JPH1092096A

JPH1092096A - 電源装置

Info

Publication number: JPH1092096A
Application number: JP8267910A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Takagi; 木和夫高
Original assignee: NEC Engineering Ltd
Current assignee: NEC Engineering Ltd
Priority date: 1996-09-18
Filing date: 1996-09-18
Publication date: 1998-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】起動時の電流が大きい複数個の装置を備え、唯
１つの電源の余裕のない装置を、短い時間で動作状態に
させる。【解決手段】一定間隔でＨＤＤ磁気記憶装置３（１）〜
３（ｎ）を起動し、このＨＤＤ磁気記憶装置の起動電流
が電源５の許容量を超えようとする場合、一時起動を遅
らせることで、電源５の容量を従来と比べて増やさず
に、また初期段階の複数台の同時起動を可能とし、その
分だけ全体の起動時間を短縮する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電源装置に関し、特
に多数のＨＤＤ磁気記憶装置を備えた電源装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、多数のＨＤＤ（ハード・ディスク
・ドライブ）磁気記憶装置の電源を共通とし、しかも各
ＨＤＤ磁気記憶装置の起動時の電流が大きい場合には、
用意した電源の容量不足が生じるか、又は定常状態にお
いては電源の容量の過剰が生じていた。特に直流モータ
を多数用いたような装置例えばＨＤＤ磁気記憶装置にお
いて、電源投入直後のモータ駆動電流が、定常状態にお
ける電源電流よりも、著しく大きい場合に問題となって
いた。

【０００３】このような問題点を解決するため、一度に
電源を投入せず，ｎ台の装置を１台づつ順番に所定時間
をおいて起動させる技術がある。しかしながら、このよ
うな技術においては、総起動時間がｎ×１台当りの起動
時間と算出されるように、台数が増加するに従い、極め
て長時間を要した。

【０００４】例えばあるＨＤＤ磁気記憶装置では動作電
流は０．４Ａであるが、起動直後の２秒間は、１．２Ａ
もの起動電流が流れる。このＨＤＤ磁気記憶装置の５台
のディスクアレイ装置を考える。この５台を同時に起動
すると、６Ａの電流が必要だが、２秒間隔で１台づつ起
動すると、最大の必要電流は２．８Ａで済み、装置の起
動開始後１０秒で５台のＨＤＤ磁気記憶装置とも起動で
きる。

【０００５】ここで、ｎが大きい装置であれば、電源投
入の初期において複数台同時に起動することが可能なだ
けの電源容量の余裕がある。

【０００６】この種の従来のＨＤＤ磁気記憶装置の消費
電流を示す図７の特性図を参照すると、起動してからの
経過時間［秒］に対する消費電流値［Ａ］が示されてい
る。起動時（０秒）から急速に消費電流が上昇し、１．
２Ａぐらいまで流れるが、約５秒経過後消費電流は０．
４Ａまでに小さくなる。この０秒から５秒までの経過時
間Ａにおける消費電流は、定常状態の時間Ｂの約３倍程
度になる。

【０００７】このような特性を有するＨＤＤ磁気記憶装
置を２０台備えた場合の起動開始後の経過時間［秒］に
対する消費電流［Ａ］の関係が８図に示されている。

【０００８】図８において、所定の時間差をおいて、１
台づつ電源が投入されるため、消費電流は次第に２０台
になるまで上昇するが、全体の台数がスタンバイするま
で、約１分３０秒以上も要してしまう。

【０００９】特開昭５９−１６１６３号公報に開示され
ている従来の構成を示す図９を参照すると、磁気ディス
ク媒体が設けられた回転体５１を回転駆動する直流モー
タ５２は、駆動回路５３により回転駆動制御を受ける。
同様に回転体５４は、駆動回路５６によって駆動制御を
受ける直流モータ５５から回転力を得る。２個の直流モ
ータ５２，５５は、それぞれ駆動回路５３，５６を介し
て共に駆動用電源５７から直流電源が供給されている。

【００１０】駆動制御回路５８は、操作手段または端末
制御装置（図示せず）からの回転体５１の起動を指示す
る起動信号６１、回転体５４の起動信号６２及び駆動回
路５３からの直流モータ５２が定常回転状態になったこ
とを知らせる起動完了信号６４及び駆動回路５６からの
起動完了信号６６を入力とし、これらの入力信号情報に
基づいて駆動回路５３および５６へ駆動開始信号６３お
よび６５を送出する。

【００１１】駆動用電源５７は、駆動回路５３及び駆動
回路５６に接続され、駆動電流６７を供給する。駆動回
路５３は駆動制御回路５８から駆動信号６３を受取る
と、直流モータ５２を駆動して回転体５１を回転させ
る。回転体５１が定常回転状態になったことを検出する
と、駆動回転５３は起動完了信号６４を駆動制御回路５
８に送出する。同様に、駆動信号６５により駆動回路５
６は直流モータ５５を駆動して回転体５４を回転させ、
回転体５４が定常回転状態になったことを検出すると、
起動完了信号６６が送出される。

【００１２】しかしながら、かかる構成において、起動
完了信号６４，６６を受信しない限り、以後の回路の電
源投入ができないことになるという難点がある。特に、
ある装置のモータに異常があると、典型的な時間−電流
特性を有しないため、起動完了信号６４，６６を発信し
ない場合がある。

【００１３】また、特開平４−１０９４５７号公報には
他の従来例として、外部記憶装置と（ディスクドライブ
装置）を複数ドライブする情報処理装置が開示されてお
り、ディスクドライブ装置を起動する際に複数ドライブ
の起動タイミングを所定時間らせて各ドライブを順次起
動する構成を採用することにより、複数ドライブ全体と
して起動時に流れる駆動電流を１ドライブの場合とさほ
ど変わらない値とし、装置の電源部の電流容量を小さく
し、コストダウンを図っている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電源に
流れる所定の電流値を検出せず、所定時間のみを検出し
ているので、無駄のない適切な時間差の設定が困難であ
り、また電源ラインに異常電流が流れても全く検出でき
ないし、その異常電流の流れる電源ラインの特定ができ
ないという難点もある。

【００１５】そこで、本発明の目的は、総起動時間を短
縮し、過剰な電源容量がなくて済み、電源容量を有効に
利用できる電源装置を提供することにある。

【００１６】また電源投入動作が確実で複数台の装置を
同時に起動でき、適切な消費電流と時間差との任意設定
が可能な電源装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明による電源装置は、複数の装置に電源電流又
は電圧を供給する唯１つの電源を備えた電源装置におい
て、前記電源の容量値を実際の消費電流と比較して余裕
があるか否かを判断する判断手段と、前記判断手段にお
いて余裕があると判断された場合には直ちに前記装置に
前記電源電流又は電圧を供給し、余裕がないと判断され
た場合には所定の時間待機後に前記電源電流又は電圧を
供給するように制御する制御手段とを備えて成る。

【００１８】ここで、前記複数の装置は、いずれも起動
時の電流が定常状態時の電流より大きく、前記余裕があ
ると判断された場合は、前記複数の装置に、前記電源電
流又は電圧を供給する。また、前記判断手段及び制御手
段は、マイクロ・コンピュータであり、前記電源電流又
は電圧を検出する検出手段と、前記検出手段において検
出された値をデジタル値に変換して前記マイクロ・コン
ピュータに入力するＡ／Ｄ変換器とを備え、前記所定の
時間待機する時間が、予め前記マイクロ・コンピュータ
内に登録されている。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の電源装置の第１の実施形
態の構成図が図１に示されている。図１において、本発
明の電源装置の第１の実施形態は、ｎ個の第１、第２、
第３、・・・、第ｎ−１、第ｎのＨＤＤ磁気記憶装置３
（１）、３（２）、３（３）、・・・、３（ｎ−１）、
３（ｎ）と、すべての装置の電源電流を検出する電流計
６と、電源線４を介して、この電源電流（又は電圧）を
供給する電源５と、制御用マイクロ・コンピュータ１
と、このコンピュータ１の特定した起動命令を信号線２
を介して送出するインタフェース８と、電流計６で計測
した電流値をデジタル値に変換してコンピュータ１に送
出するＡ／Ｄ変換器７とを備える。

【００２０】ここで、電流計６は、電源線４に流れる電
流値を常時計測して、コンピュータ１に入力しているた
め、常にこの電流値を把握でき、また今後予測される電
流値をあらかじめ推測できる。

【００２１】第１〜第ｎのＨＤＤ磁気記憶装置３（１）
〜３（ｎ）は、いずれも図７に示す特性を備えているも
のとする。

【００２２】電源５の容量が不足する場合は、起動を一
時遅らせるように、コンピュータ１が制御する。これ
は、コンピュータ１への制御プログラムによって可能で
ある。

【００２３】電源５の余裕があれば、続いて、第２台
目、第３台目のＨＤＤ磁気記憶装置の電源を投入する。
この時の時間遅れ１秒乃至３秒は、コンピュータ１の判
断時間やＡ／Ｄ変換器７等によって定まる。この時間遅
れ１秒乃至３秒の間は、起動時に一時的に流れる大電
流、例えばスパイク電流やサージ電流、突入電流等を吸
収するためにも有効である。

【００２４】図２は、本発明の第１の実施形態に基づい
て合計２０台の電源を投入した時の経過時間〔秒〕と全
消費電流〔Ａ〕との関係を示す特性図である。図２にお
いて、第１台目から第１４台目まで次々と連続的に電源
５が投入されるが、第１５台目、第１６台目は、所定の
電流値をオーバーしそうになるため、所定の時間、例え
ば３秒待機後に、電源が投入される。

【００２５】図２では、起動電流の回路として２０台の
ＨＤＤ磁気記憶装置を備えた時の特性が示されている。
また、説明の簡略化のために、ＨＤＤ磁気記憶装置３
（１）〜３（ｎ）の規格を、図７に示すように、起動電
流を１．２Ａ（期間Ａの間）、定常電流０．４Ａ（期間
Ｂの間）、電流投入直後から定常電流に落ち着くまでの
期間Ａの時間を５秒と仮定する。又、電源容量は、合計
２０台のＨＤＤ磁気記憶装置を起動するのに必要な最小
限の８．８Ａ、即ち１９（台）×０．４（Ａ）＋１
（台）×１．２（Ａ）とする。

【００２６】電源５の投入後、制御用マイクロ・コンピ
ュータ１が動作し、ＨＤＤ磁気記憶装置３（１）〜３
（ｎ）に対して、一定の間隔毎に１台ずつ信号線２を通
して起動命令を送出する。起動命令を受けたＨＤＤ磁気
記憶装置３（１）〜３（ｎ）は、電源５から電源線４を
通じて所定電流の供給を受けて、どの１台も起動時間の
５秒間だけ１．２Ａの電流を消費し、その後は定常電流
の０．４Ａの消費となる。また、電流計６で、全ＨＤＤ
磁気記憶装置の消費電流を把握し、この値はＡ／Ｄ変換
器７でデジタル値に変換されて制御用マイクロ・コンピ
ュータ１に送出される。

【００２７】図３は、図１の制御用マイクロ・コンピュ
ータ１台が行うシーケンスを示すフローチャートであ
る。図３において、先ず、ステップＳ１で唯１つの電源
５を投入し、ＨＤＤ磁気記憶装置の台数ｎの初期’１’
を代入する。次に、ステップＳ２で第ｎ番目のＨＤＤ磁
気記憶装置の電源を投入した後、ステップＳ３で次回の
電源５を投入するＨＤＤ磁気記憶装置の番号をセットす
る。すなわち、ｎ＝ｎ＋１とする。続いて、合計２０台
のＨＤＤ磁気記憶装置の全ての電源が投入されたか確認
し（ステップＳ４）、全数投入していなければ、ステッ
プＳ５に進む。ステップＳ５では、１秒間次のステップ
Ｓ６の処理を待機する。ここで、１秒間の時間をあける
理由は、第１に電源５の投入の初期に起動電流の大きな
突入電流が、数百ｍ秒発生するが、これを複数台同時に
発生させないようにするためであり、第２に図１の電流
計６、Ａ／Ｄ変換器７の応答速度が、制御用マイクロ・
コンピュータ１の処理速度に比べて遅いので、電流計６
の指示が安定するまで待つ必要があるための二つであ
る。ここで、説明えお簡略化するため、時間間隔を１秒
と仮定している。次に、ステップＳ６の電流計６の値
が、ＨＤＤ磁気記憶装置の１台分の電源の投入ができる
余裕、即ち８．８（Ａ）−１．２（Ａ）＝７．６（Ａ）
以下の余裕があるか確認する。余裕があれば、ステップ
Ｓ２に戻って次のＨＤＤ磁気記憶装置の電源５を投入す
る。余裕がない場合には、ステップＳ５に戻り、１秒待
って再度余裕があるか確認する。最後に、第２０番目の
ＨＤＤ磁気記憶装置３（ｎ）がステップＳ２の処理で電
源投入された後、ステップＳ３でｎが２１になり、ステ
ップＳ４を通過して、図３のシーケンスを終了する。

【００２８】ここで、ステップＳ６において、図示はさ
れてはいないが、異常電流が流れていれば、それ以上の
次のステップ処理への移行がなくなり、所定の警報音あ
るいは警報ランプンの点灯により、異常電流の流れる装
置の特定ができる。この点は、後述する図５のステップ
Ｓ１６にも、図示されてはいないが、同様の機能を有す
る。

【００２９】図２では、合計２０台の装置の時間毎の消
費電流の移り変わり特性を示し、合計５つの×印で示す
１２秒、１５秒、１７秒、２６秒、２７秒のタイミング
で遅らせないと、消費電流が電源の供給電流をオーバー
するため、特定のＨＤＤ磁気記憶装置の起動を遅らせて
いる。遅れているのは、第１３乃至第１６台目や、第１
９台目等である。

【００３０】例えば、起動電流１．２Ａ、動作電流０．
４Ａ、起動時間２秒の磁気記憶装置を２０台使用したデ
ィスクアレイ装置を考える。この装置では、計算上、起
動開始から完了まで２×２０＝４０秒以上かかることに
なり、ＨＤＤ磁気記憶装置の台数が増えれば、この時間
は比例的に増加する。そこで、電源の余裕のある起動初
期に、電流容量の範囲内で数台同時に起動、或いは短い
間隔で起動する事で、装置全体の起動時間を短縮する。

【００３１】本発明の実施形態では、電源の未使用の供
給可能電流を使用して、電源装置の起動時間の短縮を図
る。そこで、ＨＤＤ磁気記憶装置３（１）〜３（ｎ）の
起動する間隔を、例えば２秒から１秒に変更する。ただ
し、全て１秒間隔であると最後の２〜３台の起動時に供
給可能電流を越えてしまうので、２秒間隔の起動間隔に
戻す。又、電流容量の最大まで複数のＨＤＤ磁気記憶装
置を同時に起動する。前記の電源装置では、装置起動時
には、８．８Ａ／１．２Ａ＝７＋αでＨＤＤ磁気記憶装
置の７台分の起動を行う。２秒後、供給可能電流から７
台の動作電流を引いた残りで、次のＨＤＤ磁気記憶装置
の同時電源オンを行う。この後、２秒毎に電源の許容量
の範囲内で同時に残りのＨＤＤ磁気記憶装置を起動させ
る。これらの制御により、４０秒の起動時間が、１秒間
隔で起動する場合は２４秒、複数台を同時に起動させる
場合１４秒に改善される。

【００３２】本発明の実施形態によれば、回路の起動時
間より短い間隔で回路を順次起動させ、装置の供給電源
容量を越える場合には、電源容量に余裕ができるまで待
ち、予めプログラムするか、又は消費電流を監視する等
により電源容量の余裕ができたときに、次の回路を起動
させる制御をすることで、装置の供給電源の容量を増や
すことなく、従来の起動時間より短縮できる。即ち、電
源５の容量の限界範囲内で順次装置を起動させて装置全
体の起動時間を短縮する。

【００３３】以上の通り、本発明の第１の実施形態によ
れば、起動信号に基づく電源投入直後の一定期間の消費
電流が、定常時に常時消費される電流の数倍ある装置を
複数備えた電源装置において、前記の各装置に電流を共
通に供給する電源と、前記各回路の合計消費電流を計測
する消費電流計測手段と、前記各回路に対して個別に起
動信号を送ると同時に前記合計消費電流の計測値が前記
電源の定格値を電源容量を越えないように、前記起動信
号とを制御するマイクロ・コンピュータとを備えている
から、電源の容量を増やすことなく、従来の方法より短
い時間で装置全体を稼働できるという効果がある。尚、
起動する回路の数が多い程、起動時間が長い程前記効果
は大きくなる。

【００３４】図４は、本発明の電源装置の第２の実施形
態を示すブロック図である。図４において、本発明の電
源装置の第２の実施形態は、上述した第１の実施形態と
比較して、電流計６及びＡ／Ｄ変換器７がなく、その代
わりに制御用マイクロ・コンピュータ１のシーケンスの
中に、ＨＤＤ磁気記憶装置の起動タイミングを予め組み
込んである。

【００３５】図５は、図４の制御用マイクロ・コンピュ
ータ１が実行する動作シーケンスを示すフローチャート
である。図５において、先ず、ステップＳ１０で電源を
オンし、次のステップＳ１１で、ＨＤＤ磁気記憶装置の
台数ｎの初期値１、時間Ｔの初期値０を代入する。次
に、ステップＳ１２で第ｎ番目のＨＤＤ磁気記憶装置の
電源を投入し、ステップＳ１３で次回の電源を投入する
予定のＨＤＤ磁気記憶装置の番号をｎ＝ｎ＋１としてセ
ットする。続いて、ステップＳ１４で１秒の間、次への
処理を待機する。ここで、１秒間だけ時間をあけるの
は、電源投入初期に起動電流より大きな突入電流が、数
ｍ秒発生するため、これを複数台同時に発生させないよ
うにするためである。次に、ステップＳ１５で時間Ｔを
１秒進めた後、ステップＳ１６でＴの値が表にある値か
否かを判断する。この表の値は、経過時間が２４，２
５，２６，２７，２９，３０，３１，３２，あるいは１
２，１５，１７，１９，２０，２２，２４，２５，２
６，２７，２９，３０，３１，３２〔秒〕のことであ
る。この時間は、所定時間だけ待機してから電源が投入
される必要があり、次々と電源が投入されてはならない
時間である。

【００３６】この時間に、ＨＤＤ磁気記憶装置が起動す
れば、電源５の許容量を超える値を示す。この表の値
は、上述した第１の実施形態で実験的に出すか、１秒毎
に次のＨＤＤ磁気記憶装置を起動させ、電源５の許容電
流を越える時間をその値とする。ここで、この表の値に
該当した場合、ステップＳ１４に戻り、さらに１秒間待
つ。この表になかった場合、ステップＳ１７に進み、全
ＨＤＤ磁気記憶装置を起動したか確認し、起動していな
ければ（ｎ≦２１）、ステップＳ１２に戻り、次のＨＤ
Ｄ磁気記憶装置を起動させる。全ＨＤＤ磁気記憶装置が
起動していれば、（ｎ＞２１）シーケンスを終了する。

【００３７】図６は、本発明の第２の実施形態に基づい
て、合計３０台のＨＤＤ磁気記憶装置の電源を投入する
状態を示す特性図である。図６において、第１台目から
第２２台目までは次々と電源５が投入されるが、第２３
台目、第２４台目から所定の時間後に電源５が投入され
る。合計５個の×印が、それである。これは、最大消費
電流の設定値即ち電源５の最大容量とも関係する点が、
重要である。つまり上述した表の値は、最大消費電流に
よって変化し、また任意にも設定できる。

【００３８】以上の本発明の第２の実施形態は、上述し
た本発明の第１の実施形態と相違する点のみを説明し、
共通した点は説明を省く。

【００３９】本発明によれば、ＨＤＤ磁気記憶装置を２
０台、あるいは３０台に限定したが、本発明はこれに限
定されるものではなく、任意の台数の設定が可能であ
り、また最大消費電流は９．０Ａ程度、１２．５Ａ程度
に限定したが、本発明はこの値に限定されることはな
く、適宜任意の値に設定することが可能である。

【００４０】また本発明によれば、ＨＤＤ磁気記憶装置
に限定して説明したが、これに限定されるものではな
く、要するに起動時の電流が定常状態時の電流より大き
ければよい。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電源装置
によれば、制御用マイクロ・コンピュータを使用するか
ら、遅延時間や設定電流等を任意に設定して自動制御が
可能となり、また最小の容量の電源で短時間に起動状態
にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電源装置の第１の実施形態を示すブロ
ック図である。

【図２】本発明の第１の実施形態において、合計２０台
のＨＤＤ磁気記憶装置の電源投入時間と消費電流との状
態を示す特性図である。

【図３】本発明の第１の実施形態の動作を示すフローチ
ャートである。

【図４】本発明の電源装置の第２の実施形態を示すブロ
ック図である。

【図５】本発明の第２の実施形態の動作を示すフローチ
ャートである。

【図６】本発明の第２の実施形態において、合計３０台
のＨＤＤ磁気記憶装置の電源投入時間と消費電流との状
態を示す特性図である。

【図７】従来のＨＤＤ磁気記憶装置の経過時間に対する
消費電流の関係を示す特性図である。

【図８】従来の起動開始後の経過時間に対する消費電流
の関係を示す特性図である。

【図９】従来の磁気ディスク装置を示す構成ブロック図
である。

【符号の説明】

１制御用マイクロ・コンピュータ２信号線３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，・・・，３Ｓ，３ＴＨＤＤ磁気記
憶装置４電源線５，５７電源６電流計７Ａ／Ｄ変換器５１，５４回転体５２，５５モータ５３，５６駆動回路５８駆動制御回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の装置に電源電流又は電圧を供給する
唯１つの電源を備えた電源装置において、前記電源の容
量値を実際の消費電流と比較して余裕があるか否かを判
断する判断手段と、前記判断手段において余裕があると
判断された場合には直ちに前記装置に前記電源電流又は
電圧を供給し、余裕がないと判断された場合には所定の
時間待機後に前記電源電流又は電圧を供給するように制
御する制御手段とを備えて成ることを特徴とする電源装
置。
【請求項２】前記複数の装置は、いずれも起動時の電流
が定常状態時の電流より大きい請求項１に記載の電源装
置。
【請求項３】前記余裕があると判断された場合は、前記
複数の装置に、前記電源電流又は電圧を供給する請求項
１に記載の電源装置。
【請求項４】前記判断手段及び制御手段は、マイクロ・
コンピュータである請求項１に記載の電源装置。
【請求項５】前記電源電流又は電圧を検出する検出手段
と、前記検出手段において検出された値をデジタル値に
変換して前記マイクロ・コンピュータに入力するＡ／Ｄ
変換器とを備える請求項４に記載の電源装置。
【請求項６】前記所定の時間待機する時間が、予め前記
マイクロ・コンピュータ内に登録されている請求項４に
記載の電源装置。