(57)【要約】【課題】トランジスタの放熱機構を不要とすることにより、電源制御装置を小型化する。【解決手段】電源供給を受けて駆動する電子デバイス２０に対する電源供給を制御する電源制御装置１０は、一端が電子デバイスの電源供給用端子に接続され、他端が接地された電圧印加用コンデンサ１００と、電圧印加用コンデンサ１００により電子デバイス２０に印加されている印加電圧と、電子デバイス２０に印加すべき基準電圧とを比較する電圧比較器１１０と、電圧制御用コンデンサ１３０と、基準電圧が印加電圧より低い場合に電圧印加用コンデンサ１００に蓄積された電荷を放出させて電圧制御用コンデンサ１３０に充電するバイアス制御部１４０とを有する電圧制御回路１２０とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源供給を受けて駆動する電子デバイスに対する電源供給を制御する電源制御装置であって、
一端が前記電子デバイスの電源供給用端子に接続され、他端が接地された電圧印加用コンデンサと、
前記電圧印加用コンデンサにより前記電子デバイスに印加されている印加電圧と、前記電子デバイスに印加すべき基準電圧とを比較する電圧比較器と、
電圧制御用コンデンサと、前記基準電圧が前記印加電圧より低い場合に前記電圧印加用コンデンサに蓄積された電荷を放出させて前記電圧制御用コンデンサに充電するバイアス制御部とを有する電圧制御回路と
を備える電源制御装置。
【請求項２】
前記電圧制御用コンデンサの一端は、前記電子デバイスの電源供給用端子に接続され、
前記バイアス制御部は、前記電圧制御用コンデンサの他端を前記印加電圧よりも低い電位とすることにより、前記電圧印加用コンデンサに蓄積された電荷を放出させて前記電圧制御用コンデンサに充電する
請求項１記載の電源制御装置。
【請求項３】
前記電圧制御回路は、前記電圧制御用コンデンサとして、前記電圧印加用コンデンサよりも静電容量が小さいコンデンサを有する
請求項１記載の電源制御装置。
【請求項４】
前記基準電圧が前記印加電圧よりも高い場合に、前記電圧印加用コンデンサを充電する充電用回路と、
前記基準電圧が前記印加電圧よりも低い場合において前記電圧制御用コンデンサが充電された場合に、前記電圧制御用コンデンサに充電された電荷を放出させる放電用回路と
を更に備える請求項１記載の電源制御装置。
【請求項５】
前記バイアス制御部により前記電圧制御用コンデンサに電荷が充電された場合において、前記電圧制御用コンデンサの両端を接続することにより、前記電圧制御用コンデンサに充電された電荷を放出させる短絡制御回路
を更に備える請求項１記載の電源制御装置。
【請求項６】
電源供給を受けて駆動する電子デバイスに対する電源供給を制御する電源制御方法であって、
一端が前記電子デバイスの電源供給用端子に接続され、他端が接地された電圧印加用コンデンサと、
電圧制御用コンデンサと
を有する電源制御装置において、
前記電圧印加用コンデンサにより前記電子デバイスに印加されている印加電圧と、前記電子デバイスに印加すべき基準電圧とを比較する電圧比較段階と、
前記基準電圧が前記印加電圧より低い場合に、前記電圧印加用コンデンサに蓄積された電荷を放出させて前記電圧制御用コンデンサに充電するバイアス制御段階と
を備える電源制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源制御装置及び電源制御方法に関する。特に、本発明は、電源供給を受けて駆動する電子デバイスに対する電源供給を制御する電源制御装置及び電源制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体などの電子デバイスを試験する装置において、電子デバイスに供給する電源の電圧を安定的に制御する電源制御装置が用いられている（参考として、特許文献１等を参照。）。例えば、図４は、従来の電源制御装置である電源制御装置４０の構成を示す。電源制御装置４０は、電圧印加用コンデンサ４００と、電圧比較器４１０と、バイアス制御部４４０と、充電用回路４５０と、放電用回路４６０とを備える。電圧印加用コンデンサ４００は、一端が電子デバイス２０に接続され、他端が接地されている。
【０００３】
電圧比較器４１０は、電圧印加用コンデンサ４００により電子デバイスに印加されている印加電圧（Ｖｏｕｔ）と、電子デバイスに印加すべき基準電圧（Ｖｓ）とを比較する。印加電圧が基準電圧より低い場合には、正極性の電源電圧（例えば＋１５Ｖ）により電圧印加用コンデンサ４００が充電される。一方、印加電圧が基準電圧より高い場合には、負極性の電源電圧（例えば−１５Ｖ）により電圧印加用コンデンサ４００が放電される。
【０００４】
この装置において、放電用回路４６０のトランジスタが、大きな電流を流すことができれば、電圧印加用コンデンサ４００から迅速に電荷を放出させることができる。この場合、基準電圧を低下させた場合にそれに追従して印加電圧を迅速に変更することができる。
【特許文献１】特開２００３−１４８２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このようなトランジスタは大きな電流を流す必要があり発熱量が大きくなるので、トランジスタを排熱するための機構、例えばヒートシンク等が必要となる場合が多い。このため、複数の電源供給用端子の電圧を並行して制御する電源制御装置を設計しようとすると、電源供給端子毎にヒートシンクを設置しなければならず、電源制御装置が大型化してしまう。
【０００６】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる電源制御装置及び電源制御方法を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態においては、電源供給を受けて駆動する電子デバイスに対する電源供給を制御する電源制御装置であって、一端が電子デバイスの電源供給用端子に接続され、他端が接地された電圧印加用コンデンサと、電圧印加用コンデンサにより電子デバイスに印加されている印加電圧と、電子デバイスに印加すべき基準電圧とを比較する電圧比較器と、電圧制御用コンデンサと、基準電圧が印加電圧より低い場合に電圧印加用コンデンサに蓄積された電荷を放出させて電圧制御用コンデンサに充電するバイアス制御部とを有する電圧制御回路とを備える電源制御装置を提供する。
また、電圧制御用コンデンサの一端は、電子デバイスの電源供給用端子に接続され、バイアス制御部は、電圧制御用コンデンサの他端を印加電圧よりも低い電位とすることにより、電圧印加用コンデンサに蓄積された電荷を放出させて電圧制御用コンデンサに充電してもよい。
【０００８】
また、電圧制御回路は、電圧制御用コンデンサとして、電圧印加用コンデンサよりも静電容量が小さいコンデンサを有してもよい。
また、基準電圧が印加電圧よりも高い場合に、電圧印加用コンデンサを充電する充電用回路と、基準電圧が印加電圧よりも低い場合において電圧制御用コンデンサが充電された場合に、電圧制御用コンデンサに充電された電荷を放出させる放電用回路とを更に備えてもよい。
また、バイアス制御部により電圧制御用コンデンサに電荷が充電された場合において、電圧制御用コンデンサの両端を接続することにより、電圧制御用コンデンサに充電された電荷を放出させる短絡制御回路を更に備えてもよい。
【０００９】
本発明の第２の形態においては、電源供給を受けて駆動する電子デバイスに対する電源供給を制御する電源制御方法であって、一端が電子デバイスの電源供給用端子に接続され、他端が接地された電圧印加用コンデンサと、電圧制御用コンデンサとを有する電源制御装置において、電圧印加用コンデンサにより電子デバイスに印加されている印加電圧と、電子デバイスに印加すべき基準電圧とを比較する電圧比較段階と、基準電圧が印加電圧より低い場合に、電圧印加用コンデンサに蓄積された電荷を放出させて電圧制御用コンデンサに充電するバイアス制御段階とを備える電源制御方法を提供する。
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、トランジスタの放熱機構を不要とすることにより、電源制御装置を小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１２】
図１は、本実施例に係る電源制御装置１０の構成を示す。電源制御装置１０は、電圧印加用コンデンサ１００と、電圧比較器１１０と、電圧制御回路１２０とを備え、電子デバイス２０に対する電源供給を制御することを目的とする。電圧印加用コンデンサ１００は、一端が電子デバイス２０の電源供給用端子に接続され、他端が接地されている。基準電源１０５は、電子デバイス２０に印加すべき基準電圧（Ｖｓ）を出力する。そして、電圧比較器１１０は、電圧印加用コンデンサ１００により電子デバイス２０に印加されている印加電圧（Ｖｏｕｔ）と、基準電圧（Ｖｓ）とを比較する。
【００１３】
電圧制御回路１２０は、電圧制御用コンデンサ１３０と、バイアス制御部１４０と、充電用回路１５０と、放電用回路１６０とを有する。バイアス制御部１４０は、基準電圧が印加電圧よりも大きい場合に、充電用回路１５０のトランジスタのベース電圧をより高くする。一方、バイアス制御部１４０は、基準電圧が印加電圧よりも低い場合に、放電用回路１６０に印加させる電圧を低下させる。充電用回路１５０は、予め定められた第１基準電位（例えば＋１５Ｖ）に接続されたトランジスタを有する。このトランジスタのベース端子には、バイアス制御部１４０から制御電圧が印加される。この結果、充電用回路１５０は、基準電圧が印加電圧よりも大きい場合に、当該第１基準電位から電圧印加用コンデンサ１００に電流Ｉｃを流すことにより、電圧印加用コンデンサ１００を充電する。
【００１４】
電圧制御用コンデンサ１３０は、一端が電子デバイス２０の電源供給端子に接続され、他端がバッファを介してバイアス制御部１４０に接続されている。バイアス制御部１４０は、基準電圧が印加電圧より低い場合に、電圧制御用コンデンサ１３０の当該他端を印加電圧（Ｖｏｕｔ）よりも低い電位とすることにより、電圧印加用コンデンサ１００に蓄積された電荷を放出させて電圧制御用コンデンサ１３０に充電する。放電用回路１６０は、電圧制御用コンデンサ１３０の当該一端と、第１基準電位よりも低い電位である第２基準電位（例えば−１５Ｖ）とに接続された定電流回路である。そして、放電用回路１６０は、基準電圧が印加電圧よりも低い場合において電圧制御用コンデンサ１３０が充電された場合に、電圧制御用コンデンサ１３０に充電された電荷を放出させる。
【００１５】
図２は、電源制御装置１０の各部における電圧の変化を示すタイミングチャートである。基準電圧（Ｖｓ）が１Ｖから０Ｖに変更された場合には、基準電圧（Ｖｓ）が印加電圧（Ｖｏｕｔ）よりも低くなるので、バイアス制御部１４０は、電圧制御用コンデンサ１３０に印加する電圧を低下させる。例えば本図の例において、電圧制御用コンデンサ１３０の静電容量が電圧印加用コンデンサ１００の静電容量の半分であると仮定すれば、バイアス制御部１４０は、電圧制御用コンデンサ１３０に印加する電圧（Ｖａ）を−２Ｖまで低下させる。この結果、電圧印加用コンデンサ１００を放電する電流（Ｉｔ）が発生するので、電圧印加用コンデンサ１００に蓄積された電荷が迅速に放出されて電圧制御用コンデンサ１３０に充電される。これにより、電流を放出させるトランジスタを用いなくとも、印加電圧（Ｖｏｕｔ）を基準電圧の変更に追従させて直ちに低下させることができる。
【００１６】
ここで、基準電圧（Ｖｓ）及び印加電圧（Ｖｏｕｔ）が等しい場合におけるバイアス制御部１４０の出力電圧は、バイアス制御部１４０の特性等によって定まる所定の値に収束する。一例として、バイアス制御部１４０は、充電用回路１５０に０．６Ｖを印加し、電圧制御用コンデンサ１３０に−０．６Ｖを印加するように設計されている。このため、放電用回路１６０が電圧制御用コンデンサ１３０に充電された電荷を徐々に放出させることにより、バイアス制御部１４０は、電圧制御用コンデンサ１３０に−０．６Ｖを印加している状態に移行する。なお、印加電圧（Ｖｏｕｔ）は既に０Ｖに低下しているので、電圧制御用コンデンサ１３０を直ちに放電する必要はなく、徐々に放電させれば充分である。このため、放電用回路１６０は、定電流回路に代えて、例えば抵抗で実現されてもよい。即ち本実施例の構成によれば、放電用回路１６０においても排熱機構を不要とすることができるので、電源制御装置１０全体を小型化できる。
【００１７】
続いて、基準電圧（Ｖｓ）が０Ｖから１Ｖに変更された場合には、基準電圧（Ｖｓ）が印加電圧（Ｖｏｕｔ）よりも高くなるので、バイアス制御部１４０は、充電用回路１５０に印加させる電圧を上昇させる。この結果、充電電流（Ｉｃ）により電圧印加用コンデンサ１００が充電され、印加電圧（Ｖｏｕｔ）は１Ｖに上昇する。
【００１８】
なお、本図の例のように、好ましくは、電圧制御用コンデンサ１３０は、電圧印加用コンデンサ１００よりも小さい静電容量を有している。これにより、電圧制御用コンデンサ１３０の設置に必要な領域が小さくなるので、電源制御装置１０を一層小型化することができる。また、このような場合であっても、バイアス制御部１４０が電圧制御用コンデンサ１３０に印加する電圧を充分に低下させることによって、印加電圧（Ｖｏｕｔ）を迅速に変更することができる。
【００１９】
図３は、本実施例の変形例に係る電源制御装置１０の構成を示す。本図における電源制御装置１０は、図１に示した電源制御装置１０の各構成に加えて、更に、短絡制御回路１７０を有する。短絡制御回路１７０は、バイアス制御部１４０により電圧制御用コンデンサ１３０に電荷が充電された場合において、電圧制御用コンデンサ１３０の両端を接続することにより、電圧制御用コンデンサ１３０に充電された電荷を放出させる。例えば、短絡制御回路１７０は、基準電圧（Ｖｓ）を変更する外部の制御部からの指示に応じて、基準電圧を低下させてから所定の時間が経過した場合に、電圧制御用コンデンサ１３０の両端を接続してもよい。これにより、電圧制御用コンデンサ１３０の放電を早められるので、バイアス制御部１４０を定常状態に迅速に移行させることができる。
【００２０】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることのできることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本実施例に係る電源制御装置１０の構成を示す。
【図２】図２は、電源制御装置１０の各部における電圧の変化を示すタイミングチャートである。
【図３】図３は、本実施例の変形例に係る電源制御装置１０の構成を示す。
【図４】図４は、従来の電源制御装置である電源制御装置４０の構成を示す。
【符号の説明】
【００２２】
１０  電源制御装置
２０  電子デバイス
１００  電圧印加用コンデンサ
１０５  基準電源
１１０  電圧比較器
１２０  電圧制御回路
１３０  電圧制御用コンデンサ
１４０  バイアス制御部
１５０  充電用回路
１６０  放電用回路
１７０  短絡制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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