(57)【要約】  マルチチャネル電力制御装置が開示されている。マルチチャネル電力制御装置は、一又は複数の制御信号を生成するように構成された処理システムと、処理システムに動作可能に結合された一又は複数の拡張器とを備える。一又は複数の拡張器は、入力電力を受け取るように構成される。一又は複数の拡張器の各拡張器が一又は複数の制御信号のうちの一つの制御信号を受信し、入力電力の一部を受け付け、受信した制御信号及び入力電力の一部を用いて複数の出力電力を生成するように構成される。また、電力制御システムも開示されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチチャネル電力制御装置であって、
一又は複数の制御信号を生成するように構成された処理システムと、
前記処理システムに操作可能に結合された一又は複数の拡張器であって、入力電力を受信するように構成された一又は複数の拡張器と、を含み、
前記一又は複数の拡張器の各拡張器は、
前記一又は複数の制御信号のうちの一つの制御信号を受信し、
前記入力電力の一部を受け付け、
受信した制御信号及び前記入力電力の一部を用いて複数の出力電力を生成する、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
一又は複数の前記拡張器の各拡張器は、前記制御信号を複数の前記中間信号に変換するように構成された変換器を含む、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
前記制御信号はデジタル信号である、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
前記変換器はマルチチャネルデジタルアナログ変換器であり、複数の前記中間信号はアナログ信号である、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
一又は複数の前記拡張器の各拡張器が複数の信号調節器を備え、複数の前記信号調節器の各信号調節器は、複数の前記中間信号のうちの一つの中間信号の電気的特性を調整することによって、複数の出力電力のうちの一つの出力電力を生成する、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
前記電気特性は、前記中間信号の一又は複数の電圧及び電流を含む、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
複数の前記信号調節器のうちの少なくとも一つの信号調節器は、前記中間信号の電圧及び電流を独立して調整するための電圧調節段と電流調節段とを含む、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項８】
請求項５から請求項７のいずれか一項に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
一又は複数の前記拡張器の各拡張器は、さらに、前記入力電力の一部を用いて複数の前記信号調節器に電力を供給する、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項９】
請求項５から請求項８のいずれか一項に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
前記マルチチャネル電力制御装置は、前記複数の中間信号の各中間信号を複数の前記信号調節器のうちの一つの信号調節器に伝送するように構成された切替器をさらに含む、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
前記処理システムは、さらに、
複数の前記中間信号のうちの一つの中間信号を選択し、
複数の前記信号調節器のうちの一つの信号調節器を選択し、
選択された前記中間信号を選択された前記信号調節器に伝送するように前記切替器を制御する、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項１１】
請求項１に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
一又は複数の前記拡張器のうちの少なくとも一つの拡張器は、電流源である、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
前記電流源が受信した前記制御信号によって制御され、受信した前記制御信号に基づいて出力電流を生成する、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項１３】
請求項１１又は請求項１２に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
前記電流源が前記入力電力の一部によって給電される、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
一又は複数の前記拡張器のうちの少なくとも一つの拡張器は、さらに、複数の前記出力電力の電気特性を測定するように構成された複数の測定機器をさらに含む、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
測定された電気特性は、複数の前記出力電力のうちの一又は複数の電圧及び電流を含む、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項１６】
請求項１４又は請求項１５に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
前記処理システムは、さらに、一又は複数の前記拡張器の複数の前記出力電力を監視し、一又は複数の前記拡張器の動作パラメータを調整し、それぞれの複数の前記出力電力の値を修正する、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項１７】
請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
前記入力電力の追加的な部分を受け付け、前記追加的な部分を第１の電力レベルから前記処理システムに電力を供給するための第２の電力レベルに変換するように構成された電力変換器をさらに含む、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項１８】
請求項１から請求項１７のいずれか一項に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
前記処理システムのためのブートローダを記憶するように構成されたメモリをさらに含む、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
前記メモリは、処理システムの外部に設けられる、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項２０】
請求項１から請求項１９のいずれか一項に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
前記入力電力を生成するように構成された電源装置をさらに含む、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
前記電源装置は直流電源である、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項２２】
請求項２１に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
前記電源装置は、電池、燃料電池、及び太陽電池のうちの一つである、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項２３】
請求項１から請求項２２のいずれか一項に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
一又は複数の前記拡張器の各拡張器は複数の出力チャネルを備え、各出力チャネルは拡張器によって生成される複数の電力のうちの一つの出力電力を出力する、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項２４】
請求項２３に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
一又は複数の拡張器の前記出力チャネルは、空間的に標準的なコネクタ構成に配置される、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項２５】
請求項１から請求項２４のいずれか一項に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
一又は複数の前記拡張器の各拡張器が、前記拡張器からの前記処理システムの結合及び／又は分離を容易にする、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項２６】
電力制御システムであって、
請求項１に記載のマルチチャネル電力制御装置と、
前記マルチチャネル電力制御装置に前記入力電力を供給するように構成された電源装置と、
前記処理システムと通信するプログラミング装置とを含み、
前記プログラミング装置は、前記処理システムの動作設定を設定する、
電力制御システム。
【請求項２７】
請求項２６に記載の電力制御システムであって、
前記電源装置は直流電源である、
電力制御システム。
【請求項２８】
請求項２６に記載の電力制御システムであって、
前記電源装置が交流電源であり、前記電力制御システムは、前記入力電力を、前記マルチチャネル電力制御装置に供給する前に、交流電力から直流電力に変換するように構成されたＡＣ−ＤＣコンバータをさらに含む、
電力制御システム。
【請求項２９】
請求項２６から請求項２８のいずれか一項に記載の電力制御システムであって、
前記電力制御システムは、前記マルチチャネル電力制御装置に動作可能に結合されたセンサをさらに含み、
前記センサは、
前記マルチチャネル電力制御装置の近傍の環境の環境特性を測定し、
測定された前記環境特性を示す信号を前記処理システムに供給する、
電力制御システム。
【請求項３０】
請求項２９に記載の電力制御システムであって、
前記処理システムは、さらに、測定された前記環境特性を示す前記信号の受信に応じて、一又は複数の前記拡張器の動作パラメータを調整して、それぞれの複数の前記出力電力の値を修正する、
電力制御システム。
【請求項３１】
請求項２９又は請求項３０に記載の電力制御システムであって、
前記センサは、複数の出力電力のうちの一つの出力電力によって給電される、
電力制御システム。
【請求項３２】
請求項２９から請求項３１のいずれか一項に記載の電力制御システムであって、
前記センサは、温度センサ、湿度センサ、及び速度センサのうちの一つである、
電力制御システム。
【請求項３３】
請求項２４から請求項３２のいずれか一項に記載の電力制御システムであって、
一又は複数の前記拡張器の各拡張器が複数の出力チャネルを備え、各出力チャネルは前記拡張器によって生成される複数の前記電力のうちの一つの出力電力を出力する、
電力制御システム。
【請求項３４】
請求項３３に記載の電力制御システムであって、
前記電力制御システムは、複数の前記出力チャネルの一又は複数の出力チャネルに動作可能に結合される電気ケーブルコネクタを備えたコネクタボードをさらに含む、
電力制御システム。
【請求項３５】
請求項２６から請求項３４のいずれか一項に記載の電力制御システムであって、
電力制御システムは、複数の前記出力電力のうちの一つの出力電力を受け取り、受け取った前記出力電力の電力レベルを調整するように構成された電力変換器をさらに含む、
電力制御システム。
【請求項３６】
請求項２６から請求項３５のいずれか一項に記載の電力制御システムであって、
前記マルチチャネル電力制御装置は第１のマルチチャネル電力制御装置であって、前記電力制御システムは第１のマルチチャネル電力制御装置に動作可能に結合された第２のマルチチャネル電力制御装置をさらに含み、前記第２のマルチチャネル電力制御装置の入力電力は前記第１のマルチチャネル電力制御装置の複数の前記出力電力のうちの一つの出力電力によって供給される、
電力制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、広く電源に関する。より詳しくは、電源の出力を制御するための装置又はシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電源は、科学実験室及び他の実験環境において広く使用されている。典型的には、このような電源装置は、主電源を通して電力供給される独立型の卓上装置（ベンチトップデバイス）として提供される。電源装置には多くの電源出力接続部（典型的には一から四つ）が含まれており、その出力レベルは電源装置に設けられた設定を介して調整することができる。
【０００３】
いくつかの用途では、給電を要する装置の数が、典型的な電源装置の出力接続の数を超える。例えば、電子集積回路及びフォトニック集積回路は、異なる電力要求を有する数十又は数百の能動素子を含む場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この問題を解決しようとする試みは、多くの場合、複数の電源装置を使用することに頼っている。しかしながら、これはコスト及びスペースに対するより高い要求を伴い、その両方は特に実験環境において限られた資源である。さらに、複数の電源装置を制御する複雑さは、電源装置の数とともに急激に増加する。
【０００５】
電源の出力を制御するための新規な又は改良された電源及び／又は電源装置、又は電源システムが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書における先行刊行物（又は先行刊行物から得られた情報）又は既知の事項への言及は、認知、自認、又は先行刊行物（又は先行刊行物から得られた情報）若しくは既知の事項が本明細書に関係する分野における技術常識の一部を構成することを示唆するいかなる形式の示唆ともみなされず、また、考慮されないものとみなされるべきではない。
【０００７】
この概要は、以下の「発明を実施するための形態」においてさらに説明される思想の抜粋を、簡略化された形式で導入するために提供される。この概要は、特許請求される主題の重要な特徴又は本質的な特徴を識別することを意図するものではなく、特許請求される主題の範囲を限定するために用いられることを意図するものでもない。
【０００８】
ある例示的な態様によれば、一又は複数の制御信号を生成するように構成された処理システムと、処理システムに動作可能に結合された一又は複数の拡張器であって、入力電力を受け取るように構成された一又は複数の拡張器と、を含むマルチチャネル電力制御装置が提供される。この一又は複数の拡張器の各拡張器は、一又は複数の制御信号のうちの一つの制御信号を受信し、入力電力の一部を受け取り、受信した制御信号及び入力電力の一部を用いて複数の出力電力を生成するように構成される。
【０００９】
ある実施形態において、一又は複数の拡張器の各拡張器は、制御信号を複数の中間信号に変換するように構成された変換器を含む。
【００１０】
ある実施形態において、制御信号はデジタル信号である。
【００１１】
ある実施形態において、変換器はマルチチャネルデジタルアナログ変換器であり、複数の中間信号はアナログ信号である。
【００１２】
ある実施形態において、一又は複数の拡張器の各拡張器が複数の信号調節器を備え、複数の信号調節器の各信号調節器は複数の中間信号のうちの一つの中間信号の電気的特性を調整することによって、複数の出力電力のうちの一つの出力電力を生成するように構成される。
【００１３】
ある実施形態において、電気特性は、中間信号の一又は複数の電圧及び電流を含む。
【００１４】
ある実施形態において、複数の信号調節器のうちの少なくとも一つの信号調節器は、中間信号の電圧及び電流を独立して調整するための電圧調節段と電流調節段とを含む。
【００１５】
ある実施形態において、一又は複数の拡張器各拡張器は、さらに、入力電力の一部を用いて複数の信号調節器に電力を供給するように構成される。
【００１６】
ある実施形態において、マルチチャネル電力制御装置は、さらに、前記複数の中間信号の各中間信号を複数の信号調節器のうちの一つの信号調節器に伝送するように構成された切替器を含む。
【００１７】
ある実施形態において、処理システムは、さらに、複数の中間信号のうちの一つの中間信号を選択し、複数の信号調節器のうちの一つの信号調節器を選択し、選択された中間信号を選択された信号調節器に伝送するための切替器を制御するように構成される。
【００１８】
ある実施形態において、一又は複数の拡張器のうちの少なくとも一つの拡張器は、電流源である。
【００１９】
ある実施形態において、電流源が受信した制御信号によって制御され、受信した制御信号に基づいて出力電流を生成するように構成される。
【００２０】
ある実施形態において、電流源が入力電力の一部によって給電されるように構成される。
【００２１】
ある実施形態において、一又は複数の拡張器のうちの少なくとも一つの拡張器は、さらに、複数の出力電力の電気特性を測定するように構成された複数の測定機器を含む。
【００２２】
ある実施形態において、測定された電気特性は、複数の出力電力のうちの一又は複数の電圧及び電流を含む。
【００２３】
ある実施形態において、処理システムは、さらに、一又は複数の拡張器の複数の出力電力を監視し、一又は複数の拡張器の動作パラメータを調整し、それぞれの複数の出力電力の値を修正するように構成される。
【００２４】
ある実施形態において、電力制御システムは、さらに、入力電力の追加的な部分を受け取り、追加的な部分を第１の電力レベルから処理システムに電力を供給するための第２の電力レベルに変換するように構成された電力変換器を含む。
【００２５】
ある実施形態において、マルチチャネル電力制御装置は、さらに、処理システムのためのブートローダを記憶するように構成されたメモリを含む。
【００２６】
ある実施形態において、メモリは、処理システムの外部に設けられる。
【００２７】
ある実施形態において、マルチチャネル電力制御装置は、さらに、入力電力を生成するように構成された電源装置を含む。
【００２８】
ある実施形態において、電源装置は直流電源である。
【００２９】
ある実施形態において、電源装置は、電池、燃料電池、及び太陽電池のうちの一つである。
【００３０】
ある実施形態において、一又は複数の拡張器の各拡張器は複数の出力チャネルを備え、各出力チャネルは拡張器によって生成される複数の電力のうちの一つの出力電力を出力するように構成される。
【００３１】
ある実施形態において、一又は複数の拡張器の出力チャネルは、空間的に標準的なコネクタ構成に配置される。
【００３２】
ある実施形態において、一又は複数の拡張器の各拡張器が、拡張器からの処理システムの結合及び／又は分離を容易にするように構成される。
【００３３】
他の例によれば、マルチチャネル電力制御装置と、マルチチャネル電力制御装置に入力電力を供給するように構成された電源装置と、処理システムと通信するプログラミング装置とを備え、プログラミング装置は、処理システムの動作設定を設定するように構成される、電力制御システムが提供される。
【００３４】
ある実施形態において、電源装置は直流電源である。
【００３５】
ある実施形態において、電源装置が交流電源であり、電力制御システムは、さらに、入力電力を、マルチチャネル電力制御装置に供給する前に、交流電力から直流電力に変換するように構成されたＡＣ−ＤＣコンバータを含む。
【００３６】
ある実施形態において、電力制御システムは、マルチチャネル電力制御装置に動作可能に結合されたセンサをさらに含み、センサはマルチチャネル電力制御装置の近傍の環境の環境特性を測定し、測定された環境特性を示す信号を処理システムに供給するように構成される。
【００３７】
ある実施形態において、処理システムが測定された環境特性を示す信号の受信に応じて、一又は複数の拡張器の動作パラメータを調整して、それぞれの複数の出力電力の値を修正するようにさらに構成される。
【００３８】
ある実施形態において、センサは、複数の出力電力のうちの一つの出力電力によって給電される。
【００３９】
ある実施形態において、センサは、温度センサ、湿度センサ、及び速度センサのうちの一つである。
【００４０】
ある実施形態において、一又は複数の拡張器の各拡張器が複数の出力チャネルを備え、各出力チャネルは拡張器によって生成される複数の電力のうちの一つの出力電力を出力するように構成される。
【００４１】
ある実施形態において、電力制御システムは、さらに、複数の出力チャネルの一又は複数の出力チャネルに動作可能に結合される電気ケーブルコネクタを備えるコネクタボードを含む。
【００４２】
ある実施形態において、電力制御システムは、さらに、複数の出力電力のうちの一つの出力電力を受け取り、受け取った出力電力の電力レベルを調整するように構成された電力変換器を含む。
【００４３】
ある実施形態において、マルチチャネル電力制御装置は、第１のマルチチャネル電力制御装置であって、電力制御システムは第１のマルチチャネル電力制御装置に動作可能に結合された第２のマルチチャネル電力制御装置をさらに含み、第２のマルチチャネル電力制御装置の入力電力は第１のマルチチャネル電力制御装置の複数の出力電力のうちの一つの出力電力によって供給される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
例示的な実施形態は、以下の説明から明らかであるが、少なくとも一つの非限定的な実施形態の例としてのみ提供されるものであり、添付の図面に関連付けて説明される。
【００４５】
【図１】図１は、例示的なマルチチャネル電力制御装置の機能ブロック図を示す。
【図２】図２は、例示的な電力制御システムの機能ブロック図を示す。
【図３】図３は、他の例示的な電力制御システムの機能ブロック図を示す。
【図４】図４は、結合されている図３の電力制御システムを示す。
【図５】図５は、図３の電力制御システムに用いられる例示的な拡張器の機能ブロック図を示す。
【図６】図６は、電力制御システムの処理システムを始動する例示的な方法を示す。
【図７】図７は、他の例示的な電力制御システムの機能ブロック図を示す。
【図８】図８は、コネクタボードを含む他の例示的な電力制御システムの機能ブロック図を示す。
【図９】図９は、電流源を含む他の例示的な電力制御システムの機能ブロック図を示す。
【図１０】図１０は、切替器を含む他の例示的な電力制御システムの機能ブロック図を示す。
【図１１】図１１は、マルチチャネル電力変換器を含む、他の例示的な電力制御システムの機能ブロック図を示す。
【図１２】図１２は、複数のデイジーチェーンマルチチャネル電力制御装置を含む他の例示的な電力制御システムの機能ブロック図を示す。
【図１３】図１３は、マルチチャネル電力制御装置の例示的な処理システムの機能ブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
実施形態の主題のより正確な理解のために、単に一例として示す以下の形態を説明する。例示的な実施形態の特徴を示すために組み込まれた図において、同様の参照符号は、図面全体を通して同様の部分を識別するために使用される。
【００４７】
図１を参照すると、例示的なマルチチャネル電力制御装置１００が示されている。マルチチャネル電力制御装置１００は、変換器１１０、複数の信号調節器１２０、複数の測定機器又は測定器１３０、及び処理システム１４０を備える。
【００４８】
処理システム１４０に動作可能に結合された変換器１１０は、処理システム１４０からの制御信号を受信し、制御信号を複数の中間信号に変換するように構成されてもよい。マルチチャネル電力制御装置１００は、一又は複数の変換器を含んでもよい。マルチチャネル電力制御装置１００が複数の変換器を備える場合、各変換器１１０は、別個の制御信号を受信するように構成され、他の変換器とは独立して動作してもよい。
【００４９】
信号調節器１２０は、各信号調節器が変換器１１０によって出力される複数の中間信号のうちの一つを受信するように、変換器１１０に動作可能に結合される。各信号調節器１２０は、複数の中間信号のうちの一つの中間信号の電気的特性を調整、調節、又は操作することによって出力電力を生成するように構成される。電気的特性は、中間信号の電圧及び電流のうちの一又は複数を含んでもよい。ある例では、中間信号の電力、振幅、周波数、及び／又は位相などの他の電気的特性を、信号調節器１２０によって調整することができる。
【００５０】
測定機器１３０は、複数の信号調節器１２０によって生成される各出力電力の電気特性を測定するように構成される。一又は複数の測定器は、複数の信号調節器１２０の各信号調節器に動作可能に結合されてもよい。測定機器１３０は、さらに、測定された電気特性を示すか、又は電気特性に対応する一又は複数の読み取り信号を生成又は出力するように構成されてもよい。ある例では、信号調節器１２０によって生成された各出力電力に対して別個の読み取り信号が生成される。他の例において、信号調節器１２０によって生成された二、三、又はそれ以上の出力電力の組み合わせを示す読取り信号が生成される。
【００５１】
処理システム１４０は制御信号を生成し、変換器に供給するように構成されてもよい。処理システム１４０は、さらに、各信号調節器の出力電力を監視するように構成されてもよい。ある例では、処理システム１４０は、信号調節器１２０の出力電力を監視するために、測定機器１３０によって生成される読み取り信号に少なくとも部分的に依存してもよい。したがって、処理システム１４０は、測定機器１３０から一又は複数の読み取り信号を取得するように構成することができる。一又は複数の読み取り信号の取得に応じて、処理システム１４０は信号調節器１２０の動作パラメータを調整し、制御信号を調整し、及び／又はマルチチャネル電力制御装置１００の任意の他の動作パラメータ又は信号を調整するように構成されてもよい。このように、処理システム１４０は、マルチチャネル電力制御装置１００の出力を監視及び調整するためのフィードバック機構を提供する。
【００５２】
処理システム１４０は、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）、デジタル信号プロセッサ、及び／又は、一又は複数のフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を備えてもよい。
【００５３】
マルチチャネル電力制御装置１００は、それ自体が電源１０４によって給電される直流（ＤＣ）電源装置１０２によって給電される。電源１０４は、主電源などの交流（ＡＣ）電源であってもよい。他の例では、電源１０４は直流電源である。直流電源装置１０２は、ＡＣ−ＤＣ電源、スイッチモード電源、リニアレギュレータ、バッテリ、燃料電池、太陽電池、又は任意の他のタイプの直流電源であってもよい。ある例では、直流電源装置１０２は卓上電源装置である。
【００５４】
マルチチャネル電力制御装置１００の構成要素の異なる電力要求を考慮することを目的として、マルチチャネル電力制御装置１００の異なる構成要素に電力を供給するために、二以上の入力電力レベルが必要な場合がある。例えば、論理ゲート又はデジタル回路を含み得る変換器１２０及び処理システム１４０のような構成要素は、第１の電圧レベル（例えば、１．８、２．５、３．３又は５ボルト）を必要とする一方で、増幅器を含み得る信号調節器１２０のような構成要素は、第２の電圧レベル（例えば、１５又は３０ボルト）を必要とする可能性がある。ある例では、二以上の入力電力レベルが直流電源１０２によって直接供給されてもよい。他の例では、直流電源装置１０２が単一の直流入力電力を供給し、マルチチャネル電力制御装置１００は、直流電源装置１０２によって供給されるもの以外の入力電力レベルを生成するために、ＤＣ−ＤＣコンバータなどの電力変換器を備える。
【００５５】
図２を参照すると、例示的な電力制御システム２００が示されている。電力制御システム２００は、ＡＣ電源２０２に結合されたＡＣ−ＤＣコンバータ２１０を備える。ＡＣ−ＤＣコンバータ２１０は、ＡＣ電源２０２によって供給されるＡＣ電力を整流し、ＤＣ電力出力を生成する。
【００５６】
電力制御システム２００は、ＡＣ−ＤＣコンバータ２１０に結合されたＤＣ−ＤＣコンバータ２２０をさらに備える。ＤＣ−ＤＣコンバータ２２０は、ＡＣ−ＤＣコンバータ２１０からＤＣ出力を受け取り、第１の電力レベル２２２及び第１の電力レベル２２２とは異なる第２電力レベル２２４を生成する。
【００５７】
電力制御システム２００は、さらに、ＤＣ−ｔｏ−ＤＣコンバータ２２０に連結されたマルチチャネル電力制御装置２３０を構成する。マルチチャネル電力制御装置２３０は、第１及び第２の電力レベル２２２及び２２４を使用して、その内部構成要素に電力を供給するように構成される。マルチチャネル電力制御装置２３０はさらに、第１及び第２の電力レベル２２２及び２２４のうちの少なくとも一つを使用して、複数の出力電力を生成するように構成される。
【００５８】
電力制御システム２００は、マルチチャネル電力制御装置２３０と通信するか、又はマルチチャネル電力制御装置２３０の処理システムと通信するプログラミング装置２４０をさらに備える。プログラミング装置２４０とマルチチャネル電源制御装置２３０との間の通信は、ＲＳ２３２、Ｉ２Ｃ、ＳＰＩ、ＵＳＢ、ＷＩＦＩ、又はＬＡＮのような任意の有線又はワイヤレスインターフェースを介して行われてもよい。プログラミング装置２４０は、パーソナルコンピュータ、ラップトップ、組み込みシステム、又は他の任意の処理システムであってもよい。プログラミング装置２４０は、ユーザがマルチチャネル電力制御装置２３０の動作設定を設定又は修正することを可能にし得る。プログラミング装置２４０はさらに、マルチチャネル電力制御装置２３０によって生成される出力電力の値を設定又は修正するように構成され得る。
【００５９】
電力制御システム２００は、マルチチャネル電力制御装置２３０に結合され、出力電力を受け取るように構成された一又は複数の負荷２５０をさらに備える。ある例では、出力電力はＤＣ電力である。他の例では、出力電力はＡＣ電力である。出力電力は互いに独立していてもよく、各負荷２５０は一つ以上の出力電力から引き出してもよい。したがって、マルチチャネル電力制御装置２３０は、複数の出力電力を供給するための複数の出力電力チャネルを有する装置であってもよい。ある例では、マルチチャネル電力制御装置２３０が複数の出力電力を供給及び／又は制御するための装置である。ある例では、マルチチャネル電力制御装置２３０が電力制御装置である。
【００６０】
ある例では、マルチチャネル電力制御装置がフィードバック制御される多出力電源装置である。複数の供給は、デイジーチェーン化されてもよく、実質的に無制限の数のチャネルへの拡張性を提供する。ロード及びセーブデータ設定、全電圧ボタンのクリア、ＧＵＩボタンのロック、及び特定の複数チャネルを同時にプログラムする機能などのユーザ定義の目的関数が、試験対象の装置又は任意の負荷に対してサポートされ、従来の卓上電源装置を超える著しい柔軟性を提供することができる。入力から出力へのインパルス応答を定義するシステム識別又は高速分析を使用して、ユーザは、特注の制御装置を開発することに通常関連する面倒なプロセスなしに、この応答を使用することによってフィードバック制御を達成することができる。したがって、マルチチャネル電力制御装置は、オーバーシュートを防止する、より安定的なシステムを提供するだけでなく、過電圧及び／又は過電流を制限することによって、試験対象の装置又は負荷を保護する。
【００６１】
ある例では、マルチチャネル電力制御装置は、コンパクトであり、広範囲の出力を提供する。ある例では、マルチチャネル電力制御装置は、単一の再構成可能な直流電源入力を用いてチャネルをデイジーチェーン接続することができ、プログラマブルスイッチ／ルートや、ソフトウェアライブラリを用いて簡単な方法でチャネル接続を再構成することもできる統合システムである。ある例では、マルチチャネル電力制御装置は、統合された個々のデジタル電流読み出し出力、つまり、極性切り替え機能、独立動作、各チャネル上のプログラマブルゲイン、デジタルセーブ／ロード、ロック機能、複数のセンサ又は変換器との容易な統合及び再構成可能なマルチコネクタを含む、高電圧のマルチチャネル出力を提供する。
【００６２】
ある例では、マルチチャネル電力制御装置は、適切な取り扱いを必要とする試験対象の装置の安全性を確保するために、拡張可能なチャネル出力及び各チャネルのロック機能を有するコンパクトな統合機能を備えた、完全デジタル制御電源である。ある例では、マルチチャネル電力制御装置は、異なるチャネルを有する異なる出力電圧に対応するために、単一の従来の電源の電圧出力を拡張するという広範な概念を導入する。ある例では、マルチチャネル電力制御装置は、センサ（例えば、温度、湿度、及び速度センサ）及び電流読み取りデータのような複数のフィードバック入力源との統合が可能な電圧チャネルを拡張する容易な方法を提供する。そして、このデータは、多入力及び多出力フィードバックシステムに使用されてもよい。
【００６３】
ある例では、マルチチャネル電力制御装置の処理システム、又はプログラマブル装置は、指定されたチャネル上の電圧及び／又は電流を指定することによって、ライブラリプログラム、又はルックアップテーブルプログラムを用いて、ユーザの好みに従って構成され、負荷又は試験対象の装置へのチャネル出力の柔軟性を増大させてもよい。
【００６４】
ある例では、再構成可能なマルチコネクタが、ジャンパ又はマルチコネクタパッケージへの接続ケーブルを用いて構成可能な二以上のパッケージピンを備えてもよい。
【００６５】
ある例では、マルチチャネル電源制御装置が二つの主要な電源、又はシステムに分配されるＶＣＣ及びＶＤＤなどの電源レベルを提供するために、ＤＣ−ｔｏ−ＤＣコンバータに接続されるＡＣ−ＤＣコンバータを構成してもよい。
【００６６】
ある例では、接続線が手動で出力を監視するためのピンを備えてもよい。
【００６７】
ある例では、高電圧ＤＣ−ＤＣコンバータがシステム内に統合されて、高電圧能力及びデジタル逆極性制御を可能にする。
【００６８】
ある例では、信号調節器が電圧フォロワユニットを備えたプログラマブルゲイン増幅器を備えていてもよく、この増幅器はデジタル制御信号で構成されてもよく、また電圧及び電流範囲に関して出力電力を増加させることを可能にしてもよい。
【００６９】
ある例では、マルチチャネル電力制御装置が、電圧制限制御、プログラマブル及びロック機能を備える電源拡張装置である。例えば、ユーザは、この機能を使用して、試験対象のチップ又は装置などの負荷の損傷を防止する可能性のある特定の電圧制限を、制限及び固定することができる。
【００７０】
ある例では、マルチチャネル電力制御装置は、従来の電力供給装置から出力される電力チャネルの数を増加させ、その後、それらの電力チャネルを高い精度で制御するためのチャネル拡張器である。チャネル拡張器は、より多くの装置の接続を可能にするために、従来の電源装置の一又は複数のチャネル出力にプラグ接続される。従来の電源装置を用いることにより、負荷は従来の電源における電流引き出しに相関する電流を引き出すことにより、チャネル拡張回路を単純化するので、電流読み取りは単純化される。
【００７１】
ある例では、マルチチャネル電力制御装置は、システムを事前にプログラミングし、個々の出力チャネルを動的に制御することによって、独立型（スタンドアロン）の又はリモートのアプリケーションを可能にする内蔵マイクロコントローラ／マイクロプロセッサ及びプログラマブルハードウェアを含む。また、チャネル拡張システムは個々の電圧制限を設定し、フィードバック制御を提供するなどの特定の方法でプログラムされてもよい。例えば、チャネル拡張システムは、接続されたセンサ又は変換器からの出力を読み出してフィードバックすることによって、その温度、湿度、位置、速度、電流を安定させるために必要な任意の装置を制御することを可能にしてもよい。
【００７２】
ある例では、マルチチャネル電力制御装置は、電源の出力チャネルの数を拡張するために、卓上電源装置などの電源に接続するモジュラーデバイスである。ある例では、モジュラーデバイスが他の同様のモジュラーデバイスとデイジーチェーン接続する機能を有する。ある例では、チャネル拡張器は、より多くの電力チャネルの利用可能性を提供するために、直列にデイジーチェーン接続され得る。マルチチャネル電力制御装置の応用例としては、熱光学又は電気光学制御装置、フォトニック集積回路、変調器、バイアス電圧源、電流源、アナログ又はデジタル電子回路用の電源、産業用制御シミュレータ、及び異なる電圧を有する複数の電源入力を必要とする組込みシステムが挙げられる。
【００７３】
図３及び図４を参照すると、電力制御システム３００の例が示されている。電力制御システム３００は、マルチチャネル電力制御装置３１０と、電源装置３２０と、プログラミング装置３３０とを含む。
【００７４】
マルチチャネル電力制御装置３１０は、処理システム３４０と、処理システム３４０に動作可能に結合された３つの拡張器３５０とを含む。拡張器の数は例示に過ぎない。一般に、マルチチャネル電力制御装置３１０は、一つ、二つ、又は任意の他の数の拡張器３５０を含んでもよい。
【００７５】
電源装置３２０は、入力電力をマルチチャネル電力制御装置３１０に供給するように構成される。ある例では、入力電力が電気電圧及び／又は電流を含む電気信号である。電源装置３２０は、単一の入力直流電力を供給する直流電源装置であってもよい。拡張器３５０は、第１の電力レベル３２２を有する入力電力の第１の部分を受け取るように構成される。拡張器３５０は、各拡張器３５０が同一の電圧を受け取るように、電源装置３２０と並列に接続されてもよい。
【００７６】
マルチチャネル電力制御装置３１０は、入力電力の第２の部分を受け取るように構成された電力変換器３６０をさらに含む。電力変換器３６０は、ＤＣ−ＤＣコンバータであってもよい。電力変換器３６０は、さらに、処理システム３１０に電力を供給するために、入力電力の第２の部分を第２の電力レベル３３４に変換するように構成される。第２の電力レベル３３４はさらに、後述する変換器などの電力制御システム３００の他の構成要素に、少なくとも部分的に電力を供給するために使用されてもよい。
【００７７】
処理システム３４０は、各拡張器３５０に対して一つの制御信号を生成するように構成される（すなわち、この例では、処理システム３４０は三つの制御信号を生成する）。処理システム３４０は、さらに、拡張器３５０の各々に制御信号を送信するように構成される。ある例では、処理システム３４０は、拡張器３５０のうちの一又は複数を選択するための多重化装置（マルチプレクサ）を含んでもよい。そして、処理システム３４０は、選択された一又は複数の拡張器３５０に制御信号を送信又は伝送してもよい。
【００７８】
ある例では、拡張器３５０が拡張器３５０からの処理システムの結合及び／又は分離を容易にするように構成される。ある例では、処理システム３４０は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、ＧＰＵ、又はＦＰＧＡであってもよい。処理システム３４０は、Ａｒｄｕｉｎｏ、ＴＩ  ＤＳＰ、Ｘｉｌｌｉｎｘ  ＰＹＮＱ、ＮＶＩＤＩＡ  Ｊｅｔｓｏｎ  ＴＸ２、又は任意の他のタイプの処理ユニットを含んでもよい。いくつかのアプリケーションは、特定のタイプの処理システム３４０を必要とし得る特定の要求を有してもよい。例えば、ＬＯＲＡベースの処理ユニット又はＮＢＩｏＴ処理ユニットなどの低電力の処理システム３４０は、インターネット・オブ・シングス・アプリケーション内で好ましい場合がある。各拡張器３５０は、通信ピン・スロット／テンプレート、又は任意の他の通信ポートを含み、処理システム３４０に結合できるようにしてもよい。通信ポートは、拡張器３５０及び／又は処理システム３４０の容易な交換を可能にするか、又は交換を容易にするように構成されてもよい。
【００７９】
ある例では、拡張器３５０がシリアル・ペリフェラル・インターフェース（ＳＰＩ）、アイ・スクエアド・シー（Ｉ２Ｃ）、拡張器への直接的なパルス幅変調（ＰＷＭ）ピンを介するなど、通信ピンへのプラグインによって、様々なタイプのプロセッサ又は信号処理システムのためのモジュールとして使用されてもよい。ある例では、拡張器３５０と処理システム３４０との間の接続ポートが任意の他のタイプの通信プロトコルをサポートしてもよい。ある例では、さらに、拡張器３５０が制御信号又は出力電力を処理又は修正するように構成されてもよい。
【００８０】
各拡張器３５０は処理システム３４０から制御信号を受信し、第１の電力レベル３２２の一部を受け取るように構成される。各拡張器３５０は、さらに、受信された制御信号及び第１の電力レベル３２２の一部を用いて、複数の出力電力を生成するように構成される。ある例では、制御信号は、出力電力のうちの一又は複数の大きさを示すデータ又は情報を含む。例えば、制御信号の大きさは、一又は複数の出力電力の大きさに比例してもよい。他の例では、制御信号は、複数の出力電力を生成するために各拡張器３５０を動作させる命令を含んでもよい。
【００８１】
各拡張器３５０は、さらに、マルチチャネル電力制御装置３１０の他の拡張器３５０と通信するように構成されてもよい。拡張器３５０間の通信は、特定のタイミング仕様を達成するために、異なる拡張器３５０による複数の出力電気電力の生成を同期させる目的であってもよい。ある例では、通信は、信号クロック（例えば、処理システム３４０からの）、同期信号、及び拡張器３５０の識別を構成及び／又は同期させることによって達成される。ある例では、各拡張器３５０は、他の拡張器３５０の対応する通信器と通信するように構成された通信器を含む。
【００８２】
プログラミング装置３３０は、処理システム３４０と通信し、処理システム３４０及び／又はマルチチャネル電力制御装置３１０の動作設定を設定するように構成されてもよい。プログラミング装置３３０は、さらに、処理システム３４０をプログラムし、動作命令（すなわち、ソフトウェアプログラム）を処理システム３４０にアップロードするように構成されてもよい。
【００８３】
ある例では、プログラミング装置３３０は、ユーザインターフェースを提供する処理システム、又はユーザがマルチチャネル電力制御装置３１０を制御すること、もしくはマルチチャネル電力制御装置３１０の入力及び／又は出力パラメータ（たとえば、出力電力レベル）を設定可能にするように構成されたユーザインターフェース装置である。ある例では、処理システム３４０は、マルチチャネル電力制御装置３１０の内部構成要素を制御及び管理するように構成される。ある例では、処理システム３４０は、一又は複数の制御信号を生成するための一又は複数の信号生成器を含む。ある例では、処理システム３４０が一又は複数の制御信号を生成し、調節し、又は調整するための一又は複数の信号プロセッサを備える。ある例では、プログラミング装置３３０は、一又は複数の制御信号を生成するように構成されず、処理システム３４０のみが制御信号を生成してもよい。
【００８４】
マルチチャネル電力制御装置３１０は、メモリ３７０をさらに含む。メモリ３７０は、処理システム３４０に接続されているか又はそれと通信してもよい。メモリ３７０は、処理システム３４０の内部にあってもよいし、処理システム３４０の外部にあってもよい。メモリ３７０は、処理システム３４０及び／又はマルチチャネル電力制御装置３１０の動作に関する動作設定又は動作命令を格納するように構成されてもよい。処理システム３４０は、メモリ３７０から動作設定又は動作命令を読み出すように構成されてもよい。
【００８５】
各拡張器３５０は複数の出力チャネル又は出力ポートを備え、各出力チャネルは拡張器によって生成される複数の電力の出力電力を出力するように構成される。出力チャネルは、負荷によって生成された出力電力へのアクセスを提供する。
【００８６】
図４を参照すると、一又は複数の負荷３８０が、出力チャネルを介して拡張器３５０に接続されている。負荷３８０は、電気回路又は電気装置を含んでもよい。ある例では、負荷が出力電力の電気的特性を検出又は測定するように構成されたセンサを含む。センサは、さらに、測定された電気的特性を示すか、又は対応する読み取り信号を生成するように構成されてもよい。負荷３８０は、マルチチャネル電力制御装置３１０によって出力される出力電力によって給電されてもよい。
【００８７】
ある例では、少なくとも一つの負荷３８０は、マルチチャネル電力制御装置の近傍又は近位にある環境の環境特性を測定するように構成されたセンサである。センサは、温度センサ、湿度センサ、速度センサ、又は任意の他のセンサとすることができる。センサは、さらに、測定された環境特性を示す信号を処理システム３４０に提供するように構成されてもよい。
【００８８】
処理システム３４０は、さらに、負荷センサから得られた読み取り信号を用いて、複数の出力電力を監視するように構成されてもよい。読み取り信号の受信に応じて、処理システム３４０は、読み取り信号が対応する一又は複数の出力電力の値を修正するために、一又は複数の拡張器３５０の動作パラメータを調整するように構成されてもよい。このように、マルチチャネル電力制御装置３１０は、フィードバック制御ループを実装する。
【００８９】
したがって、マルチチャネル電力制御装置３１０は、電源装置３２０から単一の入力電力を受け取り、負荷に電力を供給するための複数の出力電力を出力する。複数の出力電力は、単一の装置（すなわち、マルチチャネル電力制御装置３１０又はプログラミング装置３３０）を介して制御されてもよい。マルチチャネル電力制御装置３１０の出力チャネルの数を拡張するために、追加の拡張器を使用してもよい。追加の拡張器は、電源装置３２０に並列に接続されてもよく、又は他の既存の拡張器３５０とデイジーチェーン接続されてもよい。例えば、追加の拡張器は、既存の拡張器３５０の出力電力が追加の拡張器の入力電力となるように、拡張器３５０の出力チャネルのうちの一つを動作可能に結合されてもよい。
【００９０】
図５を参照すると、マルチチャネル電力制御装置３１０の例示的な拡張器３５０が示されている。拡張器３５０は、変換器４１０、複数の信号調節器、及び複数の測定機器、又は測定器を含む。図示上、拡張器３５０の複数の出力の一つに対応する、一つの信号調節器４２０及び一つの測定機器４３０のみが図示されている。しかしながら、同様の又は整合する信号調節器及び測定器が、拡張器３５０の他の出力の各々に対して設けられていると解する必要がある。
【００９１】
拡張器３５０は、信号調節器４２０に電力を供給するための第１の電力レベル３２２の一部を受け取るように構成される。さらに、拡張器３５０は、変換器４１０に電力を供給するための第２の電力レベル３２４の一部を受け取るように構成される。他の例では、第１の電力レベル３２２及び第２の電力レベル３２４の一部を用いて、拡張器３５０の任意の構成要素に電力を供給してもよい。
【００９２】
変換器４１０は、処理システム３４０から受信した制御信号４１２を複数の中間信号に変換するように構成される。ある例では、変換器４１０がデジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）、又はＬｉｎｅａｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎからのＬＴＣ２６００、Ａｎａｌｏｇ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  ＩｎｃからのＤＡＣ８５１２、ＭＣＰ４７ＦＥＢ２２Ａ０−Ｅ／ＳＴマイクロチップ、Ｍａｘｉｍ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ＩｎｃからのＭＡＸ５７２３、もしくは任意の他のＤＡＣなどのマルチチャネルＤＡＣである。ある例では、制御信号はデジタル信号であり、複数の中間信号はアナログ信号である。他の例では、変換器４１０は、例えば制御信号４１２の電力を分割することによって、制御信号４１２を複数の中間信号にスプリット又は分割するように構成された電気スプリッタ又は分割器である。
【００９３】
中間信号は、変換器４１０から信号調節器４２０に伝搬する信号であってもよい。中間信号は、生成されるべき対応する出力電力の大きさに比例する大きさを有してもよい。ある例では、中間信号は、複数の出力電力を生成するために、信号調節器４２０を操作するための命令を含んでもよい。ある例では、中間信号が中間制御信号、又はアナログ制御信号であってもよい。
【００９４】
変換器４１０は一つ、二つ、三つ、又は任意の数の中間信号（例えば、四つ又は八つ）を生成してもよい。変換器４１０によって生成される中間信号は同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。そして、各中間信号は、別個の信号調節器４２０に送られる。ある例では、信号調節器４２０の数は、中間信号を出力するように構成された変換器４１０の出力ポートの数に対応する。
【００９５】
各信号調節器４２０は、中間信号の電気特性又は電気的性質を調整することによって出力電力４２２を生成するように構成される。電気的特性は、中間信号の電圧及び電流のうちの一又は複数を含んでもよい。ある例では、電気的特性は、中間信号の電力、振幅、位相、及び周波数のうちの任意の一つを含んでもよい。
【００９６】
信号調節器４２０は、電圧調節段又は回路を備え、電圧調節段又は回路は電圧フォロワ構成の演算増幅器と、バイポーラ接合トランジスタを含む電流調節段又は回路とを含む。信号調節器４２０は、中間信号の電圧及び電流を独立して調整するように構成されてもよい。電圧調節段（すなわち、演算増幅器）及び電流調節段の両方には、第１の電力レベル３２２の一部が供給されるか、又は第１の電力レベル３２２の一部によって電力が供給される。ある例では、信号調節器４２０は利得回路を含む。
【００９７】
出力電力４２２は、信号調節器４２０の動作パラメータを調整することによって制御又は修正されてもよい。動作パラメータは、信号調節器３８０の電気構成要素の、抵抗、インピーダンス、利得、又は任意の他の電気パラメータを含んでもよい。この例では電圧調整段が２つの可変抵抗器４２４及び４２６を含み、その抵抗値は処理システム３１０によって生成される抵抗制御信号４４４及び４４６によってそれぞれ調整されてもよい。
【００９８】
ある例では、信号調節器４２０は、入力電力、又は第１の電力レベル３２２の電気特性を調整することによって、出力電力４２２を生成するように構成される。ある例では、出力電力４２２は、第１の電力レベル３２２（又は入力電力）及び中間信号の両方の関数であってもよく、又はそれに依存してもよい。
【００９９】
測定機器４３０は、出力電力４２２の電気特性を測定するように構成される。測定機器４３０は、出力電力４２２の電流を測定するための電流計である。他の例では、測定された電気特性は、出力電力４２２の、電圧、電流、又は任意の他の電気特性のうちの一又は複数を含む。したがって、測定機器４３０は、電圧計、電流計、又は電力計などの指定された特性を測定するために必要な任意の機器を備えてもよい。測定に続いて、出力電力４２２が拡張器３５０から出力される。
【０１００】
出力電力４２２は、電気電圧及び／又は電流を含む電気信号であってもよい。ある例では、負荷３８０の拡張器３５０の出力チャネルへの接続に先立って、出力電力４２２は電圧である（電流を引き出すための負荷がないため）。負荷３８０が接続されると、負荷は、電圧と電流の両方を含む出力電力を引き出すことができる。
【０１０１】
測定機器４３０は、さらに、測定された電気的特性を示す測定信号４３２を生成するように構成される。測定信号４３２は、監視目的のために処理システム３４０に送信されてもよい。
【０１０２】
図６を参照すると、電力制御システムの処理システムを始動する例示的な方法５００が示されている。ステップ５０２において、処理システムに差し込まれた外部装置からリモートプログラム識別子が読み出される。リセット５０３が選択されると、再初期化が行われ、方法５００は開始５０１に戻る。電力制御システムの特定の出力チャネルを供給するために、選択入力５０５は、意図されたサブプログラム５０７を選択することができるように構成される。次に、ステップ５１０において、外部装置によって制御されるリモートプログラムは、出力電力の電圧に対応する電圧設定を入力してもよい。これはまた、ステップ５１４において、電流計センサ５１４の測定設定を可能にする。ステップ５０６において、メモリへのセーブ及び／又はロードは、イネーブル／ディスエーブルルーチン５０８によって制御される、電力制御システムの出力チャネルの設定のための記憶を提供してもよい。電流計５１４は、出力チャネル５１５に接続され、サブルーチン５１６によって制御される。温度、湿度、速度などのセンサ５０９からの外部フィードバック入力もまた、フィードバックサブルーチン５１０によるフィードバック制御能力を提供するために接続されてもよい。そして、このセンサ及びフィードバックシステムからのデータは、マルチチャネル電力制御装置の従来のモニタ又はＴＦＴタッチスクリーンなどのディスプレイ装置５１２で表示されてもよい。外部ライブラリアクセス５０４は、温度フィードバックコントローラなどの意図された機能、又は任意の他の機能に従って動的構成を可能にする、外部プログラマのためのコマンドセット又は外部コマンドを提供する。
【０１０３】
図７を参照すると、他の例示的な電力制御システム６００が図示されている。電力制御システム６００は、マルチチャネル電力制御装置６１０と、電源装置６２０とを含む。マルチチャネル電力制御装置６１０は、処理システム６４０と、複数の拡張器６５０と、電力変換器６６０とを含む。マルチチャネル電力制御装置６１０は、第１の電力レベル６２２を有する単一の入力電力を拡張器６５０及び電力変換器６６０に供給する、電源装置６２０によって給電される。電力変換器６６０は、入力電力の一部を第２の電力レベル６２４に変換して、少なくとも処理システム６４０に対して電力を供給する。
【０１０４】
マルチチャネル電力制御装置６１０は、さらに、処理システム６４０を処理するためのブートローダ、又はマルチチャネル電力制御装置６１０（例えば、ＦＰＧＡ）に含まれる任意の他のプログラマブル装置のためのブートローダを格納するように構成されたメモリ６７０を含む。したがって、マルチチャネル電力制御装置６１０は、外部プログラミング装置又は外部処理システムに接続されることなく動作可能な独立型の電力制御システムである。ある例では、ユーザは、処理システム６４０を介してマルチチャネル電力制御装置６１０を直接制御することができる。
【０１０５】
ある例では、電源装置６２０がマルチチャネル電力制御装置６１０内に収容されるので、マルチチャネル電力制御装置６１０は内蔵型マルチチャネル電力制御装置である。電源装置６２０は、バッテリ、燃料電池、太陽電池もしくは光電池、又は他の任意の直流電源であってもよい。
【０１０６】
各拡張器６５０は複数の出力チャネルを含み、各出力チャネルは拡張器６５０によって生成される複数の電力の出力電力を出力するように構成される。一つ以上の負荷６８０は、出力チャネルを介して拡張器６５０に接続される。負荷６８０は、電気回路、電気インピーダンス、又はセンサなどのデバイスを含んでもよい。各負荷６８０は、拡張器６５０によって提供される出力電力を、その出力チャネルのうちの一又は複数を通して独立に引き出すように構成される。
【０１０７】
図８を参照すると、マルチチャネル電力制御装置７１０と、マルチチャネル電力制御装置７１０に入力電力を供給するように構成される電源装置（図示せず）と、マルチチャネル電力制御装置７１０の処理システムと通信するプログラミング装置７３０とを含む、例示的な電力制御システム７００が図示されている。
【０１０８】
マルチチャネル電力制御装置７１０は複数の出力チャネル７１２を含み、各出力チャネルはマルチチャネル電力制御装置７１０によって生成される電力を出力するように構成される。
【０１０９】
電力制御システム７００は、さらに、マルチチャネル電力制御装置７１０に動作可能に結合されたコネクタボード７４０を備える。コネクタボード７４０は、電気ケーブル又はワイヤに接続するための、複数の電気コネクタ、電気ポート、又は結合手段を備えてもよい。各電気コネクタは、マルチチャネル電力制御装置７１０の一又は複数の出力チャネルに動作可能に結合されてもよい。したがって、コネクタボード７４０は、標準的なコネクタ構成への出力チャネルのための空間配置を提供する。
【０１１０】
コネクタボード７４０は、メタルアクセスなどのシングルピンコネクタ又はアダプタ、又はメタルピン７４２、及びＢＮＣ／ＳＭＡコネクタ又はアダプタ７４４を備えてもよい。各メタルピン７４２は、マルチチャネル電力制御装置７１０の出力チャネル７１２に動作可能に結合され、ユーザが単一の出力電力、例えば、電圧読み取り用又は試験対象の装置への接続用にタップできるようにしてもよい。コネクタボード７４０は、さらに、リボンケーブルコネクタ７４６、フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ／ＦＰＣ）コネクタ７４８、又は任意の他のケーブルコネクタタイプなどのマルチピンコネクタ又はアダプタを含んでもよい。マルチチャネル電力制御装置７１０の一又は複数の出力チャネル７１２（又は、一又は複数の出力電力）を、試験対象の装置又は負荷に接続するために、ＢＮＣケーブルコネクタ７４４、リボンケーブルコネクタ７４６、及びフレキシブルフラットケーブルコネクタ７４８が用いられてもよい。
【０１１１】
ある例では、コネクタボード７４０は、一又は複数の出力チャネル７１２がコネクタボード７４０の第１のコネクタ又は第２のコネクタに選択的に接続可能なように構成された再構成可能なコネクタボードである。ある例では、再構成は、雄型リボンコネクタを介してケーブルジャンパを用いることによって行われる。例えば、再構成を可能にするために、雄型リボンコネクタ７５２は、雄型リボンコネクタ７５４から分離又は切断される必要があり得る。そして、リボンケーブルコネクタ７５６は、雄型リボンコネクタ７５４と接続するように配線されてもよい。接続を構成するために、ジャンパ接続は、雄型リボンコネクタ７５２と７５４との間に接続されてもよい。そして、リボンケーブルコネクタ７５６は、試験対象の装置又は負荷に直接接続されてもよい。
【０１１２】
図９を参照すると、他の例示的な電力制御システム８００が図示されている。電力制御システム８００は、マルチチャネル電力制御装置８１０と、電源装置８２０と、プログラミング装置８３０と、を含む。
【０１１３】
マルチチャネル電力制御装置８１０は、処理システム８４０と、三つの拡張器と、を含み、三つの拡張器は、処理システム８４０に動作可能に結合された電流源８５０であってもよい。電流源の数は例示に過ぎない。一般に、マルチチャネル電力制御装置８１０は、一つ、二つ、又は任意の他の数の電流源８５０を備えてもよい。
【０１１４】
電源装置８２０は、入力電力をマルチチャネル電力制御装置８１０に供給するように構成される。電源装置８２０は、単一の入力直流電力を供給する直流電源装置であってもよい。電流源８５０は、第１の電力レベル８２２を有する入力電力の第１の部分を受け取るように構成される。電流源８５０は、各電流源８５０が同一の電圧を受けるように、電源装置８２０と並列に接続されてもよい。
【０１１５】
電力制御システム８００は、さらに、入力電力の第２の部分を受け取るように構成された電力変換器８６０を備える。電力変換器８６０は、ＤＣ−ＤＣコンバータであってもよい。電力変換器８６０は、さらに、処理システム８１０に電力を供給するために、第２の部分を第２の電力レベル８２４に変換するように構成される。第２の電力レベル８３４は、さらに、電力制御システム８００の他の構成要素に対して少なくとも部分的に給電するために用いられてもよい。
【０１１６】
処理システム８４０は、各電流源８５０に対して一つの制御信号を生成するように構成される（すなわち、この例では、処理システム８４０が三つの制御信号を生成する）。処理システム８４０は、さらに、各電流源８５０に制御信号を送るように構成される。ある例では、処理システム８４０は、電流源８５０のうちの一又は複数を選択するためのマルチプレクサを備えてもよい。そして、処理システム８４０は、選択された一又は複数の電流源８５０に制御信号を送信（ｓｅｎｄ）するか又は伝送（ｒｏｕｔｅ）してもよい。
【０１１７】
各電流源８５０は、処理システム８４０から制御信号を受信し、第１の電力レベル８２２の一部を受け取るように構成される。各電流源８５０は、さらに、受信された制御信号及び第１の電力レベル８２２の一部を用いて、一又は複数の出力電流を生成するように構成される。制御信号は、例えば０ボルトと４０ボルトとの間の値を有する電気電圧であってもよい。各電流源８５０によって生成される出力電流は、例えば０アンペアから２０アンペアの間の値を有してもよい。各電流源８５０は、他の電流源８５０から絶縁されてもよく、出力電流を、レーザなどの試験対象の装置又は負荷、又は任意の他の電流引き込み装置に供給するように構成されてもよい。
【０１１８】
各電流源８５０は、受信された制御信号によって制御され、受信された制御信号に基づいて出力電流を生成するように構成された電流源であってもよい。電流源は、さらに、入力電力の一部によって給電されるように構成されてもよい。ある例では、電流源８５０は、Ｔｈｏｒｌａｂｓ  Ｉｎｃ．からのＬＤ１２５５Ｐ又はＬＤ３０００Ｒ、ＫｏｈｅｒｏｎからのＣＴＬ１００−Ａ−４００、ＦｅｄａｌからのＳＦ６１００、又は任意の他の電流源装置又はシステムであってもよい。
【０１１９】
各電流源８５０はまた、アナログ及び／又はデジタルフィードバックシステムを提供するために、処理システム８４０と通信するように構成されてもよい。温度及び出力電流値などの各電流源の動作パラメータは、処理システム８４０に通信されてもよい。次に、処理システム８４０は、各電流源８５０の動作特性を監視し、動作特性を調整、修正、又は安定化するための各電流源８５０の動作パラメータを調整するように構成されてもよい。このように、マルチチャネル電力制御装置８１０は、電流源８５０の動作特性を監視及び調整するためのフィードバックシステムを含み、フィードバックシステムは、アナログ及び／又はデジタルフィードバックシステムであってもよい。
【０１２０】
プログラミング装置８３０は、処理システム８４０と通信可能であって、処理システム８４０及び／又はマルチチャネル電力制御装置８１０の動作設定を設定するように構成されてもよい。プログラミング装置８３０は、さらに、処理システム８４０をプログラムし、処理システム８４０に動作命令（すなわち、ソフトウェアプログラム）をアップロードするように構成されてもよい。
【０１２１】
マルチチャネル電力制御装置８１０は、メモリ８７０をさらに備える。メモリ８７０は、処理システム８４０に接続されるか又はそれと通信してもよい。メモリ８７０は処理システム８４０の内部にあってもよいし、処理システム８４０の外部にあってもよい。メモリ８７０は、処理システム８４０及び／又はマルチチャネル電力制御装置８１０の動作に関する動作設定又は動作命令を格納するように構成されてもよい。
【０１２２】
図１０を参照すると、再構成可能なルート接続を有する他の例示的な電力制御システム９００が示されている。電力制御システム９００は、マルチチャネル電力制御装置９１０と、一又は複数のコネクタボード９２０と、マルチチャネル電力制御装置９１０に入力電力を供給するように構成された電源（図示せず）と、マルチチャネル電力制御装置９１０の処理システムと通信するプログラミング装置９３０とを備える。
【０１２３】
マルチチャネル電力制御装置９１０は、処理システム９４０と、処理システム９４０に動作可能に結合された３つの変換器９５０とを含む。変換器の数は例示に過ぎない。一般に、マルチチャネル電力制御装置９１０は、一つ、二つ、又は任意の他の数の変換器９５０を備えてもよい。
【０１２４】
処理システム９４０は、各変換器９５０に対して一つの制御信号を生成するように構成される（すなわち、この例では、処理システム９４０は三つの制御信号を生成する）。処理システム９４０は、さらに、各変換器９５０に制御信号を送信するように構成される。各変換器９５０は、制御信号を受信し、受信した制御信号を複数の中間信号に変換するように構成される。
【０１２５】
ある例では、変換器９５０は、デジタル制御信号を複数のアナログ中間信号に変換するデジタルアナログ変換器である。他の例では、変換器９５０は、受信された制御信号を複数のコンポーネント中間信号に分割する信号スプリッタ又は信号分割器である。ある例では、制御信号と中間信号の両方がアナログ信号である。他の例では、制御信号及び中間信号の両方がデジタル信号である。
【０１２６】
マルチチャネル電力制御装置９１０は、さらに、変換器９５０に動作可能に結合された切替器９６０と、切替器９６０に動作可能に結合された複数の信号調節器９７０とを含む。切替器９６０は、変換器９５０から複数の中間信号を受信し、受信した各中間信号を複数の信号調節器９７０の一つに伝送するように構成される。
【０１２７】
切替器９６０は、変換器９５０から中間信号を受信するための複数の入力ポートを含んでもよい。切替器９６０は、伝送された中間信号を出力するための複数の出力ポートをさらに備えてもよい。切替器９６０は、入力ポートを出力ポートに接続する複数のスイッチ、又はネットワークもしくはスイッチのアレイをさらに備えてもよい。スイッチは、入力ポートが出力ポートのいずれかに接続するように構成可能なように、プログラム可能であってもよい。ある例では、切替器９６０は、ＦＰＧＡである。ある例では、切替器９６０はプログラマブル・デジタル・スイッチを含む。
【０１２８】
各信号調節器９７０は、受信された中間信号の電気的特性を調整することによって出力電力を生成するように構成される。各信号調節器９７０は、電圧フォロワ構成の演算増幅器を含む電流調整段又は回路と、バイポーラ接合トランジスタを含む電流調整段又は回路と、を含んでもよい。各信号調節器９７０は、中間信号の電圧及び電流を独立して調整するように構成されてもよい。
【０１２９】
処理システム９４０は、切替器９６０の動作を制御するように構成されてもよい。例えば、処理システム９４０は、一つの中間信号及び一つの信号調節器を選択し、切替器９６０を介して選択された信号調節器に選択された中間信号を伝送するように、切替器９６０を制御するように構成されてもよい。処理システム９４０は、さらに、信号調節器９７０の動作を制御するように構成されてもよい。例えば、処理システム９４０は、可変抵抗器の抵抗値を調整し、信号調節器９７０に含まれる増幅器の利得を調整するように構成されてもよい。
【０１３０】
電源装置（図示せず）は、入力電力をマルチチャネル電力制御装置９１０に供給するように構成される。電源装置は、単一の直流入力電力を供給してもよい。入力電力の第１の部分は、マルチチャネル電力制御装置９１０の任意の他の能動素子に加えて、信号調節器９７０に電力を供給するために用いられてもよい。マルチチャネル電力制御装置９１０は、さらに、入力電力の別の部分を受け取り、処理システム９４０、変換器９５０、及び切替器９６０などのマルチチャネル電力制御装置９１０のデジタル素子に給電するのに適した電力レベルに変換するように構成された電力変換器を含んでもよい。
【０１３１】
コネクタボード９２０は、信号調節器９７０に動作可能に結合される。コネクタボード９２０は、単一ピンコネクタ及び／又は複数ピンコネクタを備えてもよい。各コネクタは、一又は複数の出力チャネルによって出力される出力電力へのアクセスを提供するように、信号調節器９７０の一又は複数の出力チャネルに動作可能に結合されてもよい。
【０１３２】
マルチチャネル電力制御装置９１０は、メモリ９８０をさらに備える。メモリ９８０は、処理システム９４０に接続されるか又はそれと通信してもよい。メモリ９８０は、処理システム９４０の内部にあってもよいし、処理システム９４０の外部にあってもよい。メモリ９８０は、処理システム９８０及び／又はマルチチャネル電力制御装置９１０の動作に関する、動作設定又は動作命令を格納するように構成されてもよい。
【０１３３】
図１１を参照すると、他の例示的な電力制御システム１０００が図示されている。電力制御システム１０００は、マルチチャネル電力制御装置１０１０と、マルチチャネル電力制御装置１０１０に入力電力を供給するように構成された電源装置（図示せず）と、マルチチャネル電力制御装置１０１０の処理システムと通信するプログラミング装置１０２０と、マルチチャネル電力変換器１０３０と、コネクタボード１０４０とを含む。
【０１３４】
プログラミング装置１０２０は、マルチチャネル電力制御装置１０１０を動作させてもよい。プログラミング装置１０２０は、さらに、マルチチャネル電力制御装置１０１０の動作設定をプログラムし、設定するように構成されてもよい。
【０１３５】
マルチチャネル電力制御装置１０１０は、複数の出力チャネルを含み、各出力チャネルは、マルチチャネル電力制御装置１０１０によって生成される出力電力を出力するように構成される。
【０１３６】
マルチチャネル電力変換器１０３０は、マルチチャネル電力制御装置１０１０に動作可能に結合され、マルチチャネル電力制御装置１０１０によって生成される複数の出力電力を受け取るように構成される。マルチチャネル電力変換器１０３０は、さらに、受け取った出力電力の電力レベルを変換、調整、又は修正するように構成される。例えば、マルチチャネル電力変換器１０３０は、受け取った出力電力のうちの一つを、第１の電力レベルから、第２の電力レベルとは異なる第２の電力レベルに変換してもよい。マルチチャネル電力変換器１０３０は、受け取った出力電力の電圧レベル、電流レベル、又は電圧レベルと電流レベルの両方を調整してもよい。
【０１３７】
マルチチャネル電力変換器１０３０は、複数の電力変換器を備えてもよい。ある例では、マルチチャネル電力変換器１０３０の各電力変換器は、マルチチャネル電力制御装置１０１０の出力電力のうちの一つで動作するように構成される。マルチチャネル電力変換器１０３０の電力変換器は同一であってもよいし、異なるものであってもよく、独立して動作してもよい。
【０１３８】
ある例ではマルチチャネル電力変換器１０３０は、複数の高電圧ＤＣ−ＤＣコンバータを含み、高電圧ＤＣ−ＤＣコンバータは、受け取った出力電気電力の電圧を、例えば、最大５００ボルトまで増加させるように構成されてもよい。ある例では、マルチチャネル電力変換器１０３０は、ＸＰ  ＰｏｗｅｒからのＱ０５変換器である。
【０１３９】
ある例では、マルチチャネル電力変換器１０３０は、受け取った出力電力の極性を調整するように構成される。例えば、マルチチャネル電力変換器１０３０は、一又は複数の出力電力の電圧（又は電流）の極性を正から負に、又はその逆に切り替えてもよい。これは、ＳｐｅｌｌｍａｎのＭＸ型高電圧ＤＣ−ＤＣコンバータを使用して行われてもよい。
【０１４０】
非常に低い温度における量子スピン又は質量分光などの、ある例示的な応用において、電力制御システム１０００は量子状態を制御するために、５００ボルト〜１０００ボルトなどの高い電圧を、低電流で提供する必要がある場合がある。マルチチャネル電力変換器１０３０はそのような用途に必要な電圧バイアス制御を提供するように、出力電力を調整するために使用されてもよい。
【０１４１】
マルチチャネル電力制御装置１０１０の処理システムは、マルチチャネル電力変換器１０３０の動作を制御するように構成されてもよい。例えば、処理システムは、マルチチャネル電力変換器１０３０を制御して、一又は複数の出力電力の極性を切り替えるか、又はマルチチャネル電力変換器１０３０の出力電力レベル又は利得係数を設定するように構成されてもよい。処理システムは、マルチチャネル電力変換器１０３０の複数の電力変換器を個別かつ独立して制御するための一又は複数の制御信号を生成してもよい。
【０１４２】
コネクタボード１０４０は、マルチチャネル電力変換器１０３０の出力チャネルに動作可能に結合される。コネクタボード１０４０は、単一ピンコネクタ及び／又は複数ピンコネクタを備えてもよい。各コネクタは、マルチチャネル電力変換器１０３０の一又は複数の出力チャネルに動作可能に結合されて、一又は複数の出力チャネルによって出力される、変換された出力電力へのアクセスを提供してもよい。
【０１４３】
図１２を参照すると、他の例の電力制御システム１１００が図示されている。電力制御システム１１００は、複数のマルチチャネル電力制御装置１１１０と、電源装置１１２０とを含む。マルチチャネル電力制御装置１１１０は、デイジーチェーン接続されるか又は共に線形直列に接続される。
【０１４４】
各マルチチャネル電力制御装置１１１０は入力電力を受け取り、複数の出力電力を生成するように構成される。電源装置１１２０は、第１のマルチチャネル電力制御装置に接続され、入力電力を供給する。第１のマルチチャネル電力制御装置によって生成される出力電力の一部は、第１のマルチチャネル電力制御装置に動作可能に接続される第２のマルチチャネル電力制御装置に供給される。第１のマルチチャネル電力制御装置から供給される出力電力は、第２のマルチチャネル電力制御装置に対する入力電力となる。
【０１４５】
マルチチャネル電力制御装置１１１０は、独立して動作してもよく、又は互いに協働してもよく、又は相乗的であってもよい。ある例では、各マルチチャネル電力制御装置１１１０は、それ自体の処理システムを有する。他の例では、マルチチャネル電力制御装置１１１０がすべてのマルチチャネル電力制御装置１１１０の動作を制御する集中処理システムを有する。
【０１４６】
デイジーチェーンマルチチャネル電力制御装置は、ユーザが、電力制御システムによって提供される出力電力又は出力チャネルの数を拡張することを可能にする。他の例では、上述の拡張器は、単一のマルチチャネル電力制御装置によって提供される出力電力又は出力チャネルの数を拡張するために、デイジーチェーン接続されてもよい。
【０１４７】
図１３を参照すると、マルチチャネル電力制御装置又は電力制御システムと共に用いられる例示的な処理システム１２００が示されている。具体的には、処理システム１２００は、一般に、バス又はバスのグループ１２１０を介して互いに結合された、少なくとも一つのプロセッサ１２０２、又は、一又は複数の処理ユニット、メモリ１２０４、少なくとも一つの入力装置１２０６、及び少なくとも一つの出力装置１２０８を含む。特定の実施形態では、入力装置１２０６及び出力装置１２０８が同一の装置であってもよい。インターフェイス１２１２は、また、処理システム１２００を一又は複数の周辺装置に結合するために設けられてもよく、例えばインターフェイス１２１２はＰＣＩカード又はＰＣカードであってもよい。少なくとも一つのデータベース１２１６を収容する少なくとも一つの記憶装置１２１４が設けられてもよい。メモリ１２０４は、任意の形態の記憶装置、例えば、揮発性又は不揮発性メモリ、ソリッドステート記憶装置、磁気装置などであってもよい。プロセッサ１２０２は、例えば、処理システム１２００内の異なる機能を処理するために、複数の異なる処理装置を含んでもよい。
【０１４８】
入力装置１２０６は、入力データ１２１８を受信し、例えば、キーボード、ペンのような装置又はマウスなどのポインタ装置、マイクロフォンなどの音声制御起動用のオーディオ受信装置、モデム又は無線データアダプタなどのデータ受信器又はアンテナ、データ取得カード等を含んでもよい。入力データ１２１８は、例えば、ネットワークを介して受信されたデータと共に、キーボード命令などの異なる発信元から来てもよい。出力装置１２０８は、出力データ１２２０を提供又は生成し、例えば、出力データ１２２０が可視要素である場合の表示装置又はモニタ、出力データ１２２０が印刷される場合のプリンタ、ＵＳＢポートなどのポート、周辺部品アダプタ、モデム又はワイヤレスネットワークアダプタなどのデータ送信機又はアンテナなどを含んでもよい。出力データ１２２０は、異なる出力装置、例えば、モニタ上の視覚表示装置からネットワークに送信されるデータと共に読み出され、区別されてもよい。ユーザは、データ出力、又はデータ出力の解釈を、例えば、モニタ上又はプリンタを用いて見ることができる。記憶装置１２１４は、任意の形態のデータ又は情報記憶手段、例えば、揮発性又は不揮発性メモリ、ソリッドステート記憶装置、磁気装置などとしてもよい。
【０１４９】
使用時には、処理システム１２００は、有線又は無線通信手段を介して、少なくとも一つのデータベース１２１６に、データ又は情報を記憶及び／又は取得できるように構成される。インターフェイス１２１２は、処理ユニット１２０２と、特殊な目的を果たすことができる周辺コンポーネントと、の間の有線及び／又は無線通信を可能にしてもよい。プロセッサ１２０２は、入力装置１２０６を介して入力データ１２１８として命令を受信し、出力装置１２０８を利用することによって、処理された結果又は他の出力をユーザに表示することができる。複数の入力装置１２０６及び／又は出力装置１２０８が設けられてもよい。当然ながら、処理システム１２００は、任意の形態の端末、サーバ、特殊化されたハードウェア、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ等であってもよい。
【０１５０】
上述のマルチチャネル電力制御装置及び／又は電力制御システムは、以下の有利な効果を提供することができる。
１）再構成可能なマルチコネクタボードは、アナログ又はデジタル構成を用いてチャネル再構成を可能にする。
２）調整可能な直流入力は、過電圧／電力保護のために直流出力に相関する。
３）各チャネルでのオーバーシュート／過電圧を避けるために、インパルス応答制御を改善するためのフィードバックを用いた自動システム識別。
４）システムのより高い柔軟性及び再構成可能性を提供することができる出力増幅のデジタル構成可能性。
５）モジュラーソフトウェア制御機能は、拡張可能（スケーラブル）な自動制御を可能にする。
６）グラフィカル・ユーザー・インターフェース（ＧＵＩ）を介して構成を固定、保存、及びロードする方法。
７）ルックアップテーブル構成を用いて、電圧バンク構成用のソフトウェアライブラリを用いた容易な構成を可能にする。
８）いかなる物理的な接続の変更なしに、デジタル極性切替を有効にする。
９）複数の電圧入力変換器又は変圧器よりむしろ単一の直流入力を要求する。
１０）スタンドアロンアプリケーション又はオートメーションを複数のチャネル設定により有効にする。
１１）リアルタイムモニタリングにより、各チャネルの電流及び電圧モードに対するデジタルスイッチングを有効にする。
１２）初期電圧及び／又は電流スパイクを避けるために、リレー構成を用いて提供される安全な初期設定を提供する。
【０１５１】
任意の実施形態はまた、個々に、又は二つ以上の部分、要素、ステップ及び／又は特徴の任意の組合せによって、本明細書で参照又は示される部分、要素、ステップ及び／又は特徴を広く含むといえる。また、本発明が関係する当技術分野で既知の同等物を有する特定の整数が言及され、このような既知の同等物は、個々に記載されているかのように本明細書に組み込まれるものとみなされる。
【０１５２】
好ましい実施形態を詳細に説明したが、当然ながら、本発明の範囲から逸脱することなく、多くの修正、変更、置換、又は変更が当業者には明らかである。
【０１５３】
本明細書及び以下の特許請求の範囲全体にわたって、文脈上必要のない限り、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」及び「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」又は「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」などの変形は、当然ながら、一定の整数、ステップ、又は整数もしくはステップのグループを含むが、任意の他の整数、ステップ、又は整数もしくはステップのグループを排除しないことを意味する。
【図１】
2021509567.tif 000003
【図２】
2021509567.tif 000004
【図３】
2021509567.tif 000005
【図４】
2021509567.tif 000006
【図５】
2021509567.tif 000007
【図６】
2021509567.tif 000008
【図７】
2021509567.tif 000009
【図８】
2021509567.tif 000010
【図９】
2021509567.tif 000011
【図１０】
2021509567.tif 000012
【図１１】
2021509567.tif 000013
【図１２】
2021509567.tif 000014
【図１３】
2021509567.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】令和1年10月24日(2019.10.24)
【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】
マルチチャネル電力制御装置であって、
一又は複数のデジタル制御信号を生成するように構成された処理システムと、
前記処理システムに操作可能に結合される一又は複数の拡張器であって、各拡張器が複数の出力チャネルを含むとともに、
前記一又は複数の前記デジタル制御信号のうちの一つの前記デジタル制御信号を受信し、
入力電力を受け付けるように構成された拡張器と、を含み、
一又は複数の前記拡張器の各拡張器は、
前記拡張器によって受信されたデジタル信号を複数のアナログ中間信号に変換し、各アナログ中間信号が前記拡張器の複数の前記出力チャネルのうちの一つと関連付けられる、デジタルアナログコンバータと、
前記入力電力によって給電される複数の信号調節器と、を含み、
複数の前記信号調節器の各信号調節器は、
複数の前記アナログ中間信号のうちの一つのアナログ信号の電気特性を調整することによって出力電力を生成し、
前記拡張器の複数の前記出力チャネルのうちの一つに前記出力電力を供給する、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
前記電気特性は、前記中間信号の一又は複数の電圧及び電流を含む、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
複数の前記信号調節器のうちの少なくとも一つの信号調節器は、前記アナログ中間信号の電圧及び電流を独立して調整するための電圧調節段と電流調節段とを含む、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
前記マルチチャネル電力制御装置は、前記複数のアナログ中間信号の各アナログ中間信号を複数の前記信号調節器のうちの一つの信号調節器に伝送するように構成された切替器をさらに含む、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
前記処理システムは、さらに、
複数の前記アナログ中間信号のうちの一つのアナログ中間信号を選択し、
複数の前記信号調節器のうちの一つの信号調節器を選択し、
選択された前記アナログ中間信号を選択された前記信号調節器に伝送するように前記切替器を制御する、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
一又は複数の前記拡張器のうちの少なくとも一つの拡張器は、電流源である、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
前記電流源が受信した前記デジタル制御信号によって制御され、受信した前記デジタル制御信号に基づいて出力電流を生成する、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項８】
請求項６又は請求項７に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
前記電流源が前記入力電力によって給電される、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
一又は複数の前記拡張器のうちの少なくとも一つの拡張器は、複数の前記出力電力の電気特性を測定するように構成された複数の測定機器をさらに含む、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
測定された電気特性は、複数の前記出力電力のうちの一又は複数の電圧及び電流を含む、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項１１】
請求項９又は請求項１０に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
前記処理システムは、さらに、一又は複数の前記拡張器の複数の前記出力電力を監視し、
一又は複数の前記拡張器の動作パラメータを調整し、それぞれの複数の前記出力電力の値を修正する、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
前記入力電力の一部を受け取り、前記一部を第１の電力レベルから前記処理システムに電力を供給するための第２の電力レベルに変換するように構成された電力変換器をさらに含む、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
前記処理システムのためのブートローダを記憶するように構成されたメモリをさらに含む、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
前記メモリは、処理システムの外部に設けられる、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
前記入力電力を生成するように構成された電源装置をさらに含む、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
前記電源装置は直流電源である、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
前記電源装置は、電池、燃料電池、及び太陽電池のうちの一つである、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項１８】
請求項１から請求項１７のいずれか一項に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
一又は複数の拡張器の前記出力チャネルは、空間的に標準的なコネクタ構成に配置される、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項１９】
請求項１から請求項１８のいずれか一項に記載のマルチチャネル電力制御装置であって、
一又は複数の前記拡張器の各拡張器が、前記拡張器からの前記処理システムの結合及び／又は分離を容易にする、
マルチチャネル電力制御装置。
【請求項２０】
電力制御システムであって、
請求項１に記載のマルチチャネル電力制御装置と、
前記マルチチャネル電力制御装置に前記入力電力を供給するように構成された電源装置と、
前記処理システムと通信するプログラミング装置とを含み、
前記プログラミング装置は、前記処理システムの動作設定を設定する、
電力制御システム。
【請求項２１】
請求項２０に記載の電力制御システムであって、
前記電源装置は直流電源である、
電力制御システム。
【請求項２２】
請求項２０に記載の電力制御システムであって、
前記電源装置が交流電源であり、前記電力制御システムは、前記入力電力を、前記マルチチャネル電力制御装置に供給する前に、交流電力から直流電力に変換するように構成されたＡＣ−ＤＣコンバータをさらに含む、
電力制御システム。
【請求項２３】
請求項２０から請求項２２のいずれか一項に記載の電力制御システムであって、
前記電力制御システムは、前記マルチチャネル電力制御装置に動作可能に結合されたセンサをさらに含み、
前記センサは、
前記マルチチャネル電力制御装置の近傍の環境の環境特性を測定し、
測定された前記環境特性を示す信号を前記処理システムに供給する、
電力制御システム。
【請求項２４】
請求項２３に記載の電力制御システムであって、
前記処理システムは、さらに、測定された前記環境特性を示す前記信号の受信に応じて、一又は複数の前記拡張器の動作パラメータを調整して、それぞれの複数の前記出力電力の値を修正する、
電力制御システム。
【請求項２５】
請求項２３又は請求項２４に記載の電力制御システムであって、
前記センサは、複数の前記出力電力のうちの一つの出力電力によって給電される、
電力制御システム。
【請求項２６】
請求項２３から請求項２５のいずれか一項に記載の電力制御システムであって、
前記センサは、温度センサ、湿度センサ、及び速度センサのうちの一つである、
電力制御システム。
【請求項２７】
請求項２０から請求項２６のいずれか一項に記載の電力制御システムであって、
前記電力制御システムは、複数の前記出力チャネルの一又は複数の出力チャネルに動作可能に結合される電気ケーブルコネクタを備えたコネクタボードをさらに含む、
電力制御システム。
【請求項２８】
請求項２０から請求項２７のいずれか一項に記載の電力制御システムであって、
電力制御システムは、複数の前記出力電力のうちの一つの出力電力を受け取り、受け取った前記出力電力の電力レベルを調整するように構成された電力変換器をさらに含む、
電力制御システム。
【請求項２９】
請求項２０から請求項２８のいずれか一項に記載の電力制御システムであって、
前記マルチチャネル電力制御装置は第１のマルチチャネル電力制御装置であって、前記電力制御システムは第１のマルチチャネル電力制御装置に動作可能に結合された第２のマルチチャネル電力制御装置をさらに含み、前記第２のマルチチャネル電力制御装置の入力電力は前記第１のマルチチャネル電力制御装置の複数の前記出力電力のうちの一つの出力電力によって供給される、
電力制御システム。
【請求項３０】
請求項１に記載の第１のマルチチャネル電力制御装置と、請求項１に記載の第２のマルチチャネル電力制御装置と、を含む電力制御システムであって、
前記第２のマルチチャネル電力制御装置の入力電力は、前記第１のマルチチャネル電力制御装置の複数の前記出力電力のうちの一つの出力電力によって供給される、
電力制御システム。
【国際調査報告】
2021509567.tif 000016
2021509567.tif 000017
2021509567.tif 000018