(57)【要約】【課題】休止状態と動作状態との誤動作を防止することのできる電源装置を提供する。【解決手段】本発明の電源装置は、マスタ電源ＭＡ又はスレーブ電源ＳＬ１、ＳＬ２として動作する複数個の電源が並列接続され、各電源は流入接続端子ｉｓｉと、流出接続端子ｉｓｒと、出力情報端子ｉｓｅｎと、直流電圧源Ｖｉｎからの直流電圧を変換して出力する電圧変換部１０１と、流入接続端子と流出接続端子との接続状態に基づいて自己がマスタであるかスレーブであるかを自律的に判断すると共に流入接続端子に流入する吸込み電流に基づいて電圧変換部の動作フェーズ数を制御するフェーズ制御部１１１と、フェーズ制御部からの動作フェーズ数の情報と出力情報端子からの出力電流値とが入力されて電圧変換部を休止状態と動作状態とに切り替える切り替え制御部１１２とを備え、切り替え制御部は、動作開始電流閾値と動作停止電流閾値とを有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスタ電源として動作すると共にスレーブ電源としても動作しかつ負荷の要求に応じて電流を出力する複数個の電源が前記負荷に対して並列接続され、前記各電源は流入接続端子と、流出接続端子と、出力情報端子と、直流電圧源からの直流電圧を降圧して出力する電圧変換部と、前記流入接続端子と前記流出接続端子との接続状態に基づいて自己がマスタ電源であるかスレーブ電源であるかを自律的に判断すると共に流入接続端子に流入する吸込み電流に基づいて動作フェーズ数を制御するフェーズ制御部と、該フェーズ制御部からの動作フェーズ数の情報と前記出力情報端子からの出力電流値とが入力されて前記電圧変換部を休止状態と動作状態との間で切り替える切り替え制御部とを備え、
前記切り替え制御部は、スレーブ電源として用いられるときの動作開始電流閾値と該動作開始電流閾値よりも低い値の動作停止電流閾値とを有することを特徴とするマルチフェーズ電源装置。
【請求項２】
前記電源が少なくとも３個以上並列に接続され、前記スレーブ電源として動作するときの少なくとも２個の電源の切り替え制御部の動作停止電流閾値が互いに異ならされ、前記マスタ電源の次にアクティブとなるスレーブ電源の動作停止領域から動作開始領域までの間の不感領域と、前記スレーブ電源の次にアクティブとなるスレーブ電源の動作停止領域から動作開始領域までの間の不感領域とが等しく設定されていることを特徴とする請求項１に記載のマルチフェーズ電源装置。
【請求項３】
前記マスタ電源のフェーズ制御部は、流入接続端子を介して入力された吸込み電流に基づいて、該マスタ電源に接続されているスレーブ電源が動作中であるか否かを判断し、動作している電源の動作フェーズ数を判断することを特徴とする請求項２に記載のマルチフェーズ電源装置。
【請求項４】
前記スレーブ電源のフェーズ制御部は、自己のスレーブ電源が動作していないときには、前段に接続されている電源から流入する吸込み電流と同じ大きさの吸込み電流を流出接続端子から後段に接続されているスレーブ電源の流入接続端子に流出させ、自己のスレーブ電源が動作中であるときには、前段に接続されている電源から流入する吸込み電流と同じ大きさの吸込み電流を前段に接続されている電源から流入する吸込み電流に加えて後段に接続されているスレーブ電源の流入接続端子に流出させることを特徴とする請求項３に記載のマルチフェーズ電源装置。
【請求項５】
前記マスタ電源のフェーズ制御部は、基準クロックを前記スレーブ電源に向かって出力するクロック発生部を備え、前記スレーブ電源は前記マスタ電源の基準クロックに従ってフェーズが選択されてマスタ電源から出力電流と等しい出力電流が出力されるように制御されことを特徴とする請求項４に記載のマルチフェーズ電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチフェーズ電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、携帯型端末機器では、高性能・高機能化に伴って、要求される電力が大きくなるとともに、小型化が求められている。このため、携帯型端末機器に搭載された同期整流型ＤＣ/ＤＣコンバータ（以下、コンバータという）には、より一層小さくて大電力を取り扱うことができ、高効率であることが求められている。
【０００３】
このため、複数個のコンバータを並列に動作させるマルチフェーズ電源装置が開発されている。
このマルチフェーズ電源装置では、並列に接続されたコンバータのスイッチングのタイミングを等時間間隔にずらすことにより得られた出力電流を加算することにより出力電流のリップルを低減できる。このため、出力側の受動素子を容易に小型化できるという利点がある。
【０００４】
また、コンバータを並列接続することにより熱損失を各コンバータに分散させることができ、コンバータに対する放熱性能の要求が緩和され、コンバータの小型化が容易であるという利点もある。
【０００５】
また、軽負荷駆動の場合（消費電流が少ない状態で各種の回路ユニットを駆動する場合）、全コンバータのうちの数個のコンバータを休止させることにより、全体としての電力変換効率を向上させることができ、軽負荷から重負荷まで幅広い負荷に対して高い効率を保つできる利点もある。
【０００６】
このマルチフェーズ電源装置には、専用のコントロールユニットと複数個の駆動ユニットとを備えた構成のものが知られている。このものでは、各コントロールユニットから出力される駆動波形のフェーズ波形状態を適宜変更することにより、マルチフェーズ動作が可能である。しかしながら、専用のコントロールユニットを実装する分だけ実装面積が大きくなり、その分、マルチフェーズ電源装置の小型化が困難となる。
【０００７】
また、マルチフェーズ電源装置には、専用のコントロールユニットを持たず、複数個の駆動ユニットのみを有するものも知られている。この場合、コントロールユニットを有していないので、その分だけ、小型化が実現可能である。
【０００８】
このコントロールユニットを持たないマルチフェーズ電源装置では、動作フェーズ数（動作させる位相の数又は動作するコンバータの数）が固定の場合には、特段の問題はないが、動作フェーズ数の切り替えを行う場合、動作環境に応じて動作するコンバータの数を切り替える機能を備えている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、このコントロールユニットを持たないマルチフェーズ電源装置においては、各コンバータが、例えば、出力電流をモニタして、出力電流値が閾値を超えた場合にその動作を開始し、出力電流値がその閾値以下となった場合にその動作を停止する構成とすることが考えられる。
【００１０】
しかしながら、このような構成とすると、そのモニタする出力電流値にノイズが重畳した場合に、ノイズに起因する誤動作が生じる。
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、休止状態と動作状態との間での誤動作を防止することのできるマルチフェーズ電源装置を提供することを目的とする。
【００１１】
ところで、この誤動作を防止するため、動作休止から動作開始に移行する際の動作開始電流閾値と動作中から動作休止へ移行する際の動作停止電流閾値とを異ならせる構成、すなわち、閾値にヒステリシスを持たせる構成が考えられる。
【００１２】
ところが、このような構成とすると、マルチフェーズ電源装置全体では、動作するコンバータの個数に応じてヒステリシス閾値電流が増加する。
例えば、各コンバータの動作開始電流閾値を０.９Ａ、動作停止電流閾値を０.３Ａとして、各コンバータの共通のヒステリシス閾値電流を０.６Ａとする４個の並列接続されたコンバータを動作させるマルチフェーズ電源装置について考える。
【００１３】
この場合、マルチフェーズ電源装置全体では、負荷に向かって流す電流（負荷電流）が２.７Ａを超えると、４個のコンバータが動作を開始する。４個のコンバータの動作中に負荷電流が減少して、１.２Ａ以下になると、ある１個のコンバータの動作が停止し、残りの３個のコンバータが動作する状態に切り替わる。
【００１４】
このマルチ電源装置によれば、いったん負荷電流が２.７Ａ以上となり、４個のコンバータが動作を開始すると、１.２Ａ以下となるまで、その４個のコンバータが作動し続ける。
【００１５】
従って、マルチフェーズ電源装置全体としてみたときに、負荷電流に対して動作しているコンバータの個数の分布が不均一となり、マルチフェーズ電源装置全体としての電力変換効率が悪化する。
【００１６】
本発明の実施例によれば、このような場合でも、マルチフェーズ電源装置全体としての電力変換効率の劣化を解消できるものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に係るマルチフェーズ電源装置は、マスタ電源として動作すると共にスレーブ電源としても動作しかつ負荷の要求に応じて電流を出力する複数個の電源が前記負荷に対して並列接続され、前記各電源は流入接続端子と、流出接続端子と、出力情報端子と、直流電圧源からの直流電圧を降圧して出力する電圧変換部と、前記流入接続端子と前記流出接続端子との接続状態に基づいて自己がマスタ電源であるかスレーブ電源であるかを自律的に判断すると共に流入接続端子に流入する吸込み電流に基づいて動作フェーズ数を検出するフェーズ制御部と、該フェーズ制御部からの動作フェーズ数の情報と前記出力情報端子からの出力電流値とが入力されて前記電圧変換部を休止状態と動作状態との間で切り替える切り替え制御部とを備え、
前記切り替え制御部は、スレーブ電源として用いられるときの動作開始電流閾値と該動作開始電流閾値よりも低い値の動作停止電流閾値とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、スレーブ電源の休止状態と動作状態との間での誤動作を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るマルチフェーズ電源装置の実施例の一例を示すブロック回路図である。
【図２】図１に示すクロック発生部の詳細構成を示す回路図である。
【図３】各電源の状態遷移の説明図である。
【図４】スレーブ電源の動作停止電流閾値を異ならせた場合の負荷電流と状態遷移との関係を示す説明図である。
【図５】スレーブ電源の動作停止電流閾値を同じにした場合の負荷電流と状態遷移との関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００２０】
（マルチフェーズ電源装置の構成）
図１は本発明の実施例に係るマルチフェーズ電源装置のブロック回路図を示している。このマルチフェーズ電源装置は、複数個のマルチフェーズ電源ＩＣから構成されている。
【００２１】
この図１に示す実施例では、３つのマルチフェーズ電源ＩＣが負荷１０６に対して並列に接続されている。なお、負荷１０６には、フィルタの一部を構成するキャパシタ１０５が並列に接続されている。その３つのマルチフェーズ電源ＩＣの少なくとも１個はマスタ電源ＭＡとして用いられ、残りの２個はスレーブ電源ＳＬ１、ＳＬ２として用いられる。マスタ電源ＭＡは電源オン時には常時動作中とする。
【００２２】
なお、マスタ電源ＭＡであるかスレーブ電源ＳＬ１、ＳＬ２であるかは、後述する流入接続端子ｉｓｉ[ｎ]が直流電圧原Ｖｉｎに接続されているか否かで判断される。この判断は後述するフェーズ制御部１１１により行う。
【００２３】
マスタ電源ＭＡ、スレーブ電源ＳＬ１、ＳＬ２は、フェーズ制御部１１１、電圧変換部（ＤＣ/ＤＣ部）１０１、切り替え制御部としてのＤＣ/ＤＣ制御部（ＤＣＤＣ＿ＣＮＴ）部１１２を有する。
【００２４】
フェーズ制御部１１１は、フェーズ検出部（ＰＨＤ）１０２、フェーズ保持部（Ｈоｌｄ）１０３、クロック発生部（ＣＫＧ）１０４、コントロール（ＣＮＴ）部１１０とを備えている。
【００２５】
そのマスタ電源ＭＡ、スレーブ電源ＳＬ１、ＳＬ２は電源電圧入力端子Ｖｉｎ[ｎ]、出力情報端子ｉｓｅｎ[ｎ]、クロック端子ＣＬＫ[ｎ]、流出接続端子ｉｓｒ[ｎ]、流入接続端子ｉｓｉ[ｎ]、出力電圧端子Ｖоｕｔ[ｎ]を備えている。ただし、ｎはマルチフェーズ電源ＩＣの区別を意味する整数である。
【００２６】
その各出力電圧端子Ｖоｕｔ[ｎ]は負荷１０６とキャパシタ１０５とに接続されている。この実施例では、３個のマルチフェーズ電源ＩＣが並列に負荷１０６に接続され、負荷１０６の要求に応じて電流を出力する。この実施例では、ｎは１、２，３のうちのいずれかの数値である。
【００２７】
なお、負荷１０６に対して並列接続するマルチフェーズ電源ＩＣの個数はこれに限られるものではなく、マルチフェーズ電源ＩＣを負荷１０６に単体で接続しても良いし、２個以上並列に接続しても良い。
【００２８】
マスタ電源ＭＡ、スレーブ電源ＳＬ１、ＳＬ２の電圧変換部（ＤＣ/ＤＣ部）１０１には、電源電圧入力端子Ｖｉｎ[ｎ]を介して直流電圧源Ｖｉｎから直流電圧Ｖｉｎ（説明の便宜上、直流電圧源に用いた符号と同一の符号を用いる）が入力される。
【００２９】
電圧変換部（ＤＣ/ＤＣ部）１０１は、スイッチング回路から構成されている。電圧変換部（ＤＣ/ＤＣ部）１０１は、その直流電圧Ｖｉｎを降圧して出力電圧端子Ｖоｕｔ[ｎ]から出力電圧Ｖоｕｔを負荷１０６に向かって出力する。
【００３０】
マスタ電源ＭＡの出力情報端子ｉｓｅｎ[１]はスレーブ電源ＳＬ１、ＳＬ２の出力情報端子ｉｓｅｎ[２]、ｉｓｅｎ[３]にそれぞれ接続されている。
【００３１】
マスタ電源ＭＡの流出接続端子ｉｓｒ[１]はスレーブ電源ＳＬ１の流入接続端子ｉｓｉ[２]に接続されている。スレーブ電源ＳＬ１の流出接続端子ｉｓｒ[２]はスレーブ電源ＳＬ２の流入接続端子ｉｓｉ[３]に接続されている。
【００３２】
スレーブ電源ＳＬ２の流出接続端子ｉｓｒ[３]はアースされている。フェーズ検出部（ＰＨＤ）１０２は、流入接続端子ｉｓｉ[ｎ]が直流電圧原Ｖｉｎに接続されているか否かを検出し、フェーズ制御部１１１は、これにより自己がマスタ電源ＭＡであるか否かを自律的に判断する。
【００３３】
また、フェーズ制御部１１１は、流入接続端子ｉｓｉ[ｎ]と流出接続端子ｉｓｒ[ｎ]との接続状態により、自己の接続順番（フェーズ）を検出する。
【００３４】
例えば、マスタ電源ＭＡのフェーズ制御部１１１のフェーズ検出部（ＰＨＤ）１０２は、自己が動作中に流出接続端子ｉｓｒ[１]から例えば５μＡの吸込み電流をスレーブ電源ＳＬ１の流入接続端子ｉｓｉ[２]に向かって出力する。
【００３５】
スレーブ電源ＳＬ１のフェーズ制御部１１１は、その流入接続端子ｉｓｉ[２]からフェーズ検出部１０２に流入した吸込み電流５μＡから、自己がマスタ電源ＭＡに接続されているスレーブ電源ＳＬ１であることを自律的に認識できる。
【００３６】
スレーブ電源ＳＬ１のフェーズ検出部（ＰＨＤ）１０２は、自己が動作中、前段のマスタ電源ＭＡから流入した５μＡの吸込み電流に吸込み電流５μＡを加算して、流出接続端子ｉｓｒ[２]から１０μＡの吸込み電流をスレーブ電源ＳＬ２の流入接続端子ｉｓｉ[３]に向かって出力する。
【００３７】
スレーブ電源ＳＬ２のフェーズ制御部１１１は、その流入接続端子ｉｓｉ[３]からフェーズ検出部１０２に流入した吸込み電流１０μＡにより、自己がスレーブ電源ＳＬ１に接続されているスレーブ電源ＳＬ２であることを自律的に認識できる。
【００３８】
この実施例では、スレーブ電源ＳＬ２の流出接続端子ｉｓｒ[３]はアースされているので、自己が休止中には１０μＡの吸込み電流がアースに流され、自己が動作中には、１５μＡの吸込み電流がアースに流される。マスタ電源ＭＡの流入接続端子ｉｓｉ[１]には、これらの吸込み電流が流入する。マスタ電源ＭＡのフェーズ制御部１１１はこの吸込み電流を除算することにより動作フェーズ数を演算する。
【００３９】
しかしながら、スレーブ電源ＳＬ２の流出接続端子ｉｓｒ[３]に、後段の図示を略すスレーブ電源の流入接続端子ｉｓｉ[４]が接続されている場合には、、自己が動作中には、１５μＡの吸込み電流が流入接続端子ｉｓｉ[４]に流入する。
このようにして、各マルチフェーズ電源ＩＣは吸込み電流により自律的に自己がマスタ電源ＭＡであるか、スレーブ電源ＳＬであるかを認識できる。
【００４０】
フェーズ検出部（ＰＨＤ）１０２によって検出されたフェーズ数の情報ｐｈ[ｎ]は、フェーズ保持部（Ｈｏｌｄ）１０３と、ＤＣ/ＤＣ制御部（ＤＣＤＣ＿ＣＮＴ）部１１２に入力される。
【００４１】
フェーズ保持部（Ｈоｌｄ）１０３はコントロール（ＣＮＴ）部１１０が発生するタイミング信号に基づいて、フェーズ数の情報ｐｈ[ｎ]を保持し続けると共に、クロック発生部（ＣＫＧ）１０４に向かって出力する。
【００４２】
クロック発生部１０４は、図２に示すように、クロック発振器１１２’、２クロック入出力セレクタ１１３、ＤＬＬ（Ｄｅｌａｙ  Ｌоｃｋｅｄ  Ｌооｐ）回路１１４、クロックセレクタ１１５から構成されている。
【００４３】
クロック発生部１０４は、コントロール部１１０からのマスタ判別信号ＭＡＳＴＥＲに基づいて、自己がマスタのときにはセレクタ１１３をオンしてマスタモードなる。また、クロック発生部１０４は、自己がスレーブのときにはセレクタ１１３をオフしてスレーブモードとなる。
【００４４】
クロック発生部１０４は、マスタモードのとき、クロック発振器１１２’からの基準クロックをセレクタ１１３、クロック端子ＣＬＫ [ｎ] （Ｃｋｉｆ）を介してスレーブ電源ＳＬ１、ＳＬ２の電圧変換部（ＤＣ/ＤＣ部）１０１に出力する。
【００４５】
ＤＬＬ回路１１４は、基準クロックに同期する多相クロックを発生してセレクタ１１５に出力する。
セレクタ１１５は、フェーズ保持部１０３からのフェーズ保持信号Ｌｐｈに基づいて、多相クロックのうちの１つのフェーズのクロックを選択して、マスタ電源ＭＡの電圧変換部（ＤＣ/ＤＣ部）１０１にクロック端子Ｃｋｏを介して出力する。電圧変換部（ＤＣ/ＤＣ部）１０１は、このクロック信号に基づいてスイッチング動作される。
【００４６】
クロック発生部１０４は、スレーブモードでは、クロック端子ＣＬＫ[ｎ]（Ｃｋｉｆ）を通じてマスタ電源ＭＡから送信されたクロックがセレクタ１１３を介してＤＬＬ回路１１４に入力される。
【００４７】
スレーブ電源ＳＬ１、ＳＬ２のＤＬＬ回路１１４では、受信したクロックに基づいて、この受信したクロックＣＬＫに同期した多相クロックを発生する。セレクタ１１５はフェーズ保持信号Ｌｐｈに基づいて、多相クロックのうちの１つのフェーズのクロックを選択して、電圧変換部（ＤＣ/ＤＣ部）１０１にクロック端子Ｃｋｏを介して出力する。スレーブ電源ＳＬ１、ＳＬ２では、マスタ電源ＭＡのクロックを基準に多相クロックを生成するので、各電圧変換部（ＤＣ/ＤＣ部）１０１の位相が所望の位相となる。
【００４８】
すなわち、マスタ電源ＭＡのクロック発生部（ＣＫＧ）１０４は基準クロックをマスタ電源ＭＡの電圧変換部（ＤＣ/ＤＣ部）１０１と、クロック端子ＣＬＫ[１]、ＣＬＫ[２]を介してスレーブ電源ＳＬ１の電圧変換部（ＤＣ/ＤＣ部）１０１と、クロック端子ＣＬＫ[１]、ＣＬＫ[３]を介してスレーブ電源ＳＬ２の電圧変換部（ＤＣ/ＤＣ部）１０１とに供給する。
【００４９】
ＤＣ/ＤＣ制御部（ＤＣＤＣ＿ＣＮＴ）部１１２には、フェーズ数の情報ｐｈ[ｎ]と出力電流値ｉｓｅｎとが入力され、ＤＣ/ＤＣ制御部（ＤＣＤＣ＿ＣＮＴ）部１１２はイネーブル信号ｅｎ[ｎ]（オンオフ信号）を電圧変換部（ＤＣ/ＤＣ部）１０１に出力する。すなわち、電圧変換部（ＤＣ/ＤＣ部）１０１は、このイネーブル信号ｅｎ[ｎ]により動作状態と動作停止状態とが切り替えられる。
【００５０】
マスタ電源ＭＡは、電源オンのときには常時動作中であるので、ＤＣ/ＤＣ制御部（ＤＣＤＣ＿ＣＮＴ）部１１２は、イネーブル信号ｅｎ[ｎ]（オン信号）を電圧変換部（ＤＣ/ＤＣ部）１０１に出力している。
【００５１】
なお、この実施例では、出力電流値ｉｓｅｎを用いているが、出力電流値ｉｓｅｎを生成するために電圧変換部（ＤＣ/ＤＣ部）１０１において生成される電流検出信号を用いても良い。
【００５２】
スレーブ電源ＳＬ１、ＳＬ２のＤＣ/ＤＣ制御部（ＤＣＤＣ＿ＣＮＴ）部１１２には、出力電流値ｉｓｅｎと比較すべき出力電流閾値が設定されている。
【００５３】
この出力電流閾値には、スレーブ電源ＳＬ１が休止状態（動作停止状態）から動作開始状態への状態遷移を行うための動作開始電流閾値と、動作状態から休止状態（動作停止状態）への状態遷移を行うための動作停止電流閾値とがある。
【００５４】
この動作開始電流閾値と動作停止電流閾値とを異ならせ、出力電流値ｉｓｅｎｓｅに対してヒステリシス性を持たせることにより、スレーブ電源ＳＬ１、ＳＬ２の電圧変換部（ＤＣ/ＤＣ部）１０１の誤作動が防止される。
【００５５】
ＤＣ/ＤＣ制御部（ＤＣＤＣ＿ＣＮＴ）部１１２では、動作フェーズ数の情報に対応して動作開始電流閾値と動作停止電流閾値とを設定できるので、マルチフェーズ電源全体でみると、動作しているスレーブ電源ＳＬ１、ＳＬ２において重複する動作開始電流閾値と動作停止電流閾値との差（ヒステリシス電流）を任意に設定できる。
【００５６】
これにより、スレーブ電源の休止状態と動作状態との間での誤動作を防止することができる。
更には、マルチフェーズ電源の出力電流値に対する動作フェーズ数（動作コンバータの個数）を均一に設定でき、マルチフェーズ電源装置全体として電力変換効率を最大化することができる。
【００５７】
以下、これについて詳細に説明する。
スレーブ電源ＳＬ１、ＳＬ２の動作開始電流閾値を０.９Ａ、スレーブ電源ＳＬ１の動作停止電流閾値を０.３Ａ、スレーブ電源ＳＬ２の動作停止電流閾値を０.５Ａとする。すなわち、スレーブ電源ＳＬ１、ＳＬ２の動作停止電流閾値が互いに異ならされている。
【００５８】
図３はマルチフェーズ電源装置の各マルチフェーズ電源ＩＣの動作状態遷移の説明図である。
その図３において、Ｓ０はマスタ電源ＭＡがアクティブ（動作中）、スレーブ電源ＳＬ１、ＳＬ２がディアクティブ（休止中）の状態を示し、Ｓ１はマスタ電源ＭＡ及びスレーブ電源ＳＬ１がアクティブ（動作中）、スレーブ電源ＳＬ２がディアクティブ（休止中）の状態を示し、Ｓ２はマスタ電源ＭＡ、スレーブ電源ＳＬ１、ＳＬ２の全てがアクティブ（動作中）の状態を示す。
【００５９】
また、Ｃｘｙは各状態への遷移条件を示し、ここで、ｘ、ｙは「０、１、２」のいずれかである。
この実施例では、状態遷移の条件は、上述の定義により以下の通りである。
Ｃ００…ｉsen≦０.９Ａ（スレーブ電源ＳＬ１の動作開始電流閾値）
Ｃ０１…ｉsen＞０.９Ａ（スレーブ電源ＳＬ１の動作開始電流閾値）
Ｃ１０…ｉsen＜０.３Ａ（スレーブ電源ＳＬ１の動作停止電流閾値）
Ｃ１１…ｉsen≦０.９Ａ（スレーブ電源ＳＬ２の動作開始電流閾値）
Ｃ１２…ｉsen＞０.９Ａ（スレーブ電源ＳＬ２の動作開始電流閾値）
Ｃ２１…ｉsen＜０.５Ａ（スレーブ電源ＳＬ２の動作停止電流閾値）
Ｃ２２…ｉsen≧０.５Ａ（スレーブ電源ＳＬ２の動作停止電流閾値）
【００６０】
この実施例では、遷移条件がＣ００のとき、すなわち、マスタ電源ＭＡの出力電流値ｉsenが、ｉsen≦０.９Ａのときには、状態Ｓ０が実現され、マスタ電源ＭＡのみアクティブである。状態Ｓ０において、負荷電流が０.９Ａを超えると、ｉsen＞０.９Ａとなるので、遷移条件Ｃ０１となり、状態Ｓ１が実現される。
【００６１】
すなわち、マスタ電源ＭＡとスレーブ電源ＳＬ１とがアクティブとなる。マスタ電源ＭＡは動作フェーズ数を把握しており、スレーブ電源ＳＬ１はマスタ電源ＭＡと同じ出力電流であるので、負荷１０６に対して要求される各電源の出力電流は１/２となる。その結果、マスタ電源ＭＡの出力電流値ｉsenseはｉsen≦０.９Ａとなる。
【００６２】
状態Ｓ１において、負荷電流が０.９Ａ以上かつ１.８Ａ以下のときには、マスタ電源ＭＡの出力電流値ｉｓｅｎは０.３Ａ＜ｉsen≦０.９Ａとなり、すなわち、遷移条件Ｃ１１となるので、状態Ｓ１が持続される。
【００６３】
状態Ｓ１において、負荷電流が１.８Ａよりも大きくなると、マスタ電源ＭＡの出力電流値ｉｓｅｎが、再びｉsen＞０.９Ａとなり、すなわち、遷移条件Ｃ１２となるので、状態Ｓ２が実現される。
【００６４】
その結果、マスタ電源ＭＡ、スレーブ電源ＳＬ１、ＳＬ２が全アクティブとなる。これにより、マスタ電源ＭＡとスレーブ電源ＳＬ１、ＳＬから出力される出力電流が均等になり、マスタ電源ＭＡの出力電流値ｉsenは再びｉsen≦０.９Ａとなる。
【００６５】
状態Ｓ２において、負荷電流が全体として１.５Ａ以上のときには、マスタ電源ＭＡの出力電流値ｉsenはｉsen≧０.５Ａであり、すなわち、遷移条件Ｃ２２を充足し、状態Ｓ２が継続される。
【００６６】
状態Ｓ２において、負荷電流が１.５Ａよりも小さくなると、マスタ電源ＭＡの出力電流値ｉsenがｉsen＜０.５Ａとなり、すなわち、遷移条件Ｃ２１となり、状態Ｓ２から状態Ｓ１に遷移する。
【００６７】
状態Ｓ１において、負荷電流が０.６Ａ以上のときには、マスタ電源ＭＡの出力電流値ｉsenは０.５Ａ＞ｉsen≧０.３Ａであるので、状態Ｓ１が継続される。状態Ｓ１において、負荷電流が０.６Ａ以下となると、マスタ電源ＭＡの出力電流値ｉsenがｉsen＜０.３Ａとなり、すなわち、遷移条件Ｃ１０となり、状態Ｓ１から状態Ｓ０に遷移する。
【００６８】
すなわち、図４に示すように、電源をオンしてから、負荷電流（出力電流）が０.９Ａを超えるまでは、状態Ｓ０が継続され、マスタ電源ＭＡのみが動作中となる。
【００６９】
状態Ｓ０において、負荷電流が０.９Ａを超えると、マスタ電源ＭＡの出力電流値ｉsenがｉsen＞０.９Ａ（遷移条件Ｃ０１）となり、状態Ｓ１が実現されて、マスタ電源ＭＡとスレーブ電源ＳＬ１とが動作中となる。
【００７０】
状態Ｓ１において、負荷電流が１.８Ａを超えると、再び、マスタ電源ＭＡの出力電流値ｉsenがｉsen＞０.９Ａ（遷移条件Ｃ１２）となり、状態Ｓ１から状態Ｓ２に遷移し、マスタ電源ＭＡ、スレーブ電源ＳＬ１、ＳＬ２が動作中となる。
【００７１】
状態Ｓ２において、負荷電流が１.５Ａ以下になると、マスタ電源ＭＡの出力電流値ｉsenがｉsen＜０.５Ａ以下（遷移条件Ｃ２１）となり、状態Ｓ２から状態Ｓ１に遷移し、マスタ電源ＭＡとスレーブ電源ＳＬ１が動作中、スレーブ電源ＳＬ２が休止中となる。
【００７２】
状態Ｓ１において、負荷電流が０.６Ａ以下になると、マスタ電源ＭＡの出力電流値ｉsenがｉsen＜０.３Ａ以下（遷移条件Ｃ１０）となり、状態Ｓ１から状態Ｓ０に遷移し、マスタ電源ＭＡが動作中、スレーブ電源ＳＬ１、ＳＬ２が休止中となる。
【００７３】
この実施例によれば、負荷電流が０Ａから０.９Ａまでの間は、１個のマルチフェーズ電源ＩＣの動作でカバーされ、負荷電流０.６Ａから１.８Ａまでの間は２個のマルチフェーズ電源ＩＣの動作でカバーされ、負荷電流が１.５Ａから３.０Ａまでは、３個のマルチフェーズ電源ＩＣの動作でカバーされ、負荷電流に対して動作コンバータ数が均等に配分されている。
【００７４】
すなわち、この実施例では、斜線で示すように、マスタ電源ＭＡの次にアクティブとなるスレーブ電源ＳＬ１の動作停止領域から動作開始領域までの間の不感領域ＨＵ１と、スレーブ電源ＳＬ１の次にアクティブとなるスレーブ電源ＳＬ２の動作停止領域から動作開始領域までの間の不感領域ＨＵ２とが等しく設定されている。
【００７５】
また、動作開始電流閾値とこの動作開始電流閾値よりも低い値を設定することにより、動作開始電流閾値と動作停止電流閾値とを異ならせ、動作開始と動作停止との間に不感領域を形成したから、スレーブ電源ＳＬ１、ＳＬ２の誤動作を防止でき、安定した制御を行うことができる。
【００７６】
このように、この実施例によれば、負荷電流Ｉоｕｔに対して動作コンバータ数を均等に配分でき、マルチフェーズ電源全体での電力変換効率を高めることができる。
【００７７】
以下に、比較のため、スレーブ電源ＳＬ１、ＳＬ２の動作開始電流閾値を０.９Ａ、スレーブ電源ＳＬ１の動作停止電流閾値を０.３Ａ、スレーブ電源ＳＬ２の動作停止電流閾値を０.３Ａとした場合、すなわち、動作停止電流閾値をスレーブ電源ＳＬ１とスレーブ電源ＳＬ２とで同じにした場合について説明する。
【００７８】
図５に示すように、電源をオンしてから、負荷電流が０.９Ａを超えるまでは、マスタ電源ＭＡの出力電流値ｉｓｅｎ≦０.９Ａであるので、状態Ｓ０が継続され、マスタ電源ＭＡのみが動作中である。
【００７９】
状態Ｓ０において、負荷電流が０.９Ａを超えると、マスタ電源ＭＡの出力電流値ｉsenがｉsen＞０.９Ａとなり、状態Ｓ１が実現されて、マスタ電源ＭＡとスレーブ電源ＳＬ１とが動作中となる。
【００８０】
状態Ｓ１において、負荷電流が１.８Ａを超えると、再び、マスタ電源ＭＡの出力電流値ｉsenがｉsen＞０.９Ａとなるので、状態Ｓ１から状態Ｓ２に遷移し、マスタ電源ＭＡ、スレーブ電源ＳＬ１、ＳＬ２が動作中となる。
【００８１】
状態Ｓ２において、負荷電流が０.９Ａ以下になると、マスタ電源ＭＡの出力電流値ｉsenがｉsen＜０.３Ａ以下となり、状態Ｓ２から状態Ｓ１に遷移し、マスタ電源ＭＡとスレーブ電源ＳＬ１が動作中、スレーブ電源ＳＬ２が休止中となる。
【００８２】
状態Ｓ１において、負荷電流が０.６Ａ以下になると、マスタ電源ＭＡの出力電流値ｉsenがｉsen＜０.３Ａ以下となり、状態Ｓ１から状態Ｓ０に遷移し、マスタ電源ＭＡが動作中、スレーブ電源ＳＬ１、ＳＬ２が休止中となる。
【００８３】
このように、スレーブ電源ＳＬ１の動作停止電流閾値とスレーブ電源ＳＬ２の動作停止電流閾値とを等しく設定すると、いったん状態Ｓ１から状態Ｓ２に遷移すると、負荷電流が０.９Ａ以下となるまで、３個のマルチフェーズ電源ＩＣが動作し続け、負荷電流に対して動作するマルチフェーズ電源ＩＣの個数の分布が不均一となる。
【００８４】
すなわち、自律的に起動開始と起動停止とを判断する閾値電流値を有するマルチフェーズ電源装置では、閾値電流値を各マルチフェーズ電源ＩＣで等しく設定すると、マルチフェーズ電源ＩＣの動作フェーズ数が多くなると、出力電流値に対する不感領域が大きくなりすぎ、負荷電流に対する動作数の不均一性が発生し、マルチフェーズ電源全体での電力変換効率が低下する。
【００８５】
これに対して、この実施例では、スレーブ電源の動作停止電流閾値を異ならせているので、負荷電流に対する動作数の均一性を図ることができ、マルチフェーズ電源全体での電力変換効率を向上させることができる。
【符号の説明】
【００８６】
ＭＡ…マスタ電源
ＳＬ１、ＳＬ２…スレーブ電源
ｉｓｉ…流入接続端子
ｉｓｒ…流出接続端子
ｉｓｅｎ…出力情報端子
Ｖｉｎ…直流電圧源
１０１…電圧変換部
１１１…フェーズ制御部
１１２…ＤＣ/ＤＣ制御部（切り替え制御部）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８７】
【特許文献１】特許第５４２０４３３号
【図１】
2015226340.tif 000003
【図２】
2015226340.tif 000004
【図３】
2015226340.tif 000005
【図４】
2015226340.tif 000006
【図５】
2015226340.tif 000007