(57)【要約】【課題】電源の最大出力電力を下げられるような電力供給の制御。【解決手段】複数の装置のそれぞれに対して電力を供給する電源部と、電源部の負荷状態を検出する検出部と、電源部の負荷状態に基づいて、複数の装置のそれぞれに対して供給する電力を調整する制御部と、を備える電源装置を提供する。制御部は、複数の装置に対して電源投入する場合に、電源部の負荷状態に基づいて複数の装置のそれぞれに対して供給する電力を調整しつつ、複数の装置のそれぞれに対して電力を供給している状態へと遷移させてもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の装置のそれぞれに対して電力を供給する電源部と、
前記電源部の負荷状態を検出する検出部と、
前記電源部の負荷状態に基づいて、前記複数の装置のそれぞれに対して供給する電力を調整する制御部と、
を備える電源装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記複数の装置に対して電源投入する場合に、前記電源部の負荷状態に基づいて前記複数の装置のそれぞれに対して供給する電力を調整しつつ、前記複数の装置のそれぞれに対して電力を供給している状態へと遷移させる請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記検出部により前記電源部の過負荷状態が検出されたことに応じて、前記制御部は、前記複数の装置のうちの少なくとも１つの装置に対して供給している電力を一旦減少または停止させる請求項２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記検出部により前記電源部の過負荷状態が検出されたことに応じて、前記制御部は、前記複数の装置のうちの既に電力を供給している一部の装置に対して供給している電力を一旦減少または停止させる請求項３に記載の電源装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記複数の装置のそれぞれに対して予め定められた順序で電力供給を進めていき、前記電源部の負荷状態に基づいて、次の装置に電力を供給するタイミングを変更する請求項３または４に記載の電源装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記電源部が出力する電流の増加率が基準増加率以上の場合に、前記電源部の過負荷状態を検出する請求項３から５のいずれかに記載の電源装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記電源部が出力する電流が大きい場合に、電流が小さい場合と比較して前記基準増加率を小さくする請求項６に記載の電源装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記電源部が出力する電圧の減少率が基準減少率以上の場合に、前記電源部の過負荷状態を検出する請求項３から５のいずれかに記載の電源装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記電源部が出力する電圧が低い場合に、電圧が高い場合と比較して前記基準減少率を小さくする請求項８に記載の電源装置。
【請求項１０】
前記複数の装置を更に備え、
前記複数の装置のそれぞれは、
当該装置に接続されるデバイスに電力を供給する電力増幅器と、
前記電源部から電力を受け取って、前記電力増幅器に電力を供給するローカル電源部と、
を有する請求項１から９のいずれかに記載の電源装置。
【請求項１１】
被試験デバイスを試験する試験装置であって、
前記被試験デバイスに対して電力を供給する複数のデバイス電源部と、
前記複数のデバイス電源部のそれぞれに対して電力を供給する電源部と、
前記電源部の負荷状態を検出する検出部と、
前記電源部の負荷状態に基づいて、前記複数のデバイス電源部のそれぞれに対して供給する電力を調整する制御部と、
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】
電源部から複数の装置のそれぞれに対して電力を供給する電力供給段階と、
前記電源部の負荷状態を検出する検出段階と、
前記電源部の負荷状態に基づいて、前記複数の装置のそれぞれに対して供給する電力を調整する制御段階と、
を備える電力供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置、試験装置、および電力供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の装置のそれぞれに対して電力を供給する電源装置においては、動作状態における電源の過電流保護のために様々な電力供給管理の方法が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２４５０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような複数の装置のそれぞれに対して電力を供給する電源装置の主たる電源の最大出力は、個々の装置に求められる最大出力の総和に基づいて設計することが一般的である。しかしながらこのような設計は、過渡状態における全装置の最悪ケースに対しても過負荷としないように余裕を持たせたものであり、定常的な装置等の動作に求められる電力値と比較してオーバースペックとなる大容量の電源を用意しなければならなくなる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、複数の装置のそれぞれに対して電力を供給する電源部と、前記電源部の負荷状態を検出する検出部と、前記電源部の負荷状態に基づいて、前記複数の装置のそれぞれに対して供給する電力を調整する制御部と、を備える電源装置と、試験装置、および電力供給方法とを提供する。
【０００６】
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い。また、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。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態に係る試験装置１０の構成を示す。
【図２】本実施形態に係る試験装置１０の動作を示す。
【図３】本実施形態の変形例に係る試験装置１０の動作を示す。
【図４】本実施形態の変形例に係る試験装置１０の構成を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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い。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。
【０００９】
図１は、本実施形態に係る試験装置１０の構成を示す。試験装置１０は、電源装置から複数の装置のそれぞれに対して電力を供給する構成を備える装置の一例であり、アナログ回路、デジタル回路、メモリ、およびシステム・オン・チップ（ＳＯＣ）等の被試験デバイス１００を試験する。試験装置１０は、被試験デバイス１００を試験するための試験パターンに基づく試験信号を被試験デバイス１００に入力して、試験信号に応じて被試験デバイス１００が出力する出力信号に基づいて被試験デバイス１００の良否を判定する。
【００１０】
試験装置１０は、複数の装置に対して電源投入する場合に、電源部の負荷状態に基づいて供給する電力を調整しつつ、電力を供給している状態へと遷移させることで、主要な電源部１１０に要求される最大出力電力を抑える。これにより試験装置１０は、電源投入時等において、複数の電力増幅器１５０に電源電力を供給する場合に、電源部１１０の負荷を抑えることができる。試験装置１０は、電源部１１０と、検出部１２０と、制御部１３０と、ローカル電源部１４０と、電力増幅器１５０と、試験部１６０とを備える。
【００１１】
電源部１１０は、ローカル電源部１４０および電力増幅器１５０を含む複数の装置のそれぞれに対して電力を供給する。電源部１１０は、試験装置１０における主たる電源部の一例として図示しており、電源部１１０が試験装置１０内に複数あってもよい。
【００１２】
検出部１２０は、電源部１１０の負荷状態を検出する。検出部１２０は、電源部１１０から複数のローカル電源部１４０へと供給される電流値を測定してもよく、電源部１１０の出力電圧値を測定してもよい。あるいは、検出部１２０は、電流値および電圧値の両方を測定してもよい。検出部１２０は、電流値および／または電圧値の測定結果に基づいて電源部１１０の負荷状態を検出する。
【００１３】
制御部１３０は、電源部１１０の負荷状態に基づいて、複数のローカル電源部１４０のそれぞれに対して供給する電力を調整する。制御部１３０は、検出部１２０の検出結果が過負荷状態の場合、複数のローカル電源部１４０のうちの少なくとも一部に対する電力供給を停止もしくは供給量を制限してもよい。制御部１３０は、電力供給の停止および／または制限を、複数のローカル電源部１４０のそれぞれに対して個別に調整してもよい。
【００１４】
ローカル電源部１４０は、電源部１１０から電力を受け取って、対応する電力増幅器１５０に電力を供給する。ローカル電源部１４０は、電力増幅器１５０の動作状態に関わらず一定の電圧値もしくは電流値を供給することを求められる。そこで、ローカル電源部１４０は、基準となる電圧値を参照しながら電力増幅器１５０に電力を供給してもよい。この場合、ローカル電源部１４０は、基準となる電圧値を制御部１３０により制御され、電力増幅器１５０へ供給する電力量を調整してもよい。
【００１５】
電力増幅器１５０は、試験装置１０に接続される被試験デバイス１００に電力を供給する。ローカル電源部１４０および電力増幅器１５０のそれぞれは、電源投入した直後の過渡状態において消費される電力値が大きく変動することがあり、電源部１１０の最大出力値に近づくこともある。
【００１６】
試験部１６０は、試験装置１０に接続される被試験デバイス１００に、試験パターンに基づく試験信号を入力して、試験信号に応じて被試験デバイス１００が出力する出力信号を受信する。試験部１６０は、受信した出力信号に基づいて被試験デバイス１００の良否を判定する。
【００１７】
図２は、本実施形態に係る試験装置１０の動作を示す。試験装置１０は、試験プログラムに基づいて試験の実行に用いるデータ等を予め設定する（Ｓ２００）。試験装置１０は、複数のローカル電源部１４０へ電力を供給するシーケンスもしくはタイミングのデータを、制御部１３０に対して設定してもよい。
【００１８】
試験装置１０は、電源部１１０の電源をオンにする（Ｓ２１０）。試験装置１０は、この時点で電源部１１０等の動作が安定するまで、所定の期間アイドリングしてもよい。
【００１９】
制御部１３０は、全てのローカル電源部１４０および電力増幅器１５０への電力投入を開始する（Ｓ２２０）。この場合、制御部１３０は、全てのローカル電源部１４０に対して並列に電力投入を試みてもよく、これに代えて予めステップＳ２００で設定されたシーケンスもしくはタイミングに従って順次ローカル電源部１４０の電力投入を進めてもよい。
【００２０】
検出部１２０は、電源部１１０が過負荷状態であるかを判断する（Ｓ２３０）。検出部１２０は、電源部１１０の出力電流値が基準値以上の増加を検出することで電源部１１０の過負荷状態を判断する。もしくは検出部１２０は、電源部１１０の出力電圧値が基準値以下の減少を検出することで電源部１１０の過負荷状態を判断する。あるいは検出部１２０は、以下に例示する判断方法により過負荷状態を判別する。
【００２１】
一例として制御部１３０は、電源部１１０が出力する電流の増加率が基準増加率以上の場合に、電源部１１０の過負荷状態を検出する。例えば電源部１１０の出力電流が基準値以下であっても、制御部１３０は、電流の増加率を一定と仮定することで出力電流が基準値を超える時刻を算出することができる。即ち制御部１３０は、電流の増加率を判断基準にすることで、電源部１１０の出力電流値が基準値以上の増加を検出する前に、電源部１１０が過負荷状態に陥ることを検知することができる。
【００２２】
ここで、制御部１３０は、電源部１１０が出力する電流が大きい場合に、電流が小さい場合と比較して基準増加率を小さくしてもよい。例えば電源部１１０の出力電流値が基準値に近い場合、電流の増加率が基準増加率以下であっても、制御部１３０は、出力電流が基準値を超えてしまうまで電源部１１０の過負荷状態を検知できないことが生じる。そこでこの場合、制御部１３０は、判断基準である電流増加率を下げることで、電源部１１０の出力電流値が基準値以上に増加する前に電源部１１０の過負荷状態を検知することができる。
【００２３】
また一例として制御部１３０は、電源部１１０が出力する電圧の減少率が基準減少率以上の場合に、電源部１１０の過負荷状態を検出とする。例えば電源部１１０の出力電圧が基準値以上であっても、制御部１３０は、電圧の減少率を一定と仮定することで出力電圧が基準値を下回る時刻を算出することができる。即ち制御部１３０は、電圧の減少率を判断基準にすることで、電源部１１０の出力電圧値が基準値以下の減少を検出する前に、電源部１１０が過負荷状態に陥ることを検知することができる。
【００２４】
ここで、制御部１３０は、電源部１１０が出力する電圧が低い場合に、電圧が高い場合と比較して基準減少率を小さくしてもよい。例えば電源部１１０の出力電圧値が基準値に近い場合、電圧の減少率が基準減少率よりも小さくても、制御部１３０は、出力電圧が基準値以下に減少するまで電源部１１０の過負荷状態を検知できないことが生じる。そこでこの場合、制御部１３０は、判断基準である電圧減少率を小さくすることで、電源部１１０の出力電圧値が基準値以下に減少する前に電源部１１０の過負荷状態を検知することができる。
【００２５】
制御部１３０は、検出部１２０により電源部１１０の過負荷状態が検出されたことに応じて、複数のローカル電源部１４０のうちの少なくとも１つの装置に対して供給している電力を一旦減少または停止させる（Ｓ２４０）。このとき制御部１３０は、検出部１２０により電源部１１０の過負荷状態が検出されたことに応じて、複数のローカル電源部１４０のうちの既に電力を供給している一部または全部のローカル電源部１４０に対して供給している電力を一旦減少または停止させてもよい。停止させる装置の選択、数、および減少量は、ステップＳ２００で予め登録を受け、または装置動作開始に応じて指定してもよい。試験装置１０は、供給している電力を一旦減少もしくは停止した後、電源部がまだ過負荷状態であるかを確認するためにステップＳ２３０の手順に戻り、正常な負荷状態に戻るまでステップＳ２４０とステップＳ２３０を繰り返す。
【００２６】
試験装置１０は、電源部１１０が正常な負荷状態を検出部１２０が検出した場合、電力供給していないローカル電源部１４０の有無を確認する（Ｓ２５０）。試験装置１０は、電源部１１０が電力供給していないもしくは電力供給量を減少させた１つ以上のローカル電源部１４０がある場合、少なくとも１つのローカル電源部１４０への電力供給を開始する（Ｓ２６０）。制御部１３０は、電力供給を開始する装置の選択および数について、ステップＳ２００で予め登録を受け、または装置動作開始に応じて指定されてもよい。試験装置１０は、電力供給を開始した後、電源部が過負荷状態になったかを確認するためにステップＳ２３０の手順に戻る。
【００２７】
試験装置１０は、電源部１１０が正常な負荷状態であり、かつ、電源部１１０が電力供給していないローカル電源部１４０の存在が無い場合、試験装置１０内の各ローカル電源部１４０に対する電力供給開始を全て正常に終えたと判断する。試験装置１０は、正常に終えるまでのシーケンスを記憶して、記憶したシーケンスを次回の電源投入に応じてステップＳ２００で予め登録して再現してもよい。また前回のシーケンスが記憶されてある場合、試験装置１０は、今回のシーケンスと比較して相違点を更新し次回以降に反映させてもよい。（Ｓ２７０）。試験装置１０は、電力供給開始を全て終えると、試験部１６０による試験を開始する。
【００２８】
以上の実施形態において、試験装置１０は、ステップＳ２２０で全てのローカル電源部１４０への電源投入を開始することを一例として説明した。これに代えて制御部１３０は、複数のローカル電源部１４０のそれぞれに対して予め定められた順序で電力供給を進めていき、電源部１１０の負荷状態に基づいて、次の装置に電力を供給するタイミングを変更してもよい。
【００２９】
図３は、本実施形態の変形例に係る試験装置１０の動作を示す。本変形例に係る試験装置１０は、図１に示された本実施形態に係る試験装置１０と同一の構成および機能を採るので、図２に示された本実施形態に係る試験装置１０の動作と略同一の動作には同一の符号を付け、以下相違点を除き説明を省略する。
【００３０】
試験装置１０は、初期設定Ｓ２００を処理してから電源オンＳ２１０を実行する。次に、試験装置１０は、少なくとも一つのローカル電源部１４０への電力投入を開始する（Ｓ３００）。ここで試験装置１０が電力投入する装置の数と電力投入タイミングは、ステップＳ２００で予め設定しておいてもよい。
【００３１】
次に、検出部１２０は、電源部１１０が過負荷状態であるかを判断する（Ｓ２３０）。
【００３２】
検出部１２０により電源部１１０の過負荷状態が検出された場合、制御部１３０は、複数のローカル電源部１４０のうちの少なくとも１つの装置に対して供給している電力を一旦減少または停止させる（Ｓ３１０）。制御部１３０は、供給している電力を一旦減少または停止させる装置を、ステップＳ３００の手順で電力投入をしたばかりの装置にしてもよく、予め設定された順番にしてもよい。次に、制御部１３０は、電源部がまだ過負荷状態であるかを確認するためにステップＳ２３０の手順に戻り、正常な負荷状態に戻るまでステップＳ３１０とステップＳ２３０の手順を繰り返す。
【００３３】
試験装置１０は、電源部１１０が正常な負荷状態を検出部１２０が検出した場合、電力供給していないローカル電源部１４０の有無を確認する（Ｓ２５０）。試験装置１０は、電源部１１０が電力供給していないもしくは電力供給量を減少させた１つ以上のローカル電源部１４０がある場合、ステップＳ３００へ戻る。
【００３４】
試験装置１０は、電源部１１０が正常な負荷状態であり、かつ、電源部１１０が電力供給していないローカル電源部１４０が無い場合、試験装置１０内の各ローカル電源部１４０に対する電力供給開始を全て正常に終えたと判断する。試験装置１０は、正常に終えるまでの電力投入する装置の数と電力投入タイミングを記憶して、記憶した手順を次回の電源投入に応じて再現してもよい。また前回の手順が記憶されてある場合、試験装置１０は、今回の手順と比較して相違点を更新し次回以降に反映させてもよい。（Ｓ２７０）。
【００３５】
以上に示したように、本実施形態に係る試験装置１０によれば、電源部１１０の電流の基準値を超えない範囲で試験装置１０内の全ての装置への電力供給を開始することができる。即ち、試験装置１０は、予め電源部１１０の最大出力電流を、個々の装置に求められる最大出力の総和から算出される値よりも低い値に設定することにより、電力変動を意図した上限の範囲内に押さえつつ全ての装置への電力投入を実行することができる。
【００３６】
図４は、本実施形態の変形例に係る試験装置１０の構成を示す。本変形例に係る試験装置１０は、図１に示された本実施形態に係る試験装置１０と略同一の構成および機能を採るので、図１に示された本実施形態に係る試験装置１０が備える部材と略同一の構成および機能の部材に同一の符号を付け、以下相違点を除き説明を省略する。
【００３７】
本変形例に係る試験装置１０は、基準電圧部４００と、切り換えスイッチ部４１０と、ＤＡ変換部４２０とを更に備える。基準電圧部４００は、ローカル電源部１４０の基準電圧を与える。切り換えスイッチ部４１０は、ローカル電源部１４０の基準電圧を基準電圧部４００もしくはＧＮＤ電位のいずれかに切り換える。制御部１３０は、ローカル電源部１４０に電力供給を開始する場合、切り換えスイッチ部４１０に制御信号を送信してローカル電源部１４０の基準電圧を基準電圧部４００に切り換える。また制御部１３０は、ローカル電源部１４０の電力供給を停止する場合、切り換えスイッチ部４１０に制御信号を送信してローカル電源部１４０の基準電圧をＧＮＤ電位に切り換える。このとき、切り換えスイッチ部４１０の接点を増加させ、かつ、基準電圧部４００よりも電位を下げた基準電位を接続することで、制御部１３０は、ローカル電源部１４０のオン／オフだけでなく、電力供給量を意図した値に減少させてもよい。
【００３８】
制御部１３０は、意図した電力をローカル電源部１４０に供給するために、ローカル電源部１４０の基準電圧となるＤＡ変換部４２０の出力電圧値を意図した電圧値に制御してもよい。制御部１３０は、ＤＡ変換部４２０の出力電圧の分解能に相当する電力値の単位で、ローカル電源部１４０に供給する電力値を制御することができる。
【００３９】
以上の実施形態に係る試験装置１０は、電源投入の段階において電源部１１０に要求される最大出力電力を抑えることを一例として説明した。これに代えて、試験装置１０は、電源投入後に電源部の最大出力電力を抑えてもよい。例えば、被試験デバイス１００を試験するための試験信号は、意図した周波数かつ意図した電圧値および／または電流値であることから、電源部１１０の出力電力が、時間的に一定になることは希である。試験装置１０が試験プログラムに応じて試験信号を切り換えることによって一時的に電源部１１０の出力電力が増加する場合、制御部１３０は、ローカル電源部１４０に供給する電力値を制御して電源部１１０に要求される最大出力電力を抑えることができる。
【００４０】
以上の実施形態に係る試験装置１０は、電源部１１０の過負荷状態に基づいて、複数のローカル電源部１４０のそれぞれに対して供給する電力を調整することを一例として説明した。さらに試験装置１０は、外部の試験装置、電源装置、被試験デバイスの搬送装置、製造装置、および／または監視装置等と電気的に接続され、電源部１１０の過負荷の発生および／または過負荷状態をこれらの装置に通知しても良い。これにより、試験装置１０は、事故要因などで試験装置１０を含むシステムの突発的な停止を防止するための、制御トリガーを外部の装置に与えることができる。
【００４１】
また、試験装置１０は、外部の装置が過負荷状態である通知を受け取り、ローカル電源部１４０に供給する電力値を制御してもよい。例えば試験装置１０の制御部１３０は、外部の装置が過負荷状態である通知に基づき、ローカル電源部１４０の基準電圧値を下げてよい。また、制御部１３０は、外部の装置の過負荷状態が持続した場合、過負荷状態が正常に戻るまでローカル電源部１４０の基準電圧値を段階的に下げてよい。これにより、試験装置１０は、事故要因等で外部装置が過負荷状態となった場合でも、試験装置１０の突発的な過負荷状態および停止等を防止することができる。
【００４２】
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。
【００４３】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００４４】
１０  試験装置、１００  被試験デバイス、１１０  電源部、１２０  検出部、１３０  制御部、１４０  ローカル電源部、１５０  電力増幅器、１６０  試験部、４００  基準電圧部、４１０  切り換えスイッチ部、４２０  ＤＡ変換部
【図１】
2011065286.tif 000003
【図２】
2011065286.tif 000004
【図３】
2011065286.tif 000005
【図４】
2011065286.tif 000006