(57)【要約】【課題】単一の電源を用いて正電圧及び負電圧を自由に選択して負荷に供給すると共に、負荷に供給する電圧の範囲を拡大する。【解決手段】負荷に電圧を供給する電源回路であって、電源電圧を発生する電源と、電源電圧に基づく正電圧を出力する正電圧端子と、電源電圧に基づき生成した、正電圧とは極性の異なる負電圧を出力する負電圧端子とを有し、正電圧端子と外部との間の電流、及び負電圧端子と外部との間の電流の方向を同一として、正電圧及び負電圧を出力する反転出力回路と、正電圧端子及び負電圧端子を、所定のデューティ比で切り替えて外部に接続することにより、所定の降圧出力電圧を外部に出力する降圧出力回路と、降圧出力回路を負荷に接続するか否かを、所定のデューティ比で切り替えることにより、降圧出力電圧より絶対値の大きい昇圧出力電圧を負荷に供給する昇圧出力回路とを備える電源回路を提供する。【選択図】図２
2006288046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷に電圧を供給する電源回路であって、
電源電圧を発生する電源と、
前記電源電圧に基づく正電圧を出力する正電圧端子と、前記電源電圧に基づき生成した、前記正電圧とは極性の異なる負電圧を出力する負電圧端子とを有し、前記正電圧端子と外部との間の電流、及び前記負電圧端子と外部との間の電流の方向を同一として、前記正電圧及び前記負電圧を出力する反転出力回路と、
前記正電圧端子及び前記負電圧端子を、所定のデューティ比で切り替えて外部に接続することにより、所定の降圧出力電圧を外部に出力する降圧出力回路と、
前記降圧出力回路を前記負荷に接続するか否かを、所定のデューティ比で切り替えることにより、前記降圧出力電圧より絶対値の大きい昇圧出力電圧を前記負荷に供給する昇圧出力回路と
を備える電源回路。
【請求項２】
前記反転出力回路は、
一端が前記電源の負極側に接続され、他端が前記負電圧端子側に接続される反転用インダクタンスと、
一端が前記反転用インダクタンスの他端の側に接続され、他端が前記負電圧端子側に接続される第１反転スイッチと、
一端が前記反転用インダクタンスの他端と前記第１反転スイッチの一端との間の配線に接続され、他端が前記電源の正極と前記正電圧端子との間の配線に接続される第２反転スイッチと
を更に有し、
当該電源回路は、
前記第１反転スイッチを接続する場合には前記第２反転スイッチを切断し、前記第１反転スイッチを切断する場合には前記第２反転スイッチを接続するべく、前記第１反転スイッチ及び前記第２反転スイッチを制御する反転出力制御部
を更に有する請求項１に記載の電源回路。
【請求項３】
前記降圧出力回路は、
一端が前記正電圧端子及び前記負電圧端子の側に接続され、他端が前記昇圧出力回路側に接続される降圧用インダクタンスと、
一端が前記負電圧端子側に接続され、他端が前記正電圧端子と前記降圧用インダクタンスの一端との間の配線に接続される第１降圧スイッチと、
一端が前記正電圧端子側に接続され、他端が前記第１降圧スイッチの他端と前記降圧用インダクタンスの一端との間の配線に接続される第２降圧スイッチと
を有し、
当該電源回路は、
前記第１降圧スイッチを接続する場合には前記第２降圧スイッチを切断し、前記第１降圧スイッチを切断する場合には前記第２降圧スイッチを接続するべく、前記第１降圧スイッチ及び前記第２降圧スイッチを制御する降圧出力制御部
を更に備え、
前記反転出力制御部は、前記負電圧端子から前記降圧出力回路へ電流を流す場合において、前記降圧出力回路から前記反転出力回路への帰還電流を前記反転用インダクタンスに流入させて、前記反転用インダクタンスにより所定の前記負電圧を発生させるべく、前記第２反転スイッチが接続している時間を、前記第２降圧スイッチが接続している時間より長くする
請求項２に記載の電源回路。
【請求項４】
前記反転出力制御部は、更に、前記降圧出力回路から前記負電圧端子へ電流を流す場合において、前記負電圧端子に流入した電流を前記反転用インダクタンスに流入させて、前記反転用インダクタンスにより所定の前記負電圧を発生させるべく、前記第２反転スイッチが接続している時間を、前記第２降圧スイッチが接続している時間より短くする請求項３に記載の電源回路。
【請求項５】
前記昇圧出力回路は、
一端が前記降圧用インダクタンスの他端の側に接続され、他端が前記負荷側に接続される第１昇圧スイッチと、
一端が前記降圧用インダクタンスの他端と前記第１昇圧スイッチの一端との間の配線に接続され、他端が前記電源の負極と前記反転用インダクタンスの一端との間の配線に接続される第２昇圧スイッチと
を有し、
当該電源回路は、
前記第１昇圧スイッチを接続する場合には前記第２昇圧スイッチを切断し、前記第１昇圧スイッチを切断する場合には前記第２昇圧スイッチを接続するべく、前記第１昇圧スイッチ及び前記第２昇圧スイッチを制御する昇圧出力制御部
を更に備える請求項４に記載の電源回路。
【請求項６】
前記昇圧出力制御部は、更に、前記第２降圧スイッチが接続される場合には前記第２昇圧スイッチを接続し、前記第２降圧スイッチが切断される場合には前記第２昇圧スイッチを切断する請求項５に記載の電源回路。
【請求項７】
前記昇圧出力制御部は、更に、前記正電圧より高い前記昇圧出力電圧を前記負荷に供給するべく、前記第２降圧スイッチが接続される場合には前記第２昇圧スイッチを接続し、前記第２降圧スイッチが切断される場合には前記第２昇圧スイッチを切断する請求項６に記載の電源回路。
【請求項８】
前記昇圧出力制御部は、更に、前記第２降圧スイッチが接続される場合には前記第２昇圧スイッチを切断し、前記第２降圧スイッチが切断される場合には前記第２昇圧スイッチを接続する請求項５に記載の電源回路。
【請求項９】
前記昇圧出力制御部は、更に、前記負電圧より低い前記昇圧出力電圧を前記負荷に供給するべく、前記第２降圧スイッチが接続される場合には前記第２昇圧スイッチを切断し、前記第２降圧スイッチが切断される場合には前記第２昇圧スイッチを接続する請求項８に記載の電源回路。
【請求項１０】
互いに異なる前記負荷に前記昇圧出力電圧を供給する複数の前記昇圧出力回路と、
互いに異なる前記昇圧出力回路に前記降圧出力電圧を出力する複数の前記降圧出力回路と
を備え、
前記反転出力回路は、前記正電圧端子と前記複数の降圧出力回路のそれぞれとの間の電流、及び前記負電圧端子と前記複数の降圧出力回路のそれぞれとの間の電流の方向を同一として、前記正電圧及び前記負電圧を前記複数の降圧出力回路のそれぞれに出力する
請求項７に記載の電源回路。
【請求項１１】
被試験デバイスを試験する試験装置であって、
電源電圧を発生する電源と、
前記電源電圧に基づく正電圧を出力する正電圧端子と、前記電源電圧に基づき生成した、前記正電圧とは極性の異なる負電圧を出力する負電圧端子とを有し、前記正電圧端子と外部との間の電流、及び前記負電圧端子と外部との間の電流の方向を同一として、前記正電圧及び前記負電圧を出力する反転出力回路と、
前記正電圧端子及び前記負電圧端子を、所定のデューティ比で切り替えて外部に接続することにより、所定の降圧出力電圧を外部に出力する降圧出力回路と、
前記降圧出力回路を前記被試験デバイスに接続するか否かを、所定のデューティ比で切り替えることにより、前記降圧出力電圧より絶対値の大きい昇圧出力電圧を前記被試験デバイスに供給する昇圧出力回路と、
前記昇圧出力回路によって前記被試験デバイスに電圧が供給された状態で、前記被試験デバイスを試験する試験部と
を備える試験装置。
【請求項１２】
互いに異なる前記負荷に前記昇圧出力電圧を供給する複数の前記昇圧出力回路と、
互いに異なる前記昇圧出力回路に前記降圧出力電圧を出力する複数の前記降圧出力回路と
を備え、
前記反転出力回路は、前記正電圧端子と前記複数の降圧出力回路のそれぞれとの間の電流、及び前記負電圧端子と前記複数の降圧出力回路のそれぞれとの間の電流の方向を同一として、前記正電圧及び前記負電圧を前記複数の降圧出力回路のそれぞれに出力する
請求項１１に記載の試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源回路及び試験装置に関する。特に本発明は、負荷に電圧を供給する電源回路、及び被試験デバイスを試験する試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スイッチング増幅回路を用いて、所定の電圧を負荷に供給する電源回路が知られている。このような電源回路においては、電源により発生された電源電圧が、回路上に設けられたインダクタンスに電磁エネルギーを蓄積すると共に、所定の電圧を負荷に供給する場合と、電源を負荷から切り離すと共に、インダクタンスに蓄積された電磁エネルギーを用いて電流を回生させて、所定の電圧を負荷に供給する場合とを、スイッチによって切り替えることにより、所定の電圧を負荷に供給する。そして、このような電源回路においては、負荷に供給される電圧ＶＯは、電源電圧をインダクタンスに接続する第１のスイッチと、インダクタンスによって電流を回生させる第２のスイッチとのデューティ比Ｄ、及び電源電圧ＶＳを用いて、ＶＯ＝ＶＳ×Ｄとして表される。
【非特許文献１】堀孝正編著、「インターユニバーシティ  パワーエレクトロニクス」、第１版、株式会社オーム社、平成８年１２月、ｐ．８５−１０２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の電源回路においては、デューティ比Ｄを制御することにより、負荷に供給される電圧ＶＯを制御することはできるが、ＶＯの極性は電源電圧ＶＳの極性によって決定されるので、単一の電源を用いて正電圧及び負電圧を自由に選択して負荷に供給することはできなかった。
【０００４】
そこで本発明は、上記の課題を解決することができる電源回路及び試験装置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】
【０００５】
本発明の第１の形態によれば、負荷に電圧を供給する電源回路であって、電源電圧を発生する電源と、前記電源電圧に基づく正電圧を出力する正電圧端子と、前記電源電圧に基づき生成した、前記正電圧とは極性の異なる負電圧を出力する負電圧端子とを有し、前記正電圧端子と外部との間の電流、及び前記負電圧端子と外部との間の電流の方向を同一として、前記正電圧及び前記負電圧を出力する反転出力回路と、前記正電圧端子及び前記負電圧端子を、所定のデューティ比で切り替えて外部に接続することにより、所定の降圧出力電圧を外部に出力する降圧出力回路と、前記降圧出力回路を前記負荷に接続するか否かを、所定のデューティ比で切り替えることにより、前記降圧出力電圧より絶対値の大きい昇圧出力電圧を前記負荷に供給する昇圧出力回路とを備える電源回路を提供する。
【０００６】
前記反転出力回路は、一端が前記電源の負極側に接続され、他端が前記負電圧端子側に接続される反転用インダクタンスと、一端が前記反転用インダクタンスの他端の側に接続され、他端が前記負電圧端子側に接続される第１反転スイッチと、一端が前記反転用インダクタンスの他端と前記第１反転スイッチの一端との間の配線に接続され、他端が前記電源の正極と前記正電圧端子との間の配線に接続される第２反転スイッチとを更に有し、当該電源回路は、前記第１反転スイッチを接続する場合には前記第２反転スイッチを切断し、前記第１反転スイッチを切断する場合には前記第２反転スイッチを接続するべく、前記第１反転スイッチ及び前記第２反転スイッチを制御する反転出力制御部を更に有してもよい。
【０００７】
前記降圧出力回路は、一端が前記正電圧端子及び前記負電圧端子の側に接続され、他端が前記昇圧出力回路側に接続される降圧用インダクタンスと、一端が前記負電圧端子側に接続され、他端が前記正電圧端子と前記降圧用インダクタンスの一端との間の配線に接続される第１降圧スイッチと、一端が前記正電圧端子側に接続され、他端が前記第１降圧スイッチの他端と前記降圧用インダクタンスの一端との間の配線に接続される第２降圧スイッチとを有し、当該電源回路は、前記第１降圧スイッチを接続する場合には前記第２降圧スイッチを切断し、前記第１降圧スイッチを切断する場合には前記第２降圧スイッチを接続するべく、前記第１降圧スイッチ及び前記第２降圧スイッチを制御する降圧出力制御部を更に備え、前記反転出力制御部は、前記負電圧端子から前記降圧出力回路へ電流を流す場合において、前記降圧出力回路から前記反転出力回路への帰還電流を前記反転用インダクタンスに流入させて、前記反転用インダクタンスにより所定の前記負電圧を発生させるべく、前記第２反転スイッチが接続している時間を、前記第２降圧スイッチが接続している時間より長くしてもよい。
【０００８】
前記反転出力制御部は、更に、前記降圧出力回路から前記負電圧端子へ電流を流す場合において、前記負電圧端子に流入した電流を前記反転用インダクタンスに流入させて、前記反転用インダクタンスにより所定の前記負電圧を発生させるべく、前記第２反転スイッチが接続している時間を、前記第２降圧スイッチが接続している時間より短くしてもよい。
【０００９】
前記昇圧出力回路は、一端が前記降圧用インダクタンスの他端の側に接続され、他端が前記負荷側に接続される第１昇圧スイッチと、一端が前記降圧用インダクタンスの他端と前記第１昇圧スイッチの一端との間の配線に接続され、他端が前記電源の負極と前記反転用インダクタンスの一端との間の配線に接続される第２昇圧スイッチとを有し、当該電源回路は、前記第１昇圧スイッチを接続する場合には前記第２昇圧スイッチを切断し、前記第１昇圧スイッチを切断する場合には前記第２昇圧スイッチを接続するべく、前記第１昇圧スイッチ及び前記第２昇圧スイッチを制御する昇圧出力制御部を更に備えてもよい。
【００１０】
前記昇圧出力制御部は、更に、前記第２降圧スイッチが接続される場合には前記第２昇圧スイッチを接続し、前記第２降圧スイッチが切断される場合には前記第２昇圧スイッチを切断してもよい。
【００１１】
前記昇圧出力制御部は、更に、前記正電圧より高い前記昇圧出力電圧を前記負荷に供給するべく、前記第２降圧スイッチが接続される場合には前記第２昇圧スイッチを接続し、前記第２降圧スイッチが切断される場合には前記第２昇圧スイッチを切断してもよい。
【００１２】
前記昇圧出力制御部は、更に、前記第２降圧スイッチが接続される場合には前記第２昇圧スイッチを切断し、前記第２降圧スイッチが切断される場合には前記第２昇圧スイッチを接続してもよい。
【００１３】
前記昇圧出力制御部は、更に、前記負電圧より低い前記昇圧出力電圧を前記負荷に供給するべく、前記第２降圧スイッチが接続される場合には前記第２昇圧スイッチを切断し、前記第２降圧スイッチが切断される場合には前記第２昇圧スイッチを接続してもよい。
【００１４】
互いに異なる前記負荷に前記昇圧出力電圧を供給する複数の前記昇圧出力回路と、互いに異なる前記昇圧出力回路に前記降圧出力電圧を出力する複数の前記降圧出力回路とを備え、前記反転出力回路は、前記正電圧端子と前記複数の降圧出力回路のそれぞれとの間の電流、及び前記負電圧端子と前記複数の降圧出力回路のそれぞれとの間の電流の方向を同一として、前記正電圧及び前記負電圧を前記複数の降圧出力回路のそれぞれに出力してもよい。
【００１５】
本発明の第２の形態によれば、被試験デバイスを試験する試験装置であって、電源電圧を発生する電源と、前記電源電圧に基づく正電圧を出力する正電圧端子と、前記電源電圧に基づき生成した、前記正電圧とは極性の異なる負電圧を出力する負電圧端子とを有し、前記正電圧端子と外部との間の電流、及び前記負電圧端子と外部との間の電流の方向を同一として、前記正電圧及び前記負電圧を出力する反転出力回路と、前記正電圧端子及び前記負電圧端子を、所定のデューティ比で切り替えて外部に接続することにより、所定の降圧出力電圧を外部に出力する降圧出力回路と、前記降圧出力回路を前記被試験デバイスに接続するか否かを、所定のデューティ比で切り替えることにより、前記降圧出力電圧より絶対値の大きい昇圧出力電圧を前記被試験デバイスに供給する昇圧出力回路と、前記昇圧出力回路によって前記被試験デバイスに電圧が供給された状態で、前記被試験デバイスを試験する試験部とを備える試験装置を提供する。
【００１６】
互いに異なる前記負荷に前記昇圧出力電圧を供給する複数の前記昇圧出力回路と、互いに異なる前記昇圧出力回路に前記降圧出力電圧を出力する複数の前記降圧出力回路とを備え、前記反転出力回路は、前記正電圧端子と前記複数の降圧出力回路のそれぞれとの間の電流、及び前記負電圧端子と前記複数の降圧出力回路のそれぞれとの間の電流の方向を同一として、前記正電圧及び前記負電圧を前記複数の降圧出力回路のそれぞれに出力してもよい。
【００１７】
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】
【００１８】
本発明によれば、単一の電源を用いて正電圧及び負電圧を自由に選択して負荷に供給すると共に、負荷に供給する電圧の範囲を拡大することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
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。
【００２０】
図１は、本実施形態に係る試験装置１０の構成の一例を示すブロック図である。本実施形態に係る試験装置１０は、ＤＵＴ（Ｄｅｖｉｃｅ  Ｕｎｄｅｒ  Ｔｅｓｔ：被試験デバイス）１５を試験する。そして、試験装置１０は、正電圧及び負電圧を駆動電圧として自由に選択してＤＵＴ１５に供給すると共に、供給する電圧の範囲を拡大することを目的とする。
【００２１】
本実施形態に係る試験装置１０は、試験部２０、及び電源回路３０を備える。試験部２０は、電源回路３０によってＤＵＴ１５に電圧が供給された状態で、ＤＵＴ１５を試験する。そして、試験部２０は、パターン発生部２００、タイミング発生部２１０、波形成形部２２０、ドライバ２３０、コンパレータ２４０、及び論理比較部２５０を有する。パターン発生部２００は、ＤＵＴ１５に供給する試験信号のパターン、及び当該パターンに対応する期待値を発生する。そして、パターン発生部２００は、発生したパターンを波形成形部２２０に出力する。また、パターン発生部２００は、発生した期待値を論理比較部２５０に出力する。タイミング発生部２１０は、ＤＵＴ１５に試験信号を供給するタイミングを示すタイミング信号を発生する。そして、タイミング発生部２１０は、発生したタイミング信号を波形成形部２２０及び論理比較部２５０に出力する。
【００２２】
波形成形部２２０は、パターン発生部２００が発生した試験信号のパターン、及びタイミング発生部２１０が発生したタイミング信号に基づいて、試験信号の波形を成形する。そして、波形成形部２２０は、波形を成形した試験信号を、ドライバ２３０に出力する。ドライバ２３０は、波形成形部２２０から受け取った試験信号を、ＤＵＴ１５に供給する。コンパレータ２４０は、ドライバ２３０によって供給された試験信号に対応してＤＵＴ１５から出力された出力信号を、所定の基準電圧と比較する。そして、コンパレータ２４０は、比較結果である論理値を論理比較部２５０に出力する。論理比較部２５０は、コンパレータ２４０から受け取った論理値を、パターン発生部２００から受け取った期待値と比較する。そして、論理比較部２５０は、受け取った論理値が期待値と一致しない場合に、ＤＵＴ１５が不良であると判定する。電源回路３０は、ＤＵＴ１５を駆動させるべく、ＤＵＴ１５に電圧を供給する。
【００２３】
図２は、本実施形態に係る電源回路３０の構成の一例を示す。本実施形態に係る電源回路３０は、電源３００、反転出力制御部３１０、反転出力回路３３０、降圧出力制御部３４０、降圧出力回路３６０、昇圧出力制御部３７０、昇圧出力回路３９０、及び昇圧コンデンサ３９８を有する。電源３００は、電源電圧を発生し、発生した電源電圧を、反転出力回路３３０、及び降圧出力回路３６０に出力する。
【００２４】
反転出力制御部３１０は、基準負電圧発生部３１２、差分検出器３１４、反転位相補正部３１６、及び反転オンデューティ決定部３２０を含む。基準負電圧発生部３１２は、反転出力回路３３０が発生する負電圧の基準とする基準負電圧を発生する。そして、基準負電圧発生部３１２は、発生した基準負電圧を差分検出器３１４に出力する。差分検出器３１４は、基準負電圧発生部３１２から受け取った基準負電圧と、反転出力回路３３０が発生する負電圧との差を示す信号を、反転オンデューティ決定部３２０に出力する。反転位相補正部３１６は、差分検出器３１４が出力する信号の位相を、反転出力回路３３０が出力する負電圧を示す信号の位相に近づけるべく、反転出力回路３３０により出力されて、差分検出器３１４に入力される負電圧を示す信号の位相を補正する。これにより、差分検出器３１４は、基準負電圧と反転出力回路３３０が発生する負電圧との差を、精度よく算出することができる。
【００２５】
反転オンデューティ決定部３２０は、差分検出器３１４による検出結果に基づいて、反転出力回路３３０が出力する負電圧を基準負電圧に近づけるべく、反転出力回路３３０を制御する。反転オンデューティ決定部３２０は、反転三角波発生部３２２、比較器３２４、及び反転スイッチ制御部３２６を含む。反転三角波発生部３２２は、所定の振幅及び周波数を有する三角波の信号を発生する。そして、反転三角波発生部３２２は、発生した信号を比較器３２４に出力する。比較器３２４は、反転三角波発生部３２２から受け取った信号と、差分検出器３１４から受け取った、反転出力回路３３０が発生する負電圧と基準負電圧との差を示す信号との差を、比較結果として反転スイッチ制御部３２６に出力する。ここで、比較器３２４は、当該比較結果を増幅して反転スイッチ制御部３２６に出力してよい。
【００２６】
反転スイッチ制御部３２６は、比較器３２４から受け取った信号に基づいて、反転出力回路３３０に含まれる第１反転スイッチ３３４及び第２反転スイッチ３３６を制御する。ここで、反転スイッチ制御部３２６は、第１反転スイッチ３３４を制御する信号と、第２反転スイッチ３３６を制御する信号とを互いに反転させる。つまり、反転スイッチ制御部３２６は、第１反転スイッチ３３４を接続する場合には第２反転スイッチ３３６を切断し、第１反転スイッチ３３４を切断する場合には第２反転スイッチ３３６を接続するべく、第１反転スイッチ３３４及び第２反転スイッチ３３６を制御する。具体的には、反転スイッチ制御部３２６は、比較器３２４から受け取った信号を第２反転スイッチ３３６の制御信号として出力することにより、受け取った信号が正の差分を示す間（すなわち例えば論理値Ｈの間）は第２反転スイッチ３３６を接続してよい。また、反転スイッチ制御部３２６は、受け取った信号の反転信号を、第１反転スイッチ３３４の制御信号として出力することにより、受け取った信号が負の差分を示す間（すなわち例えば論理値Ｌの間）は第１反転スイッチ３３４を接続してよい。以上のようにして、反転オンデューティ決定部３２０は、ＰＷＭ（パルス幅変調）を行って、第２反転スイッチ３３６が接続している時間と第１反転スイッチ３３４が接続している時間との比である反転オンデューティを定める。
【００２７】
反転出力回路３３０は、電源電圧に基づく正電圧ＶＰＰを出力する正電圧端子と、電源電圧に基づき生成した、正電圧ＶＰＰとは極性の異なる負電圧ＶＮＮを出力する負電圧端子とを含み、正電圧端子と外部、即ち降圧出力回路３６０との間の電流、及び負電圧端子と外部との間の電流の方向を同一として、正電圧ＶＰＰ及び負電圧ＶＮＮを出力する。反転出力回路３３０は、反転用インダクタンス３３２、第１反転スイッチ３３４、第２反転スイッチ３３６、及び反転コンデンサ３３８を更に含む。反転用インダクタンス３３２は、一端が電源３００の負極側に接続され、他端が負電圧端子側に接続される。第１反転スイッチ３３４は、一端が反転用インダクタンス３３２の他端の側に接続され、他端が負電圧端子側に接続される。第２反転スイッチ３３６は、一端が反転用インダクタンス３３２の他端と第１反転スイッチ３３４の一端との間の配線に接続され、他端が電源３００の正極と、降圧出力回路３６０に対して正電圧を出力する端部である正電圧端子との間の配線に接続される。反転コンデンサ３３８は、一端が電源３００の負極と反転用インダクタンス３３２の一端との間の配線に接続され、他端が負電圧端子と第１反転スイッチ３３４の他端との間の配線に接続される。
【００２８】
降圧出力制御部３４０は、基準電圧発生部３４２、差分検出器３４４、降圧位相補正部３４６、及び降圧オンデューティ決定部３５０を含む。基準電圧発生部３４２は、ＤＵＴ１５に供給する電圧の基準とする基準電圧を発生する。そして、基準電圧発生部３４２は、発生した基準電圧を差分検出器３４４に出力する。差分検出器３４４は、基準電圧発生部３４２から受け取った基準電圧と、昇圧出力回路３９０が出力する電圧との差を示す信号を、降圧オンデューティ決定部３５０に出力する。降圧位相補正部３４６は、差分検出器３４４が出力する信号の位相を、昇圧出力回路３９０が出力する電圧を示す信号の位相に近づけるべく、昇圧出力回路３９０により出力されて、差分検出器３４４に入力される信号の位相を補正する。
【００２９】
降圧オンデューティ決定部３５０は、差分検出器３４４による検出結果に基づいて、昇圧出力回路３９０がＤＵＴ１５に供給する電圧を基準電圧に近づけるべく、降圧出力回路３６０を制御する。降圧オンデューティ決定部３５０は、降圧三角波発生部３５２、比較器３５４、バッファ３５６、及び降圧スイッチ制御部３５８を含む。降圧三角波発生部３５２は、所定の振幅及び周波数を有する三角波の信号を発生する。そして、降圧三角波発生部３５２は、発生した信号を比較器３５４に出力する。比較器３５４は、降圧三角波発生部３５２から受け取った信号と、差分検出器３４４から受け取った信号との差を示す信号である降圧駆動信号を、バッファ３５６に出力する。バッファ３５６は、比較器３５４から受け取った信号をバッファして降圧スイッチ制御部３５８に出力する。
【００３０】
降圧スイッチ制御部３５８は、バッファ３５６から受け取った降圧駆動信号に基づいて、降圧出力回路３６０に含まれる第１降圧スイッチ３６４及び第２降圧スイッチ３６６を制御する。ここで、降圧スイッチ制御部３５８は、第１降圧スイッチ３６４を制御する信号と、第２降圧スイッチ３６６を制御する信号とを、互いに反転させる。つまり、降圧スイッチ制御部３５８は、第１降圧スイッチ３６４を接続する場合には第２降圧スイッチ３６６を切断し、第１降圧スイッチ３６４を切断する場合には第２降圧スイッチ３６６を接続するべく、第１降圧スイッチ３６４及び第２降圧スイッチ３６６を制御する。具体的には、降圧スイッチ制御部３５８は、バッファ３５６から受け取った降圧駆動信号を第２降圧スイッチ３６６の制御信号として出力することにより、受け取った降圧駆動信号が正の差分を示す間（すなわち例えば論理値Ｈの間）は第２降圧スイッチ３６６を接続してよい。また、降圧スイッチ制御部３５８は、受け取った降圧駆動信号の反転信号を第１降圧スイッチ３６４の制御信号として出力することにより、受け取った降圧駆動信号が負の差分を示す間（すなわち例えば論理値Ｌの間）は第１降圧スイッチ３６４を接続してよい。以上のようにして、降圧オンデューティ決定部３５０は、ＰＷＭ（パルス幅変調）を行って、第２降圧スイッチ３６６が接続している時間と第１降圧スイッチ３６４が接続している時間との比である降圧オンデューティを定める。
【００３１】
降圧出力回路３６０は、反転出力回路３３０に含まれる正電圧端子及び負電圧端子を、所定のデューティ比で切り替えて外部、即ち昇圧出力回路３９０に接続することにより、所定の降圧出力電圧を昇圧出力回路３９０に出力する。降圧出力回路３６０は、降圧用インダクタンス３６２、第１降圧スイッチ３６４、及び第２降圧スイッチ３６６を含む。降圧用インダクタンス３６２は、一端が正電圧端子及び負電圧端子の側に接続され、他端が昇圧出力回路３９０側に接続される。第１降圧スイッチ３６４は、一端が負電圧端子側に接続され、他端が正電圧端子と降圧用インダクタンス３６２の一端との間の配線に接続される。第２降圧スイッチ３６６は、一端が正電圧端子側に接続され、他端が第１降圧スイッチ３６４の他端と降圧用インダクタンス３６２の一端との間の配線に接続される。
【００３２】
昇圧出力制御部３７０は、昇圧モード制御部３７２、極性制御信号発生部３７４、昇圧制御信号発生部３７６、第１昇圧用バッファ３７８、第２昇圧用バッファ３８０、第３昇圧用バッファ３８２、及び昇圧スイッチ制御部３８４を含む。昇圧モード制御部３７２は、昇圧出力回路３９０が、降圧出力回路３６０から出力された降圧出力電圧を昇圧するか否か、及び昇圧する場合に、正と負との何れの方向に昇圧するかを示す昇圧モードを決定し、極性制御信号発生部３７４及び昇圧制御信号発生部３７６を制御する。極性制御信号発生部３７４は、昇圧出力回路３９０が、降圧出力回路３６０から出力された降圧出力電圧を昇圧する場合に、正と負との何れの方向に昇圧するかを示す極性制御信号を発生する。本実施形態において、極性制御信号発生部３７４は、正の方向に昇圧する場合に極性制御信号を論理値Ｈとし、負の方向に昇圧する場合に極性制御信号を論理値Ｌとする。そして、極性制御信号発生部３７４は、発生した極性制御信号を第１昇圧用バッファ３７８および第２昇圧用バッファ３８０に出力する。昇圧制御信号発生部３７６は、昇圧出力回路３９０が、降圧出力回路３６０から出力された降圧出力電圧を昇圧するか否かを示す昇圧制御信号を発生する。本実施形態において、昇圧制御信号発生部３７６は、降圧出力回路３６０から出力された降圧出力電圧を昇圧する場合に昇圧制御信号を論理値Ｌとし、昇圧しない場合に昇圧制御信号を論理値Ｈとする。そして、昇圧制御信号発生部３７６は、発生した昇圧制御信号を第３昇圧用バッファ３８２に出力する。
【００３３】
第１昇圧用バッファ３７８は、比較器３５４が出力した降圧駆動信号と、極性制御信号発生部３７４が出力した極性制御信号とを受け取る。そして、第１昇圧用バッファ３７８は、極性制御信号の反転値が論理値Ｌである場合、つまり極性制御信号が論理値Ｈである場合に出力をイネーブルにされ、比較器３５４が出力した降圧駆動信号を、第３昇圧用バッファ３８２に出力する。また、第１昇圧用バッファ３７８は、極性制御信号が論理値Ｌである場合には、出力をディセーブルにされ、第３昇圧用バッファ３８２に信号を出力しない。
【００３４】
第２昇圧用バッファ３８０は、比較器３５４が出力した制御信号と、極性制御信号発生部３７４が出力した極性制御信号とを受け取る。そして、第２昇圧用バッファ３８０は、極性制御信号が論理値Ｌである場合に出力をイネーブルにされ、比較器３５４が出力した降圧駆動信号を反転した信号を第３昇圧用バッファ３８２に出力する。また、第２昇圧用バッファ３８０は、極性制御信号が論理値Ｈである場合には出力をディセーブルにされ、第３昇圧用バッファ３８２に信号を出力しない。
【００３５】
第３昇圧用バッファ３８２は、昇圧制御信号発生部３７６が出力した昇圧制御信号と、第１昇圧用バッファ３７８および第２昇圧用バッファ３８０のうち極性制御信号よりイネーブルにされたバッファが出力した信号とを受け取る。そして、第３昇圧用バッファ３８２は、昇圧制御信号が論理値Ｌである場合において、第１昇圧用バッファ３７８または第２昇圧用バッファ３８０から受け取った信号を反転した信号である昇圧駆動信号を昇圧スイッチ制御部３８４に出力する。これにより、第１昇圧用バッファ３７８の出力がイネーブルとされている場合には、降圧駆動信号を反転した昇圧駆動信号を出力し、第２昇圧用バッファ３８０の出力がイネーブルとされている場合には、降圧駆動信号と同一論理値の昇圧駆動信号を出力する。また、第３昇圧用バッファ３８２は、昇圧制御信号が論理値Ｈである場合には、第１昇圧用バッファ３７８から受け取った信号、及び第２昇圧用バッファ３８０から受け取った信号の値に依らず、論理値Ｈの昇圧駆動信号を昇圧スイッチ制御部３８４に出力する。
【００３６】
昇圧スイッチ制御部３８４は、第３昇圧用バッファ３８２から受け取った昇圧駆動信号に基づいて、昇圧出力回路３９０に含まれる第１昇圧スイッチ３９２及び第２昇圧スイッチ３９４を制御する。ここで、昇圧スイッチ制御部３８４は、第１昇圧スイッチ３９２を制御する信号と、第２昇圧スイッチ３９４を制御する信号とを、互いに反転させる。つまり、昇圧スイッチ制御部３８４は、第１昇圧スイッチ３９２を接続する場合には第２昇圧スイッチ３９４を切断し、第１昇圧スイッチ３９２を切断する場合には第２昇圧スイッチ３９４を接続するべく、第１昇圧スイッチ３９２及び第２昇圧スイッチ３９４を制御する。具体的には、昇圧スイッチ制御部３８４は、第３昇圧用バッファ３８２から受け取った昇圧駆動信号を第１昇圧スイッチ３９２の制御信号として出力することにより、受け取った昇圧駆動信号が論理値Ｈの間は第１昇圧スイッチ３９２を接続する。また、昇圧スイッチ制御部３８４は、第３昇圧用バッファ３８２から受け取った昇圧駆動信号を反転させた信号を第２昇圧スイッチ３９４の制御信号として出力することにより、受け取った昇圧駆動信号が論理値Ｌの間は第２昇圧スイッチ３９４を接続する。このようにして、昇圧出力制御部３７０は、第２昇圧スイッチ３９４が接続している時間と第１昇圧スイッチ３９２が接続している時間との比である昇圧オンデューティを定める。
【００３７】
以上により、昇圧スイッチ制御部３８４は、昇圧制御信号発生部３７６が発生した昇圧制御信号が論理値Ｈである場合には、第１昇圧スイッチ３９２を接続すると共に第２昇圧スイッチを切断する。そして、昇圧スイッチ制御部３８４は、昇圧制御信号が論理値Ｌであり、且つ極性制御信号発生部３７４が発生した極性制御信号が論理値Ｌである場合には、第１降圧スイッチ３６４と第２昇圧スイッチ３９４との接続状態を同期させる。また、昇圧スイッチ制御部３８４は、昇圧制御信号が論理値Ｌであり、且つ極性制御信号が論理値Ｈである場合には、第１降圧スイッチ３６４と第１昇圧スイッチ３９２との接続状態を同期させる。
【００３８】
昇圧出力回路３９０は、降圧出力回路３６０をＤＵＴ１５に接続するか否かを、所定のデューティ比で切り替えることにより、降圧出力回路３６０が出力する降圧出力電圧より絶対値の大きい昇圧出力電圧をＤＵＴ１５に供給する。昇圧出力回路３９０は、第１昇圧スイッチ３９２、及び第２昇圧スイッチ３９４を含む。第１昇圧スイッチ３９２は、一端が降圧用インダクタンス３６２の他端の側に接続され、他端がＤＵＴ１５側に接続される。第２昇圧スイッチ３９４は、一端が降圧用インダクタンスの他端と第１昇圧スイッチ３９２の一端との間の配線に接続され、他端が電源３００の負極と反転用インダクタンス３３２の一端との間の配線に接続される。昇圧コンデンサ３９８は、一端が第１昇圧スイッチ３９２とＤＵＴ１５との間の配線に接続され、他端がＤＵＴ１５と電源３００の負極との間の配線に接続される。
【００３９】
続いて、電源回路３０が、反転出力回路３３０における反転オンデューティ、及び降圧出力回路３６０における降圧オンデューティを制御することにより、降圧出力回路３６０が出力する電圧を、正電圧及び負電圧から自由に選択する点について説明する。
【００４０】
まず、反転出力回路３３０に含まれる負電圧端子と降圧出力回路３６０との間の電流を、負電圧端子から降圧出力回路３６０への方向に流すべく、反転オンデューティ及び降圧オンデューティが定められる場合について説明する。この場合、反転出力制御部３１０は、降圧出力回路３６０から反転出力回路３３０への帰還電流を反転用インダクタンス３３２に流入させて、反転用インダクタンス３３２により所定の負電圧を発生させるべく、反転オンデューティを定める。具体的には、反転出力制御部３１０は、第２反転スイッチ３３６が接続している時間が、第２降圧スイッチ３６６が接続している時間より短くなるような、降圧オンデューティより小さな反転オンデューティを用いる。これにより、電源回路３０は、第２降圧スイッチ３６６が接続されている場合に正電圧ＶＰＰによって降圧用インダクタンス３６２に蓄積された電磁エネルギーを、第１降圧スイッチ３６４が接続している場合に開放して電流を回生させて、負電圧端子から降圧出力回路３６０の方向に電流を流すことができる。従って、降圧出力回路３６０は、昇圧出力回路３９０にプラスの降圧出力電圧を出力することができる。
【００４１】
続いて、反転出力回路３３０に含まれる負電圧端子と降圧出力回路３６０との間の電流を、降圧出力回路３６０から負電圧端子への方向に流すべく、反転オンデューティ及び降圧オンデューティが定められる場合について説明する。この場合、反転出力制御部３１０は、負電圧端子に流入した電流を反転用インダクタンス３３２に流入させて、反転用インダクタンス３３２により所定の負電圧を発生させるべく、反転オンデューティを定める。具体的には、反転出力制御部３１０は、第２反転スイッチ３３６が接続している時間が、第２降圧スイッチ３６６が接続している時間より長くなるような、降圧オンデューティより大きな反転オンデューティを用いる。これにより、電源回路３０は、第２反転スイッチ３３６が接続している場合に正電圧ＶＰＰによって反転用インダクタンス３３２に蓄積された電磁エネルギーを、第１反転スイッチ３３４が接続している場合に開放して電流を回生させて、降圧出力回路３６０から負電圧端子の方向に電流を流すことができる。従って、降圧出力回路３６０は、昇圧出力回路３９０にマイナスの降圧出力電圧を出力することができる。
【００４２】
なお、本実施形態に係る電源回路３０において、第１反転スイッチ３３４及び第２反転スイッチ３３６と、第１降圧スイッチ３６４及び第２降圧スイッチ３６６とは、互いに同期して制御されなくともよく、異なる周期でスイッチングされてもよい。
【００４３】
以上のように、本実施形態に係る電源回路３０によれば、電源３００に電流を逆流させることなく、単一の電源３００から正電圧及び負電圧を自由に選択して降圧出力回路３６０から出力することができる。具体的には、反転用インダクタンス３３２を用いて電流回生を行うことにより、降圧出力回路３６０がマイナスの電圧を出力する場合であっても、電流が電源３００に逆流することを防止することができる。
【００４４】
そして、正電圧ＶＰＰが降圧用インダクタンス３６２に電磁エネルギーを蓄積する時間を、正電圧ＶＰＰが反転用インダクタンス３３２に電磁エネルギーを蓄積する時間より長くすることによって、降圧用インダクタンス３６２が流す平均電流の方向を、降圧用インダクタンス３６２から昇圧出力回路３９０への方向とすることができる。つまり、昇圧出力回路３９０にプラスの電圧を出力することができる。
【００４５】
また、正電圧ＶＰＰが降圧用インダクタンス３６２に電磁エネルギーを蓄積する時間を、正電圧ＶＰＰが反転用インダクタンス３３２に電磁エネルギーを蓄積する時間より短くすることによって、降圧用インダクタンス３６２が流す平均電流の方向を、昇圧出力回路３９０から降圧用インダクタンス３６２への方向とすることができる。つまり、昇圧出力回路３９０にマイナスの電圧を出力することができる。
【００４６】
そして、降圧出力回路３６０が出力した降圧出力電圧を、昇圧出力回路３９０を用いて昇圧することにより、絶対値のより大きい昇圧出力電圧を発生し、発生した昇圧出力電圧をＤＵＴ１５に供給することができる。これにより、電源回路３０は、ＤＵＴ１５に供給する電圧の範囲を拡大することができる。
【００４７】
また、以上に示した電源回路３０を備える試験装置１０を用いることにより、駆動電圧の異なる多様なＤＵＴ１５を試験することができる。
【００４８】
図３は、本実施形態に係る第１降圧スイッチ３６４、第２降圧スイッチ３６６、第１昇圧スイッチ３９２、及び第２昇圧スイッチ３９４における接続状態の第１の例を示す。図４は、図３に示した例における降圧オンデューティとＤＵＴ１５に供給される電圧の平均値ＶＯとの相関の一例を示す。
【００４９】
本例において、昇圧制御信号発生部３７６は、論理値Ｈの昇圧制御信号を発生する。これにより、昇圧出力制御部３７０は、図３に示すように、極性制御信号発生部３７４が発生する極性制御信号に依らず、第２昇圧スイッチ３９４を常に切断すると共に、第１昇圧スイッチ３９２を常に接続する。つまり、この場合、電源回路３０は、降圧出力回路３６０が出力した降圧出力電圧をＤＵＴ１５に供給する。
【００５０】
ここで、本例における、ＤＵＴ１５に供給される電圧の平均値ＶＯを、数式を用いて示す。以下、第２降圧スイッチ３６６が接続している時間と、第１降圧スイッチ３６４が接続している時間との比である降圧オンデューティをＤ１と表記する。また、第２反転スイッチ３３６が接続している時間と、第１反転スイッチ３３４が接続している時間との比である反転オンデューティをＤ２と表記する。
【００５１】
反転出力回路３３０が出力する負電圧ＶＮＮは、正電圧ＶＰＰと反転オンデューティＤ２とを用いて、次のように表される。
【数１】
2006288046.tif 000003
第２降圧スイッチ３６６が接続している場合の、降圧用インダクタンス３６２が流す電流ＩＬｏｎの変化量は、降圧用インダクタンス３６２のインダクタ値Ｌ１と、第１降圧スイッチ３６４及び第２降圧スイッチ３６６のスイッチング周波数ｆＳとを用いて、次のように表される。
【数２】
2006288046.tif 000004
また、第２降圧スイッチ３６６が切断している場合の、降圧用インダクタンス３６２が流す電流ＩＬｏｆｆの変化量は、次のように表される。
【数３】
2006288046.tif 000005
ここで、式（２）に示したΔＩＬｏｎと式（３）に示したΔＩＬｏｆｆとの振幅は、定常状態において略等しい。
【数４】
2006288046.tif 000006
【数５】
2006288046.tif 000007
ここで、ＶＰＰとＶＮＮとの絶対値が略等しい場合、つまりＤ２がほぼ０．５である場合、Ｄ１とＶＯとの相関は、図４のように表される。
【００５２】
以上のように、本実施形態に係る電源回路３０によれば、昇圧制御信号の値を論理値Ｈにすることにより、降圧オンデューティＤ１の値に応じて、負電圧ＶＮＮから正電圧ＶＰＰまでの範囲の電圧を、ＤＵＴ１５に供給することができる。
【００５３】
図５は、本実施形態に係る第１降圧スイッチ３６４、第２降圧スイッチ３６６、第１昇圧スイッチ３９２、及び第２昇圧スイッチ３９４における接続状態の第２の例を示す。図６は、図５に示した例における降圧オンデューティとＤＵＴ１５に供給される電圧の平均値ＶＯとの相関の一例を示す。
【００５４】
本例において、電源回路３０は、正電圧ＶＰＰより高い昇圧出力電圧をＤＵＴ１５に供給する。そこで、本例において、昇圧制御信号発生部３７６は、論理値Ｌの昇圧制御信号を発生する。また、本例において、極性制御信号発生部３７４は、論理値Ｈの極性制御信号を発生する。これにより、昇圧出力制御部３７０は、図５に示すように、第２降圧スイッチ３６６が接続される場合には第２昇圧スイッチ３９４を接続し、第２降圧スイッチ３６６が切断される場合には第２昇圧スイッチ３９４を切断する。
【００５５】
ここで、本例における、ＤＵＴ１５に供給される電圧の平均値ＶＯを、数式を用いて示す。なお、本例においては、第２降圧スイッチ３６６と第２昇圧スイッチ３９４との接続状態は同期するので、第２昇圧スイッチ３９４が接続している時間と、第１昇圧スイッチ３９２が接続している時間との比である昇圧オンデューティは、降圧オンデューティに等しい。
【００５６】
第２降圧スイッチ３６６及び第２昇圧スイッチ３９４が接続している場合の、降圧用インダクタンス３６２が流す電流ＩＬｏｎの変化量は、次のように表される。
【数６】
2006288046.tif 000008
また、第２降圧スイッチ３６６及び第２昇圧スイッチ３９４が切断している場合の、降圧用インダクタンス３６２が流す電流ＩＬｏｆｆの変化量は、次のように表される。
【数７】
2006288046.tif 000009
ここで、式（６）に示したΔＩＬｏｎと式（７）に示したΔＩＬｏｆｆとの振幅は、定常状態において略等しいので、以上により、ＶＯは次のように表される。
【数８】
2006288046.tif 000010
ここで、ＶＰＰとＶＮＮとの絶対値が略等しい場合、つまりＤ２がほぼ０．５である場合、Ｄ１とＶＯとの相関は、図６のように表される。
【００５７】
以上のように、本実施形態に係る電源回路３０によれば、第２降圧スイッチ３６６と第２昇圧スイッチ３９４との接続状態を同期させると共に、降圧オンデューティ及び昇圧オンデューティが、２／３等の所定の値より大きくなるように、第１降圧スイッチ３６４、第２降圧スイッチ３６６、第１昇圧スイッチ３９２、及び第２昇圧スイッチ３９４を制御することにより、ＤＵＴ１５に供給される電圧の平均値ＶＯを、正電圧ＶＰＰより高くすることができる。
【００５８】
図７は、本実施形態に係る第１降圧スイッチ３６４、第２降圧スイッチ３６６、第１昇圧スイッチ３９２、及び第２昇圧スイッチ３９４における接続状態の第３の例を示す。図８は、図８に示した例における降圧オンデューティとＤＵＴ１５に供給される電圧の平均値ＶＯとの相関の一例を示す。
【００５９】
本例において、電源回路３０は、負電圧ＶＮＮより低い昇圧出力電圧をＤＵＴ１５に供給する。そこで、本例において、昇圧制御信号発生部３７６は、論理値Ｌの昇圧制御信号を発生する。また、本例において、極性制御信号発生部３７４は、論理値Ｌの極性制御信号を発生する。これにより、昇圧出力制御部３７０は、図５に示すように、第２降圧スイッチ３６６が接続される場合には第２昇圧スイッチ３９４を切断し、第２降圧スイッチ３６６が切断される場合には第２昇圧スイッチ３９４を接続する。
【００６０】
ここで、本例における、ＤＵＴ１５に供給される電圧の平均値ＶＯを、数式を用いて示す。なお、本例においては、第２降圧スイッチ３６６と第２昇圧スイッチ３９４との接続状態は同期するので、第２昇圧スイッチ３９４が接続している時間と、第１昇圧スイッチ３９２が接続している時間との比である昇圧オンデューティは、降圧オンデューティの逆数に等しい。
【００６１】
第２降圧スイッチ３６６及び第１昇圧スイッチ３９２が接続している場合の、降圧用インダクタンス３６２が流す電流ＩＬｏｎの変化量は、次のように表される。
【数９】
2006288046.tif 000011
また、第２降圧スイッチ３６６及び第１昇圧スイッチ３９２が切断している場合の、降圧用インダクタンス３６２が流す電流ＩＬｏｆｆの変化量は、次のように表される。
【数１０】
2006288046.tif 000012
ここで、式（９）に示したΔＩＬｏｎと式（１０）に示したΔＩＬｏｆｆとの振幅は、定常状態において略等しいので、以上により、ＶＯは次のように表される。
【数１１】
2006288046.tif 000013
ここで、ＶＰＰとＶＮＮとの絶対値が略等しい場合、つまりＤ２がほぼ０．５である場合、Ｄ１とＶＯとの相関は、図８のように表される。
【００６２】
以上のように、本実施形態に係る電源回路３０によれば、第２降圧スイッチ３６６と第１昇圧スイッチ３９２との接続状態を同期させると共に、降圧オンデューティが、１／３等の所定の値より小さくなるように、第１降圧スイッチ３６４、第２降圧スイッチ３６６、第１昇圧スイッチ３９２、及び第２昇圧スイッチ３９４を制御することにより、ＤＵＴ１５に供給される電圧の平均値ＶＯを、負電圧ＶＮＮより低くすることができる。
【００６３】
なお、以上の説明において、電源回路３０は、単一のＤＵＴ１５に電圧を供給しているが、これに代えて、電源回路３０は、複数のＤＵＴ１５に電圧を供給してよい。この場合、電源回路３０は、互いに異なるＤＵＴ１５に昇圧出力電圧を供給する複数の昇圧出力回路３９０を有していてよい。また、電源回路３０は、互いに異なる昇圧出力回路３９０に降圧出力電圧を出力する複数の降圧出力回路３６０を有していてよい。そして、反転出力回路３３０は、正電圧端子と複数の降圧出力回路３６０のそれぞれとの間の電流、及び負電圧端子と複数の降圧出力回路３６０のそれぞれとの間の電流の方向を同一として、正電圧及び負電圧を複数の降圧出力回路３６０のそれぞれに出力してよい。なお、この場合、降圧出力制御部３４０は、互いに異なる降圧オンデューティを用いて、それぞれの降圧出力回路３６０を制御してよい。
【００６４】
本実施形態に係る電源回路３０によれば、複数のＤＵＴ１５に電圧を供給する複数の昇圧出力回路３９０が設けられている場合であっても、正電圧及び負電圧を自由に選択すると共に、広範囲の電圧をそれぞれのＤＵＴ１５に供給することができまた、降圧オンデューティと反転オンデューティとが同期している必要はないので、ＤＵＴ１５毎の駆動電圧が異なる場合であっても、単一の電源３００で、それぞれのＤＵＴ１５に駆動電圧を供給することができる。
【００６５】
また、本実施形態においては、電源回路３０は、ＤＵＴ１５を試験する試験装置１０に設けられていたが、これに代えて、電源回路３０は、他の装置に設けられ、ＤＵＴ１５とは異なる他の負荷に電圧を供給してもよい。
【００６６】
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が可能であ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】
【００６７】
【図１】本発明の実施形態に係る試験装置１０の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る電源回路３０の構成の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る第１降圧スイッチ３６４、第２降圧スイッチ３６６、第１昇圧スイッチ３９２、及び第２昇圧スイッチ３９４における接続状態の第１の例を示す図である。
【図４】図３に示した例における降圧オンデューティとＤＵＴ１５に供給される電圧の平均値ＶＯとの相関の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る第１降圧スイッチ３６４、第２降圧スイッチ３６６、第１昇圧スイッチ３９２、及び第２昇圧スイッチ３９４における接続状態の第２の例を示す図である。
【図６】図５に示した例における降圧オンデューティとＤＵＴ１５に供給される電圧の平均値ＶＯとの相関の一例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る第１降圧スイッチ３６４、第２降圧スイッチ３６６、第１昇圧スイッチ３９２、及び第２昇圧スイッチ３９４における接続状態の第３の例を示す図である。
【図８】図８に示した例における降圧オンデューティとＤＵＴ１５に供給される電圧の平均値ＶＯとの相関の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０  試験装置
１５  ＤＵＴ
２０  試験部
３０  電源回路
２００  パターン発生部
２１０  タイミング発生部
２２０  波形成形部
２３０  ドライバ
２４０  コンパレータ
２５０  論理比較部
３００  電源
３１０  反転出力制御部
３１２  基準負電圧発生部
３１４  差分検出器
３１６  反転位相補正部
３２０  反転オンデューティ決定部
３２２  反転三角波発生部
３２４  比較器
３２６  反転スイッチ制御部
３３０  反転出力回路
３３２  反転用インダクタンス
３３４  第１反転スイッチ
３３６  第２反転スイッチ
３３８  反転コンデンサ
３４０  降圧出力制御部
３４２  基準電圧発生部
３４４  差分検出器
３４６  降圧位相補正部
３５０  降圧オンデューティ決定部
３５２  降圧三角波発生部
３５４  比較器
３５６  降圧スイッチ制御部
３６０  降圧出力回路
３６２  降圧用インダクタンス
３６４  第１降圧スイッチ
３６６  第２降圧スイッチ
３７０  昇圧出力制御部
３７２  昇圧モード制御部
３７４  極性制御信号発生部
３７６  昇圧制御信号発生部
３７８  第１昇圧用バッファ
３８０  第２昇圧用バッファ
３８２  第３昇圧用バッファ
３８４  昇圧スイッチ制御部
３９０  昇圧出力回路
３９２  第１昇圧スイッチ
３９４  第２昇圧スイッチ
３９８  昇圧コンデンサ
【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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