(57)【要約】【課題】装置の小型化を実現して携帯性を向上させるとともに、種々の現場において、電源の劣化状態を適切な測定精度で診断できる電源検査装置および電源検査方法を得る。【解決手段】ＤＣ電源（２）の劣化診断を行う電源検査装置であって、診断対象であるＤＣ電源の電源電圧を測定する測定端子（７１）と、測定端子を介して診断対象であるＤＣ電源から給電される電力を電源として稼働することで劣化診断を行う測定回路部（１０）とを備え、測定回路部は、測定端子から入力されたＤＣ電源の電源電圧をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換回路（１２）と、所定期間サンプリングすることでアナログ・デジタル変換回路から得られる複数のデジタル信号に基づいて、ＤＣ電源の劣化の有無を判定する演算部（１４）とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＣ電源の劣化診断を行う電源検査装置であって、
診断対象である前記ＤＣ電源の電源電圧を測定する測定端子と、
前記測定端子を介して前記診断対象である前記ＤＣ電源から給電される電力を電源として稼働することで前記劣化診断を行う測定回路部と
を備え、
前記測定回路部は、
前記測定端子から入力された前記ＤＣ電源の電源電圧をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換回路と、
所定期間サンプリングすることで前記アナログ・デジタル変換回路から得られる複数のデジタル信号に基づいて、前記ＤＣ電源の劣化の有無を判定する演算部と
を有する電源検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電源検査装置において、
前記測定回路部は、前記複数のデジタル信号を記憶するメモリをさらに有し、
前記演算部は、前記劣化診断の開始時に前記アナログ・デジタル変換回路の動作を開始させ、前記所定期間サンプリングして取得した前記複数のデジタル信号を前記メモリに記憶させた後に、前記アナログ・デジタル変換回路の動作を停止させる
電源検査装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電源検査装置において、
前記演算部は、前記複数のデジタル信号の平均値が所定範囲内であり、かつ、前記複数のデジタル信号の最大値と最小値の差が、所定閾値未満の場合に、前記ＤＣ電源が劣化していないと判断する
電源検査装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の電源検査装置において、
前記測定回路部を稼働させるための電源として、前記ＤＣ電源以外の外部ＤＣ電源の電源電圧および前記ＤＣ電源の電源電圧のいずれか一方を選択切り換え可能なスイッチ
をさらに備える電源検査装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の電源検査装置において、
一端が前記測定端子に接続されるとともに、他端が前記診断対象である前記ＤＣ電源の電源端子と嵌合する形状を有する測定プローブ
をさらに備える電源検査装置。
【請求項６】
請求項５に記載の電源検査装置において、
前記測定プローブは、前記診断対象である前記ＤＣ電源の電源端子がビスの場合には、前記他端が、電源端子間距離と同じ幅に並べられたスプリングプローブとして形成されている
電源検査装置。
【請求項７】
診断対象であるＤＣ電源の電源電圧を測定する測定端子と、
前記測定端子を介して前記診断対象である前記ＤＣ電源から給電される電力を電源として稼働することで前記ＤＣ電源の劣化診断を行う測定回路部と
を備えた電源検査装置で実行される電源検査方法であって、
前記測定回路部において、
前記測定端子を介して前記電力が供給されることで、前記劣化診断を開始するステップと、
アナログ・デジタル変換回路を用いて、前記測定端子から入力された前記ＤＣ電源の電源電圧をアナログ信号からデジタル信号に変換する変換ステップと、
所定期間サンプリングすることで前記アナログ・デジタル変換回路から得られる複数のデジタル信号をメモリに記憶させるステップと、
前記複数のデジタル信号が前記メモリに記憶された後に前記アナログ・デジタル変換回路の動作を停止させるステップと、
前記メモリに記憶された前記複数のデジタル信号の平均値が所定範囲内であり、かつ、前記複数のデジタル信号の最大値と最小値の差が所定閾値未満の場合に、前記ＤＣ電源が劣化していないと判断するステップと
を備える電源検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチング電源の劣化度を電気的に検査する電源検査装置および電源検査方法に関するものであり、特に、小型化による携帯性の向上を図った点に特徴を有するものである。
【背景技術】
【０００２】
多くの電気機器の電力源として、ＤＣ電源が使用されている。このＤＣ電源は、商用のＡＣ電源を整流することで、目的のＤＣ電圧出力を得ている。そして、ＤＣ電源に用いられる整流回路の多くは、ダイオードと大容量のコンデンサを利用している。ここで、大容量のコンデンサとしては、アルミ電解コンデンサが用いられる場合が多い。その理由は、他の方式のコンデンサと比較して、アルミ電解コンデンサは、小さなサイズで大きな容量が得られ、かつ量産性が高く、安価に入手することが可能なためである。
【０００３】
このようなアルミ電解コンデンサは、有寿命部品であり、ＤＣ電源が、装置寿命のボトルネックになる場合も多い。従って、ＤＣ電源を用いた種々の装置では、ＤＣ電源の故障に起因して装置がダウンする前に、ＤＣ電源の劣化診断を適切に行うことが重要となる。
【０００４】
その一環として、ＤＣ電源内部のアルミ電解コンデンサの劣化を検出する方法が多く考案されている。アルミ電解コンデンサが劣化した場合には、それに伴って増加するＥＳＲ（直列抵抗成分）にスイッチングの高周波電流が流れ、Ｖ＝Ｉ＊Ｒに従い、高周波電圧（リップル電圧）が発生する。そして、ＥＳＲが増加すると、リップル電圧が増加する。そこで、このリップル電圧を測定することで、アルミ電解コンデンサの劣化を検出する手法が多く用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−１９２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
スイッチング電源の劣化診断に当たっての測定項目としては、電源の電圧、電源のリップルを測定する場合が多い。このような測定に当たっては、通常、オシロスコープ等の波形を確認する装置を利用するが、このような装置では、以下の問題点がある。
（問題点１）測定装置が大きく、持ち運びが困難な点
（問題点２）測定装置がＡＣ１００Ｖの商用電源やＵＳＢ電源等で動作するため、電源が確保し難い現場での測定が困難な点
（問題点３）プローブ配線が長く、測定系に電磁ノイズが入りやすく、電源リップルとのＳ／Ｎ比が低くなり、測定精度が下がる点
【０００７】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、装置の小型化を実現して携帯性を向上させるとともに、種々の現場において、電源の劣化状態を適切な測定精度で診断できる電源検査装置および電源検査方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電源検査装置は、ＤＣ電源の劣化診断を行う電源検査装置であって、診断対象であるＤＣ電源の電源電圧を測定する測定端子と、測定端子を介して診断対象であるＤＣ電源から給電される電力を電源として稼働することで劣化診断を行う測定回路部とを備え、測定回路部は、測定端子から入力されたＤＣ電源の電源電圧をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換回路と、所定期間サンプリングすることでアナログ・デジタル変換回路から得られる複数のデジタル信号に基づいて、ＤＣ電源の劣化の有無を判定する演算部とを有するものである。
【０００９】
また、本発明に係る電源検査方法は、診断対象であるＤＣ電源の電源電圧を測定する測定端子と、測定端子を介して診断対象であるＤＣ電源から給電される電力を電源として稼働することでＤＣ電源の劣化診断を行う測定回路部とを備えた電源検査装置で実行される電源検査方法であって、測定回路部において、測定端子を介して電力が供給されることで、劣化診断を開始するステップと、アナログ・デジタル変換回路を用いて、測定端子から入力されたＤＣ電源の電源電圧をアナログ信号からデジタル信号に変換する変換ステップと、所定期間サンプリングすることでアナログ・デジタル変換回路から得られる複数のデジタル信号をメモリに記憶させるステップと、複数のデジタル信号がメモリに記憶された後にアナログ・デジタル変換回路の動作を停止させるステップと、メモリに記憶された複数のデジタル信号の平均値が所定範囲内であり、かつ、複数のデジタル信号の最大値と最小値の差が所定閾値未満の場合に、ＤＣ電源が劣化していないと判断するステップとを備えるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、診断対象であるＤＣ電源から電力供給を受けるとともに、省電力で劣化診断を実施する構成を有することにより、装置の小型化を実現して携帯性を向上させるとともに、種々の現場において、電源の劣化状態を適切な測定精度で診断できる電源検査装置および電源検査方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１における電源検査装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるＤＣ電源の内部回路、およびリップルの発生を説明するための図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるＤＣ電源の内部回路の詳細図である。
【図４】本発明の実施の形態１において、放熱機構が不要になることで小型化を実現できる例を示した説明図である。
【図５】本発明の実施の形態１における電源検査装置による一連の劣化診断処理に関するフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態１における電源検査装置とＤＣ電源とを接続するためのプローブ形状を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の電源検査装置および電源検査方法の好適な実施の形態につき、図面を用いて説明する。
本発明に係る電源検査装置および電源検査方法は、短時間、かつ省電力でＤＣ電源の劣化診断を行うことで、診断対象であるＤＣ電源自体から供給される電源を利用することを可能としている点を技術的特徴としている。そして、このような技術的特徴を有することで、内部電源を不要にできるとともに、短時間測定を実現して発熱を抑えることにより、ヒートシンク等の放熱機構も不要となる。この結果、電源検査装置を小型化できるとともに、外部電源が供給できないような種々の設置環境においても、ＤＣ電源の劣化診断を迅速かつ容易に実現できる。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における電源検査装置のブロック図である。本実施の形態１における電源検査装置１は、測定回路部１０、切り替えスイッチ２０、内部電源レギュレータ３０、条件設定部４０、表示部５０、ＵＳＢドライバ６０、測定端子７１、外部電源入力端子７２、および外部出力端子７３を備えて構成されている。
【００１４】
また、電源検査装置１内の測定回路部１０は、ローパスフィルタおよびアンプを有する前処理部１１、アナログ・デジタル変換回路１２（以下、ＡＤＣ１２と称す）、ＲＯＭおよびＲＡＭを有するメモリ１３、演算部１４、およびＦＰＧＡ１５を含んで構成されている。
【００１５】
そして、図１に示した構成における電源検査装置１は、診断対象であるＤＣ電源２と測定プローブ２ａを介して接続され、ＤＣ電源２の劣化診断を行う。さらに、診断対象がＤＣ電源２であるため、その電力を利用することで、内部電源レギュレータ３０が電源として機能し、測定回路部１０、表示部５０、ＵＳＢドライバ６０が駆動される。
【００１６】
ここで、診断対象であるＤＣ電源２の電力を駆動源として利用した場合には、本来の状態よりも、ＤＣ電源２は、多くの電力を出力することになり、状態が変化することになる。しかしながら、電源検査装置１による使用電力（約２．５Ｗ）は、診断対象のＤＣ電源２の出力電力（２５Ｗ〜１ＫＷ程度のものが多い）と比較して小さいため、その影響は、小さく、ＤＣ電源２内のアルミ電解コンデンサの劣化診断には、問題ないレベルといえる。
【００１７】
また、ＤＣ電源の劣化診断を行うためには、測定回路部１０では、アルミ電解コンデンサのＥＳＲの増加に伴うリップル電圧の増加を測定することになる。そこで、その良否判断値としては、電源検査装置１で消費する電力増加分も含めたリップル電圧に対する良否閾値を設定することで、電源検査装置１によりＤＣ電源の電力を消費してしまう影響を抑制することができる。
【００１８】
次に、劣化診断方法について説明する。
測定端子７１とＤＣ電源２の出力部を測定プローブ２ａにより電気的に接続することで、測定端子７１より入力された電力に基づくＤＣ電源２の劣化診断を行うとともに、この入力された電力を測定回路部１０の駆動用の電力として利用する。ここで、診断対象であるＤＣ電源２の出力電圧の範囲は、＋５Ｖ〜５０Ｖ程度の範囲のものが多いと考えられる。そこで、本実施の形態１では、特に、５Ｖ〜４８ＶのＤＣ電源の劣化診断を行う場合について説明する。
【００１９】
入力したＤＣ電源２からの電力は、内部電源レギュレータ３０により、所望の制御電圧に変換され、測定回路部１０の駆動電力として利用される。測定回路部１０の駆動電圧は、＋３．３Ｖ〜５Ｖ程度が多い。今回は、駆動電圧が５Ｖの場合について説明する。
【００２０】
なお、所望の制御電圧への変換方式としては、以下の２種類が主である。
（変換方式１）３端子レギュレータを用いて、広範囲なＤＣ入力電圧を５Ｖに変換する（図１に示した内部電源レギュレータ３０による動作に相当）。
（変換方式２）ＤＣＤＣコンバータを用いて、広範囲なＤＣ入力電圧を５Ｖに変換する。
【００２１】
従って、測定端子７１に、診断対象のＤＣ電源２から電力が供給され、かつ、切り替えスイッチ２０が測定端子７１側に接続されている場合には、内部電源レギュレータ３０に電力が供給され、この内部電源レギュレータ３０の出力電圧としてＤＣ５Ｖが発生する。そして、このＤＣ５Ｖは、本装置内の電源として各デバイスに供給され、測定回路部１０が起動されることとなる。なお、図示は省略しているが、切り替えスイッチ２０と内部電源レギュレータ３０との間には、ノイズを抑制するために、ローパスフィルタを挿入してもよい。
【００２２】
次に、入力されるアナログ電圧信号に基づいて、劣化診断処理を行う測定回路部１０について説明する。測定回路部１０内の前処理部１１は、測定端子７１を介して入力されたアナログ電圧信号に対して、ローパスフィルタによるフィルタリングを行うことで、スイッチングノイズの影響を除去する。さらに、アンプを通過させることにより、入力されたアナログ電圧信号を、データ処理に適した所望の電圧値に増幅する。
【００２３】
ＡＤＣ１２は、前処理部１１を通過したアナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換する。ここで、ＡＤＣ１２のサンプリングレートとしては、例えば、５００ＭＨｚとすることが考えられ、ＡＤＣ１２は、常時、固定のサンプリングレートでＡ／Ｄ変換動作を行う。
【００２４】
一方、ＡＤＣ１２でサンプリングされたデータは、診断用のサンプリングレートによって間引かれる形で、メモリ１３に記憶される。ここで、診断用のサンプリングレートは、条件設定部４０により設定することができる。たとえば、条件設定部４０は、診断用のサンプリングレートとして、５００ＭＨｚ、１００ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、１ＭＨｚ、０．１ＭＨｚ、０．０１ＭＨｚのいずれかを選択設定可能なロータリースイッチとして構成されている。
【００２５】
また、診断用のサンプリング数も、条件設定部４０により、選択切り換えできる構成となっている。なお、サンプリング数に関しては、例えば、１０２４点で固定として取り扱うことも可能である。
【００２６】
そして、演算部１４は、条件設定部４０で設定された診断用のサンプリングレート、およびサンプリング数に基づいて、ＡＤＣ１２の出力信号を間引き処理して、診断用データとして、メモリ１３に書き込む。
【００２７】
そして、演算部１４は、メモリ１３への診断用データの書き込みが完了すると、比較的消費電力の大きいＡＤＣ１２の動作を停止させる。その後、演算部１４は、メモリ１３内に格納された診断用データに基づいて、以下の２つの診断を行う。
【００２８】
（診断１）平均値に基づく劣化診断
演算部１４は、所定のサンプリング数としてメモリ１３内に記憶されている診断用データについて、平均値を算出する。そして、演算部１４は、算出した平均値が、規定の範囲電圧内であるか否かを判断し、平均値が、規定の範囲電圧外の場合には、ＤＣ電源２が劣化していると判断する。ここで、劣化診断の判定に使用した「規定の電圧範囲」は、条件設定部４０により設定可能である。この診断１により、ＤＣ電源２の出力の安定度を定量的に診断可能となる。
【００２９】
（診断２）リップル電圧に基づく劣化診断
演算部１４は、所定のサンプリング数としてメモリ１３内に記憶されている診断用データについて、最大値と最小値を算出するとともに、最大値と最小値の差分である電圧変動値をリップル電圧として算出する。そして、演算部１４は、算出したリップル電圧が、所定閾値未満であるか否かを判断し、リップル電圧が、所定閾値以上の場合には、ＤＣ電源２が劣化していると判断する。ここで、劣化診断の判定に使用した「所定閾値」は、条件設定部４０により設定可能である。
【００３０】
背景技術の欄で説明したように、ＤＣ電源２内のアルミ電解コンデンサが劣化している場合には、このリップル電圧が増加する。従って、この診断２により、アルミ電解コンデンサの劣化診断を定量的に行うことができる。
【００３１】
以上のような一連の手順により、本実施の形態１における電源検査装置１は、診断対象であるＤＣ電源２から電力供給を受けた上で、ＤＣ電源２の劣化診断を短時間で実行することができる。サンプリングレートおよびサンプリング数の設定に依存するが、例えば、診断用のサンプリングレートを０．０１ＭＨｚ、サンプリング数を１０２４点とすると、データを収集する時間は、約０．１ｓである。そして、データをメモリ１３に書き込んだ後は、ＡＤＣ１２の動作を停止させており、十分なデータ数を短時間で取得した上で、消費電力を抑えることが可能となる。
【００３２】
さらに、メモリ１３内のデータを用いて、ＤＣ電源２の出力電圧の安定性と、アルミ電解コンデンサの劣化状態を定量的に診断することができる。
【００３３】
なお、本発明では、電源検査装置１の小型化を、以下の２点により実現している。
（１）内部電源を不要とすることによる小型化の実現
診断対象であるＤＣ電源２から電力供給を受ける構成とすることで、電源検査装置１の内部に電源を備える必要がない。この結果、内部電源のためのスペースが不要となり、装置の小型化に寄与することとなる。
【００３４】
（２）検査時間の短縮化による小型化の実現
検査時間を短縮化することで、比較的消費電力の大きいＡＤＣ１２、ＦＰＧＡ１５のような素子の動作時間を短くすることができる。このような短時間検査を行うことで、素子からの放熱量を抑えることができ、ヒートシンク等の放熱機構が不要となる。この結果、放熱機構のためのスペースが不要となり、装置の小型化に寄与することとなる。
【００３５】
そこで、この（２）による小型化の実現について、以下に、図および数値を用いて具体的に説明する。
本発明の診断対象であるＤＣ電源２のスイッチング周波数は、１００ＫＨｚを中心に、５０ＫＨｚ〜５００ＫＨｚの場合が多い。また、スイッチングの際に発生するリップルのピーク電圧をＡ／Ｄ変換回路１２で正確に測定するには、スイッチング周波数の１０００倍程度のサンプリングレートが必要である。電源のリップルは、スイッチングした瞬時のみに発生する場合もあるからである。
【００３６】
図２は、本発明の実施の形態１におけるＤＣ電源２の内部回路、およびリップルの発生を説明するための図である。また、図３は、本発明の実施の形態１におけるＤＣ電源２の内部回路の詳細図である。
【００３７】
例えば、図２，図３に示したＤＣ電源２が以下の条件であることを仮定する。
・ＤＣ電源２の出力電圧は、５Ｖ
・電源内部の出力側コンデンサは、１００μＦ
・ＥＳＲは、０．１Ω
・コンデンサへの充電回路のインピーダンスは、０．１Ω
・２０Ωの負荷に電力を供給
【００３８】
このような条件下では、出力の時定数（２０Ω×１００μＦ）に対し、入力の時定数（０．２Ω×１００μＦ）が約１００倍速い。従って、スイッチングＯＦＦ時に放電されたコンデンサ電荷が、スイッチングＯＮ時に１００倍速く充電されることになる。
【００３９】
このため、リップル電圧発生が顕在化する時間は、スイッチング周波数に比べて短くなる。そこで、この例のように、１００倍近く早く充電される時に発生するリップル電圧を正確に測るには、Ａ／Ｄ変換回路１２のサンプリングレートとして、スイッチング周波数の１０００倍程度が必要となる。図２の上段には、スイッチング周波数が１００ＫＨｚ時のスイッチング波形およびリップル電圧波形が例示されている。
【００４０】
ここで、５０ＫＨｚのスイッチング周波数（想定される最小値に相当）のリップルを１０回測定する場合には、その１０００倍となるＡ／Ｄ変換回路１２のサンプリングレートは、５０ＭＨｚとなる。また、リップルを１０回測定したい場合のＡ／Ｄ変換回路１２の動作時間は、２００μ秒となる。
【００４１】
また、５００ＫＨｚのスイッチング周波数（想定される最大値に相当）のリップルを１０回測定する場合には、その１０００倍となるＡ／Ｄ変換回路１２のサンプリングレートは、５００ＭＨｚとなる。また、リップルを１０回測定したい場合のＡ／Ｄ変換回路１２の動作時間は、２０μ秒となる。
【００４２】
従って、スイッチング周波数が最小値の５０ＫＨｚと最大値の５００ＫＨｚの両方である場合に適用するためには、Ａ／Ｄ変換器１２は、５００ＭＨｚのサンプリングレートで、２００μ秒動作する必要がある。５００ＭＨｚで高速動作するＡ／Ｄ変換回路１２、およびそのデータ処理用のＦＰＧＡ１５は、高速であるがために、その発熱量は大きく、５Ｗ以上になると想定される。従って、一般的なオシロスコープのように、Ａ／Ｄ変換回路１２やＦＰＧＡ１５を連続的に動作させる場合には、ヒートシンク等の放熱機構が必要になり、装置の小型化の阻害要素になる。
【００４３】
これに対して、本発明では、２００μ秒経過した後に、高速動作部分を停止させることで、発熱量を最小限に抑えることができる。ＦＰＧＡ１５やＡＤコンバータの状態設定の時間も考慮し、高速状態での動作として１０ｍ秒が必要とした場合でも、発熱量は微量であり、ヒートシンク等の放熱機構を不要にすることができる。
【００４４】
図４は、本発明の実施の形態１において、放熱機構が不要になることで小型化を実現できる例を示した説明図である。図４に示すように、検査時間を短縮して、高速動作する素子の稼働時間を抑えることで、ヒートシンク等の放熱機構が不要となり、この結果、装置の小型化を実現できることとなる。
【００４５】
次に、本実施の形態１における電源検査装置１で実行される劣化診断の一連処理について、フローチャートに基づいて説明する。図５は、本発明の実施の形態１における電源検査装置１による一連の劣化診断処理に関するフローチャートである。
【００４６】
ステップＳ５０１において、演算部１４は、ＤＣ電源２と測定端子７１が、測定プローブ２ａで接続され、ＤＣ５Ｖ電源が確立されたことで、リセット処理を実行し、劣化診断に必要なプログラムを、メモリ１３からロードする。
【００４７】
次に、ステップＳ５０２において、演算部１４は、劣化診断に必要なプログラムの動作を開始し、条件設定部４０で設定されている以下の条件を読み取る。
（条件１）診断対象となるＤＣ電源２の電圧
（条件２）診断用のサンプリングレートと、サンプリング数
（条件３）診断１に用いる「規定の電圧範囲」、および診断２に用いる「所定閾値」
なお、条件設定部４０にロータリースイッチを用いる場合には、条件１〜３を組合せた条件と、ロータリースイッチの番号とを対応づけたテーブルを、あらかじめメモリ内に格納しておくことで、適切な条件設定を切り替え可能となる。
【００４８】
次に、ステップＳ５０３において、演算部１４は、劣化診断のための測定データの収集を開始する。より具体的には、演算部１４は、条件１で設定された電圧値に基づいて、前処理部１１に対して適切な増幅率を設定することで、入力データをデータ処理に適した所望の電圧値にする。さらに、演算部１４は、条件２で設定された診断用のサンプリングレートと、サンプリング数に基づいて、診断用の測定データを収集し、メモリ１３に記憶させる。
【００４９】
次に、ステップＳ５０４において、演算部１４は、ＡＤＣ１２の動作を停止させる。また、図１では図示していないが、ＡＤＣ１２により変換されたデジタル信号（診断用の測定データに相当）をメモリ１３に転送するために、ＦＰＧＡ１５等の高速回路を使用している場合には、このＦＰＧＡ１５についても動作を停止させる。これにより、比較的消費電力の大きいＡＤＣ１２、およびＦＰＧＡ１５で消費する電力を最小限に押さえることができる。
【００５０】
次に、ステップＳ５０５において、演算部１４は、メモリ１３に保存された所定のサンプリング数からなる測定データに基づいて、診断１を実行するために、ＤＣ電圧の平均値を求める。
【００５１】
次に、ステップＳ５０６において、演算部１４は、ステップＳ５０５で算出したＤＣ電圧の平均値が、条件３として設定されている規定の範囲電圧内であるか否かを判断する。そして、平均値が、規定の範囲電圧外の場合には、ステップＳ５０７に進み、ＤＣ電源２の出力が安定しておらず、劣化していると判断し、ステップＳ５０８に進む。
【００５２】
次に、ステップＳ５０８において、演算部１４は、メモリ１３に保存された所定のサンプリング数からなる測定データに基づいて、診断２を実行するために、ＤＣ電圧の最大値と最小値を求め、さらに、最大値と最小値の差分である電圧変動値を、リップル電圧として算出する。
【００５３】
次に、ステップＳ５０９において、演算部１４は、ステップＳ５０８で算出したリップル電圧が、条件３として設定されている所定閾値未満であるか否かを判断する。そして、リップル電圧が、所定閾値以上の場合には、ステップＳ５１０に進み、ＤＣ電源２のアルミ電解コンデンサが劣化していると判断し、一連の処理を終了する。
【００５４】
なお、図１に示した本実施の形態１における電源検査装置１は、切り替えスイッチ２０を外部電源入力端子７２側に切り替えることで、診断対象のＤＣ電源２ではなく、外部電源からＤＣ電力の供給を受けることが可能な構成となっている。このように、劣化診断処理に使用される電力供給を外部電源から受けることで、本来の診断対象であるＤＣ電源２の出力電圧を、より精度よく測定データとして収集することもできる。
【００５５】
また、診断対象であるＤＣ電源２の出力端子形状に合わせて、測定プローブ２ａのプローブ形状を決めることで、測定の簡素化、プローブ配線の容易化を図ることができる。一例として、ＤＣ電源２の電源端子がビスの場合には、電源端子間距離と同じ幅に並べられたスプリングプローブとして、測定プローブ２ａを形成することができる。
【００５６】
図６は、本発明の実施の形態１における電源検査装置１とＤＣ電源２とを接続するためのプローブ形状を説明するための図である。図６の例では、電源検査装置１側は、バナナ端子が用いられており、ＤＣ電源２側は、ＤＣ電源２の出力端子形状に合わせたプローブを準備すればよく、スプリングプローブ、バナナ端子、ワニグチなどを用いることができる。
【００５７】
なお、必要に応じて、図１に示した表示部５０を備える構成とした場合には、診断１、診断２における診断結果をこの表示部５０に表示させることができる。この表示は、消費電力を抑えるために、ＯＫ／ＮＧを識別できる単純なものとすることができる。
【００５８】
また、必要に応じて、図１に示したＵＳＢドライバ６０を備える構成とした場合には、データ収集結果および診断結果を、外部機器に通知することが可能となる。
【００５９】
このようにして、本実施の形態１における図１の構成を備えた電源検査装置１は、診断１、診断２を実行するための複数の測定データの収集を、短時間で完了させることができる。さらに、測定データをメモリ１３に格納した後には、大きな電力を必要とするＡＤＣ１２やＦＰＧＡ１５の動作を停止させている。
【００６０】
この結果、消費電力を抑制することができることで、診断対象であるＤＣ電源２から供給される電力を、劣化診断を実行するための電力として利用することができ、種々の設置環境において、診断対象であるＤＣ電源の劣化診断の容易化、迅速化を実現できる。さらに、ヒートシンク等、重量が重い放熱系の小型化も実現でき、装置全体の小型化を実現することができる。
【００６１】
さらに、オプション機能として、外部電源を使用して劣化診断を行い、診断対象のＤＣ電源の電力を劣化診断に使用しないことで、診断精度の向上を図ることができる。さらに、必要に応じて、診断結果の表示、あるいは外部への出力も可能な構成とすることができる。
【符号の説明】
【００６２】
１  電源検査装置、２  ＤＣ電源、２ａ  測定プローブ、１０  測定回路部、１２  アナログ・デジタル変換回路（ＡＤＣ）、１３  メモリ、１４  演算部、１５  ＦＰＧＡ、２０  切り替えスイッチ、３０  内部電源レギュレータ、５０  表示部、６０  ＵＳＢドライバ、７１  測定端子、７２  外部電源入力端子、７３  外部出力端子。
【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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