(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサの出力電圧変動に伴う前記コンデンサのデジタル出力電圧のリンギングを検出するリンギング検出部と、
前記リンギング検出部により検出された前記リンギングを基に、前記コンデンサの寿命を示す信号を生成する生成部とを有し、
前記リンギング検出部は、前記リンギングの数を検出し、
前記生成部は、前記リンギングの数が閾値より多い場合には、前記コンデンサの寿命を示す信号を生成することを特徴とするコンデンサ寿命診断装置。
【請求項２】
コンデンサの出力電圧変動に伴う前記コンデンサのデジタル出力電圧のリンギングを検出するリンギング検出部と、
前記リンギング検出部により検出された前記リンギングを基に、前記コンデンサの寿命を示す信号を生成する生成部とを有し、
前記リンギング検出部は、前記リンギングの周期を検出し、
前記生成部は、前記リンギングの周期が閾値より短い場合には、前記コンデンサの寿命を示す信号を生成することを特徴とするコンデンサ寿命診断装置。
【請求項３】
コンデンサの出力電圧変動に伴う前記コンデンサのデジタル出力電圧のリンギングを検出するリンギング検出部と、
前記リンギング検出部により検出された前記リンギングを基に、前記コンデンサの寿命を示す信号を生成する生成部とを有し、
前記リンギング検出部は、前記リンギングが第１の値より大きくなってから、前記リンギングが前記リンギングの最大値に基づく第２の値より小さくなるまでの時間を検出し、
前記生成部は、前記検出された時間が閾値より短い場合には、前記コンデンサの寿命を示す信号を生成することを特徴とするコンデンサ寿命診断装置。
【請求項４】
コンデンサの出力電圧変動に伴う前記コンデンサのデジタル出力電圧のリンギングを検出するリンギング検出部と、
前記リンギング検出部により検出された前記リンギングを基に、前記コンデンサの寿命を示す信号を生成する生成部と、
前記コンデンサに電力を供給するスイッチと、
前記コンデンサのデジタル出力電圧が目標値に近づくように前記スイッチの制御パルスのデューティ比を演算するデューティ比演算部と、
前記演算されたデューティ比を１パルス又は複数パルスだけ変更し、前記変更されたデューティ比を基に前記スイッチの制御パルスを生成するパルス生成部とを有し、
前記リンギングの周期は、前記スイッチのスイッチング周期より長く、
前記リンギング検出部は、前記デューティ比の変更に伴う前記コンデンサのデジタル出力電圧のリンギングを検出することを特徴とするコンデンサ寿命診断装置。
【請求項５】
コンデンサの出力電圧変動に伴う前記コンデンサのデジタル出力電圧のリンギングを検出するリンギング検出部と、
前記リンギング検出部により検出された前記リンギングを基に、前記コンデンサの寿命を示す信号を生成する生成部と、
前記コンデンサに電力を供給するスイッチと、
前記コンデンサのデジタル出力電圧が目標値に近づくように前記スイッチの制御パルスのデューティ比を演算するデューティ比演算部と、
前記演算されたデューティ比を基に前記スイッチの制御パルスを生成するパルス生成部と、
前記コンデンサの寿命を示す信号が生成された場合には、前記デューティ比演算部の応答時間が遅くなるように制御する制御部とを有し、
前記リンギングの周期は、前記スイッチのスイッチング周期より長いことを特徴とするコンデンサ寿命診断装置。
【請求項６】
コンデンサの出力電圧変動に伴う前記コンデンサのデジタル出力電圧のリンギングを検出するリンギング検出部と、
前記リンギング検出部により検出された前記リンギングを基に、前記コンデンサの寿命を示す信号を生成する生成部と、
前記コンデンサから電源電圧が供給されるサーバとを有し、
前記サーバは、前記コンデンサの寿命を示す信号に応じて仮想マシンを割り当てることを特徴とするコンデンサ寿命診断装置。
【請求項７】
コンデンサの出力電圧変動に伴う前記コンデンサのデジタル出力電圧のリンギングを検出するリンギング検出部と、
前記リンギング検出部により検出された前記リンギングを基に、前記コンデンサの寿命を示す信号を生成する生成部と、
前記コンデンサに電力を供給するスイッチと、
前記コンデンサのデジタル出力電圧が目標値に近づくように前記スイッチの制御パルスを生成するパルス生成部と、
前記コンデンサの寿命を示す信号が生成された場合には、前記コンデンサの出力電圧が一定になるように前記パルス生成部を制御する制御部とを有し、
前記リンギングの周期は、前記スイッチのスイッチング周期より長いことを特徴とするコンデンサ寿命診断装置。
【請求項８】
リンギング検出部により、コンデンサの出力電圧変動に伴う前記コンデンサのデジタル出力電圧のリンギングの数を検出し、
生成部により、前記検出された前記リンギングの数が閾値より多い場合には、前記コンデンサの寿命を示す信号を生成することを特徴とするコンデンサ寿命診断方法。
【請求項９】
コンデンサの出力電圧変動に伴う前記コンデンサのデジタル出力電圧のリンギングの数を検出し、
前記検出された前記リンギングの数が閾値より多い場合には、前記コンデンサの寿命を示す信号を生成する、
処理をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンデンサ寿命診断装置、コンデンサ寿命診断方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
直流カット用コンデンサ及び絶縁トランスにより電解コンデンサのリップル電圧検出回路を構成する電解コンデンサ劣化判定回路が知られている（特許文献１参照）。ＬＣ同調回路は、リップル電圧検出信号を正弦波形として検出する。直流化回路は、正弦波検出信号を直流化する。劣化判定部は、直流化信号と基準信号を比較する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２４８０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電源装置では、電解コンデンサのリップルを小さくすることが望まれているため、リップルは小さい。リップルが小さいと、リップルを基に電解コンデンサの劣化を高精度で判定することが困難である。
【０００５】
１つの側面では、本発明の目的は、コンデンサの寿命を高精度で診断することができるコンデンサ寿命診断装置、コンデンサ寿命診断方法及びプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
コンデンサ寿命診断装置は、コンデンサの出力電圧変動に伴う前記コンデンサのデジタル出力電圧のリンギングを検出するリンギング検出部と、前記リンギング検出部により検出された前記リンギングを基に、前記コンデンサの寿命を示す信号を生成する生成部とを有し、前記リンギング検出部は、前記リンギングの数を検出し、前記生成部は、前記リンギングの数が閾値より多い場合には、前記コンデンサの寿命を示す信号を生成する。
【発明の効果】
【０００７】
１つの側面では、コンデンサの寿命を高精度で診断することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態による電源システムの構成例を示す図である。
【図２】図２は、マイコンがプログラムを実行することによる機能を示すブロック図である。
【図３】図３（Ａ）はゲート電圧の波形を示す図であり、図３（Ｂ）、（Ｄ）及び（Ｅ）は出力電圧の波形を示す図であり、図３（Ｃ）は出力電流の波形を示す図である。
【図４】図４（Ａ）〜（Ｃ）は、電解コンデンサの説明図である。
【図５】図５（Ａ）〜（Ｃ）は、アナログ制御の補償器を使用した場合のＥＳＲの増加の影響を説明するための図である。
【図６】図６（Ａ）〜（Ｃ）は、図１及び図２の電源装置のＥＳＲの増加の影響を説明するための図である。
【図７】図７（Ａ）〜（Ｄ）は電解コンデンサの出力電圧の波形を示す図であり、図７（Ｅ）〜（Ｈ）はローパスフィルタの出力電圧の波形を示す図である。
【図８】図８は、図２のリンギング評価部の例を示す図である。
【図９】図９は、デジタル出力電圧の波形を示す図である。
【図１０】図１０（Ａ）及び（Ｂ）は、リンギング評価部の処理例を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、第２の実施形態によるリンギング評価部の例を示す図である。
【図１２】図１２は、デジタル出力電圧の波形を示す図である。
【図１３】図１３は、リンギング評価部の処理例を示すフローチャートである。
【図１４】図１４（Ａ）及び（Ｂ）は、第３の実施形態による電源装置を説明するための図である。
【図１５】図１５（Ａ）はデューティ比に相当する電圧を示す図であり、図１５（Ｂ）は電解コンデンサの出力電圧の波形を示す図であり、図１５（Ｃ）はローパスフィルタが出力する電圧の波形を示す図である。
【図１６】図１６は、縮小率の決定方法を説明するための図である。
【図１７】図１７（Ａ）及び（Ｂ）は、マイコンの処理例を示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、第４の実施形態による電源システムの構成例を示す図である。
【図１９】図１９（Ａ）は管理サーバの処理例を示すフローチャートであり、図１９（Ｂ）は電源装置の処理例を示すフローチャートである。
【図２０】図２０（Ａ）〜（Ｃ）は、第５の実施形態による電源システムを説明するための図である。
【図２１】図２１（Ａ）はサーバの処理例を示すフローチャートであり、図２１（Ｂ）は管理サーバの処理例を示すフローチャートであり、図２１（Ｃ）は電源装置の処理例を示すフローチャートである。
【図２２】図２２（Ａ）及び（Ｂ）は、第６の実施形態による電源システムを説明するための図である。
【図２３】図２３（Ａ）はサーバの処理例を示すフローチャートであり、図２３（Ｂ）は管理サーバの処理例を示すフローチャートであり、図２３（Ｃ）は電源装置の処理例を示すフローチャートである。
【図２４】図２４（Ａ）〜（Ｃ）は、第７の実施形態による電源システムを説明するための図である。
【図２５】図２５（Ａ）は管理サーバの処理例を示すフローチャートであり、図２５（Ｂ）は電源装置の処理例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態による電源システムの構成例を示す図である。電源システムは、電源装置１００及びサーバ３００を有する。電源装置１００は、直流（ＤＣ）−直流（ＤＣ）電源装置であり、コンデンサ寿命診断装置を含む。電源装置１００は、直流電源１１１、ｎチャネル電界効果トランジスタ１１２、トランス１１３、ダイオード１１６，１１７、インダクタ１１８、電解コンデンサ１１９、電流検出部１２０、及び電圧検出部１２１を有する。さらに、電源装置１００は、コンデンサ寿命診断装置として、アラーム出力部１２２、目標電圧部１２３、ゲイン部１２４、アナログデジタル変換器１２５、ローパスフィルタ１２６、ゲイン部１２７、アナログデジタル変換器１２８、及びマイコン１２９を有する。
【００１０】
トランス１１３は、一次巻線１１４及び二次巻線１１５を含む。電界効果トランジスタ１１２は、窒化ガリウム（ＧａＮ）の高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ：High Electron Mobility Transistor）が好ましいが、ＭＯＳ電界効果トランジスタでもよい。ＨＥＭＴは、高耐圧及び高速スイッチングの利点がある。電源装置１００は、直流電源１１１の直流電圧を降圧し、降圧した直流電圧をサーバ３００に電源電圧として供給する。なお、電源装置１００は、サーバ３００以外の電子機器に直流電圧を供給してもよい。また、電源装置１００の前段として、ＡＣ電力をＤＣ電力に変換するＡＣ／ＤＣ電源回路が接続されていてもよい。
【００１１】
直流電源１１１は、例えば４００Ｖの直流電圧を出力する。トランス１１３の一次巻線１１４は、直流電源１１１の正極端子及び電界効果トランジスタ１１２のドレイン間に接続される。電界効果トランジスタ１１２は、ゲートがマイコン１２９に接続され、ソースが直流電源１１１の負極端子に接続される。二次巻線１１５は、ダイオード１１６のアノード及びノードＮ２間に接続される。ノードＮ２は、グランド電位ノードである。ダイオード１１６のカソードは、ノードＮ１に接続される。ダイオード１１７は、アノードがノードＮ２に接続され、カソードがノードＮ１に接続される。インダクタ１１８は、ノードＮ１及びＮ３間に接続される。電解コンデンサ１１９は、ノードＮ２及びＮ３間に接続される。
【００１２】
トランス１１３は、一次巻線１１４の電圧を変圧し、変圧した電圧を二次巻線１１５に出力する。具体的には、一次巻線１１４に電圧が印加されると、二次巻線１１５には一次巻線１１４の電圧より低い電圧が発生する。ダイオード１１６及び１１７は、整流回路であり、二次巻線１１５の電圧を整流する。
【００１３】
インダクタ１１８及び電解コンデンサ１１９は、平滑化回路であり、ノードＮ１の電圧を平滑化し、平滑化した電圧を出力する。電解コンデンサ１１９の出力電圧は、例えば１２Ｖの直流電圧であり、サーバ３００に電源電圧として供給される。サーバ３００は、電源装置１００に対する負荷である。
【００１４】
電流検出部１２０は、電解コンデンサ１１９の出力電流Ｉｏを検出する。電圧検出部１２１は、電解コンデンサ１１９の出力電圧Ｖｏを検出する。
【００１５】
ローパスフィルタ１２６は、出力電圧Ｖｏのうちのカットオフ周波数より高い周波数の成分を減衰させて出力する。ゲイン部１２７は、ローパスフィルタ１２６の出力電圧にゲインｋ１を乗じた電圧を出力する。アナログデジタル変換器１２８は、ゲイン部１２７の出力電圧をアナログからデジタルに変換し、デジタル出力電圧Ｖｄ１をマイコン１２９に出力する。
【００１６】
目標電圧部１２３は、目標電圧Ｖｔを出力する。目標電圧Ｖｔは、例えば１２Ｖである。ゲイン部１２４は、目標電圧Ｖｔにゲインｋ２を乗じた電圧を出力する。アナログデジタル変換器１２５は、ゲイン部１２４の出力電圧をアナログからデジタルに変換し、デジタル目標電圧Ｖｄ２をマイコン１２９に出力する。
【００１７】
マイコン１２９は、コンピュータであり、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）１３１、タイマ１３２、ＲＯＭ１３３及びＲＡＭ１３４を有する。ＤＳＰ１３１は、デジタル信号処理を行う。タイマ１３２は、タイマ値のカウントを行う。ＲＯＭ１３３は、プログラム等を記憶する。ＲＡＭ１３４は、ＤＳＰ１３１のワーキング領域である。ＤＳＰ１３１は、ＲＯＭ１３３内のプログラムを実行することにより、各種処理を行う。
【００１８】
電界効果トランジスタ１１２のゲートには、高周波数パルスのゲート電圧Ｖｇが入力される。マイコン１２９は、デジタル出力電圧Ｖｄ１に応じて、電界効果トランジスタ１１２のゲート電圧Ｖｇのパルス幅を制御する。具体的には、マイコン１２９は、デジタル出力電圧Ｖｄ１がデジタル目標電圧Ｖｄ２より低ければ電界効果トランジスタ１１２のゲート電圧Ｖｇのパルス幅を広くし、デジタル出力電圧Ｖｄ１がデジタル目標電圧Ｖｄ２より高ければ電界効果トランジスタ１１２のゲート電圧Ｖｇのパルス幅を狭くする。これにより、電解コンデンサ１１９の出力電圧Ｖｏが目標電圧Ｖｔ（例えば１２Ｖ）になるようなフィードバック制御が行われる。
【００１９】
また、マイコン１２９は、デジタル出力電圧Ｖｄ１を基に、電解コンデンサ１１９の寿命を診断し、電解コンデンサ１１９の寿命を示す信号をアラーム出力部１２２に出力する。
【００２０】
図２は、マイコン１２９がプログラムを実行することによる機能を示すブロック図である。マイコン１２９は、プログラムのモジュールとして、減算部２０１、補償器２０２、パルス幅変調（ＰＷＭ）部２０３、及びリンギング評価部２０４を有する。減算部２０１は、デジタル目標電圧Ｖｄ２からデジタル出力電圧Ｖｄ１を減算し、その減算結果を出力する。補償器２０２は、減算部２０１の出力値を基に、デューティ比を演算する。以下、図３（Ａ）を参照しながら、デューティ比について説明する。
【００２１】
図３（Ａ）は、電界効果トランジスタ１１２のゲート電圧Ｖｇのパルス波形を示す図である。時間Ｔ１は、ゲート電圧Ｖｇの周期であり、例えば１０μｓである。すなわち、時間Ｔ１は、電界効果トランジスタ１１２のスイッチング周期である。時間Ｔ１は、ハイレベル時間Ｔｏｎとローレベル時間Ｔｏｆｆの合計時間である。ハイレベル時間Ｔｏｎでは、電界効果トランジスタ１１２はオンし、ローレベル時間Ｔｏｆｆでは、電界効果トランジスタ１１２はオフする。ゲート電圧Ｖｇのデューティ比は、Ｔｏｎ／Ｔ１である。補償器２０２は、デューティ比演算部であり、ゲート電圧Ｖｇのデューティ比を演算する。ＰＷＭ部２０３は、補償器２０２が出力するデューティ比を基に、パルス幅変調したゲート電圧Ｖｇを電界効果トランジスタ１１２のゲートに出力する。これにより、マイコン１２９は、デジタル出力電圧Ｖｄ１がデジタル目標電圧Ｖｄ２に近づくように、ゲート電圧Ｖｇを生成する。また、補償器２０２は、出力電圧Ｖｏの平均値である平均出力電圧Ｖａをリンギング評価部２０４に出力する。
【００２２】
図３（Ｂ）は、電解コンデンサ１１９の出力電圧Ｖｏの波形を示す図である。出力電圧Ｖｏは、目標電圧Ｖｔを中心に、リップルＲｐ及びスイッチングノイズＮｓを含む。リップルＲｐの周期Ｔ１は、図３（Ａ）のスイッチング周期Ｔ１と同じである。リップルＲｐは、電界効果トランジスタ１１２のスイッチング周期Ｔ１と同じ周期のノイズであり、約数十ｍＶである。スイッチングノイズＮｓは、電界効果トランジスタ１１２のスイッチング周期Ｔ１より短い周期のノイズであり、約数百ｍＶである。
【００２３】
図３（Ｃ）は、電解コンデンサ１１９の負荷（サーバ３００）が急変した場合の電解コンデンサ１１９の出力電流Ｉｏの波形を示す図である。例えば、負荷が軽くなると、出力電流Ｉｏが小さくなる。
【００２４】
図３（Ｄ）は、図３（Ｃ）の負荷急変に伴う電解コンデンサ１１９の出力電圧Ｖｏの変化を示す波形図であり、制御が安定している場合の出力電圧Ｖｏの応答例を示す。応答時間Ｔｒは、例えば２ｍｓであり、出力電圧Ｖｏの平均が目標電圧Ｖｔで安定するまでの時間である。負荷が急変すると、出力電圧Ｖｏも急変する。その場合、マイコン１２９がゲート電圧Ｖｇを制御することにより、出力電圧Ｖｏは、目標電圧Ｖｔに収束する。負荷急変に対する電圧変動量３０１は、負荷急変が起きた時の電圧変動の最大値である。
【００２５】
図３（Ｅ）は、図３（Ｃ）の負荷急変に伴う電解コンデンサ１１９の出力電圧Ｖｏの変化を示す波形図であり、制御が不安定である場合の出力電圧Ｖｏの応答例を示す。制御が不安定である場合、出力電圧Ｖｏは、リンギングＲｇを含む。リンギングＲｇは、図３（Ａ）の電界効果トランジスタ１１２のスイッチング周期Ｔ１より長い周期Ｔ２のノイズである。
【００２６】
図４（Ａ）は、電解コンデンサ１１９の構造例を示す図である。電解コンデンサ１１９は、陽極箔４０１、誘電体（Ａｌ2Ｏ3）４０２、電解液４０３、電解紙４０４、及び陰極箔４０５を有する。
【００２７】
図４（Ｂ）は、電解コンデンサ１１９の等化回路を示す図である。電解コンデンサ１１９は、インダクタ４１１、ダイオード４１２、コンデンサ４１３、抵抗４１４、抵抗４１５、ダイオード４１６、コンデンサ４１７、抵抗４１８、及びインダクタ４１９を有する。抵抗４１５は、等化直列抵抗（ＥＳＲ）である。
【００２８】
図４（Ｃ）は、時間経過に対する電解コンデンサ１１９の容量特性４２１及びＥＳＲ４１５の抵抗特性４２２を示す図であり、８５℃負荷試験の結果を示す。容量特性４２１は、時間経過に従い、電解液４０３の蒸発により、陽極箔４０１及び陰極箔４０５の有効面積が減少するため、電解コンデンサ１１９の容量値が減少する。ＥＳＲ４１５の抵抗特性４２２は、時間経過に従い、電解液４０３の蒸発により、陽極箔４０１及び陰極箔４０５の有効面積が減少し、電解液４０３の組成変化によって移動度が低下するため、ＥＳＲ４１５の抵抗値が増加する。電解コンデンサ１１９の寿命時には、電解コンデンサ１１９の容量特性４２１では容量値が数十％減少し、ＥＳＲ４１５の抵抗特性４２２では抵抗値が数倍増加する。電解コンデンサ１１９の寿命時には、電解コンデンサ１１９の容量特性４２１の変化は比較的小さく、ＥＳＲ４１５の抵抗特性４２２の変化は比較的大きい。したがって、電解コンデンサ１１９が劣化すると、電解コンデンサ１１９の容量特性４２１の変化よりも、ＥＳＲ４１５の抵抗特性４２２の変化の方が大きい。
【００２９】
図５（Ａ）〜（Ｃ）は、アナログデジタル変換器１２５及び１２８を用いずに、補償器２０２がアナログ制御の補償器である場合のＥＳＲ４１５の増加の影響を説明するための図である。図５（Ａ）は、電源装置１００の出力部の等化回路を示す図である。電解コンデンサ１１９は、ＥＳＲ４１５を有する。ＥＳＲ４１５は、時間経過に従い、抵抗値が増加する。抵抗５０１，５０２及びコンデンサ５０３は、図１のローパスフィルタ１２６に対応する。負荷抵抗５０４は、図１のサーバ３００に対応する。
【００３０】
図５（Ｂ）は電源装置１００の周波数に対するゲインの特性を示す図であり、図５（Ｃ）は電源装置１００の周波数に対する位相の特性を示す図である。特性５１１〜５１４は、ＥＳＲ４１５の抵抗値が異なる場合の特性である。特性５１１から特性５１４に向かって、ＥＳＲ４１５の抵抗値が大きくなる。ゼロクロス周波数は、ゲインが０になる周波数である。周波数ｆ１は、特性５１１のゼロクロス周波数である。周波数ｆ２は、特性５１４のゼロクロス周波数である。ゼロクロス周波数より低周波数側では、電源装置１００は応答可能であり、ゼロクロス周波数より高周波数側では、電源装置１００は応答不可能である。電界効果トランジスタ１１２は、スイッチング周波数が１００ｋＨｚであり、スイッチング周期Ｔ１が１０μｓである。ローパスフィルタ１２６は、カットオフ周波数がｆ３であり、カットオフ周波数ｆ３より高周波数の成分を減衰させる。ＥＳＲ４１５の抵抗値が大きくなるほど、ゲインが増加し、ゼロクロス周波数が高周波数側にシフトする。ＥＳＲ４１５の抵抗値が小さい特性５１１では、ゼロクロス周波数ｆ１における位相は約−１６５度であり、−１８０度に近いため、制御が不安定である。位相が−１８０度を超えると、発振する。これに対し、ＥＳＲ４１５の抵抗値が大きい特性５１４では、ゼロクロス周波数ｆ２における位相は約−９０度であり、−１８０度から離れているため、制御が安定である。
【００３１】
図６（Ａ）〜（Ｃ）は、図１及び図２の電源装置１００のＥＳＲ４１５の増加の影響を説明するための図である。アナログデジタル変換器１２５及び１２８が設けられ、補償器２０２は、デジタル制御の補償器である。図６（Ａ）は、マイコン１２９のデジタル制御を示す図である。マイコン１２９は、第１のスイッチング周期（１０μｓ）内のデジタル出力電圧ＳＭＰを基にデューティ比を演算し、最短でも、次周期である第２のスイッチング周期におけるゲート電圧Ｖｇのパルス幅を制御する。そのため、むだ時間Ｔ３が発生し、制御周波数で位相が３６０度（１０μｓ）遅れる。
【００３２】
図６（Ｂ）は電源装置１００の周波数に対するゲインの特性を示す図であり、図６（Ｃ）は電源装置１００の周波数に対する位相の特性を示す図である。特性６０１及び６０２は、ＥＳＲ４１５の抵抗値が異なる場合の特性である。特性６０１はＥＳＲ４１５の抵抗値が小さい場合の特性であり、特性６０２はＥＳＲ４１５の抵抗値が大きい場合の特性である。周波数ｆ４は、特性６０１のゼロクロス周波数である。周波数ｆ５は、特性６０２のゼロクロス周波数である。ＥＳＲ４１５の抵抗値が大きくなるほど、ゲインが増加し、ゼロクロス周波数が高周波数側にシフトする。ＥＳＲ４１５の抵抗値が小さい特性６０１では、ゼロクロス周波数ｆ４における位相は約−９０度であり、−１８０度から離れているため、制御が安定である。これに対し、ＥＳＲ４１５の抵抗値が大きい特性６０２では、ゼロクロス周波数ｆ５における位相は約−１５０度であり、−１８０度に近いため、制御が不安定である。
【００３３】
電界効果トランジスタ１１２は、スイッチング周波数が１００ｋＨｚであり、スイッチング周期Ｔ１が１０μｓである。ローパスフィルタ１２６は、カットオフ周波数がｆ３であり、カットオフ周波数ｆ３より高周波数の成分を減衰させる。カットオフ周波数ｆ３は、スイッチング周波数（１００ｋＨｚ）より低いので、ローパスフィルタ１２６は、図３（Ｂ）のリップルＲｐ及びスイッチングノイズＮｓを除去し、ゼロクロス周波数からカットオフ周波数ｆ３までの間の周波数のリンギングＲｇ（図３（Ｅ））を通過させる。
【００３４】
図７（Ａ）〜（Ｄ）は電解コンデンサ１１９の出力電圧Ｖｏの波形を示す図であり、図７（Ｅ）〜（Ｈ）はローパスフィルタ１２６の出力電圧の波形を示す図である。図７（Ａ）及び（Ｅ）は、ＥＳＲ４１５の抵抗値が初期抵抗値である場合の電圧を示す。図７（Ｂ）及び（Ｆ）は、ＥＳＲ４１５の抵抗値が初期抵抗値の２倍である場合の電圧を示す。図７（Ｃ）及び（Ｇ）は、ＥＳＲ４１５の抵抗値が初期抵抗値の３倍である場合の電圧を示す。図７（Ｄ）及び（Ｈ）は、ＥＳＲ４１５の抵抗値が初期抵抗値の４倍である場合の電圧を示す。
【００３５】
図７（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、電解コンデンサ１１９の出力電圧Ｖｏは、図３（Ｂ）のリップルＲｐ及びスイッチングノイズＮｓ並びに図３（Ｅ）のリンギングＲｇを含む。ローパスフィルタ１２６は、リップルＲｐ及びスイッチングノイズＮｓを除去し、リンギングＲｇを通過させる。その結果、図７（Ｅ）〜（Ｈ）に示すように、ローパスフィルタ１２６の出力電圧は、図３（Ｂ）のリップルＲｐ及びスイッチングノイズＮｓを含まず、図３（Ｅ）のリンギングＲｇを含む。ＥＳＲ４１５の抵抗値が大きくなるほど、リンギングＲｇが大きくなる。
【００３６】
図７（Ｄ）及び（Ｈ）に示すように、ＥＳＲ４１５の抵抗値が初期抵抗値の４倍になると、リンギングＲｇが顕著化し、電圧が収束しにくくなるが、出力電圧Ｖｏの変動のスペック（例えば１２±５％＝±６００ｍＶ）は満たしている。ただし、ＥＳＲ４１５の抵抗値が初期抵抗値の５倍になると、電源装置１００は発振し、電解コンデンサ１１９は保証スペックを外れ、寿命となる。
【００３７】
図２において、ローパスフィルタ１２６はリップルＲｐを除去するので、リンギング評価部２０４は、リップルＲｐを基に、電解コンデンサ１１９の寿命を診断することができない。そこで、リンギング評価部２０４は、補償器２０２から平均出力電圧Ｖａを入力し、デジタル出力電圧Ｖｄ１内のリンギングＲｇを評価し、リンギングＲｇが大きくなった時点で、電解コンデンサ１１９の寿命を示す信号をアラーム出力部１２２に出力する。アラーム出力部１２２は、発光ダイオード（ＬＥＤ）によりアラーム点灯し、ディスプレイによりアラーム表示し、スピーカによりアラーム音を鳴らすことができる。これにより、電源装置１００が故障する前に、電源装置１００の交換時期を通知することができる。
【００３８】
図８は、図２のリンギング評価部２０４の例を示す図である。図９は、デジタル出力電圧Ｖｄ１の波形を示す図であり、負荷変動により出力電流Ｉｏが−３０％変動した場合を示す。デジタル出力電圧９０１ａは、ＥＳＲ４１５の抵抗値が初期抵抗値である場合のデジタル出力電圧Ｖｄ１である。デジタル出力電圧９０１ｂは、ＥＳＲ４１５の抵抗値が初期抵抗値の２倍である場合のデジタル出力電圧Ｖｄ１である。デジタル出力電圧９０１ｃは、ＥＳＲ４１５の抵抗値が初期抵抗値の４倍である場合のデジタル出力電圧Ｖｄ１である。
【００３９】
平均部８０１は、補償器２０２から１周期前の平均出力電圧Ｖａを取得し、平均出力電圧Ｖａを減算部８０２に出力する。なお、平均部８０１は、デジタル出力電圧Ｖｏの平均値出力電圧Ｖａを演算し、平均値出力電圧Ｖａを減算部８０２に出力してもよい。減算部８０２は、デジタル出力電圧Ｖｄ１から平均出力電圧Ｖａを減算し、その減算結果を絶対値部８０３に出力する。なお、減算器８０２がデジタル出力電圧Ｖｄ１を取り込む周期を、スイッチング周期Ｔ１の１０倍にすることにより、リンギング評価部２０４の処理を軽減することができる。また、スイッチング周期Ｔ１の１０倍にしても、高精度でリンギングを検出することができる。絶対値部８０３は、減算部８０２の出力値の絶対値を電圧変動ΔＶとして出力する。比較部８０４は、電圧変動ΔＶと第１の閾値ＴＨ１とを比較する。電圧変動ΔＶが第１の閾値ＴＨ１より大きくなった時点で、平均部８０１は、補償器２０２から１周期前の平均出力電圧Ｖａを取り込む。
【００４０】
また、電圧変動ΔＶが第１の閾値ＴＨ１より大きい場合には、カウンタ８０９は、カウンタ値をリセットし、タイマ８１０は、タイマ値８２０のカウントを開始し、最大値検出部８０５は、電圧変動ΔＶの最大値を検出し、その検出した最大値を第２の閾値部８０６に出力する。例えば、タイマ８１０は、デジタル出力電圧９０１ｂの場合にはタイマ値８２０ｂのカウントを開始し、デジタル出力電圧９０１ｃの場合にはタイマ値８２０ｃのカウントを開始する。第２の閾値部８０６は、電圧変動ΔＶの最大値に係数（例えば０．５）を乗算した値を第２の閾値ＴＨ２として出力する。例えば、第２の閾値ＴＨ２ｂは、デジタル出力電圧９０１ｂの場合の第２の閾値ＴＨ２であり、第２の閾値ＴＨ２ｃは、デジタル出力電圧９０１ｃの場合の第２の閾値ＴＨ２である。
【００４１】
比較部８０７は、電圧変動ΔＶと第２の閾値ＴＨ２とを比較する。エッジ検出部８０８は、電圧変動ΔＶと第２の閾値ＴＨ２との大小関係が逆転する時点の電圧変動ΔＶの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジを検出する。カウンタ８０８は、最大値検出部８０５が最大値を検出した後、エッジ検出部８０８が検出した立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの数をカウントする。
【００４２】
比較部８１１は、タイマ８１０のタイマ値８２０と第３の閾値ＴＨ３とを比較する。第３の閾値ＴＨ３は、応答時間である。カウンタ８０９は、タイマ８１０のタイマ値８２０が第３の閾値ＴＨ３より大きくなると、カウントを停止する。例えば、カウンタ８０９のカウンタ値は、デジタル出力電圧９０１ｂの場合には１回であり、デジタル出力電圧９０１ｃの場合には１０回である。
【００４３】
比較部８１２は、カウンタ８０９のカウンタ値が第４の閾値ＴＨ４より大きい場合には、電解コンデンサ１１９の寿命を示す信号をアラーム出力部１２２に出力する。第４の閾値ＴＨ４は、例えば５回である。比較部８１２は、デジタル出力電圧９０１ｂの場合にはカウンタ８０９のカウンタ値（１回）が第４の閾値ＴＨ４（５回）より小さいので、電解コンデンサ１１９が劣化していないことを示す信号を出力する。また、比較部８１２は、デジタル出力電圧９０１ｃの場合にはカウンタ８０９のカウンタ値（１０回）が第４の閾値ＴＨ４（５回）より大きいので、電解コンデンサ１１９が劣化していることを示す信号を出力する。アラーム出力部１２２は、電解コンデンサ１１９が劣化していることを示す信号を入力すると、電源装置１００の交換を促すためのアラームを通知する。これにより、リンギング評価部２０４は、電解コンデンサ１１９の寿命を高精度で診断することができる。
【００４４】
図１０（Ａ）は、リンギング評価部２０４の処理例を示すフローチャートであり、コンデンサ寿命診断方法を示す。ステップＳ１００１では、リンギング評価部２０４は、電圧変動フラグの値を判定する。ここで、電圧変動フラグの初期値は０である。リンギング評価部２０４は、電圧変動フラグの値が０である場合には、ステップＳ１００２に処理を進める。ステップＳ１００２では、平均部８０１は、平均出力電圧Ｖａを取得する。次に、ステップＳ１００３では、減算部８０２及び絶対値部８０３は、電圧変動ΔＶを計算し、ステップＳ１００４に処理を進める。
【００４５】
図１０（Ｂ）は、ステップＳ１００３の電圧変動ΔＶの計算処理を示すフローチャートである。ステップＳ１０２１では、減算部８０２は、アナログデジタル変換器１２８からデジタル出力電圧Ｖｄ１を取得する。次に、ステップＳ１０２２では、リンギング評価部２０４は、変数ΔＶｏｌｄに電圧変動ΔＶを代入する。減算部８０２は、デジタル出力電圧Ｖｄ１から平均出力電圧Ｖａを減算する。絶対値部８０３は、その減算の結果の絶対値を電圧変動ΔＶとして演算する。
【００４６】
図１０（Ａ）において、ステップＳ１００４では、比較部８０４は、電圧変動ΔＶが第１の閾値ＴＨ１未満である場合には、ステップＳ１００１に処理を戻す。その後、ステップＳ１００４において、比較部８０４は、電圧変動ΔＶが第１の閾値ＴＨ１以上である場合には、ステップＳ１００５に処理を進める。ステップＳ１００５では、リンギング評価部２０４は、最大値取得フラグを１にセットし、電圧変動フラグを１にセットし、タイマ８１０のタイマ値８２０を０にリセットし、タイマ８１０のタイマ値８２０のカウントをスタートさせ、カウンタ８０９のカウンタ値を０にリセットする。その後、リンギング評価部２０４は、ステップＳ１００１に処理を戻す。
【００４７】
ステップＳ１００１では、リンギング評価部２０４は、電圧変動フラグが１であるので、ステップＳ１００６に処理を進める。ステップＳ１００６では、リンギング評価部２０４は、最大値取得フラグの値が１であるので、ステップＳ１００７に処理を進める。ステップＳ１００７では、減算部８０２及び絶対値部８０３は、上記の図１０（Ｂ）の処理を行うことにより、電圧変動ΔＶを計算する。次に、ステップＳ１００８では、最大値検出部８０５は、電圧変動ΔＶが増加中である場合には、ステップＳ１００１に処理を戻す。その後、ステップＳ１００８において、最大値検出部８０５は、電圧変動ΔＶの増加が終了した場合には、ステップＳ１００９に処理を進める。ステップＳ１００９では、最大値検出部８０５は、その増加終了前の電圧変動ΔＶｏｌｄを最大値として検出する。次に、第２の閾値部８０６は、最大値ΔＶｏｌｄに係数αを乗算することにより、第２の閾値ＴＨ２を演算する。係数αは、０より大きくかつ１より小さい値であり、例えば０．５である。次に、リンギング評価部２０４は、最大値取得フラグを０にリセットする。その後、リンギング評価部２０４は、ステップＳ１００１に処理を戻す。
【００４８】
その後、ステップＳ１００６では、リンギング評価部２０４は、最大値取得フラグの値が０であるので、ステップＳ１０１０に処理を進める。ステップＳ１０１０では、比較部８１１は、タイマ８１０のタイマ値８２０が第３の閾値ＴＨ３未満である場合には、ステップＳ１０１１に処理を進める。ステップＳ１０１１では、減算部８０２及び絶対値部８０３は、上記の図１０（Ｂ）の処理を行うことにより、電圧変動ΔＶを計算する。次に、ステップＳ１０１２では、比較部８０７は、電圧変動ΔＶと第２の閾値ＴＨ２との大小関係が逆転したか否かを判定し、逆転した場合にはステップＳ１０１３に処理を進め、逆転しない場合にはステップＳ１０１４に処理を進める。ステップＳ１０１３では、カウンタ８０９は、カウント値に１を加算し、ステップＳ１０１４に処理を進める。ステップＳ１０１４では、比較部８１２は、カウンタ８０９のカウンタ値が第４の閾値ＴＨ４以下である場合には、ステップＳ１００１に処理を戻す。
【００４９】
その後、ステップＳ１０１４では、比較部８１２は、カウンタ８０９のカウンタ値が第４の閾値ＴＨ４より大きい場合には、ステップＳ１０１５に処理を進める。ステップＳ１０１５では、比較部８１２は、電解コンデンサ１１９が劣化したことを示す信号をアラーム出力部１２２に出力する。すると、アラーム出力部１２２は、アラームを通知する。リンギング評価部２０４は、電圧変動フラグを０にリセットし、ステップＳ１００１に処理を戻す。
【００５０】
ステップＳ１０１０では、比較部８１１は、タイマ８１０のタイマ値８２０が第３の閾値ＴＨ３以上である場合には、ステップＳ１０１６に処理を進める。ステップＳ１０１６では、リンギング評価部２０４は、電解コンデンサ１１９が劣化していないので、電圧変動フラグを０にリセットし、ステップＳ１００１に処理を戻す。
【００５１】
以上のように、処理部８０１〜８１１は、リンギング検出部であり、電解コンデンサ１１９の出力電圧Ｖｏの変動に伴う電解コンデンサ１１９のデジタル出力電圧Ｖｄ１のリンギングＲｇの数を検出する。具体的には、カウンタ８０９は、電解コンデンサ１１９の負荷（サーバ３００）の変動に伴う電解コンデンサ１１９のデジタル出力電圧Ｖｄ１のリンギングＲｇの数を検出する。比較部８１２は、生成部であり、カウンタ８０９により検出されたリンギングＲｇの数を基に、電解コンデンサ１１９の寿命を示す信号を生成する。具体的には、比較部８１２は、リンギングＲｇの数が第５の閾値ＴＨ５より多い場合には、電解コンデンサ１１９の寿命を示す信号を生成する。
【００５２】
電界効果トランジスタ１１２は、電解コンデンサ１１９に電力を供給するスイッチである。リンギングＲｇの周期は、電界効果トランジスタ１１２のスイッチング周期Ｔ１より長い。ローパスフィルタ１２６は、電解コンデンサ１１９の出力電圧Ｖｏのうちの電界効果トランジスタ１１２のスイッチング周期Ｔ１のリップルＲｐを減衰させる。アナログデジタル変換器１２８は、ローパスフィルタ１２６の出力電圧をアナログからデジタルに変換し、デジタル出力電圧Ｖｄ１を出力する。
【００５３】
（第２の実施形態）
図１１は、第２の実施形態によるリンギング評価部２０４（図２）の例を示す図である。図１１のリンギング評価部２０４は、図８のリンギング評価部２０４に対して、エッジ検出部８０８、カウンタ８０９及び比較部８１１を削除したものである。以下、本実施形態が第１の実施形態と異なる点を説明する。
【００５４】
図１２は、図９に対応し、デジタル出力電圧Ｖｄ１の波形を示す図であり、負荷変動により出力電流Ｉｏが−３０％変動した場合を示す。タイマ８１０は、電圧変動ΔＶが第１の閾値ＴＨ１より大きくなると、タイマ値８２０のカウントを開始し、電圧変動ΔＶが第２の閾値ＴＨ２より大きい状態から電圧変動ΔＶが第２の閾値ＴＨ２より小さい状態に変化すると、タイマ値８２０のカウントを停止する。例えば、タイマ８１０のカウント値８２０は、デジタル出力電圧９０１ｂの場合には０．８ｍｓであり、デジタル出力電圧９０１ｃの場合には０．３ｍｓである。
【００５５】
比較部８１２は、タイマ８１０のタイマ値８２０が第５の閾値ＴＨ５より小さい場合には、電解コンデンサ１１９の寿命を示す信号をアラーム出力部１２２に出力する。第５の閾値ＴＨ５は、例えば０．５ｍｓである。比較部８１２は、デジタル出力電圧９０１ｂの場合にはタイマ８１０のタイマ値８２０（０．８ｍｓ）が第５の閾値ＴＨ５（０．５ｍｓ）より大きいので、電解コンデンサ１１９が劣化していないことを示す信号を出力する。また、比較部８１２は、デジタル出力電圧９０１ｃの場合にはタイマ８１０のタイマ値８２０（０．３ｍｓ）が第５の閾値ＴＨ５（０．５ｍｓ）より小さいので、電解コンデンサ１１９が劣化していることを示す信号を出力する。アラーム出力部１２２は、電解コンデンサ１１９が劣化していることを示す信号を入力すると、電源装置１００の交換を促すためのアラームを通知する。これにより、リンギング評価部２０４は、電解コンデンサ１１９の寿命を高精度で診断することができる。
【００５６】
図１３は、リンギング評価部２０４の処理例を示すフローチャートであり、コンデンサ寿命診断方法を示す。図１３のフローチャートは、図１０（Ａ）のフローチャートに対して、ステップＳ１００５及びＳ１０１０〜Ｓ１０１６の代わりに、ステップＳ１３０５及びＳ１３１１〜Ｓ１３１６を設けたものである。以下、図１３が図１０（Ａ）と異なる点を説明する。
【００５７】
ステップＳ１００４では、比較部８０４は、電圧変動ΔＶが第１の閾値ＴＨ１以上である場合には、ステップＳ１３０５に処理を進める。ステップＳ１３０５では、リンギング評価部２０４は、最大値取得フラグを１にセットし、電圧変動フラグを１にセットし、タイマ８１０のタイマ値８２０を０にリセットし、タイマ８１０のタイマ値８２０のカウントをスタートさせる。その後、リンギング評価部２０４は、ステップＳ１００１に処理を戻す。
【００５８】
ステップＳ１００６では、リンギング評価部２０４は、最大値取得フラグの値が０である場合には、ステップＳ１３１１に処理を進める。ステップＳ１３１１では、減算部８０２及び絶対値部８０３は、上記の図１０（Ｂ）の処理を行うことにより、電圧変動ΔＶを計算する。次に、ステップＳ１３１２では、比較部８０７は、電圧変動ΔＶが第２の閾値ＴＨ２以上である場合には、ステップＳ１００１に処理を戻す。その後、ステップＳ１３１２では、比較部８０７は、電圧変動ΔＶが第２の閾値ＴＨ２未満である場合には、ステップＳ１３１３に処理を進める。ステップＳ１３１３では、タイマ８１０は、タイマ値８２０のカウントを停止する。
【００５９】
次に、ステップＳ１３１４では、比較部８１２は、タイマ８１０のタイマ値８２０が第５の閾値ＴＨ５以上である場合には、ステップＳ１３１６に処理を進める。ステップＳ１３１６では、リンギング評価部２０４は、電解コンデンサ１１９が劣化していないので、電圧変動フラグを０にリセットし、ステップＳ１００１に処理を戻す。
【００６０】
また、ステップＳ１３１４では、比較部８１２は、タイマ８１０のタイマ値８２０が第５の閾値ＴＨ５未満である場合には、ステップＳ１３１５に処理を進める。ステップＳ１３１５では、比較部８１２は、電解コンデンサ１１９が劣化したことを示す信号をアラーム出力部１２２に出力する。すると、アラーム出力部１２２は、アラームを通知する。リンギング評価部２０４は、電圧変動フラグを０にリセットし、ステップＳ１００１に処理を戻す。
【００６１】
以上のように、処理部８０１〜８０７及び８１０は、リンギング検出部であり、リンギングＲｇが第１の閾値（第１の値）ＴＨ１より大きくなってから、リンギングＲｇがリンギングＲｇの最大値に基づく第２の閾値（第２の値）ＴＨ２より小さくなるまでの時間をタイマ値８２０として検出する。比較部８１２は、検出された時間のタイマ値８２０が第５の閾値ＴＨ５より短い場合には、電解コンデンサ１１９の寿命を示す信号を生成する。
【００６２】
なお、タイマ８１０は、リンギングＲｇの周期を検出してもよい。その場合、比較部８１２は、リンギングＲｇの周期が第５の閾値ＴＨ５より短い場合には、電解コンデンサ１１９の寿命を示す信号を生成する。
【００６３】
（第３の実施形態）
図１４（Ａ）は、第３の実施形態による電源装置１００の一部を示す図である。図１４（Ａ）の電源装置１００は、図２の電源装置１００に対して、ローパスフィルタ１４０１、ゲイン部１４０２、アナログデジタル変換器１４０３、タイマ１４０４、縮小率計算部１４０５、及びデューティ比変更部１４０６を追加したものである。タイマ１４０４、縮小率計算部１４０５、及びデューティ比変更部１４０６は、マイコン１２９がプログラムを実行することにより処理される機能である。以下、本実施形態が第１の実施形態と異なる点を説明する。
【００６４】
第１及び第２の実施形態では、リンギング評価部２０４は、負荷急変に対する電圧変動のリンギングＲｇを評価したが、定常的に一定出力電圧で動作する場合にはリンギングＲｇの評価が困難である。本実施形態では、マイコン１２９は、図１４（Ｂ）に示すように、安定動作中に電界効果トランジスタ１１２のゲート電圧Ｖｇのパルス幅（デューティ比）を１パルスだけ強制的に変更し、負荷急変と同等の出力電圧変動を発生させる。ただし、デューティ比の変化量は、出力電流Ｉｏとその時点でのデューティ比を基に、負荷（サーバ３００）の要求スペックを逸脱しないように決定する。
【００６５】
ローパスフィルタ１４０１は、図１の電流検出部１２０により検出された出力電流Ｉｏのうちのカットオフ周波数より高い周波数の成分を減衰させて出力する。ゲイン部１４０２は、ローパスフィルタ１４０１の出力電流にゲインｋ１を乗じた電流を出力する。アナログデジタル変換器１４０３は、ゲイン部１４０２の出力電流をアナログからデジタルに変換し、デジタル出力電流をマイコン１２９に出力する。
【００６６】
縮小率計算部１４０５は、アナログデジタル変換器１４０３が出力するデジタル出力電流及び補償器２０２が出力するデューティ比を基に、ゲート電圧Ｖｇのパルス幅の縮小率βを計算する。デューティ比変更部１４０６は、補償器２０２が出力するデューティ比に対して、縮小率βを基に１パルスだけパルス幅を縮小するようにデューティ比を変更する。ＰＷＭ部２０３は、デューティ比変更部１４０６が出力するデューティ比を基に、図１４（Ｂ）に示すように、１パルスだけパルス幅が縮小されたゲート電圧Ｖｇを出力する。
【００６７】
図１５（Ａ）は、デューティ比変更部１４０６が出力するデューティ比に相当する電圧１５０１〜１５０３を示す図である。電圧１５０１は、出力電流Ｉｏが１０Ａである場合の電圧である。電圧１５０２は、出力電流Ｉｏが２０Ａである場合の電圧である。電圧１５０３は、出力電流Ｉｏが３０Ａである場合の電圧である。デューティ比変更部１４０６は、パルス幅を縮小するため、期間１５０４だけデューティ比に相当する電圧１５０１〜１５０３を低くする。
【００６８】
図１５（Ｂ）は、電解コンデンサ１１９の出力電圧１５１１〜１５１３の波形を示す図である。出力電圧１５１１は、出力電流Ｉｏが１０Ａである場合の出力電圧Ｖｏである。出力電圧１５１２は、出力電流Ｉｏが２０Ａである場合の出力電圧Ｖｏである。出力電圧１５１３は、出力電流Ｉｏが３０Ａである場合の出力電圧Ｖｏである。図１５（Ａ）に示すデューティ比に相当する電圧１５０１〜１５０３が低くなると、図１５（Ｂ）に示す出力電圧１５１１〜１５１３も低くなる。これにより、出力電圧１５１１〜１５１３は、負荷急変の場合と同様に、変動する。
【００６９】
図１５（Ｃ）は、ローパスフィルタ１２６が出力する電圧１５２１〜１５２３の波形を示す図である。電圧１５２１は、出力電流Ｉｏが１０Ａである場合のローパスフィルタ１２６の出力電圧である。出力電圧１５２２は、出力電流Ｉｏが２０Ａである場合のローパスフィルタ１２６の出力電圧である。出力電圧１５２３は、出力電流Ｉｏが３０Ａである場合のローパスフィルタ１２６の出力電圧である。図１５（Ａ）に示すデューティ比に相当する電圧１５０１〜１５０３が低くなると、図１５（Ｃ）に示す電圧１５２１〜１５２３も低くなる。
【００７０】
なお、パルス幅を縮小するパルス数は、１個に限定されず、連続する複数個のパルスのパルス幅を縮小してもよい。また、パルス幅を縮小する代わりに、パルス幅を拡大してもよい。
【００７１】
電源装置１００は、ｎ周期だけデューティ比をβ倍すると、出力電力Ｐ１から出力電力Ｐ２に減少する。その電力変動ΔＰは、次式（１）により表される。
ΔＰ＝Ｐ１−Ｐ２＝ｎ×（１−β）×Ｐ１  ・・・（１）
【００７２】
図１５（Ａ）〜（Ｃ）は、ｎ＝１及びβ＝１／４の場合を示す。ｎが小さければ、補償器２０２は応答しないため、足りない電流は電解コンデンサ１１９から引き抜かれる。また、出力電圧Ｖｏの電圧変動ΔＶは、電解コンデンサ１１９の容量値Ｃ、ＥＳＲ４１５の抵抗値Ｒ、出力電圧Ｖｏ、周期Ｔ１を基に一次近似すると、次式（２）で表される。
ΔＶ＝Ｖｏ−√［Ｖｏ2−｛（２／Ｃ）×（１−β）×Ｐ１×ｎ×Ｔ１｝］
＋Ｒ×（１−β）×Ｐ１／Ｖｏ                            ・・・（２）
【００７３】
この電圧変動ΔＶが電源装置１００の規格内に収まるように、パルス数ｎ及び縮小率βを決定することにより、負荷（サーバ３００）に影響を与えずに、電解コンデンサ１１９の劣化を評価することができる。
【００７４】
図１６は、縮小率βの決定方法を説明するための図であり、出力電流Ｉｏが１０Ａ、２０Ａ、３０Ａ及び４０Ａの場合のＥＳＲ４１５の抵抗値に対する電圧変動ΔＶの関係を示す。例えば、電源装置１００は、電圧変動ΔＶの絶対値が６００ｍＶ以下であることのスペックと、ＥＳＲ４１５の抵抗値が２０ｍΩ以下であることのスペックが要求されている。このスペックを満たすように、縮小率βを決める必要がある。例えば、定常時の出力電流Ｉｏが２０Ａの場合には、縮小率βを１／４以上の値に決定すればよい。この場合、デューティ比変更部１４０６は、例えば、デューティ比を４０％から１０％に変更する。これにより、負荷（サーバ３００）に影響を与えずに、電解コンデンサ１１９の劣化（ＥＳＲ４１５の劣化）を評価することができる。また、出力電流Ｉｏが２０Ａより大きいときには、縮小率βをさらに大きな値にすればよい。
【００７５】
図１７（Ａ）及び（Ｂ）は、マイコン１２９の処理例を示すフローチャートである。この処理は、一定時間（例えば１日）間隔で１回行われる。ステップＳ１７０１では、縮小率計算部１４０５は、補償器２０２からデューティ比Ｄを取得し、アナログデジタル変換器１４０３からデジタル出力電流を取得する。次に、ステップＳ１７０２では、縮小率計算部１４０５は、今回のデューティ比Ｄを基に、これまでの平均のデューティ比Ｄ＿ａｖｅを計算する。次に、ステップＳ１７０３では、縮小率計算部１４０５は、平均デューティ比Ｄ＿ａｖｅとデューティ比Ｄとの差分の絶対値を変動Ｄ＿ｅｒｒとして演算する。次に、ステップＳ１７０４では、縮小率計算部１４０５は、変動Ｄ＿ｅｒｒが閾値より大きい場合には、ステップＳ１７０５に処理を進め、変動Ｄ＿ｅｒｒが閾値以下である場合には、ステップＳ１７０６に処理を進める。ステップＳ１７０５では、タイマ１４０４は、タイマ値Ｔ４を０にリセットし、タイマ値Ｔ４のカウントを開始する。その後、縮小率計算部１４０５は、出力電圧Ｖｏの電圧変動ΔＶが大きいので、縮小率βを決定せずに、処理を終了する。これにより、出力電圧Ｖｏの変動が大きい場合にパルス幅を縮小し、出力電圧Ｖｏの電圧変動ΔＶの絶対値が６００ｍＶのスペックを超えてしまうことを防止できる。
【００７６】
ステップＳ１７０６では、縮小率計算部１４０５は、タイマ値Ｔ４が安定時間以下である場合には、出力電圧Ｖｏの変動が未だ安定していないので、ステップＳ１７０１に処理を戻し、上記の処理を繰り返す。また、縮小率計算部１４０５は、タイマ値Ｔ４が安定時間より大きい場合には、出力電圧Ｖｏの変動が安定しているので、ステップＳ１７１１に処理を進める。
【００７７】
ステップＳ１７１１では、縮小率計算部１４０５は、補償器２０２から取得したデューティ比Ｄ及びアナログデジタル変換器１４０３から取得したデジタル出力電流を基に、スペックを満たす縮小率βを計算する。次に、ステップＳ１７１２では、デューティ比変更部１４０６は、デューティ比Ｄに縮小率βを乗算し、ｎパルス分のデューティ比を変更する。次に、ステップＳ１７１３では、ＰＷＭ部２０３は、デューティ比変更部１４０６により変更されたデューティ比を基に、ｎパルス分のパルス幅が縮小されたゲート電圧Ｖｇを出力する。これにより、出力電圧Ｖｏが変動するので、リンギング評価部２０４は、第１又は第２の実施形態と同様に、電解コンデンサ１１９の劣化を評価する。
【００７８】
以上のように、補償器２０２は、デューティ比演算部であり、電解コンデンサ１１９のデジタル出力電圧Ｖｄ１がデジタル目標電圧（目標値）Ｖｄ２に近づくように電界効果トランジスタ１１２のゲート電圧（制御パルス）Ｖｇのデューティ比を演算する。デューティ比変更部１４０６及びＰＷＭ部２０３は、パルス生成部であり、補償器２０２により演算されたデューティ比を１パルス又は複数パルスだけ変更し、その変更されたデューティ比を基に電界効果トランジスタ１１２のゲート電圧Ｖｇを生成する。リンギング評価部２０４は、上記のデューティ比の変更に伴う電解コンデンサ１１９のデジタル出力電圧Ｖｄ１のリンギングＲｇを検出する。
【００７９】
（第４の実施形態）
図１８は、第４の実施形態による電源システムの構成例を示す図である。電源システムは、管理サーバ１８０１と、複数のサーバ３００と、複数の電源装置１００とを有する。電源装置１００及びサーバ３００は、第１〜第３の実施形態のものと同様である。複数の電源装置１００は、それぞれ、複数のサーバ３００に接続される。管理サーバ１８０１は、複数のサーバ３００を介して、複数の電源装置１００の電解コンデンサ１１９の劣化を示す信号を入力し、その信号を基に電源装置１００を制御する。
【００８０】
図６（Ｂ）に示したように、特性６０１は、電解コンデンサ１１９（ＥＳＲ４１５）が劣化していない場合の特性であり、ゲインが比較的小さい。これに対し、特性６０２は、電解コンデンサ１１９（ＥＳＲ４１５）が劣化している場合の特性であり、ゲインが比較的大きい。そこで、電解コンデンサ１１９が劣化し、ゲインが大きくなった場合には、補償器２０２の応答時間を遅くすることにより、ゲインを下げ、リンギングＲｇを小さくし、電解コンデンサ１１９の寿命を延命させることができる。そこで、管理サーバ１８０１は、電源装置１００から電解コンデンサ１１９の劣化を示す信号を入力すると、電源装置１００の補償器２０２のパラメータを変更することにより、補償器２０２の応答時間を遅くし、リンギングＲｇを低減させ、電源装置１００（電解コンデンサ１１９）の寿命を延ばす。管理サーバ１８０１は、ＥＳＲ４１５の抵抗値に対する補償器２０２のパラメータのテーブルを参照し、図８のカウンタ８０９が出力するリンギングＲｇの数又は図１１のタイマ８１０のタイマ値８２０に応じて、補償器２０２のパラメータを変更する。管理サーバ１８０１は、電解コンデンサ１１９の劣化によりゲインが増加し、リンギングＲｇが大きくなった場合に、アラームを発生すると共に、補償器２０２のゲインを順次低下させて、次回の定期メンテナンスまで電源装置１００を延命させる。
【００８１】
図１９（Ａ）は管理サーバ１８０１の処理例を示すフローチャートであり、図１９（Ｂ）は電源装置１００の処理例を示すフローチャートである。ステップＳ１９１１では、電源装置１００は、電解コンデンサ１１９（ＥＳＲ４１５）が劣化している場合には、ステップＳ１９１２に処理を進め、電解コンデンサ１１９（ＥＳＲ４１５）が劣化していない場合には、図１９（Ｂ）の処理を終了する。ステップＳ１９１２では、電源装置１００は、電解コンデンサ１１９の劣化を示すアラーム情報を管理サーバ１８０１に送信する。
【００８２】
すると、ステップＳ１９０１では、管理サーバ１８０１は、そのアラーム情報を電源装置１００から受信して取得する。次に、ステップＳ１９０２では、管理サーバ１８０１は、アラーム情報を基にアラームが発生したか否かを判定し、アラームが発生していない場合には図１９（Ａ）の処理を終了し、アラームが発生している場合には、ステップＳ１９０３に処理を進める。ステップＳ１９０３では、管理サーバ１８０１は、表示又は音声により、アラームを通知する。次に、ステップＳ１９０４では、管理サーバ１８０１は、ゲインを低下させるための補償器２０２のパラメータの切り替え信号を電源装置１００に送信する。
【００８３】
すると、ステップＳ１９１３では、電源装置１００は、そのパラメータ切り替え信号を受信して取得する。次に、ステップＳ１９１４では、電源装置１００は、補償器２０２のパラメータを変更する。これにより、電源装置１００のゲインが低下し、リンギングＲｇが低減し、電源装置１００を延命させることができる。
【００８４】
以上のように、補償器２０２は、電解コンデンサ１１９のデジタル出力電圧Ｖｄ１がデジタル目標電圧Ｖｄ２に近づくように電界効果トランジスタ１１２のゲート電圧Ｖｇのデューティ比を演算する。ＰＷＭ部２０３は、パルス生成部であり、補償器２０２により演算されたデューティ比を基に電界効果トランジスタ１１２のゲート電圧Ｖｇを生成する。管理サーバ１８０１は、制御部であり、電解コンデンサ１１９の寿命を示す信号が生成された場合には、補償器２０２の応答時間が遅くなるように制御する。これにより、電解コンデンサ１１９の寿命を延命させることができる。
【００８５】
（第５の実施形態）
図２０（Ａ）は、第５の実施形態による電源システムの構成例を示す図である。電源システムは、管理サーバ１８０１及びサーバ群２００１を有する。サーバ群２００１は、複数の電源装置１００ａ〜１００ｄ及び複数のサーバ３００ａ〜３００ｄを有する。複数の電源装置１００ａ〜１００ｄは、それぞれ、図１の電源装置１００に対応し、複数のサーバ３００ａ〜３００ｄに電源電圧を供給する。管理サーバ１８０１は、複数のサーバ３００ａ〜３００ｄに複数の仮想マシンＶＭを割り当てる。
【００８６】
電源装置１００ａ〜１００ｄは、それぞれ、図８のカウンタ８０９が出力するリンギングＲｇの数又は図１１のタイマ８１０のタイマ値８２０を、余命を示す信号として、管理サーバ１８０１に送信する。リンギングＲｇの数が多いほど電源装置１００の余命が短く、タイマ値８２０が短いほど電源装置１００の余命が短い。管理サーバ１８０１は、その電源装置１００ａ〜１００ｄの余命を示す信号に応じて、複数のサーバ３００ａ〜３００ｄに複数の仮想マシンＶＭを割り当てる。
【００８７】
例えば、図２０（Ａ）では、管理サーバ１８０１は、重負荷のためのサーバ３００ａ〜３００ｄ内の仮想マシンＶＭの割り当て例を示す。図２０（Ａ）の状態の後、負荷が重負荷から軽負荷に切り替わると、管理サーバ１８０１は、図２０（Ｂ）に示すように、消費電力削減のため、サーバ３００ａ〜３００ｄに対して仮想マシンＶＭを再割り当てする。この際、管理サーバ１８０１は、電源装置１００の余命が短い電源装置１００ｄから電源電圧が供給されるサーバ３００ｄ内の仮想マシンＶＭの数を３個から２個に減らす。すなわち、管理サーバ１８０１は、余命が短い電源装置１００ｄから電源電圧が供給されるサーバ３００ｄよりも、余命が長い電源装置１００ａ〜１００ｃから電源電圧が供給されるサーバ３００ａ〜３００ｃに対して優先的に、仮想マシンＶＭを割り当てる。これにより、信頼性が低い電源装置１００ｄに対応するサーバ３００ｄの使用頻度を減らすことができる。すると、電源装置１００ｄの使用頻度が減り、電源装置１００ｄの余命の減りを遅らせることができる。これにより、すべての電源装置１００ａ〜１００ｄの余命を平準化し、電源装置の交換コストを削減することができる。
【００８８】
図２０（Ｂ）の状態の後、負荷が軽負荷から重負荷に切り替わると、管理サーバ１８０１は、図２０（Ｃ）に示すように、消費電力削減のため、サーバ３００ａ〜３００ｄに対して仮想マシンＶＭを再割り当てする。この際、管理サーバ１８０１は、余命が短い電源装置１００ｄから電源電圧が供給されるサーバ３００ｄ内の仮想マシンＶＭの数を２個から０個に減らす。すなわち、管理サーバ１８０１は、余命が短い電源装置１００ｄから電源電圧が供給されるサーバ３００ｄよりも、余命が長い電源装置１００ａ〜１００ｃから電源電圧が供給されるサーバ３００ａ〜３００ｃに対して優先的に、仮想マシンＶＭを割り当てる。サーバ３００ｄに割り当てられる仮想マシンＶＭの数が０個になると、電源装置１００ｄ及びサーバ３００ｄは、停止状態になり、余命が短い電源装置１００ｄの交換が可能になる。
【００８９】
以上のように、本実施形態によれば、余命が長い電源装置１００ａ〜１００ｃに対応するサーバ３００ａ〜３００ｃに優先的に仮想マシンＶＭを割り当てることにより、電源装置１００ａ〜１００ｄの余命の平準化が進み、電源装置の交換コストを削減することができる。
【００９０】
また、上記の仮想マシンＶＭの再割り当てを長期に渡って繰り返すことにより、余命が短くてメンテナンス優先度が高い電源装置１００ｄに対応するサーバ３００ｄは停止状態になる頻度が増加し、メンテナンスを実行する時に改めて、仮想マシンＶＭを移動したり、サーバ３００ｄを停止する必要がなくなるため、メンテナンスコストを低減することができる。
【００９１】
また、サーバ３００ａ〜３００ｄをデータセンタとして使用するユーザにとっても、仮想マシンＶＭが動作中のサーバ３００ａ，３００ｂに対応する電源装置１００ａ，１００ｂの故障の可能性が低減され、信頼性を向上させることができる。また、信頼性を重視してより高い料金を支払ってくれるユーザの仮想マシンＶＭを余命が長い電源装置１００ａ〜１００ｃに対応するサーバ３００ａ〜３００ｃに優先的に割り当てることができる。また、余命が短い電源装置１００ｄに対応するサーバ３００ｄには、コストを重視して、仮想マシンＶＭの一時的な停止を容認するユーザの仮想マシンＶＭを割り当てることにより、過剰な冗長が排除され、データセンタ全体での損益向上に寄与する。
【００９２】
図２１（Ａ）はサーバ３００ａ〜３００ｄの処理例を示すフローチャートであり、図２１（Ｂ）は管理サーバ１８０１の処理例を示すフローチャートであり、図２１（Ｃ）は電源装置１００ａ〜１００ｄの処理例を示すフローチャートである。ステップＳ２１２１では、電源装置１００ａ〜１００ｄは、それぞれ、電解コンデンサ１１９（ＥＳＲ４１５）が劣化している場合には、ステップＳ２１２２に処理を進め、電解コンデンサ１１９（ＥＳＲ４１５）が劣化していない場合には、図２１（Ｃ）の処理を終了する。次に、ステップＳ２１２２では、電源装置１００ａ〜１００ｄは、それぞれ、電解コンデンサ１１９の余命を示すアラーム情報を管理サーバ１８０１に送信する。
【００９３】
すると、ステップＳ２１１１では、管理サーバ１８０１は、そのアラーム情報を電源装置１００ａ〜１００ｄから受信して取得する。次に、ステップＳ２１１２では、管理サーバ１８０１は、その取得した電源装置１００ａ〜１００ｄのアラーム情報を集約する。次に、ステップＳ２１１３では、管理サーバ１８０１は、電源装置１００ａ〜１００ｄのアラーム情報を基に、余命順に電源装置１００ａ〜１００ｄをソートする。次に、ステップＳ２１１４では、管理サーバ１８０１は、余命が短い電源装置１００ｄに対応するサーバ３００ｄを仮想マシン退避対象サーバとして決定する。次に、ステップＳ２１１５では、管理サーバ１８０１は、仮想マシン退避対象サーバの情報をサーバ３００ａ〜３００ｄに送信する。
【００９４】
すると、ステップＳ２１０１では、サーバ３００ａ〜３００ｄ内の仮想マシンハイパーバイザは、仮想マシン退避対象サーバの情報を受信して取得する。次に、ステップＳ２１０２では、サーバ３００ａ〜３００ｄ内の仮想マシンハイパーバイザは、仮想マシン退避対象サーバの情報を基に、余命が長いサーバを退避先サーバとして決定する。次に、ステップＳ２１０３では、サーバ３００ａ〜３００ｄ内の仮想マシンハイパーバイザは、仮想マシン退避対象サーバから退避先サーバに仮想マシンＶＭを移動する。これにより、余命が短い電源装置１００ｄの使用頻度が減り、電源装置１００ｄの余命の減りを遅らせることができる。なお、図２１（Ａ）の処理は、管理サーバ１８０１が行ってもよい。
【００９５】
以上のように、サーバ３００ａ〜３００ｄは、それぞれ、電源装置１００ａ〜１００ｄの電解コンデンサ１１９から電源電圧が供給される。サーバ３００ａ〜３００ｄは、それぞれ、管理サーバ１８０１の制御の下、電解コンデンサ１１９の寿命を示す信号に応じた数の仮想マシンＶＭを割り当てることができる。余命が短い電源装置１００に対応するサーバ３００は割り当てる仮想マシンＶＭの数が少ない又は０であり、余命が長い電源装置１００に対応するサーバ３００は割り当てる仮想マシンＶＭの数が多い。
【００９６】
（第６の実施形態）
図２２（Ａ）は、第６の実施形態による電源システムの構成例を示す図である。電源システムは、管理サーバ１８０１、電源装置１００ａ、サーバ３００ａ、電源装置１００ｂ及びサーバ３００ｂを有する。複数の電源装置１００ａ及び１００ｂは、それぞれ、図１の電源装置１００に対応し、複数のサーバ３００ａ及び３００ｂに電源電圧を供給する。管理サーバ１８０１は、複数のサーバ３００ａ及び３００ｂに複数の仮想マシンＶＭを割り当てる。
【００９７】
電源装置１００ａ及び１００ｂは、それぞれ、図８のカウンタ８０９が出力するリンギングＲｇの数又は図１１のタイマ８１０のタイマ値８２０を、余命を示す信号として、管理サーバ１８０１に送信する。管理サーバ１８０１は、その電源装置１００ａ及び１００ｂの余命を示す信号に応じて、複数のサーバ３００ａ及び３００ｂに複数の仮想マシンＶＭを割り当てる。
【００９８】
図２２（Ａ）に示すように、管理サーバ１８０１は、サーバ３００ａ〜３００ｄの仮想マシンＶＭを割り当てる。例えば、電源装置１００ａは、余命が長いことを示す信号を管理サーバ１８０１に送信する。電源装置１００ｂは、余命が短いことを示す信号を管理サーバ１８０１に送信する。すると、管理サーバ１８０１は、図２２（Ｂ）に示すように、余命が短い電源装置１００ｂに対応するサーバ３００ｂには、負荷変動が小さい仮想マシンＶＭを割り当て、余命が長い電源装置１００ａに対応するサーバ３００ａには、負荷変動が大きい仮想マシンＶＭを割り当るように制御する。余命が短い電源装置１００ｂに対応するサーバ３００ｂに負荷変動が小さい仮想マシンＶＭを集めることにより、電源装置１００ｂの余命の減りを遅らせ、電源装置１００ａ及び１００ｂの余命を平準化し、保守回数を減らすことができる。なお、仮想マシンＶＭは、ジョブでもよい。
【００９９】
図２３（Ａ）はサーバ３００ａ及び３００ｂの処理例を示すフローチャートであり、図２３（Ｂ）は管理サーバ１８０１の処理例を示すフローチャートであり、図２３（Ｃ）は電源装置１００ａ及び１００ｂの処理例を示すフローチャートである。図２３（Ａ）のサーバ３００ａ及び３００ｂの処理は、図２１（Ａ）のサーバ３００ａ〜３００ｄの処理と異なる。図２３（Ｂ）の管理サーバ１８０１の処理は、図２１（Ｂ）の管理サーバ１８０１の処理と同じである。図２３（Ｃ）の電源装置１００ａ及び１００ｂの処理は、図２１（Ｃ）の電源装置１００ａ〜１００ｄの処理と同じである。以下、図２３（Ａ）〜（Ｃ）が図２１（Ａ）〜（Ｃ）と異なる点を説明する。
【０１００】
図２３（Ａ）のサーバ３００ａ及び３００ｂの処理を説明する。ステップＳ２３０１では、サーバ３００ａ及び３００ｂ内の仮想マシンハイパーバイザは、それぞれ、各仮想マシンＶＭの負荷変動を監視する。次に、ステップＳ２３０２では、サーバ３００ａ及び３００ｂ内の仮想マシンハイパーバイザは、それぞれ、負荷変動量順に、複数の仮想マシンＶＭをソートする。次に、ステップＳ２３０３では、サーバ３００ａ及び３００ｂ内の仮想マシンハイパーバイザは、ステップＳ２１１５で送信された仮想マシン退避対象サーバの情報を受信して取得する。次に、ステップＳ２３０４では、サーバ３００ａ及び３００ｂ内の仮想マシンハイパーバイザは、それぞれ、仮想マシン退避対象サーバの情報を基に、余命が短い電源装置１００ｂのサーバ３００ｂ及び余命が長い電源装置１００ａのサーバ３００ａを決定する。次に、ステップＳ２３０５では、サーバ３００ａ及び３００ｂ内の仮想マシンハイパーバイザは、余命が短い電源装置１００ｂのサーバ３００ｂから余命が長い電源装置１００ａのサーバ３００ａに負荷変動が大きい仮想マシンＶＭを移動し、余命が長い電源装置１００ａのサーバ３００ａから余命が短い電源装置１００ｂのサーバ３００ｂに負荷変動が小さい仮想マシンＶＭを移動する。これにより、電源装置１００ｂの余命の減りを遅らせ、電源装置１００ａ及び１００ｂの余命を平準化し、保守回数を減らすことができる。なお、図２３（Ａ）の処理は、管理サーバ１８０１が行ってもよい。
【０１０１】
以上のように、サーバ３００ａ及び３００ｂは、それぞれ、電源装置１００ａ及び１００ｂの電解コンデンサ１１９から電源電圧が供給される。サーバ３００ａ及び３００ｂは、電解コンデンサ１１９の寿命を示す信号に応じて仮想マシンＶＭを割り当てる。
【０１０２】
（第７の実施形態）
図２４（Ａ）は、第７の実施形態による電源システムの構成例を示す図である。電源システムは、ラック２４０１を有する。ラック２４０１は、管理サーバ１８０１、複数のサーバ３００、及び集合電源２４０２を有する。集合電源２４０２は、複数の電源装置１００を有し、複数のサーバ３００に並列に電源電圧を供給する。
【０１０３】
図２４（Ｂ）は、制御前の電源装置１００ａ〜１００ｄの出力電圧Ｖｏを示す図である。集合電源２４０２は、複数の電源装置１００ａ〜１００ｄを有する。電源装置１００ａは、余命が長い電源装置１００である。電源装置１００ｂは、余命が長い電源装置１００である。電源装置１００ｃは、余命が短い電源装置１００である。電源装置１００ｄは、余命が長い電源装置１００である。電源装置１００ａ〜１００ｄは、上記のように、負荷変動に応じて制御された出力電圧Ｖｏを出力する。その結果、電源装置１００ａ〜１００ｄの出力電圧Ｖｏは、全て略同じになる。
【０１０４】
図２４（Ｃ）は、制御後の電源装置１００ａ〜１００ｄの出力電圧Ｖｏを示す図である。管理サーバ１８０１は、複数の電源装置１００ａ〜１００ｄの中で余命が短い電源装置１００ｃの出力電圧Ｖｏが一定になるように、電源装置１００ｃの動作モードを制御する。本実施形態では、余命が短い電源装置１００ｃは一定出力動作させ、余命が長い電源装置１００ａ，１００ｂ，１００ｄに負荷変動分の電力供給を行わせる。これにより、電源装置１００ｃの余命の減りを遅らせ、電源装置１００ａ〜１００ｄの余命を平準化し、保守回数を減らすことができる。
【０１０５】
図２５（Ａ）は管理サーバ１８０１の処理例を示すフローチャートであり、図２５（Ｂ）は電源装置１００ａ〜１００ｄの処理例を示すフローチャートである。ステップＳ２５１１では、電源装置１００ａ〜１００ｄは、それぞれ、電解コンデンサ１１９（ＥＳＲ４１５）が劣化している場合には、ステップＳ２５１２に処理を進め、電解コンデンサ１１９（ＥＳＲ４１５）が劣化していない場合には、ステップＳ２５１３に処理を進める。ステップＳ２５１２では、電源装置１００ａ〜１００ｄは、それぞれ、電解コンデンサ１１９の余命を示すアラーム情報を管理サーバ１８０１に送信する。
【０１０６】
すると、ステップＳ２５０１では、管理サーバ１８０１は、そのアラーム情報を電源装置１００ａ〜１００ｄから受信して取得する。次に、ステップＳ２５０２では、管理サーバ１８０１は、すべての電源装置１００ａ〜１００ｄのアラーム情報を集約する。次に、ステップＳ２５０３では、管理サーバ１８０１は、電源装置１００ａ〜１００ｄのアラーム情報を基に、余命順に電源装置１００ａ〜１００ｄをソートする。次に、ステップＳ２５０４では、管理サーバ１８０１は、最も余命が短い電源装置１００ｃを出力固定電源として決定する。次に、ステップＳ２５０５では、管理サーバ１８０１は、出力固定電源である電源装置１００ｃに出力固定情報を送信する。
【０１０７】
すると、ステップＳ２５１３では、電源装置１００ａ〜１００ｄは、それぞれ、出力固定情報を受信した場合には、ステップＳ２５１４に処理を進め、出力固定情報を受信していない場合には、図２５（Ｂ）の処理を終了する。例えば、電源装置１００ｃは、出力固定情報を受信するので、ステップＳ２５１４に処理を進め、電源装置１００ａ，１００ｂ，１００ｄは、出力固定情報を受信しないので、図２５（Ｂ）の処理を終了する。ステップＳ２５１４では、電源装置１００ｃは、ＰＷＭ部２０３が出力固定動作を行い、出力電圧Ｖｏを一定にする。
【０１０８】
以上のように、管理サーバ１８０１は、電源装置１００ｃの電解コンデンサ１１９の寿命を示す信号が生成された場合には、電解コンデンサ１１９の出力電圧が一定になるようにＰＷＭ部２０３を制御する。
【０１０９】
本実施形態のマイコン１２９は、コンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、上記のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体及び上記のプログラム等のコンピュータプログラムプロダクトも本発明の実施形態として適用することができる。記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【０１１０】
なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【０１１１】
以上の実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
コンデンサの出力電圧変動に伴う前記コンデンサのデジタル出力電圧のリンギングを検出するリンギング検出部と、
前記リンギング検出部により検出された前記リンギングを基に、前記コンデンサの寿命を示す信号を生成する生成部と
を有することを特徴とするコンデンサ寿命診断装置。
（付記２）
さらに、前記コンデンサに電力を供給するスイッチを有し、
前記リンギングの周期は、前記スイッチのスイッチング周期より長いことを特徴とする付記１記載のコンデンサ寿命診断装置。
（付記３）
さらに、前記コンデンサの出力電圧のうちの前記スイッチのスイッチング周期のリップルを減衰させるローパスフィルタと、
前記ローパスフィルタの出力電圧をアナログからデジタルに変換し、前記デジタル出力電圧を出力するアナログデジタル変換器とを有することを特徴とする付記２記載のコンデンサ寿命診断装置。
（付記４）
前記リンギング検出部は、前記リンギングの数を検出し、
前記生成部は、前記リンギングの数が閾値より多い場合には、前記コンデンサの寿命を示す信号を生成することを特徴とする付記１〜３のいずれか１項に記載のコンデンサ寿命診断装置。
（付記５）
前記リンギング検出部は、前記リンギングの周期を検出し、
前記生成部は、前記リンギングの周期が閾値より短い場合には、前記コンデンサの寿命を示す信号を生成することを特徴とする付記１〜３のいずれか１項に記載のコンデンサ寿命診断装置。
（付記６）
前記リンギング検出部は、前記リンギングが第１の値より大きくなってから、前記リンギングが前記リンギングの最大値に基づく第２の値より小さくなるまでの時間を検出し、
前記生成部は、前記検出された時間が閾値より短い場合には、前記コンデンサの寿命を示す信号を生成することを特徴とする付記１〜３のいずれか１項に記載のコンデンサ寿命診断装置。
（付記７）
前記リンギング検出部は、前記コンデンサの負荷変動に伴う前記コンデンサのデジタル出力電圧のリンギングを検出することを特徴とする付記１〜６のいずれか１項に記載のコンデンサ寿命診断装置。
（付記８）
さらに、前記コンデンサのデジタル出力電圧が目標値に近づくように前記スイッチの制御パルスのデューティ比を演算するデューティ比演算部と、
前記演算されたデューティ比を１パルス又は複数パルスだけ変更し、前記変更されたデューティ比を基に前記スイッチの制御パルスを生成するパルス生成部とを有し、
前記リンギング検出部は、前記デューティ比の変更に伴う前記コンデンサのデジタル出力電圧のリンギングを検出することを特徴とする付記２又は３記載のコンデンサ寿命診断装置。
（付記９）
さらに、前記コンデンサのデジタル出力電圧が目標値に近づくように前記スイッチの制御パルスのデューティ比を演算するデューティ比演算部と、
前記演算されたデューティ比を基に前記スイッチの制御パルスを生成するパルス生成部と、
前記コンデンサの寿命を示す信号が生成された場合には、前記デューティ比演算部の応答時間が遅くなるように制御する制御部とを有することを特徴とする付記２又は３記載のコンデンサ寿命診断装置。
（付記１０）
さらに、前記コンデンサから電源電圧が供給されるサーバを有し、
前記サーバは、前記コンデンサの寿命を示す信号に応じて仮想マシンを割り当てることを特徴とする付記１〜９のいずれか１項に記載のコンデンサ寿命診断装置。
（付記１１）
さらに、前記コンデンサから電源電圧が供給されるサーバを有し、
前記サーバは、前記コンデンサの寿命を示す信号に応じた数の仮想マシンを割り当てることを特徴とする付記１〜９のいずれか１項に記載のコンデンサ寿命診断装置。
（付記１２）
さらに、前記コンデンサのデジタル出力電圧が目標値に近づくように前記スイッチの制御パルスを生成するパルス生成部と、
前記コンデンサの寿命を示す信号が生成された場合には、前記コンデンサの出力電圧が一定になるように前記パルス生成部を制御する制御部とを有することを特徴とする付記２又は３記載のコンデンサ寿命診断装置。
（付記１３）
リンギング検出部により、コンデンサの出力電圧変動に伴う前記コンデンサのデジタル出力電圧のリンギングを検出し、
生成部により、前記検出された前記リンギングを基に、前記コンデンサの寿命を示す信号を生成することを特徴とするコンデンサ寿命診断方法。
（付記１４）
前記リンギング検出部により、前記リンギングの数を検出し、
前記生成部により、前記リンギングの数が閾値より多い場合には、前記コンデンサの寿命を示す信号を生成することを特徴とする付記１３記載のコンデンサ寿命診断方法。
（付記１５）
前記リンギング検出部により、前記リンギングの周期を検出し、
前記生成部により、前記リンギングの周期が閾値より短い場合には、前記コンデンサの寿命を示す信号を生成することを特徴とする付記１３記載のコンデンサ寿命診断方法。
（付記１６）
前記リンギング検出部により、前記リンギングが第１の電圧より高くなってから、前記リンギングが前記リンギングの最大値に基づく第２の電圧より低くなるまでの時間を検出し、
前記生成部により、前記検出された時間が閾値より短い場合には、前記コンデンサの寿命を示す信号を生成することを特徴とする付記１３記載のコンデンサ寿命診断方法。
（付記１７）
コンデンサの出力電圧変動に伴う前記コンデンサのデジタル出力電圧のリンギングを検出し、
前記検出された前記リンギングを基に、前記コンデンサの寿命を示す信号を生成する、
処理をコンピュータに実行させるプログラム。
【符号の説明】
【０１１２】
１２２  アラーム出力部
１２８  アナログデジタル変換器
２０２  補償器
２０４  リンギング評価部
８０１  平均部
８０２  減算部
８０３  絶対値部
８０４  比較部
８０５  最大値検出部
８０６  第２の閾値部
８０７  比較部
８０８  エッジ検出部
８０９  カウンタ
８１０  タイマ
８１１  比較部
８１２  比較部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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