專利名稱：電力供應(yīng)裝置和通信設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及向處理裝置提供電力的電力供應(yīng)裝置，以及執(zhí)行通信處 理的通信設(shè)備。
背景技術(shù)：
在常規(guī)技術(shù)中，諸如通信設(shè)備或服務(wù)器設(shè)備的電氣設(shè)備每一個(gè)都設(shè) 有向執(zhí)行各種類型的處理的IC等提供電力的電力供應(yīng)裝置；并且電力必 須一直被穩(wěn)定地提供給這些電力供應(yīng)裝置。特別是輸出到IC等的電壓需 要被調(diào)整為恒定電平。圖1是向電氣設(shè)備提供電力的電力供應(yīng)裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖。圖1所示的電力供應(yīng)裝置IO是使用諸如放大器和比較器的模擬元件的模擬控制型電力供應(yīng)裝置，其調(diào)整輸出到ic等的電壓。電力供應(yīng)裝置10包括電壓檢測(cè)電路11、誤差放大器12、補(bǔ)償電路 13、基準(zhǔn)振蕩器14、比較器15、開關(guān)元件16以及平滑濾波器17。首先，電壓檢測(cè)電路11檢測(cè)當(dāng)前從電力供應(yīng)裝置IO輸出到IC等的 電源輸出電壓Vout。檢測(cè)出的輸出電壓Vout被發(fā)送到誤差放大器12。 誤差放大器12放大并輸出該輸出電壓Vout和基準(zhǔn)電壓V0之間的差。補(bǔ) 償電路13以適合于比較器15的靈敏度的值調(diào)整從誤差放大器12輸出的 放大電壓Vg?；鶞?zhǔn)振蕩器14以給定的頻率輸出鋸齒波形的電壓信號(hào)Vp。比較器 15將從基準(zhǔn)振蕩器14輸出的鋸齒波形的電壓信號(hào)Vp與由經(jīng)補(bǔ)償電路13 調(diào)整的放大電壓Vg相比較，并向開關(guān)元件16發(fā)送控制信號(hào)，其中當(dāng)鋸 齒波形的電壓信號(hào)Vp小于放大電壓Vg時(shí)，控制信號(hào)被導(dǎo)通，否則被關(guān) 斷。通過利用從比較器15發(fā)送的控制信號(hào)，執(zhí)行開關(guān)元件16的導(dǎo)通/關(guān)斷控制，以便調(diào)整輸入到電力供應(yīng)裝置10的輸入電壓Vin的脈沖寬度； 平滑濾波器17執(zhí)行平滑處理。因此，從電力供應(yīng)裝置10向電氣設(shè)備輸出具有調(diào)整后的電壓值的輸出電壓Vout。例如，當(dāng)由電壓檢測(cè)電路ll檢 測(cè)出的輸出電壓Vout降低時(shí)，由誤差放大器12計(jì)算出的輸出電壓Vout 和基準(zhǔn)電壓VO之間的差值增加。結(jié)果，鋸齒波形的電壓信號(hào)Vp變得小 于該放大電壓Vg，因此從比較器15輸出的控制信號(hào)的"導(dǎo)通"時(shí)間延長(zhǎng)， 從而增加了輸入電壓Vin的脈沖寬度。因此，輸出電壓Vout上升。如上所述，在電力供應(yīng)裝置IO中執(zhí)行控制，以便輸出到處理部件的 輸出電壓保持恒定。近年來，隨著電氣設(shè)備的節(jié)能和電池的小型化不斷發(fā)展，對(duì)構(gòu)成電 氣設(shè)備的各種元件和IC等的低壓應(yīng)用的需求不斷增加。因此，流入這些 元件和IC的電流趨向于增加。此外，在通信設(shè)備、服務(wù)器設(shè)備等中，流 入執(zhí)行通信處理的IC的電流可能以與通信的通信量狀態(tài)互鎖的方式急劇 地增加；在此情況下，施加到IC的最初低電壓可能被進(jìn)一步降低，并降 到允許執(zhí)行通信處理的最小電壓之下，因此引起諸如信號(hào)中斷的故障。在這方面，日本專利特開第9-154275號(hào)公開了用一種提供電力供應(yīng) 裝置的技術(shù)，該電力供應(yīng)裝置具有用于軟起動(dòng)的電容器，由此減小開始 或切斷電力供應(yīng)時(shí)電流的急劇變化。當(dāng)開始或切斷電力供應(yīng)時(shí)，電流被 平滑地改變，因而可以防止內(nèi)部電路被電力供應(yīng)的啟動(dòng)過程中的峰值電 流所過載，或防止由于電壓減小而引起的故障；以上問題是目前針對(duì)大 電流應(yīng)用取得了進(jìn)展的電氣設(shè)備提出的。但是，日本專利特許公開第9-154275號(hào)中描述的技術(shù)不能處理由間 歇性執(zhí)行的處理(如通信處理)中的負(fù)荷增加而引起的電流急劇變化。在常規(guī)模擬控制型電力供應(yīng)裝置中，開關(guān)頻率被升高，以提高電源 的響應(yīng)；電源以追隨處理負(fù)荷的急劇變化的方式調(diào)整。但是，僅僅利用 開關(guān)頻率的這些調(diào)整，難以進(jìn)一步提高電源的響應(yīng)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明鑒于上述情況而作出，提供了一種電力供應(yīng)裝置和通信設(shè)備，其中可以穩(wěn)定地提供電力，而與處理負(fù)荷無關(guān)。 根據(jù)本發(fā)明的電力供應(yīng)裝置包括供電部件，向處理數(shù)據(jù)的處理裝置提供電力； 負(fù)荷檢測(cè)部件，檢測(cè)由該處理裝置執(zhí)行的處理的負(fù)荷；以及 電力控制部件，根據(jù)所述負(fù)荷檢測(cè)部件檢測(cè)出的負(fù)荷量，使所述供 電部件增加或減小電力供應(yīng)；以及操作異常檢測(cè)部件，檢測(cè)所述電力控制部件的操作異常， 其中當(dāng)所述操作異常檢測(cè)部件檢測(cè)到電力控制部件的異常時(shí)，所述 供電部件向該處理裝置提供預(yù)定的電力。根據(jù)本發(fā)明的電力供應(yīng)裝置，在正常狀態(tài)中，該電力控制部件控制 從供電部件向處理裝置提供的電力。但是，當(dāng)在所述電力控制部件中發(fā) 生操作異常時(shí)，所述供電部件向該處理裝置提供預(yù)定的電力。因此，當(dāng) 所述電力控制部件變得失去控制時(shí)，可以避免向處理裝置提供高電力， 由此避免諸如處理裝置損壞的故障。這使得該處理裝置可以執(zhí)行穩(wěn)定的 處理。優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的電力供應(yīng)裝置中，操作異常檢測(cè)部件可 以使用監(jiān)視器來檢測(cè)所述電力控制部件的故障(hang-up)。由于監(jiān)視器已被廣泛地用來檢測(cè)操作異常，因而對(duì)檢測(cè)本發(fā)明的電 力控制部件的故障的操作異常檢測(cè)部件應(yīng)用監(jiān)視器是合理的。此外，根據(jù)本發(fā)明的電力供應(yīng)裝置還可以具有存儲(chǔ)部件，在各個(gè)預(yù) 定時(shí)間，存儲(chǔ)從供電部件向處理裝置提供的電力。其中，當(dāng)所述電力控 制部件的操作異常被操作異常檢測(cè)部件檢測(cè)到時(shí)，所述供電部件從所述 存儲(chǔ)部件獲取在操作異常被檢測(cè)出來之前存儲(chǔ)的電力，并向該處理裝置 提供與獲取的電力相同的電力。通過提供與操作異常被檢測(cè)出來之前存儲(chǔ)的電力相同的電力，即使 在操作異常被檢測(cè)出來之后，該處理裝置也能夠繼續(xù)處理。還優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的電力供應(yīng)裝置中，當(dāng)所述操作異常檢 測(cè)部件檢測(cè)到操作異常時(shí)，所述電力控制部件執(zhí)行預(yù)定復(fù)位，以及當(dāng)所述操作異常檢測(cè)部件檢測(cè)到電力控制部件的異常時(shí)，所述供電部件向處理裝置提供預(yù)定電力，在完成電力控制部件的復(fù)位之后，所述 供電部件根據(jù)電力控制部件的控制向處理裝置提供電力。因?yàn)樵陔娏刂撇考瓿蓮?fù)位之后所述電力控制部件控制從供電部 件提供的電力，因此電力被穩(wěn)定地提供給處理裝置，增強(qiáng)由處理裝置執(zhí) 行的處理的可靠性。此外，在根據(jù)本發(fā)明的電力供應(yīng)裝置中，所述供電部件可以提供具 有可變電壓的電源，以及所述電力控制部件通過提升或降低供電部件的電壓，可以使所述供 電部件增加或減小電力供應(yīng)。減小施加到處理裝置的電壓會(huì)導(dǎo)致處理失敗或處理裝置的故障，這 是由于流入處理裝置的高電力引起的發(fā)熱或過載所導(dǎo)致的。但是，通過 提升或降低電壓來增加或減小電力供應(yīng)，可保證處理裝置進(jìn)行穩(wěn)定的處 理。優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的電力供應(yīng)裝置中，該處理裝置被并入通 信設(shè)備中并用來對(duì)由該通信設(shè)備通信的數(shù)據(jù)進(jìn)行通信處理。因?yàn)橛赏ㄐ旁O(shè)備執(zhí)行的處理的負(fù)荷取決于被傳送和接收的數(shù)據(jù)量而 增加或減小，所以通信設(shè)備采用本發(fā)明的電力供應(yīng)裝置是合理的。此外，根據(jù)本發(fā)明的另一方面的通信設(shè)備包括-用來處理數(shù)據(jù)的處理部件； 向所述處理部件提供電力的供電部件；負(fù)荷檢測(cè)部件，檢測(cè)由所述處理部件執(zhí)行的處理的負(fù)荷；以及 電力控制部件，根據(jù)由所述負(fù)荷檢測(cè)部件檢測(cè)的負(fù)荷量，使所述供電部件增加或減小電力供應(yīng)；以及操作異常檢測(cè)部件，檢測(cè)所述電力控制部件的操作異常， 其中當(dāng)所述操作異常檢測(cè)部件檢測(cè)到所述電力控制部件的異常時(shí)，所述供電部件向處理裝置提供預(yù)定的電力。本發(fā)明的這一方面的通信設(shè)備實(shí)現(xiàn)向處理部件提供穩(wěn)定的電力且由此保證通信處理的執(zhí)行。優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的這一方面的通信設(shè)備中，所述操作異常檢測(cè)部件使用監(jiān)視器檢測(cè)所述電力控制部件的故障。因?yàn)楸O(jiān)視器已被廣泛地用來檢測(cè)操作異常，因而對(duì)檢測(cè)本發(fā)明的另 一方面的電力控制部件的故障的操作異常檢測(cè)部件應(yīng)用監(jiān)視器是合理 的。還優(yōu)選的是，根據(jù)本發(fā)明的這一方面的通信設(shè)備還包括，在各個(gè)預(yù) 定時(shí)間存儲(chǔ)從供電部件向處理裝置提供的電力的存儲(chǔ)部件，其中，當(dāng)所 述電力控制部件的操作異常被所述操作異常檢測(cè)部件檢測(cè)到時(shí)，所述供 電部件從所述存儲(chǔ)部件獲取在操作異常被檢測(cè)出來之前存儲(chǔ)的電力并向 該處理裝置提供與獲取的電力相同的電力。通過提供與操作異常被檢測(cè)出來之前存儲(chǔ)的電力相同的電力，即使 在操作異常被檢測(cè)之后，該處理裝置也能夠繼續(xù)處理。還優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的另一方面的通信設(shè)備中，當(dāng)所述操作 異常檢測(cè)部件檢測(cè)到操作異常時(shí)，所述電力控制部件執(zhí)行預(yù)定復(fù)位，以 及當(dāng)操作異常檢測(cè)部件檢測(cè)到電力控制部件的異常時(shí)，所述供電部件 向處理裝置提供預(yù)定電力，在完成電力控制部件的復(fù)位之后，所述供電 部件根據(jù)電力控制部件的控制向處理裝置提供電力。這種通信設(shè)備可實(shí)現(xiàn)向處理裝置提供穩(wěn)定的電力，由此保證處理裝 置執(zhí)行可靠的處理。此外，在根據(jù)本發(fā)明的這一方面的通信設(shè)備中，所述供電部件可以 提供具有可變電壓的電力，以及所述電力控制部件通過提升或降低所述供電部件的電壓，能夠使所 述供電部件增加或減小電力供應(yīng)。通過提升或降低電壓來增加或減小電力供應(yīng)，可保證處理部件進(jìn)行 穩(wěn)定的處理。根據(jù)本發(fā)明，電力可以被穩(wěn)定地提供給處理裝置，而與處理負(fù)荷無 關(guān)，因此可進(jìn)行可靠的處理。


圖1是向電氣設(shè)備提供電力的電力供應(yīng)裝置的示意結(jié)構(gòu)圖； 圖2是應(yīng)用了本發(fā)明實(shí)施方式的通信單元的外部透視圖； 圖3是保持板的透視圖； 圖4是電路組件的示意圖；圖5是圖2所示的多個(gè)電路組件中的三個(gè)電路組件的示意性功能框圖；圖6是信號(hào)處理組件中的供電源、電力控制電路以及處理電路的示 意性結(jié)構(gòu)圖；圖7是圖6所示的信號(hào)處理組件中的供電源、電力控制電路以及處 理電路的示意性結(jié)構(gòu)視圖；圖8是說明電力控制電路和PWM控制電路之間傳送的數(shù)據(jù)的流動(dòng)的圖；圖9是說明從三個(gè)供電源的每一個(gè)向處理電路提供電力的概念圖；以及圖IO是根據(jù)第三實(shí)施方式的信號(hào)處理組件中的供電源、電力控制部 件以及處理電路的示意性結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
下面將描述本發(fā)明的實(shí)施方式。圖2是應(yīng)用了本發(fā)明實(shí)施方式的通信單元的外部透視圖。該通信單元100用來通過網(wǎng)絡(luò)傳送/接收數(shù)據(jù)，且包括單元蓋101、 單元架102、背板103以及被這些部件圍繞的空間中所包含的多個(gè)電路組 件200，各電路組件執(zhí)行處理。在背板103的內(nèi)部側(cè)面，布置了用于傳輸數(shù)據(jù)和電力的各種類型的 連接器(未圖示)。這些連接器與多個(gè)電路組件200的每一個(gè)中布置的 連接器相裝配，以便所述多個(gè)電路組件200被互相連接。該多個(gè)電路組件200用于對(duì)通過網(wǎng)絡(luò)接收的通信數(shù)據(jù)相繼地進(jìn)行處 理；響應(yīng)于前一級(jí)電路組件200的處理執(zhí)行，開始后一級(jí)電路組件200 中的處理執(zhí)行。各電路組件200包括其上安裝有IC等的基板220 (參照?qǐng)D4)，以及保持該基板220的保持板210 (參照?qǐng)D3)。圖3是構(gòu)成電路組件200的保持板210的透視圖。圖4是在保持板210上安裝了基板220的電路組件200的示意圖。保持板210包括夾持部件211，用于在將保持板210插入圖2的單元架102以及從該單元架102除去保持板210時(shí)，用手抓握保持板210;用于向電路組件200提供電力的電源連接器212a;用于防止基板220翹曲的翹曲防止金屬部件213;以及用于傳送和接收各種類型數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)連接器212b。圖4圖示了在保持板210上安裝了的基板220的電路組件200的示 意圖?；?20中布置的是諸如IC的多個(gè)處理電路221、用于向多個(gè)處 理電路221提供電力的供電源223等。當(dāng)基板220被裝配在保持板210 中，使保持板210的電源連接器212a和數(shù)據(jù)連接器212b插入基板220 中時(shí)，基板220被安裝在保持板210上。此外，當(dāng)保持板210被裝配在 圖2所示的單元架102中并被連接到背板103的連接器時(shí)，該多個(gè)電路 組件200被互相連接。圖5是圖2所示的多個(gè)電路組件200中的三個(gè)電路組件200—1 、200—2 和200_3的示意性功能框圖。下面將描述構(gòu)成三個(gè)電路組件200_1、 200—2和200—3中的每一個(gè)的 各個(gè)元件，同時(shí)使用后綴標(biāo)記在它們之間進(jìn)行區(qū)分。圖5圖示了接收經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳送的光學(xué)數(shù)據(jù)的光學(xué)接口組件200_1; 將由光學(xué)接口組件200—1接收的光學(xué)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的電接口組件 200—2;以及對(duì)由電接口組件200—2轉(zhuǎn)換獲得的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)應(yīng)用各種類型信 號(hào)處理的信號(hào)處理組件200_3。根據(jù)本實(shí)施方式，首先，電力被提供給圖 2所示的整個(gè)通信單元100，然后這些電力被分給多個(gè)電路組件200的各 個(gè)供電源223，此后從供電源223向各電路組件200中的處理電路221提 供電力。電接口組件200—2包括檢測(cè)在處理執(zhí)行期間流入處理電路221_2的 電流值的電流檢測(cè)電路225—2。信號(hào)處理組件200_3包括獲取由電接口組 件200—2的電流檢測(cè)電路225—2檢測(cè)的電流值并根據(jù)獲取的電流值調(diào)整供電源223—3的電力的電力控制部件224—3。電接口組件200_2的處理電 路221—2對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的第一處理裝置和第一處理部件的例子；信 號(hào)處理組件200_3的處理電路221—3對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的第二處理裝置 和第二處理部件的例子；電接口組件200_2的電流檢測(cè)電路225—2對(duì)應(yīng) 于根據(jù)本發(fā)明的負(fù)荷檢測(cè)部件的例子；信號(hào)處理組件200—3的供電源 223_3對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的供電部件的例子；以及電力控制部件224_3對(duì) 應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的電力控制部件的例子。圖6是用于說明信號(hào)處理組件200—3中的電力供應(yīng)的流程的圖。 如圖6所示，信號(hào)處理組件200—3包括多個(gè)處理電路221A、 221B、 221C、 221D和221E。多個(gè)供電源223A、 223B、 223C、 223D和223E 分別被連接到處理電路221A、 221B、 221C、 221D和221E，因此形成多 個(gè)電力組A、 B、 C、 D以及E。參照?qǐng)D6，附圖標(biāo)記中的相同的后綴字 母符號(hào)表示屬于相同的電力組。在開始電力供應(yīng)時(shí)或在其他時(shí)刻，電力一起同時(shí)提供給多個(gè)處理電 路221A、 221B、 221C、 221D以及221E，以致這些處理電路221A、 221B、 221C、 221D和221E被同時(shí)導(dǎo)通時(shí)，施加到各處理電路221A、 221B、 221C、 221D和221E的電壓會(huì)迅速地降低，以致沒有提供導(dǎo)通該電路需 要的電壓，或大電流可能流入處理電路221A、 221B、 221C、 221D以及 221E，從而致使它們故障。在根據(jù)本實(shí)施方式的信號(hào)處理組件200一3中， 電力控制部件224—3調(diào)整導(dǎo)通處理電路221A、221B、221C、221D和221E 的定時(shí)。首先，當(dāng)開始對(duì)圖2所示的通信單元100進(jìn)行電力供應(yīng)時(shí)，該電源 被分給各電路組件200。在圖6所示的信號(hào)處理組件200—3中，首先電力 控制部件224—3向?qū)儆陔娏MA的供電源223A發(fā)出供電命令，供電源 223A向電力組A的處理電路221A提供電力。結(jié)果，處理電路221A被 導(dǎo)通。類似地，屬于電力組B的處理電路221B、屬于電力組C的處理電 路221C、屬于電力組D的處理電路221D以及屬于電力組E的處理電路 221E被相繼地導(dǎo)通。以此方式，由于電力以被按時(shí)間改變的這種方式提供給多個(gè)處理電路221A、 221B、 221C、 221D以及221E，以致各處理電路221A、 221B、 221C、 221D以及221E在不同的定時(shí)導(dǎo)通，由此由處理負(fù)荷的急劇增加 而引起的麻煩可以被減小。此外，當(dāng)圍繞一個(gè)處理電路布置多個(gè)供電源時(shí)，如圖6所示，處理 電路和供電源之間的距離被縮短，允許更有效的電力供應(yīng)。此外，由于 使用多個(gè)供電源，各供電源的電力規(guī)模(power scale)可以被減小，允許 縮小用于平滑從該供電源提供的電力的線圈和電容器的尺寸。在通信設(shè)備中，處理數(shù)據(jù)量通常間歇地增加或減小。因此，不僅在 導(dǎo)通通信設(shè)備的時(shí)候，而且當(dāng)通信數(shù)據(jù)急劇地增加時(shí)，大電流可能流入 處理電路，從而導(dǎo)致大的電壓降，以致其處理不能被執(zhí)行。在根據(jù)本實(shí)施方式的通信單元100中，預(yù)先預(yù)測(cè)由各處理電路221A、 221B、 221C、 221D和221E執(zhí)行的處理的負(fù)荷，并根據(jù)該負(fù)荷，調(diào)整提 供給各處理電路221A、 221B、 221C、 221D和221E的電力。下面將詳細(xì)描述調(diào)整電力供應(yīng)的方法。構(gòu)成圖6所示的信號(hào)處理組件200—3的五個(gè)處理電路221A、 221B、 221C、 221D和221E中的四個(gè)處理電路221B、 221C、 221D和221E用 來對(duì)前一級(jí)電接口組件200—2發(fā)送的通信數(shù)據(jù)進(jìn)行各種類型的信號(hào)處理； 并且當(dāng)通信數(shù)據(jù)量增加時(shí)，由各處理電路221B、 221C、 221D和221E執(zhí) 行的處理的負(fù)荷增加。剩余的處理電路221A用來對(duì)前一級(jí)電接口組件 200—2發(fā)送的通信數(shù)據(jù)進(jìn)行病毒檢查；該處理的負(fù)荷取決于通信數(shù)據(jù)是否 具有附加的伴隨文件而改變，而不是取決于通信數(shù)據(jù)量。首先，下面將描述調(diào)整提供給四個(gè)處理電路221B、 221C、 221D和 221E的電力的方法，在這四個(gè)處理電路中，處理的負(fù)荷顯著地取決于通 信數(shù)據(jù)量。這里，設(shè)有三個(gè)供電源223B的處理電路221B將作為四個(gè)處理電路 221B、 221C、 221D和221E的代表而被描述。圖7是處理電路221B、用于向處理電路221B提供電力的供電源 223B以及電力控制部件224—3的示意性結(jié)構(gòu)圖。應(yīng)注意到，盡管處理電路221B實(shí)際上設(shè)有三個(gè)供電源223B，但是 在圖7中僅僅圖示了一個(gè)供電源223B，以便簡(jiǎn)化說明。如圖7所示，電力控制部件224—3包括AD (模擬-數(shù)字)轉(zhuǎn)換器311、 數(shù)字濾波器312、 PWM控制電路313、電力控制電路314以及脈沖振蕩 器315;供電源223B包括開關(guān)元件321和平滑濾波器322。在調(diào)整提供給處理電路221B的電力時(shí)，如同常規(guī)模擬電力供應(yīng)裝置 一樣，基本上使用反饋處理，基于當(dāng)前時(shí)間之前的時(shí)間提供的電力調(diào)整 當(dāng)前時(shí)間之后的時(shí)間提供的電力。首先AD轉(zhuǎn)換器311檢測(cè)供電源223B在當(dāng)前時(shí)間之前的時(shí)間向處理 電路221B施加的電壓，將該檢測(cè)出的電壓轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，并向數(shù)字濾 波器312發(fā)送該數(shù)字信號(hào)。數(shù)字濾波器312計(jì)算檢測(cè)出的電壓和預(yù)設(shè)的 基準(zhǔn)電壓之間的差值，并平均該差值，以產(chǎn)生誤差信號(hào)。該產(chǎn)生的誤差 信號(hào)被發(fā)送給PWM控制電路313 。PWM控制電路313基于由脈沖振蕩器315產(chǎn)生的脈沖信號(hào)和發(fā)自數(shù) 字濾波器312的誤差信號(hào)，產(chǎn)生控制信號(hào)，其脈沖寬度取決于發(fā)自電源 控制電路314的控制值，并向開關(guān)元件321發(fā)送該產(chǎn)生的控制信號(hào)。后 文將詳細(xì)描述PWM控制電路313和電源控制電路314中執(zhí)行的處理。開關(guān)元件321根據(jù)發(fā)自PWM控制電路313的控制信號(hào)執(zhí)行導(dǎo)通/關(guān) 斷控制，因此調(diào)整輸入電壓的脈沖寬度。此外，具有經(jīng)調(diào)整的調(diào)整后脈 沖寬度的電壓經(jīng)過平滑濾波器322，以便平滑施加到處理電路221B的電 壓，并將電力提供給處理電路221B。后文將詳細(xì)描述要提供給處理電路 221B的電力。例如，當(dāng)施加到處理電路221B的電壓降低時(shí)，由數(shù)字濾波器312 產(chǎn)生的誤差信號(hào)值增加，因此電源控制電路314產(chǎn)生更寬脈沖寬度的控 制信號(hào)。結(jié)果，開關(guān)元件321的"導(dǎo)通"時(shí)間延長(zhǎng)，因此施加到處理電路 221B的電壓上升。如上所述，通過反饋控制調(diào)整提供給處理電路221B 的電力。此外，根據(jù)本實(shí)施方式，在各個(gè)預(yù)定時(shí)間，流入前一級(jí)電接口組件 200_2的處理電路221—2的電流值從電接口組件200—2發(fā)送到電力控制電路314。通常，隨著將要處理的通信數(shù)據(jù)量增加，處理的負(fù)荷增加，因此更大的電流流入處理電路中。由于流入前一級(jí)電接口組件200—2的電流 值被發(fā)送，因此可以預(yù)測(cè)處理電路221B中將執(zhí)行的處理負(fù)荷。每當(dāng)電流值被發(fā)送給電接口組件200_2時(shí)，電源控制電路314發(fā)送 控制信號(hào)。當(dāng)從電接口組件200—2獲取的電流值較大時(shí)，電源控制電路 314使AD轉(zhuǎn)換器311將其檢測(cè)電壓減小較大程度，使數(shù)字濾波器312使 用較小的基準(zhǔn)電壓，并使PWM控制電路313增加控制信號(hào)的脈沖寬度。 結(jié)果，從供電源223B施加到處理電路221B的電壓上升。以此方式，根據(jù)本實(shí)施方式，基于當(dāng)前時(shí)間之前的時(shí)間提供的電力， 調(diào)整當(dāng)前時(shí)間之后的時(shí)間提供的電力(反饋控制)，并同時(shí)根據(jù)由前一 級(jí)電接口組件200—2執(zhí)行的處理負(fù)荷調(diào)整電力(前饋控制)。因此，可 以穩(wěn)定地向處理電路提供電力，以便可以防止由處理執(zhí)行中的負(fù)荷的增 加引起的故障。即使在向處理電路221B提供了足夠的電力的情況下，如果施加到處 理電路221B的電壓沒有達(dá)到允許處理執(zhí)行的最小電壓，那么也會(huì)發(fā)生諸 如有缺陷的通信數(shù)據(jù)的故障。在根據(jù)本實(shí)施方式的通信單元100中，通 過電壓的提升或降低來調(diào)整提供給處理電路的電力；當(dāng)預(yù)測(cè)出負(fù)荷要增 加時(shí)，該電壓被預(yù)先升高，因此可靠的處理執(zhí)行是可能的。這里，當(dāng)電力控制電路314失去控制時(shí)，PWM控制電路313沒有被 電力控制電路314控制，執(zhí)行將施加給處理電路的電壓保持在恒定電平 的處理。圖8是說明電力控制電路314和PWM控制電路313的結(jié)構(gòu)以及電 力控制電路314和PWM控制電路313之間傳送的數(shù)據(jù)的流動(dòng)的圖。如圖8所示，在信號(hào)處理組件200—3中，安裝用于存儲(chǔ)在各個(gè)預(yù)定 時(shí)間從電力控制電路314發(fā)送到PWM控制電路313的控制信號(hào)(施加 到處理電路221的電壓)的緩沖器316，以及用于監(jiān)視電力控制電路314 的操作異常的監(jiān)視器317。緩沖器316被分為多個(gè)存儲(chǔ)區(qū)316a;在圖8的最下部所示的最低存 儲(chǔ)區(qū)316a中預(yù)先存儲(chǔ)初始值。在緩沖器316中，從最低存儲(chǔ)區(qū)開始在各存儲(chǔ)區(qū)316a中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；當(dāng)達(dá)到最上的存儲(chǔ)區(qū)316a時(shí)，從鄰近于最低 存儲(chǔ)區(qū)的存儲(chǔ)區(qū)316a中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)開始重寫數(shù)據(jù)。緩沖器316對(duì)應(yīng)于根 據(jù)本發(fā)明的存儲(chǔ)部件的例子。此外，PWM控制電路313設(shè)有控制信號(hào)寫入其中的控制存儲(chǔ)器 313a，以及被硬件預(yù)先寫入初始值"l"的監(jiān)視存儲(chǔ)器313b。在向PWM控制電路313發(fā)送控制值(施加到處理電路22IB的電壓) 時(shí)，電力控制電路314將控制值寫入PWM控制電路313的控制存儲(chǔ)器 313a中，同時(shí)將表示正常工作的值"O"寫入監(jiān)視存儲(chǔ)器313b中。當(dāng)從電力控制電路314接收控制值時(shí)，PWM控制電路313將寫入控 制存儲(chǔ)器313a中的控制值寫入緩沖器316中。監(jiān)視器317監(jiān)視寫入監(jiān)視存儲(chǔ)器313b的值；當(dāng)表示正常工作的"O" 以外的值被寫入監(jiān)視存儲(chǔ)器313b中時(shí)，監(jiān)視器317向PWM控制電路313 通知電力控制電路314的操作異常。當(dāng)電力控制電路314故障時(shí)，異常 值被寫入監(jiān)視存儲(chǔ)器313b中。由于監(jiān)視存儲(chǔ)器313b的值被監(jiān)視器317 監(jiān)視，因此可以可靠地檢測(cè)電力控制電路314的異常。當(dāng)被監(jiān)視器317通知了電力控制電路314的操作異常時(shí)，PWM控制 電路313向電力控制電路314發(fā)出復(fù)位命令，同時(shí)獲取在被通知操作異 常之前的時(shí)間寫入緩沖器316的控制值(提供給處理電路221B的電力和 施加到處理電路221B的電壓)，并產(chǎn)生脈沖寬度取決于該獲取的控制值 的控制信號(hào)。產(chǎn)生的控制信號(hào)被發(fā)送給圖6所示的開關(guān)元件321，因此根 據(jù)該控制信號(hào)導(dǎo)通/斷開開關(guān)元件321。結(jié)果，與通知操作異常之前的時(shí) 間寫入緩沖器316的電壓相同值的電壓被施加到處理電路221。當(dāng)電力控制電路314的復(fù)位完成并且表示正常工作的"0"被再次寫入 監(jiān)視存儲(chǔ)器313b中時(shí)，監(jiān)視器317向PWM控制電路313通知電力控制 電路314已恢復(fù)正常。當(dāng)被通知電力控制電路314已恢復(fù)正常時(shí)，PWM控制電路313再次 根據(jù)從電力控制電路314發(fā)送的控制值產(chǎn)生控制信號(hào)。以此方式，在本實(shí)施方式的通信單元100中，即使當(dāng)電力控制電路 314本身失去控制，也可以可靠地防止過量電流流入處理電路221，因此處理電路221沒有被損壞。因此，可以提高處理電路221中的處理執(zhí)行的可靠性。此外，在本實(shí)施方式的通信單元100中，以相移方式從多個(gè)供電源 223向處理電路221提供電力，從而提供給各處理電路221的電力的表觀 步員率(apparentfrequency)被提高。圖9是說明從三個(gè)供電源223B中的各供電源提供給處理電路221B 的電力的概念圖。當(dāng)在電力控制電路314中決定了要施加到處理電路221B的電壓時(shí)， 由三個(gè)供電源223B一1， 223B—2和223B—3中的各供電源施加到處理電路 221B的電壓被分立地調(diào)整。圖9圖示了由脈沖振蕩器315產(chǎn)生的脈沖信號(hào)P;從供電源223B_1、 223B2和223B—3中的各供電源提供給處理電路221B的電力VI、 V2和 V3;以及電力VI、 V2和V3的組合電力V。電力控制電路314使供電源223B—1、 223B—2和223B—3以相移方式 分別提供電力V1、 V2和V3。結(jié)果，更高頻率的組合電力V被提供給處 理電路221B，因此可以降低脈動(dòng)。以此方式，多個(gè)供電源被連接到一個(gè)處理電路，以及以相移方式從 該多個(gè)供電源提供電力，因此可以容易地提高電力的開關(guān)頻率。上面描述了調(diào)整提供給四個(gè)處理電路221B、 221C、 221D和221E(其 中處理負(fù)荷取決于通信數(shù)據(jù)量)的電力的方法?，F(xiàn)在將描述調(diào)整提供給 處理電路221A的電力的方法，在處理電路221A中，處理負(fù)荷更多地根 據(jù)(與通信數(shù)據(jù)量相比)通信數(shù)據(jù)是否具有附隨的文件而改變。在該處理電路221A中，如同其他四個(gè)處理電路221B、 221C、 221D 和221E—樣，基本上基于當(dāng)前時(shí)間之前的時(shí)間提供的電力調(diào)整當(dāng)前時(shí)間 之后的時(shí)間將要提供的電力(反饋控制)，此外，基于當(dāng)前時(shí)間之前的 時(shí)間的電力控制值，預(yù)測(cè)當(dāng)前時(shí)間之后的時(shí)間將要執(zhí)行的處理的負(fù)荷， 以便調(diào)整電源(前饋控制)。圖10是供電源223A、電力控制部件224—3以及處理電路221A的示意性結(jié)構(gòu)圖。在圖10所示的處理電路221A中，與圖7所示的處理電路221B不 同，前一級(jí)電接口組件200_2不向電力控制部件224—3發(fā)送電流值；代 之以布置檢測(cè)流入處理電路221A的電流值的電流值檢測(cè)電路410。在調(diào)整提供給處理電路221A的電力時(shí)，首先，電流值檢測(cè)電路410 檢測(cè)當(dāng)前流入處理電路221A的電流并將該檢測(cè)出的電流值發(fā)送到電力 控制電路314。電力控制電路314基于當(dāng)前時(shí)間之前的時(shí)間流入處理電路221A的電 流值，預(yù)測(cè)在當(dāng)前時(shí)間之后的時(shí)間流入處理電路221A的電流值，以便根 據(jù)預(yù)測(cè)出的電流值，決定將要施加到處理電路221A的電壓值。實(shí)際上， 它分析電流圖形的變化是逐步的還是迅速的。當(dāng)處理電路221A中的電流 變化迅速時(shí)，它預(yù)測(cè)由處理電路221A當(dāng)前處理的數(shù)據(jù)量是大的，因此處 理執(zhí)行的負(fù)荷是大的。在此情況下，在處理電路221A中可能繼續(xù)發(fā)生電 壓降，因此確定大的電壓將被施加到處理電路221A。作為基于當(dāng)前流動(dòng)的電流預(yù)測(cè)當(dāng)前時(shí)間之后的時(shí)間的電流流動(dòng)的方 法，可以使用通過多個(gè)數(shù)值之間的相關(guān)關(guān)系預(yù)測(cè)后續(xù)數(shù)值的回歸分析方 法等?；貧w分析方法是目前已被廣泛地使用的數(shù)值估計(jì)方法，由此在本 說明書中省略了對(duì)其的詳細(xì)說明。電力控制電路314基于所確定的控制電壓值控制AD轉(zhuǎn)換器311、數(shù) 字濾波器312和PWM控制電路313。結(jié)果，所確定的控制電壓值被施加 到處理電路221，從而根據(jù)該處理的負(fù)荷提供電力。當(dāng)不能基于前級(jí)處理的負(fù)荷預(yù)測(cè)當(dāng)前時(shí)間之后的時(shí)間的處理的負(fù)荷 時(shí)，基于自己的處理電路處理的負(fù)荷進(jìn)行判斷，可以精確地調(diào)整施加到 處理電路的電壓。上面描述了其中在處理執(zhí)行過程中流入處理電路的電流值被檢測(cè)為 處理執(zhí)行的負(fù)荷的例子，但是根據(jù)本發(fā)明的負(fù)荷檢測(cè)部件可以檢測(cè)大量 的處理數(shù)據(jù)作為處理執(zhí)行的負(fù)荷。此外，上面描述了其中通過提升或降低施加到處理電路的電壓調(diào)整 提供給處理電路的電力，但是根據(jù)本發(fā)明的電力控制部件可以通過調(diào)整 提供給處理電路的電流值來控制提供給處理電路的電力。同時(shí)，上面描述了其中當(dāng)在電力控制部件中發(fā)生操作異常時(shí)，與操 作異常被檢測(cè)時(shí)的時(shí)間之前的時(shí)間的電力相同的電力被提供給處理電 路，但是當(dāng)在電力控制部件中發(fā)生操作異常時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的供電部件 可以提供預(yù)定的電力到處理電路。
權(quán)利要求
1.一種電力供應(yīng)裝置，所述電力供應(yīng)裝置包括供電部件，向?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行處理的處理裝置提供電力；負(fù)荷檢測(cè)部件，檢測(cè)由所述處理裝置執(zhí)行的處理負(fù)荷；以及電力控制部件，根據(jù)由所述負(fù)荷檢測(cè)部件檢測(cè)出的負(fù)荷量，使所述供電部件增加或減小電力供應(yīng)；以及操作異常檢測(cè)部件，檢測(cè)所述電力控制部件的操作異常，其中當(dāng)所述操作異常檢測(cè)部件檢測(cè)出所述電力控制部件的異常時(shí)，所述供電部件向所述處理裝置提供預(yù)定的電力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力供應(yīng)裝置，其中所述操作異常檢測(cè)部 件使用監(jiān)視器來檢測(cè)所述電力控制部件的故障。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力供應(yīng)裝置，所述電力供應(yīng)裝置還包括 在各個(gè)預(yù)定時(shí)間存儲(chǔ)從所述供電部件向所述處理裝置提供的電力的存儲(chǔ) 部件，其中，當(dāng)所述操作異常檢測(cè)部件檢測(cè)到所述電力控制部件的操作異 常時(shí)，所述供電部件從所述存儲(chǔ)部件獲取在所述操作異常被檢測(cè)出來之 前存儲(chǔ)的電力，并向所述處理裝置提供與所獲取的電力相同的電力。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力供應(yīng)裝置，其中當(dāng)所述操作異常檢測(cè) 部件檢測(cè)到操作異常時(shí)，所述電力控制部件執(zhí)行預(yù)定復(fù)位，以及當(dāng)所述操作異常檢測(cè)部件檢測(cè)到所述電力控制部件的異常時(shí)，所述 供電部件向所述處理裝置提供預(yù)定電力，在所述電力控制部件完成復(fù)位 之后，所述供電部件根據(jù)所述電力控制部件的控制向所述處理裝置提供 電力。
5. 根據(jù)權(quán)利要求所述1的電力供應(yīng)裝置，其中所述供電部件提供具 有可變電壓的電力，以及所述電力控制部件通過提升或降低所述供電部件的電壓來使所述供 電部件增加或減小電力供應(yīng)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力供應(yīng)裝置，其中所述處理裝置被并入通信設(shè)備中并用來對(duì)所述通信設(shè)備通信的數(shù)據(jù)進(jìn)行通信處理。
7. —種通信設(shè)備，所述通信設(shè)備包括 用來對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的處理部件； 向所述處理部件提供電力的供電部件；負(fù)荷檢測(cè)部件，檢測(cè)由所述處理部件執(zhí)行的處理的負(fù)荷；以及 電力控制部件，根據(jù)所述負(fù)荷檢測(cè)部件檢測(cè)出的負(fù)荷量，使所述供 電部件增加或減小電力供應(yīng)；以及操作異常檢測(cè)部件，檢測(cè)所述電力控制部件的操作異常， 其中當(dāng)所述操作異常檢測(cè)部件檢測(cè)到所述電力控制部件的異常時(shí)， 所述供電部件向所述處理裝置提供預(yù)定的電力。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的通信設(shè)備，其中所述操作異常檢測(cè)部件使用監(jiān)視器檢測(cè)所述電力控制部件的故障。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的通信設(shè)備，所述通信設(shè)備還包括在各個(gè)預(yù)定時(shí)間存儲(chǔ)從所述供電部件向所述處理裝置提供的電力的存儲(chǔ)部件，其中，當(dāng)所述操作異常檢測(cè)部件檢測(cè)到所述電力控制部件的操作異 常時(shí)，所述供電部件從所述存儲(chǔ)部件獲取在所述操作異常被檢測(cè)出來之 前存儲(chǔ)的電力，并向處理裝置提供與所獲取的電力相同的電力。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的通信設(shè)備，其中當(dāng)所述操作異常檢測(cè)部件 檢測(cè)到操作異常時(shí)，所述電力控制部件執(zhí)行預(yù)定復(fù)位，以及當(dāng)所述操作異常檢測(cè)部件檢測(cè)到所述電力控制部件的異常時(shí)，所述 供電部件向所述處理裝置提供預(yù)定電力，在所述電力控制部件完成復(fù)位 之后，所述供電部件根據(jù)所述電力控制部件的控制向所述處理裝置提供 電力。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的通信設(shè)備，其中所述供電部件提供具有可 變電壓的電力，以及所述電力控制部件通過提升或降低所述供電部件的電壓，使所述供 電部件增加或減小電力供應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明提供了電力供應(yīng)裝置和通信設(shè)備。本發(fā)明的電力供應(yīng)裝置包括供電部件，向處理數(shù)據(jù)的處理裝置提供電力；負(fù)荷檢測(cè)部件，檢測(cè)由該處理裝置執(zhí)行的處理的負(fù)荷；電力控制部件，根據(jù)由所述負(fù)荷檢測(cè)部件檢測(cè)的負(fù)荷量，使所述供電部件增加或減小電力供應(yīng)；以及操作異常檢測(cè)部件，檢測(cè)所述電力控制部件的操作異常。當(dāng)操作異常檢測(cè)部件檢測(cè)到電力控制部件的異常時(shí)，所述供電部件向處理裝置提供預(yù)定的電力。
文檔編號(hào)H02M3/155GK101232246SQ20071016040
公開日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2007年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月26日
發(fā)明者三好清司, 古山義人, 宮近詠史 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社