(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央処理装置に電力を供給するために用いられ、ブリッジチップ、パルス幅変調コントローラー及び位相調整駆動回路を備えてなる電力供給システムであって、
前記ブリッジチップは、前記パルス幅変調コントローラーの動作状態を検出することによりフィードバック信号を獲得して前記中央処理装置に送信し、前記中央処理装置は、自身の動作状態及び前記フィードバック信号に基づいて制御信号を生成して前記ブリッジチップに送信し、前記ブリッジチップは、前記制御信号を前記パルス幅変調コントローラーに送信し、前記パルス幅変調コントローラーは、前記制御信号に基づいてパルス幅変調信号を生成して前記位相調整駆動回路に送信し、前記位相調整駆動回路は、前記パルス幅変調信号の制御によって外部から入力される第一駆動電圧を異なる位相を有する第二駆動電圧に調整し、且つ前記第二駆動電圧を前記中央処理装置に出力することを特徴とする電力供給システムであって、
前記位相調整駆動回路は、複数の位相調整ドライバーと、複数の前記位相調整ドライバーに対応する複数の位相調整スイッチ回路とを備え、前記位相調整ドライバー及び前記位相調整スイッチ回路の数を変更可能である、電力供給システム。
【請求項２】
前記ブリッジチップは、第一ピン、第二ピン、第三ピン及び第四ピンを備え、前記第一ピン及び前記第二ピンは、前記中央処理装置に接続され、
前記パルス幅変調コントローラーは、制御信号入力端、フィードバック信号出力端及びパルス幅変調信号出力端を備え、前記制御信号入力端及び前記フィードバック信号出力端は、前記ブリッジチップの第三ピン及び第四ピンにそれぞれに接続され、
前記ブリッジチップは、前記第四ピンによって前記パルス幅変調コントローラーからのフィードバック信号を受信し、前記第一ピンによって前記フィードバック信号を前記中央処理装置に送信し、前記第二ピンによって前記中央処理装置からの制御信号を受信し、前記第三ピンによって前記制御信号を前記パルス幅変調コントローラーに送信することを特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項３】
前記位相調整駆動回路は、信号受信端、駆動電圧入力端及び電圧出力端を備え、
前記位相調整駆動回路は、前記駆動電圧入力端によって前記第一駆動電圧を受け、前記信号受信端によって前記パルス幅変調コントローラーからのパルス幅変調信号を受信して、前記パルス幅変調信号の位相を調整し、且つ位相が調整されたパルス幅変調信号の制御によって前記第一駆動電圧の位相を調整して第二駆動電圧を生成し、前記電圧出力端によって前記第二駆動電圧を前記中央処理装置に出力することを特徴とする請求項２に記載の電力供給システム。
【請求項４】
各々の前記位相調整ドライバーは、前記パルス幅変調信号の位相を調整し且つ位相が調整されたパルス幅変調信号に基づいて２つの駆動信号を生成し、位相が調整された前記パルス幅変調信号及び２つの前記駆動信号を対応する前記位相調整スイッチ回路に送信し、前記位相調整スイッチ回路は、２つの前記駆動信号の制御によって、前記第一駆動電圧を入力し、且つ位相が調整されたパルス幅変調信号の制御によって前記第一駆動電圧の位相を調整して第二駆動電圧を生成し、
複数の前記位相調整スイッチ回路から出力する第二駆動電圧の位相は異なり、異なる位相を有する複数の前記第二駆動電圧は同時に前記中央処理装置に電力を供給することを特徴とする請求項３に記載の電力供給システム。
【請求項５】
各々の前記位相調整ドライバーは、位相コントローラー及び位相調整ピンを備え、前記位相調整ピンは、位相調整レジスターを介して接地し、前記位相コントローラーは、前記位相調整レジスターの抵抗値の大きさに基づいて、前記パルス幅変調信号の位相を調整することを特徴とする請求項４に記載の電力供給システム。
【請求項６】
各々の前記位相調整ドライバーは、パルス幅変調信号ピン、位相ピン、ローパスピン及びハイパスピンをさらに備え、各々の前記位相調整スイッチ回路は、第一トランジスター、第二トランジスター、インダクター及び第一キャパシターを備え、前記第一トランジスター及び前記第二トランジスターは、制御端、第一導電端及び第二導電端をそれぞれに備え、
前記信号受信端は、各々の前記位相調整ドライバーのパルス幅変調信号ピンに接続され、各々の前記位相調整ドライバーの位相ピンは、対応する前記位相調整スイッチ回路のインダクターを介して前記電圧出力端に接続され、各々の前記位相調整ドライバーのローパスピンは、対応する前記位相調整スイッチ回路の第一トランジスターの制御端に接続され、各々の前記位相調整スイッチ回路の第一トランジスターの第一導電端は接地し、各々の前記位相調整スイッチ回路の第一トランジスターの第二導電端は、第二トランジスターの第一導電端及び対応する前記位相調整ドライバーの位相ピンに接続され、各々の前記位相調整ドライバーのハイパスピンは、対応する前記位相調整スイッチ回路の第二トランジスターの制御端に接続され、各々の前記位相調整スイッチ回路の第二トランジスターの第二導電端は、前記駆動電圧入力端に接続され、
各々の前記位相調整ドライバーのローパスピン及びハイパスピンは、２つの駆動信号を出力して、対応する前記位相調整スイッチ回路の第一トランジスター及び第二トランジスターのオン及びオフを制御して、位相が調整された前記パルス幅変調信号の制御によって前記第一駆動電圧の位相を調整して第二駆動電圧を生成し、前記第二駆動電圧は前記電圧出力端から前記中央処理装置に出力することを特徴とする請求項５に記載の電力供給システム。
【請求項７】
前記第一トランジスター及び前記第二トランジスターの制御端、第一導電端及び第二導電端は、電界効果トランジスターのゲート電極、ソース電極及びドレイン電極に対応することを特徴とする請求項６に記載の電力供給システム。
【請求項８】
前記位相調整駆動回路は、１つの位相調整ドライバー及びこれに対応する１つの位相調整スイッチ回路を備えることを特徴とする請求項３に記載の電力供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力供給システムに関するものであり、特にネットワーク設備の中央処理装置向けの電力供給システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、デスクトップパソコン、ノートパソコンなどのネットワーク端末設備及びワークステーション、サーバーなどのようなネットワーク接続設備は、人々の生活でなければならないものである。これらのネットワーク設備の中央処理装置（ＣＰＵ）向けの電力供給規格は異なり、例えば、Ｉｎｔｅｌ社が制定した電圧レギュレータモジュール（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｒｅｇｕｌａｔｏｒ  Ｍｏｄｕｌｅ，ＶＲＭ）は、デスクトップパソコン、ワークステーション、サーバーの中央処理装置向けの電力供給規格であり、Ｉｎｔｅｌ社が制定したインテルモバイル電圧ポジショニング（Ｉｎｔｅｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ，ＩＭＶＰ）は、ノートパソコンの中央処理装置向けの電力供給規格であり、業界には、他の会社が制定した各種の中央処理装置向けの電力供給規格が存在し、異なる電力供給規格の電圧の位相は異なる。異なる電力供給規格は、異なる電力供給システム回路設計を必要とし、且つ各種の電力供給規格が絶えず改訂されることに伴って、電力供給システムの設計を絶えず更新することを必要とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、前記課題を解決し、異なる電力供給規格に適合する電力供給システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る電力供給システムは、中央処理装置に電力を供給するために用いられ、ブリッジチップ、パルス幅変調コントローラー及び位相調整駆動回路を備え、前記ブリッジチップは、前記パルス幅変調コントローラーの動作状態を検出することによりフィードバック信号を獲得して前記中央処理装置に送信し、前記中央処理装置は、自身の動作状態及び前記フィードバック信号に基づいて制御信号を生成して前記ブリッジチップに送信し、前記ブリッジチップは、前記制御信号を前記パルス幅変調コントローラーに送信し、前記パルス幅変調コントローラーは、前記制御信号に基づいてパルス幅変調信号を生成して前記位相調整駆動回路に送信し、前記位相調整駆動回路は、前記パルス幅変調信号の制御によって外部から入力される第一駆動電圧を異なる位相を有する第二駆動電圧に調整し、且つ前記第二駆動電圧を前記中央処理装置に出力する。
【発明の効果】
【０００５】
従来の技術に比べて、本発明の電力供給システムは、ブリッジチップ、パルス幅変調コントローラー及び位相調整駆動回路の制御によって、駆動電圧を異なる電力供給規格に適応する多相電圧に調整して、設計時間及びコストを節約することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の実施形態に係る電力供給システムの構造を示す図である。
【図２】図１に示す電力供給システムの位相調整駆動回路の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【０００８】
図１を参照すると、本発明の実施形態に係る電力供給システム１０は、中央処理装置２０に電力を供給するために用いられる。前記電力供給システム１０は、ブリッジチップ１１０と、パルス幅変調（ＰＷＭ）コントローラー１３０と、位相調整駆動回路１５０と、を備える。
【０００９】
本実施形態において、前記ブリッジチップ１１０は、４つのピン１１１、１１３、１１５、１１７を備える。前記ブリッジチップ１１０の２つのピン１１１、１１３は、前記中央処理装置２０に接続される。前記パルス幅変調コントローラー１３０は、一方向パルス幅変調コントローラーであり、制御信号入力端ＣＯＮと、フィードバック信号出力端ＦＥと、パルス幅変調信号出力端ＰＷＭと、を備える。前記制御信号入力端ＣＯＮ及び前記フィードバック信号出力端ＦＥは、前記ブリッジチップ１１０の他の２つのピン１１５及び１１７にそれぞれに接続される。
【００１０】
前記ブリッジチップ１１０は、前記パルス幅変調コントローラー１３０の動作状態を検出するために用いられ、前記ピン１１７によって前記パルス幅変調コントローラー１３０のフィードバック信号出力端ＦＥからのフィードバック信号を受信し、且つ前記ピン１１３によって前記フィードバック信号を前記中央処理装置２０に送信する。前記中央処理装置２０は、自身の動作状態及び前記フィードバック信号に基づいて制御信号を生成して出力する。前記ブリッジチップ１１０は、前記ピン１１１によって前記中央処理装置２０からの制御信号を受信し、且つ前記ピン１１５によって前記制御信号を前記パルス幅変調コントローラー１３０の制御信号入力端ＣＯＮに送信する。前記パルス幅変調コントローラー１３０は、前記制御信号に基づいてパルス幅変調信号を生成し、且つ前記パルス幅変調信号出力端ＰＷＭによって前記パルス幅変調信号を前記位相調整駆動回路１５０に送信する。
【００１１】
前記位相調整駆動回路１５０は、信号受信端１５１と、駆動電圧入力端１５３と、電圧出力端１５５と、を備える。前記信号受信端１５１は、前記パルス幅変調信号出力端ＰＷＭに接続されて、前記パルス幅変調コントローラー１３０からのパルス幅変調信号を受信する。前記駆動電圧入力端１５３は、外部から提供される第一駆動電圧を受ける。前記電圧出力端１５５は、前記中央処理装置２０に接続される。前記位相調整駆動回路１５０は、前記パルス幅変調信号に基づいて前記第一駆動電圧の位相を調整して第二駆動電圧を生成し、前記電圧出力端１５５によって前記第二駆動電圧を前記中央処理装置２０に提供する。
【００１２】
図２は、図１に示す位相調整駆動回路１５０の回路図である。前記位相調整駆動回路１５０は、複数の位相調整ドライバー１５７と、複数の前記位相調整ドライバー１５７にそれぞれに対応する複数の位相調整スイッチ回路１５９と、を備える。本実施形態において、前記位相調整駆動回路１５０は、３つの位相調整ドライバー１５７及び３つの位相調整スイッチ回路１５９と、を備える。別の実施形態において、需要によって前記位相調整ドライバー１５７及び前記位相調整スイッチ回路１５９の数を増加するか又は減少することにより、異なる中央処理装置の電力供給規格が多相電圧に対する実際の需要を満足する。
【００１３】
各々の前記位相調整ドライバー１５７は、前記信号受信端１５１に接続されるパルス幅変調信号ピンＰＷＭと、２つの検出ピンＣＳ−、ＣＳ＋と、平均電流ピンＬａｖｇと、電源ピンＶＣＣと、接地ピンＧＮＤと、位相ピンＰＨＡＳＥと、位相調整ピンＰＨ＃と、ブートストラップピンＢＯＯＴと、ローパスピンＬＧＡＴＥと、ハイパスピンＵＧＡＴＥと、を備える。前記位相調整ドライバー１５７は、平均電流コントローラー（図示せず）及び位相コントローラー（図示せず）をさらに備える。前記電源ピンＶＣＣは、外部電源に接続されており、前記接地ピンＧＮＤは、接地されている。
【００１４】
本実施形態において、第一キャパシターＣ１が前記ブートストラップピンＢＯＯＴと前記位相ピンＰＨＡＳＥとの間に接続されて、前記位相ピンＰＨＡＳＥの電圧をプルアップする。別の実施形態において、前記第一キャパシターＣ１を省略することができる。前記位相調整ピンＰＨ＃は、位相調整レジスターＲを介して接地する。前記位相コントローラーは、前記位相調整レジスターＲの抵抗値の大きさに基づいて、受信したパルス幅変調信号の位相を自動的に調整することができ、位相が調整された前記パルス幅変調信号は前記位相ピンＰＨＡＳＥから対応する前記位相調整スイッチ回路１５９に送信されて、前記第一駆動電圧の位相を調整する。
【００１５】
前記位相調整スイッチ回路１５９は、第一トランジスターＱ１と、第二トランジスターＱ２と、インダクターＬと、第二キャパシターＣ２と、を備える。前記第一トランジスターＱ１及び前記第二トランジスターＱ２は、制御端と、第１導電端と、第２導電端と、をそれぞれに備える。
【００１６】
本実施形態において、各々の前記位相調整ドライバー１５７の平均電流ピンＬａｖｇ以外の他のピンは、全て同じ接続関係を有するので、以下、ただ１つの前記位相調整ドライバー１５７とこれに対応する前記位相調整スイッチ回路１５９との間の接続関係を説明する。
【００１７】
２つの前記検出ピンＣＳ−、ＣＳ＋は、前記インダクターＬの両端に接続されて、前記インダクターＬを流れるインダクティング電流を検出する。前記平均電流コントローラーは、前記検出ピンＣＳ−、ＣＳ＋が検出したインダクティング電流によって、前記平均電流ピンＬａｖｇから平均電流信号を出力する。本実施形態において、３つの前記位相調整ドライバー１５７の平均電流ピンＬａｖｇは互いに接続されて平均電流信号を共有して、３つの前記位相調整スイッチ回路１５９が同じ電流を出力するようにする。前記位相ピンＰＨＡＳＥは、前記インダクターＬを介して前記電圧出力端１５５に直列に接続される。
【００１８】
前記第一トランジスターＱ１の制御端は、前記ローパスピンＬＧＡＴＥに接続され、前記第一トランジスターＱ１の第一導電端は、前記位相ピンＰＨＡＳＥ及び前記第二トランジスターＱ２の第二導電端に接続され、前記第一トランジスターＱ１の第二導電端は接地する。
【００１９】
前記第二トランジスターＱ２の制御端は、前記ハイパスピンＵＧＡＴＥに接続され、前記第二トランジスターＱ２の第一導電端は、前記駆動電圧入力端１５３に接続される。前記第二キャパシターＣ２は、前記電圧出力端１５５と接地との間に接続されて、前記第二駆動電圧に対してフィルタリングする。本実施形態において、前記第一トランジスターＱ１及び第二トランジスターＱ２は、全て電界効果トランジスターであり、前記第一トランジスターＱ１及び第二トランジスターＱ２の制御端、第１導電端及び第２導電端は、電界効果トランジスターのゲート電極、ソース電極及びドレイン電極に対応する。
【００２０】
本実施形態において、前記位相調整ドライバー１５７の位相調整機能は、前記位相調整レジスターＲの抵抗値を変更することにより実現される。別の実施形態において、他の電子素子のパラーメータを変更することにより位相調整機能を実現するように、前記位相調整ドライバー１５７内部の位相コントローラーを設計することができ、例えば、キャパシターの電気容量値又はインダクターのインダクタンス容量を変更することにより、位相調整機能を実現する。
【００２１】
作動する時、前記位相調整駆動回路１５０の信号受信端１５１は、前記パルス幅変調コントローラー１３０からのパルス幅変調信号を受信し、各々の前記位相調整ドライバー１５７は、その位相調整レジスターＲの抵抗値に基づいて前記パルス幅変調信号の位相を調整して、各々の前記位相調整ドライバー１５７から出力する位相が調整されたパルス幅変調信号が異なる位相を有するようにして、即ち多相駆動出力機能を実現する。各々の前記位相調整ドライバー１５７は、そのローパスピンＬＧＡＴＥ及びハイパスピンＵＧＡＴＥによってローパス駆動信号及びハイパス駆動信号を出力して、前記第一トランジスターＱ１及び前記第二トランジスターＱ２のオフ／オンをタイムシェアリングに制御し、前記第一トランジスターＱ１がオフされ且つ前記第二トランジスターＱ２がオンされる場合、前記位相ピンＰＨＡＳＥから出力する位相が調整されたパルス幅変調信号の制御によって、前記駆動電圧入力端１５３から入力される第一駆動電圧の位相を調整して第二駆動電圧を生成し、前記第二駆動電圧は前記電圧出力端１５５から前記中央処理装置２０に出力する。
【００２２】
各々の前記位相調整ドライバー１５７が出力する駆動電圧の位相が異なるので、前記中央処理装置２０に多相駆動電圧を提供することができ、従って異なる中央処理装置電力供給規格の要求を満足する。
【００２３】
別の実施形態において、中央処理装置が単相電圧だけを必要とする場合、前記位相調整駆動回路１５０は、１つの前記位相調整ドライバー１５７及び１つの前記位相調整スイッチ回路１５９を備えることができる。
【００２４】
従来の技術に比べて、本発明の電力供給システムは、デスクトップパソコン、ノートパソコン、ワークステーション及びサーバーなどの異なる類型のネットワーク設備の中央処理装置に電力を供給することができ、即ち電力供給規格が変化しても、前記電力供給システムの位相調整駆動回路の位相調整ドライバー及び位相調整スイッチ回路の数を変更するだけで、異なる電力供給規格に適応することができる。
【００２５】
以上、本発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能であることは勿論であって、本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲によって決まる。
【符号の説明】
【００２６】
１０  電力システム
２０  中央処理装置
１１０  ブリッジチップ
１１１，１１３，１１５，１１７  ピン
１３０  パルス幅変調コントローラー
１５０  位相調整駆動回路
１５１  信号受信端
１５３  駆動電圧入力端
１５５  電圧出力端
１５７  位相調整ドライバー
１５９  位相調整スイッチ回路
ＢＯＯＴ  ブートストラップピン
Ｃ１  第一キャパシター
Ｃ２  第二キャパシター
ＣＳ−，ＣＳ＋  検出ピン
ＧＮＤ  接地ピン
Ｌ  インダクター
Ｌａｖｇ  平均電流ピン
ＬＧＡＴＥ  ローパスピン
ＰＷＭ  パルス幅変調信号ピン
ＰＨ＃  位相調整ピン
ＰＨＡＳＥ  位相ピン
Ｑ１  第一トランジスター
Ｑ２  第二トランジスター
Ｒ  位相調整レジスター
ＵＧＡＴＥ  ハイパスピン
ＶＣＣ  電源ピン
【図１】
0005990429.tif 000002
【図２】
0005990429.tif 000003