回路装置３０がその動作を開始する際に、集積回路装置３０から配線１５ｅを介して、装置要求電圧Ｖｐｋ、ＩＣ動作電圧Ｖｉｃ、及び最大電流Ｉmaxに関する情報を取得する。ここでＩＣ動作電圧Ｖｉｃは、集積回路装置３０内のＩＣチップ３１が動作するために本来必要な電圧である。一方、装置要求電圧Ｖｐｋは、集積回路装置３０に入力すべき電源電圧Ｖｐｗとして予め定められた電圧であって、ＩＣ動作電圧Ｖｉｃに対して、集積回路装置３０内で生じると想定される電圧降下の分を加算した値に設定されている。また、最大電流Ｉmaxは、集積回路装置３０内に流れると想定される最大の消費電流の値である。なお、前述したように、装置要求電圧Ｖｐｋは、最大電流Ｉmaxが集積回路装置３０内に流れた場合の電圧降下の分をＩＣ動作電圧Ｖｉｃに加算した値である。
【００２２】
なお、これらＶｐｋ、Ｖｉｃ及びＩmaxの値は、集積回路装置３０の種類に応じて規格上定められた値であってもよいし、装置の個体差を考慮して個々の集積回路装置３０について測定され、出荷時等に集積回路装置３０内に予め書き込まれた値であってもよい。また、装置要求電圧Ｖｐｋ及び最大電流Ｉmaxは、ＣＰＵである集積回路装置３０の動作周波数に応じて変化する値であってもよい。例えば集積回路装置３０が実行するプログラム等に応じて複数の動作周波数のいずれかで動作するＣＰＵである場合、高い周波数で動作するときには最大電流Ｉmaxが大きくなり、これに応じて装置要求電圧Ｖｐｋも高くなる。逆に相対的に低い周波数で動作するときには、最大電流Ｉmax及び装置要求電圧Ｖｐｋも小さくなる。
【００２３】
ここで、集積回路装置３０内部において電圧降下を生じさせる原因になると想定される内部抵抗をＲとする。具体的に、この抵抗Ｒは、電源電圧Ｖｐｗが入力される入力端子からＩＣチップ３１までの配線３２ａや、ＩＣチップ３１内においてＩＣ動作電圧Ｖｉｃが供給されるべき回路素子までの配線３２ｂなどの抵抗である。この抵抗Ｒを用いて、ＶｐｋとＶｉｃとの間には、
Ｖｐｋ＝Ｖｉｃ＋Ｒ・Ｉmax
の関係が成り立つと考えられる。そのため、取得したＶｐｋ、Ｖｉｃ、及びＩmaxの値から、以下の計算式により抵抗Ｒの値が算出される。
Ｒ＝（Ｖｐｋ−Ｖｉｃ）／Ｉmax
【００２４】
電流値取得部１１ｂによって取得された電流Ｉｉｃの値が最大電流Ｉmaxを下回っている間は、抵抗Ｒによって生じる電圧降下がＲ・Ｉmaxよりも小さくなる。その結果、ＩＣチップ３１内の回路素子に対してＩＣ動作電圧Ｖｉｃを供給するためには、Ｖｐｋよりも小さな電源電圧Ｖｐｗを集積回路装置３０に入力するだけで十分になる。そこで、目標電圧設定部１１ｃは、電流値取得部１１ｂが取得した電流Ｉｉｃの値に応じて、目標電圧Ｖｔｇを本来集積回路装置３０が要求する装置要求電圧Ｖｐｋよりも低く設定する。これにより、集積回路装置３０による無駄な電力消費や発熱を抑えることができる。
【００２５】
具体例として、設定すべき目標電圧Ｖｔｇは、下記の計算式により算出される。
Ｖｔｇ＝Ｖｉｃ＋Ｉｉｃ・Ｒ
ここで、Ｉｉｃは０からＩmaxまでの範囲で変動すると想定されるので、目標電圧Ｖｔｇは、Ｖｉｃを下限、Ｖｐｋを上限とする範囲で設定されることになる。また、目標電圧Ｖｔｇは、Ｖｐｋ、Ｖｉｃ、及びＩmaxの情報に基づいて決定された抵抗Ｒの値を比例定数として、Iｉｃの１次関数として算出される。すなわち、抵抗Ｒの値が、電流Ｉｉｃの時間変化に対する目標電圧Ｖｔｇの変化量を示している。
【００２６】
また、目標電圧Ｖｔｇは、上述した計算式により算出される値にさらに所定の補正値αが加算された値であってもよい。この場合、目標電圧Ｖｔｇは、下記の計算式により算出される。
Ｖｔｇ＝Ｖｉｃ＋Ｉｉｃ・Ｒ＋α
【００２７】
この例における補正値αは、電流Ｉｉｃの測定誤差を考慮して決定される値である。電流値取得部１１ｂが取得する電流Ｉｉｃの値には、測定誤差が含まれる可能性がある。そして、このような測定誤差により、測定される電流Ｉｉｃの値が真の値よりも小さくなると、目標電圧Ｖｔｇが、ＩＣチップ３１を正常動作させるために必要な電圧よりも小さく算出されてしまうおそれがある。そこで、この例では、電流Ｉｉｃの測定値が真の値からずれていたとしても、目標電圧ＶｔｇがＩＣチップ３１を動作させるために十分な電圧になるように、目標電圧Ｖｔｇに補正値αを加算している。具体的に、補正値αは、例えば電圧降下値Ｖdropに所定の比率を乗じて算出される値であってもよい。あるいは、電流検出の分解能や検出電流のオーバーシュート等を考慮して、抵抗Ｒに基づいて算出される値であってもよい。また、このような各種の方法で算出された数値を合算して得られる値であってもよい。
【００２８】
次に、本実施形態において制御部１１が実行する処理フローの一例について、図３のフロー図を用いて説明する。
【００２９】
ユーザが電源ボタンをオンにするなどして動作開始の制御命令が外部から入力されると、まず電源電圧制御部１１ａが、予め定められた初期値を目標電圧Ｖｔｇとして、集積回路装置３０に対する電力供給を開始する（Ｓ１）。続いて目標電圧設定部１１ｃが、集積回路装置３０から装置要求電圧Ｖｐｋ、ＩＣ動作電圧Ｖｉｃ、及び最大電流Ｉmaxの情報を取得し（Ｓ２）、目標電圧Ｖｔｇの値をここで取得した装置要求電圧Ｖｐｋに変更する（Ｓ３）。これにより、電源電圧制御部１１ａは、まずは装置要求電圧Ｖｐｋを集積回路装置３０に入力する制御を行う。続いて目標電圧設定部１１ｃは、Ｓ２で取得した情報を用いて前述した計算式により抵抗Ｒの値を算出する（Ｓ４）。
【００３０】
その後は、電流Ｉｉｃの値に応じた制御が開始される。すなわち、電流値取得部１１ｂが集積回路装置３０に流れる電流Ｉｉｃの値を取得し（Ｓ５）、目標電圧設定部１１ｃが、この取得された電流ＩｉｃとＳ４で算出された抵抗Ｒの値を用いて目標電圧Ｖｔｇの値を更新する（Ｓ６）。そして、電源をオフにする制御命令が入力されたか否かの判定が行われる（Ｓ７）。Ｓ７で電源オフの制御命令が入力されていないと判定されれば、Ｓ５に戻って処理が繰り返される。
【００３１】
なお、この図のフローの例においては、Ｓ２〜Ｓ４における電流値に応じた電圧制御のための初期化処理を、電源オンのタイミングで実行することとしたが、これに限らず、必要に応じて集積回路装置３０の動作中にもこれと同様の初期化処理を実行してもよい。例えば前述したように集積回路装置３０が複数の動作周波数のいずれかで動作するＣＰＵの場合、集積回路装置３０は、動作途中でアプリケーションプログラムの実行要求等に応じて自分自身の動作モードを変化させることがある。この場合、集積回路装置３０は、新たな動作モードに対応する装置要求電圧Ｖｐｋや最大電流Ｉｉｃの値を出力する。これに応じて、目標電圧設定部１１ｃは、抵抗Ｒの再計算を行い、新たに算出された抵抗Ｒの値に基づいて、以降の電圧制御を実行してもよい。
【００３２】
以上説明した本実施の形態によれば、電源回路１０は、集積回路装置３０に流れる電流Ｉｉｃの値に応じて集積回路装置３０に入力される電源電圧Ｖｐｗを変化させるので、電流Ｉｉｃが最大電流Ｉmaxより小さい間は電源電圧Ｖｐｗを装置要求電圧Ｖｐｋより低く抑えることができ、不要な電力消費や発熱を抑えることができる。
【００３３】
なお、目標電圧設定部１１ｃは、以上説明した方法に代えて、以下に説明する方法で目標電圧Ｖｔｇを算出してもよい。すなわち、最大電流Ｉmaxの値を取得した際に、予めＩｉｃが取りうる０からＩmaxまでの数値範囲を複数の数値範囲に分割する。そして、それぞれの数値範囲の上限の電流値に応じて入力すべき目標電圧Ｖｔｇの値を、前述した計算式によって算出する。こうして得られたＩｉｃの数値範囲と設定すべき目標電圧Ｖｔｇとの対応関係を示すテーブルを、電源回路１０内の記憶領域に記憶しておく。この場合において、電流Ｉｉｃの取りうる値の範囲をいくつの数値範囲に分割するかは、（Ｖｐｋ−Ｖｉｃ）の値の大きさと、回路構成上目標電圧Ｖｔｇをどの程度の分解能で制御可能かに応じて決定してもよい。例えば集積回路装置３０が高い動作周波数で動作するモードの場合、Ｖｐｋの値も大きくなるので、より細かく電流Ｉｉｃの取りうる値の範囲を分割してもよい。
【００３４】
図４はこのようなテーブルの一例を示す図である。この図では、Ｖｉｃ＝１．１０Ｖ、Ｖｐｋ＝１．２０Ｖ、最大電流Ｉmax＝１Ａ、抵抗Ｒ＝０．１Ωで、電流Ｉｉｃが取りうる値の範囲を１０個に分割した場合の例が示されている。そして、目標電圧設定部１１ｃは、集積回路装置３０の動作開始後は、電流値取得部１１ｂによって新たな電流Ｉｉｃの値が取得されるごとに、取得されたＩｉｃの値が属する数値範囲に対応づけられた電圧値を、新たな目標電圧Ｖｔｇの値として設定する。
【００３５】
また、目標電圧設定部１１ｃは、電流Ｉｉｃが時間とともに増加したか、又は減少したかに応じて、異なる態様で目標電圧Ｖｔｇを変化させてもよい。例えば、電流Ｉｉｃが時間とともに増加した場合には、これに応じて集積回路装置３０内部の電圧降下も増大するので、ＩＣチップ３１内にＩＣ動作電圧Ｖｉｃを供給するために、直ちに電源電圧Ｖｐｗを上昇させる必要がある。一方、電流Ｉｉｃが減少した場合には、瞬間的に小さな電流Ｉｉｃが流れただけの場合を考慮して、直ちに電源電圧Ｖｐｗを下げるのではなく、一定時間待ってから目標電圧Ｖｔｇを下げた方が好ましい場合もある。そこで、目標電圧設定部１１ｃは、例えば前述した複数の数値範囲のうち、現在の目標電圧Ｖｔｇに対応する数値範囲より低い数値範囲に電流Ｉｉｃの値が含まれる時間が一定時間以上になった場合に、当該低い数値範囲に対応する電圧値に目標電圧Ｖｔｇを変更することとしてもよい。
【００３６】
図５は、このような制御を実行した場合の、電流Ｉｉｃの時間変化と、これに応じて目標電圧設定部１１ｃが設定する目標電圧Ｖｔｇの時間変化と、の対応関係を模式的に示すグラフである。図５において、上段のグラフが電流Ｉｉｃの時間変化を、下段のグラフが目標電圧Ｖｔｇの時間変化を、それぞれ示しており、いずれのグラフも横軸が時間に対応している。同図の例では、電流Ｉｉｃが増加した場合には直ちに目標電圧Ｖｔｇも上昇しているが、電流Ｉｉｃが減少した場合には一定時間ｔだけ待ってから目標電圧Ｖｔｇを下げている。
【００３７】
さらに目標電圧設定部１１ｃは、電流Ｉｉｃが時間とともに減少した場合、目標電圧Ｖｔｇを、電流Ｉｉｃが増加した場合の目標電圧Ｖｔｇの変化速度より遅い変化速度で変化させてもよい。目標電圧Ｖｔｇを瞬時に変更すると、電流Ｉｉｃが大きく変動し、オーバーシュートが生じやすくなる。そのため、目標電圧Ｖｔｇの変更後、電源電圧Ｖｐｗが安定するまで、電流Ｉｉｃを精度よく測定することが困難になってしまうおそれがある。そこで、電源回路１０は、目標電圧Ｖｔｇを緩やかに変化させることにより、このような電流Ｉｉｃの急激な変動を避けることができる。具体的に、例えば目標電圧設定部１１ｃは、目標電圧Ｖｔｇを下げる場合、所定の単位時間ｔ２（例えば２ｍｓ）ごとに、目標電圧Ｖｔｇを所定の単位量ｖｕ（例えば１０ｍＶ）ずつ下げていくこととしてもよい。このような制御は、目標電圧Ｖｔｇが、最終的に電流Ｉｉｃの測定値を用いて前述した計算式により算出される値になるまで繰り返される。ここで、単位量ｖｕは、例えば電源電圧制御部１１ａが制御可能な目標電圧Ｖｔｇの最小の刻み幅に応じた値であってもよい。なお、電源回路１０は、このような制御の途中にも電流Ｉｉｃの測定を繰り返し実行し、その結果電流Ｉｉｃの値が上昇したときには、この上昇した電流Ｉｉｃの値を用いて目標電圧Ｖｔｇを再計算する。そして、目標電圧Ｖｔｇを上昇させる場合には、減少させる場合と異なり、直ちに再計算された値に目標電圧Ｖｔｇを変化させる。このような制御によれば、電流Ｉｉｃが減少した場合に集積回路装置３０に供給される電源電圧Ｖｐｗの変化速度は、電流Ｉｉｃが増加した場合より遅くなる。
【００３８】
図６は、このような目標電圧Ｖｔｇの制御の一例を示す図であって、図５における一点鎖線の楕円で示した箇所を拡大した様子を示している。この図においては、電流Ｉｉｃの低下を検出した後、目標電圧設定部１１ｃは、まず所定時間ｔが経過するまでは、目標電圧Ｖｔｇを変化させずに維持しておく。その後、単位時間ｔ２が経過する毎に単位量ｖｕずつ目標電圧Ｖｔｇを低下させている。
【００３９】
なお、以上の説明においては、電源回路１０は集積回路装置３０から装置要求電圧Ｖｐｋ、ＩＣ動作電圧Ｖｉｃ、及び最大電流Ｉmaxの情報を取得し、これらの値から抵抗Ｒの値を算出することとしたが、本発明の実施の形態はこのようなものに限られない。例えば集積回路装置３０が抵抗Ｒの値を保持していれば、電源回路１０は抵抗Ｒの値を直接集積回路装置３０から取得することとしてもよく、この場合装置要求電圧Ｖｐｋや最大電流Ｉmaxの情報は必ずしも必要ではない。また、装置要求電圧Ｖｐｋ、ＩＣ動作電圧Ｖｉｃ、最大電流Ｉmax、及び抵抗Ｒの一部又は全部は、予め電源回路１０内に記憶されていてもよい。
【００４０】
また、電源回路１０は、以上説明したパラメタ以外のパラメタを集積回路装置３０から取得し、取得したパラメタに基づいて目標電圧Ｖｔｇを制御してもよい。具体例として、電源回路１０は、ＩＣ動作電圧Ｖｉｃの代わりに、最大電流Ｉmaxが流れたときに集積回路装置３０内で生じる電圧降下を示す電圧降下値Ｖdropを集積回路装置３０から取得してもよい。ここで、電圧降下値Ｖdropは、装置要求電圧ＶｐｋとＩＣ動作電圧Ｖｉｃの差を表すことになる。つまり、
Ｖｐｋ−Ｖdrop＝Ｖｉｃ
という関係が成り立つ。この場合に制御部１１が実行する処理フローの一例について、図７のフロー図を用いて説明する。
【００４１】
この図７のフローでは、まず目標電圧設定部１１ｃが、集積回路装置３０から、装置要求電圧Ｖｐｋ、電圧降下値Ｖdrop、及び抵抗Ｒの情報を取得する（Ｓ１１）。次に、電源電圧制御部１１ａが、目標電圧ＶｔｇをＳ１１で取得した装置要求電圧Ｖｐｋに設定して（Ｓ１２）、この目標電圧Ｖｔｇで集積回路装置３０に対する電力供給を開始する（Ｓ１３）。
【００４２】
その後は、図３のフローのＳ５からＳ７と同様の手順で、電流Ｉｉｃの値に応じた制御が実行される。すなわち、電流値取得部１１ｂが集積回路装置３０に流れる電流Ｉｉｃの値を取得し（Ｓ１４）、目標電圧設定部１１ｃが、この取得された電流ＩｉｃとＳ１１で取得された各パラメタの値を用いて目標電圧Ｖｔｇの値を更新する（Ｓ１５）。そして、電源をオフにする制御命令が入力されたか否かの判定が行われる（Ｓ１６）。Ｓ１６で電源オフの制御命令が入力されていないと判定されれば、Ｓ１４に戻って処理が繰り返される。
【００４３】
ただし、この図７のフローでは、Ｓ１５において、図３の場合とは異なる計算式により目標電圧Ｖｔｇの値が決定される。具体的に、Ｖｔｇは、Ｓ１１で取得された装置要求電圧Ｖｐｋ、電圧降下値Ｖdrop、及び抵抗Ｒの値より、以下の計算式により算出される。
Ｖｔｇ＝Ｖｐｋ−Ｖdrop＋Ｒ・Ｉｉｃ＋α
ここで、αは、前述した例と同様の補正値である。
【００４４】
なお、電源回路１０は、図３のフローの例と同様に、抵抗Ｒの代わりに最大電流Ｉmaxの値を取得してもよい。この場合、抵抗Ｒは、以下の計算式により算出できる。
Ｒ＝Ｖdrop／Ｉmax
また、この図７のフローの例では、抵抗Ｒも装置要求電圧Ｖｐｋ等と同様に集積回路装置３０から取得することとしたが、集積回路装置３０の個体差による抵抗Ｒのばらつきが小さければ、抵抗Ｒの値は固定値として予め電源回路１０に書き込まれていてもよい。
【図１】
2010143605.tif 000003
【図２】
2010143605.tif 000004
【図３】
2010143605.tif 000005
【図４】
2010143605.tif 000006
【図５】
2010143605.tif 000007
【図６】
2010143605.tif 000008
【図７】
2010143605.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成23年11月25日(2011.11.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣチップを内蔵する集積回路装置に対する電力供給を制御する電源回路であって、
前記集積回路装置に流れる電流値を取得する電流値取得手段と、
前記取得した電流値に応じて、前記集積回路装置に入力する電源電圧を変化させる電圧制御手段と、
を含み、
前記電圧制御手段は、前記集積回路装置に入力すべき電源電圧として予め設定された電圧、及び前記集積回路装置に流れる最大の電流の情報に基づいて、前記取得した電流値が前記最大の電流を下回るほど、前記電源電圧が前記予め設定された電圧より小さくなるように、前記電源電圧の変化量を決定する
ことを特徴とする電源回路。
【請求項２】
請求項１記載の電源回路において、
前記電圧制御手段は、前記取得した電流値が時間とともに増加したか又は減少したかに応じて、異なる態様で前記電源電圧を変化させる
ことを特徴とする電源回路。
【請求項３】
請求項２記載の電源回路において、
前記電圧制御手段は、前記取得した電流値が時間とともに減少した場合、前記電源電圧を、前記取得した電流値が時間とともに増加した場合より遅い変化速度で変化させる
ことを特徴とする電源回路。
【請求項４】
ＩＣチップを内蔵する集積回路装置に電力を供給する電力供給方法であって、
前記集積回路装置に流れる電流値を取得するステップと、
前記取得した電流値に応じて、前記集積回路装置に入力する電源電圧を変化させるステップと、
を含み、
前記電源電圧を変化させるステップでは、前記集積回路装置に入力すべき電源電圧として予め設定された電圧、及び前記集積回路装置に流れる最大の電流の情報に基づいて、前記取得した電流値が前記最大の電流を下回るほど、前記電源電圧が前記予め設定された電圧より小さくなるように、前記電源電圧を変化させる
ことを特徴とする電力供給方法。
【国際調査報告】
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