(57)【要約】【課題】既存の電源環境から直接にコンピュータシステムに電力を供給するのに必要な電圧のすべてを供給する。【解決手段】  本発明における電源システムは、複数の入力電源（８０）に接続できる複数の電源入力部（１２、１４、１６、１８、２０、２２）に結合されるＯＲ回路（３０）と、ＯＲ回路の出力部（４４、４６）での充分な電源電圧に応答して電圧レールを供給するスタンバイ電圧コンバータ（５０）と、制御信号に応答して動作電圧を供給する電力制御回路（６０）と、この動作電圧を供給電圧に変換する少なくとも１つの変換回路（７０）とを備える。【選択図】図１
2005224097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の入力電源に接続できる複数の電源入力部と、
前記電源入力部に連結され、出力部を持つＯＲ回路と、
前記ＯＲ回路の出力部での十分な電源電圧に応答して電圧レールを供給する、前記ＯＲ回路の出力部に連結されたスタンバイ電圧コンバータと、
前記スタンバイ電圧コンバータに連結されて、制御信号に応答して動作電圧を供給する電力制御回路と、
前記動作電圧を供給電圧に変換する少なくとも１つの変換回路と、
を備えることを特徴とする電源システム。
【請求項２】
前記ＯＲ回路はダイオードＯＲ回路であることを特徴とする請求項１に記載の電源システム。
【請求項３】
前記動作電圧を前記少なくとも１つの変換回路に接続するパワースイッチを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の電源システム。
【請求項４】
前記パワースイッチはパワーＦＥＴであることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項５】
前記電力制御回路は１つ以上のコマンド信号に応答して前記動作電圧を供給することを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項６】
前記少なくとも１つの変換回路は前記コマンド信号の少なくとも１つを供給することを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項７】
前記少なくとも１つの変換回路は中電圧レールコンバータを含むことを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項８】
前記少なくとも１つの変換回路は低電圧レールコンバータを含むことを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項９】
前記ＯＲ回路はショットキーダイオードＯＲ回路であることを特徴とする請求項１から８までのいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項１０】
複数の電源入力電圧を供給することと、
前記電源入力電圧の論理和をとって、電源電圧を供給することと、
前記電源電圧を監視することと、
所与のレベルよりも高い前記電源電圧に応答して制御信号を発生させることと、
前記制御信号に応答して前記電源電圧から動作電圧を供給することと、
前記動作電圧を供給電圧に変換することと、
を備えることを特徴とする供給電圧を供給する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、コンピュータシステムなどの複数の負荷に電力を供給する電源システムに関する。本発明は、さらに具体的に言えば、融通性と信頼性を与えるために、冗長電源から給電できるような電源システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電源システムには、電力を供給するシステムに電力を安定的に供給しなければならない用途が多数ある。コンピュータシステムは、そのような用途の一例である。
【０００３】
以前のコンピュータシステムは、一般に、コンピュータシステム自体のＡＣ入力電源を備えていた。これらのＡＣフロントエンド電源は、正のＤＣ電圧出力を生成した。これらの正のＤＣ電圧出力から、電源サブシステムが、中電圧レールと低電圧レールの電圧を生成した。これらのコンピュータシステムを、電気通信産業用に変更する必要があるときには、コンピュータシステムへの電源として、−４８ＶのＤＣ電圧を提供するために、電源システムの設計変更が求められた。結局、電気通信産業用のコンピュータシステム電源は、設計が難しく、さらに高い部品密度が要求され、さらに費用がかかり、しかも、長い調達期間が求められた。電源の冗長性を提供して、信頼性を得るために、一般に、類似する２つの電源が用いられた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、以上の問題を扱っている。例えば、本発明は、−４８ＶのＤＣ電圧を直接に使用して、必要な中電圧レールと低電圧レールの電圧を供給できる電源システムを提供する。さらに他の特徴により、本発明は、既存の電源環境から直接に電気通信産業のコンピュータシステムに電力を供給するのに必要な電圧のすべてを供給して、新たにフロントエンド電源の開発を行う必要性をなくする電源システムを提供する。本発明の一実施形態により提供されるさらなる特徴により、冗長入力電源が、直接のＤＣ電源であろうと、別個のＡＣ電源から得られるＤＣ電源であろうと、そのような冗長入力電源を即座に接続することができる。さらに、このような冗長電源は、ＡＣフロントエンド電源とＤＣ電源との混合電源であってもよい。これにより、コンピュータシステムは、ＡＣ給電か、ＤＣ給電のいずれかが停止することがあっても、コンピュータに電力を供給するように、それらの両方の給電から動作することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、複数の入力電源に接続できる複数の電源入力部、これらの電源入力部に結合され、かつ出力部を持つＯＲ回路、および、ＯＲ回路出力部での充分な電源電圧に応答して制御信号を供給する、ＯＲ回路出力部に結合された電力モニタを含む電源システムを提供する。この電源システムはさらに、ＯＲ回路出力部に結合されて、この制御信号に応答して動作電圧を供給する電力制御回路と、この動作電圧を供給電圧に変換する少なくとも１つの変換回路とを含む。
【０００６】
本発明の一実施形態によれば、このＯＲ回路は、ダイオードＯＲ回路である。ショットキーダイオードを使用して、電力消費量を減らすようにしてもよい。パワースイッチは、動作電圧を少なくとも１つの変換回路に接続する。このパワースイッチは、パワーＦＥＴであってもよい。
【０００７】
本発明のさらに他の特徴により、この電力制御回路は、さらにコマンド信号に応答して、動作電圧を供給する。上記少なくとも１つの変換回路は、これらのコマンド信号の少なくとも１つを供給する。上記少なくとも１つの変換回路は、中電圧レールコンバータおよび／または低電圧レールコンバータを含む。
【０００８】
本発明はさらに、複数の電源入力電圧を供給すること、その電源入力電圧の論理和をとって電源電圧を供給すること、電源電圧を監視すること、所与のレベルよりも高い電源電圧に応答して制御信号を発生させること、この制御信号に応答して、この電源電圧から動作電圧を供給すること、および、この動作電圧を供給電圧に変換することを含む、供給電圧を供給する方法も提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の模範的な一実施形態の下記詳細な説明では、本発明の一部を成す添付図面を参照する。この詳細な説明および図面は、本発明を実施するときに用いる特定の模範的な実施形態を示している。これらの実施形態は、当業者に本発明を実施できるようにするくらい充分詳しく説明されている。本発明の精神または範囲から逸脱しなければ、他の実施形態を利用してもよいし、他の変更を行ってもよい。それゆえ、以下の詳細な説明は、限定的な意味で受けとめられるべきではなく、本発明の範囲は、併記の特許請求の範囲によって定義される。
【００１０】
次に、この一枚だけの図を参照すると、この図は、本発明の一実施形態により構成された電源システム１０を示している。電源システム１０は、一般に、複数の電源入力端子１２、１４、１６、１８、２０、２２、ＯＲ回路３０、スタンバイ電圧コンバータ５０、電力制御回路６０、複数の電圧コンバータ７０を含む。
【００１１】
電源入力端子１２、１４、１６、１８、２０、２２により、電源システム１０を複数の入力電源８０に結合することができる。これらの入力電源は、電源８２、８４、８６を含む。この図には、３つの入力電源が示されているが、電源システム１０が受け入れる入力電源は、いくつあってもよいことに留意されたい。さらに、これらの入力電源は、混合入力電源であってもよい。例えば、これらの入力電源の１つまたは複数は、−４８Ｖ  ＤＣなどのＤＣ電圧の直接の給電であるが、一方、これらの入力電源の別の１つまたは複数は、ＡＣ電圧を、例えば、−４８Ｖ  ＤＣのＤＣ出力電圧に変換するＡＣ電源であってもよい。
【００１２】
電源入力端子１２、１４、１６、１８、２０、２２は、ＯＲ回路３０に結合される。ＯＲ回路３０は、ダイオードパワーＯＲ回路である場合もあり、ダイオード３２、３４、３６、３８、４０、４２を含む。一対のダイオード３２と３４、一対のダイオード３６と３８、一対のダイオード４０と４２はそれぞれ、入力電源８２、入力電源８４、入力電源８６のそれぞれに対応するＯＲ回路を形成している。ダイオード３２、３６、４０は、サプライダイオードであり、また、ダイオード３４、３８、４２は、リターンダイオードである。これらの入力電源の論理和をいっしょにとって、ＯＲ回路３０は、その出力部において、ノード４４とノード４６間に電源電圧を供給する。
【００１３】
スタンバイ電圧コンバータ５０は、スタンバイ電圧レールを生成するために、電圧コンバータを含む。スタンバイ電圧コンバータ５０は、ＯＲ回路３０の出力部の両端に結合されて、その入力電圧が十分であるときはいつでも、スタンバイ電圧レールを生成する。スタンバイ電圧コンバータ５０は、ＯＲ回路出力部において、ノード４４とノード４６間に十分な電源電圧を検出すると、ライン５２を介して、電力制御回路６０に、安定したスタンバイ電圧レールを供給する。
【００１４】
電力制御回路６０は、ＯＲ回路３０のノード４４およびパワースイッチ６６に結合されている電力制御及び電力モニタを含む。電力制御回路６０は、そのエネルギー源としてノード４４に対するスタンバイ電圧レール５２を使用する。有効なスタンバイ電圧５２、および他のコマンド入力に応答して、電力制御回路６０は、出力信号ライン６４を介して、パワースイッチ６６を制御する。
【００１５】
この実施形態により、パワースイッチ６６は、ライン６４上の動作電圧によりオンにされるパワー電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）である。ＦＥＴ６６がオンにされると、ノード４４に対するノード４６の動作電圧が、複数のコンバータ７０に供給され、それにより、これらのコンバータは、電源システム１０から電力が供給されるシステムでの使用に必要な電圧を供給することができる。前述の通り、電源システム１０から電力が供給されるシステムは、コンピュータシステム、さらに具体的に言えば、電気通信環境に関連するコンピュータシステムであるかもしれない。
【００１６】
これらの複数のコンバータは、中電圧レールコンバータ７２と低電圧レールコンバータ７４を含む。オンにされたパワースイッチ６６を介して、電力制御回路６０により供給された動作電圧から、中電圧レールコンバータ７２は、＋１２Ｖ  ＤＣを供給する。低電圧レールコンバータ７４は、中電圧レールコンバータ７２に結合されて、その＋１２Ｖ  ＤＣの出力を使用して、例えば、＋５．０Ｖ  ＤＣ、＋３．３Ｖ  ＤＣ、−１２Ｖ  ＤＣの低電圧レールの電圧出力を供給する。中電圧レールコンバータ７２と低電圧レールコンバータ７４は、電力制御回路６０の入力部６８に結合されて、電力制御回路６０にコマンド信号を供給する。これらのコマンド信号は、例えばステータス信号である。電力制御回路６０は、さらに、その入力部６８において、物理スイッチ、障害検出回路または制御回路などの他のソースからのコマンド信号、および／または、リモート電力制御論理信号を受け取ることがある。
【００１７】
本明細書には、ＯＲ回路３０が、ダイオードＯＲ回路として図示されているが、他の形式を取ってもよい。例えば、回路３０のダイオード３０を、制御式電界効果型トランジスタまたは他の回路に代えることができる。
【００１８】
動作の際は、−４８Ｖ  ＤＣなどのＤＣ供給電圧が、冗長入力電源８２、８４、８６により、入力端子１２、１４、１６、１８、２０、２２に供給される。これらの入力電源は、１つまたは複数の直接のＤＣ電圧給電、あるいは、ＡＣ電源から得られる−４８Ｖ  ＤＣである。供給された電流は、ダイオード３２、３６、４０を経て、ノード４４に流れる。これは、スタンバイ電圧コンバータ５０および電力制御回路６０に電流を供給する。入力電源に戻される電流は、ノード４６から、ダイオード３４、３８、４２を経て戻される。ノード４４とノード４６間の供給電圧が充分であるときはいつでも、スタンバイ電圧コンバータ５０は、ライン５２上の制御電圧、すなわちスタンバイ電圧レールを電力制御回路６０に供給する。このスタンバイ電圧は、当技術分野において公知のやり方で、電力制御回路および他の回路に電力を供給するために、調整された電圧であることもある。スタンバイ電圧コンバータ５０からのスタンバイ電圧と、入力部６８でのコマンド入力の受取りに応答して、電力制御回路６０は、ライン６４上に動作電圧を供給し、その動作電圧が、パワーＦＥＴ６６を経て中電圧レールコンバータ７２に供給される。中電圧レールコンバータ７２は、この動作電圧から、その出力を発生させる。この出力は＋１２Ｖ  ＤＣであることもある。さらに、中電圧レールコンバータ７２の出力を、低電圧レールコンバータ７４に供給して、中電圧レールコンバータ７２の出力から、低電圧レールコンバータ７４が、その出力を発生させる。低電圧レールコンバータ７４は、例えば＋５．０Ｖ  ＤＣ、＋３．３Ｖ  ＤＣ、−１２．０Ｖ  ＤＣを供給することがある。
【００１９】
上の説明からわかるように、電源システム１０は、冗長入力電源から電力を受け取ることがある。これらの冗長入力電源は、事実上いくつあってもよく、また、電源システム１０の融通性および信頼性を向上させるために混合入力電源であってもよい。それゆえ、冗長入力電源のどれか１つ故障することがあっても、電源システム１０は、関係する負荷に電力を供給することができるであろう。入力電源８２、８４、８６は、コンピュータを収納する同一シャーシ内にあるか、あるいは、ケーブルを介して、電源システム１０の入力端子に給電することがある。さらに、ＯＲ回路３０のダイオードは、万一、電源システム１０に入力電源が逆極性で結合される場合には、電源システム１０への損傷を防止する。したがって、電源システム１０、電源８０、またはシステム配線への損傷に対して、保護されている。さらに、これは、関係するブレーカがおちたりヒューズが切れたりしないようにもしている。
【００２０】
本発明は、いくつかの好ましい実施形態に関して、かなり詳しく述べられてきたが、他の実施形態も可能である。それゆえ、併記の特許請求の範囲の精神または範囲は、本明細書中に記されている実施形態の説明に限定されてはならない。本発明は、これらの特許請求の範囲内にあることを意味する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態における電源システムの構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０  電源システム
１２、１４、１６、１８、２０、２２  電源入力部
３０  ＯＲ回路
４４、４６  出力部
５０  スタンバイ電圧コンバータ
５２  ライン
６０  電力制御回路
６４  ライン
６６  パワースイッチ
６８  入力部
７０  コンバータ
７２  中電圧レールコンバータ
７４  低電圧レールコンバータ
８０  電源
８２、８４、８６  入力電源
【図１】
2005224097.tif 000003