(57)【要約】【課題】電源回路のループ特性を測定する試験と動作試験との二つの試験を容易に行うことのできる電源回路試験装置を提供する。【解決手段】本発明における電源回路試験装置は、測定装置と測定治具１とを備えており、測定治具１は、抵抗３と、導線４、５ａ、５ｂと、端子Ａと接点Ｂ１及び接点Ｂ２と切り替え部２ａとを備えるスイッチ２と、測定対象となる電源回路に接続する端子Ｃ１及び端子Ｃ２と、測定装置に接続する端子Ｔ１及びＴ２とを備える。スイッチ２は、切り替え部２ａを用いて切り替えを行うことによって、端子Ａと接点Ｂ１とを接続する状態と、端子Ａと接点Ｂ２とを接続する状態とを実現することができる。したがって、スイッチ２を切り替えるだけで、容易にループ特性を測定する試験と動作試験とを行うことができる。【選択図】図２
2008185346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次側から入力される電圧を変換して二次側から出力するとともに出力される電圧の一部を帰還部を介して前記一次側へ帰還させるスイッチング電源回路に対して試験を行う電源回路試験装置において、
前記スイッチング電源回路の前記帰還部に接続するとともに当該帰還部に抵抗を挿入するか否かを切り替える測定治具と、前記測定治具に接続して前記スイッチング電源回路のループ特性を測定する周波数応答特性測定器と、を備え、
前記測定治具が、一つの端子と第一の接点及び第二の接点とを備えるとともに前記端子に対して前記第一の接点及び前記第二の接点のいずれかを接続するスイッチと、
一端が前記端子に接続するとともに他端が二つに分岐し、当該他端の第一の端部が前記スイッチング電源回路に接続するとともに第二の端部が前記周波数応答特性測定器に接続する第一の導線と、
前記第一の端子に一端が接続する抵抗と、
前記第二の端子に一端が接続するとともに他端が前記抵抗の他端に接続する第二の導線と、
前記抵抗と前記第二の導線との接続ノードに一端が接続するとともに他端が二つに分岐し、当該他端の第一の端部が前記スイッチング電源回路に接続するとともに第二の端部が前記周波数応答特性測定器に接続する第三の導線と、を備えることを特徴とする電源回路試験装置。
【請求項２】
一次側から入力される電圧を変換して二次側から出力するとともに出力される電圧の一部を帰還部を介して前記一次側へ帰還させる電源回路に対して試験を行う電源回路試験装置において、
前記電源回路の前記帰還部に接続するとともに当該帰還部に抵抗を挿入するか否かを切り替える測定治具と、前記測定治具に接続して前記電源回路のループ特性を測定する測定装置と、を備えることを特徴とする電源回路試験装置。
【請求項３】
前記測定治具が、一つの端子と第一の接点及び第二の接点とを備えるとともに前記端子と前記第一の接点及び前記第二の接点のいずれかとを接続するスイッチと、
一端が前記端子に接続するとともに他端が二つに分岐し、当該他端の第一の端部が前記電源回路に接続するとともに第二の端部が前記測定装置に接続する第一の導線と、
前記第一の端子に一端が接続する抵抗と、
前記第二の端子に一端が接続するとともに他端が前記抵抗の他端に接続する第二の導線と、
前記抵抗と前記第二の導線との接続ノードに一端が接続するとともに他端が二つに分岐し、当該他端の第一の端部が前記電源回路に接続するとともに第二の端部が前記測定装置に接続する第三の導線と、を備えることを特徴とする請求項２に記載の電源回路試験装置。
【請求項４】
前記電源回路が、スイッチング電源回路であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の電源回路試験装置。
【請求項５】
前記測定装置が、周波数応答特性測定器であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の電源回路試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチング電源回路に代表される電源回路の試験を行う電源回路試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スイッチング電源回路に代表される出力電圧の一部を帰還する電源回路は、出荷する前にいくつかを抜き出して製品試験を行うことがあり、この製品試験においては電源回路のループ特性を測定したり動作試験を行ったりする。また、このような製品試験は、電源回路が入力される電圧や負荷の変動などによって発振やハンチングを起こす可能性があるかどうかを見極めるために行われるものであり、主に電源回路の動作の安定性について確認される。
【０００３】
このような製品試験では、電源回路の帰還部を切断して抵抗を挿入するとともにループ特性を測定する試験と、抵抗を挿入することなく行い製品が正常に動作するかどうかを試験する動作試験と、の両方の試験を行う。そして、それぞれの試験は常温だけでなく高温などの様々な環境下でも行われ、製品である電源回路が様々な環境下で使用されたとしても、安定して動作することを保証できるようにしている。
【０００４】
また、このような電源回路の試験を行う電源回路試験装置として、検査対象となる電源回路から印加される電圧の極性を判断し、その判断に基づいて擬似的負荷の接続を変化させるものがある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−２３６３５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、このような製品試験を温度などの環境を変化させる毎に行なうこととすると、ループ特性を測定するために抵抗を挿入したり、動作試験を行うために抵抗を取り外したりする動作を複数回行う必要が生じ、製品試験が非常に煩雑かつ時間のかかるものとなる。
【０００６】
そこで、本発明はこれらの問題を解決し、電源回路の製品試験において抵抗を取り付けて行う試験と、抵抗を取り付けずに行う試験とを容易かつ迅速に行うことができる電源回路試験装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は、一次側から入力される電圧を変換して二次側から出力するとともに出力される電圧の一部を帰還部を介して前記一次側へ帰還させる電源回路に対して試験を行う電源回路試験装置において、前記電源回路の前記帰還部に接続するとともに当該帰還部に抵抗を挿入するか否かを切り替える測定治具と、前記測定治具に接続して前記電源回路のループ特性を測定する測定装置と、を備えることとしても構わない。
【０００８】
また、上記構成の電源回路試験装置において、前記測定治具が、一つの端子と第一の接点及び第二の接点とを備えるとともに前記端子と前記第一の接点及び前記第二の接点のいずれかとを接続するスイッチと、一端が前記端子に接続するとともに他端が二つに分岐し、当該他端の第一の端部が前記電源回路に接続するとともに第二の端部が前記測定装置に接続する第一の導線と、前記第一の端子に一端が接続する抵抗と、前記第二の端子に一端が接続するとともに他端が前記抵抗の他端に接続する第二の導線と、前記抵抗と前記第二の導線との接続ノードに一端が接続するとともに他端が二つに分岐し、当該他端の第一の端部が前記電源回路に接続するとともに第二の端部が前記測定装置に接続する第三の導線と、を備えることとしても構わない。
【０００９】
また、上記構成の電源回路試験装置において、前記電源回路が、スイッチング電源回路であることとしても構わないし、前記測定装置が、周波数応答特性測定器であることとしても構わない。
【００１０】
また、本発明の電源回路試験装置は、一次側から入力される電圧を変換して二次側から出力するとともに出力される電圧の一部を帰還部を介して前記一次側へ帰還させるスイッチング電源回路に対して試験を行う電源回路試験装置において、前記スイッチング電源回路の前記帰還部に接続するとともに当該帰還部に抵抗を挿入するか否かを切り替える測定治具と、前記測定治具に接続して前記スイッチング電源回路のループ特性を測定する周波数応答特性測定器と、を備え、前記測定治具が、一つの端子と第一の接点及び第二の接点とを備えるとともに前記端子に対して前記第一の接点及び前記第二の接点のいずれかを接続するスイッチと、一端が前記端子に接続するとともに他端が二つに分岐し、当該他端の第一の端部が前記スイッチング電源回路に接続するとともに第二の端部が前記周波数応答特性測定器に接続する第一の導線と、前記第一の端子に一端が接続する抵抗と、前記第二の端子に一端が接続するとともに他端が前記抵抗の他端に接続する第二の導線と、前記抵抗と前記第二の導線との接続ノードに一端が接続するとともに他端が二つに分岐し、当該他端の第一の端部が前記スイッチング電源回路に接続するとともに第二の端部が前記周波数応答特性測定器に接続する第三の導線と、を備えることとしても構わない。
【発明の効果】
【００１１】
このように構成することで、スイッチを切り替えるだけで抵抗を電源回路の帰還部に取り付けた状態と、抵抗を取り付けていない状態とを実現することができ、容易にループ特性を測定する試験と、動作試験とを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態における電源回路試験装置について説明する。まず、図１を用いて、測定対象となる電源回路について説明する。
【００１３】
図１は、測定対象である電源回路の例として、スイッチング電源回路のブロック図を示している。このスイッチング電源回路１０は、交流電圧を出力する交流電源１１と、交流電源１１より入力される交流電圧を直流電圧に変換して出力する整流回路１２と、整流回路１２より得られる直流電圧が一次側に印加されるトランス１４と、トランス１４の一次側に印加される直流電圧のＯＮ、ＯＦＦを制御することでトランス１４の二次側から交流電圧を出力させるスイッチング回路１３と、トランス１４の二次側から出力される交流電圧をそれぞれ直流電圧に変換する二次側整流回路１５と、二次側整流回路１５から得られる直流電圧が出力される出力端子１６と、二次側整流回路１５から得られる直流電圧の電圧値と定格電圧の電圧値とを比較する判定回路１７と、判定回路１７の結果を受けてスイッチング回路１３に帰還させるとともにスイッチング電源回路１０の一次側と二次側とを絶縁するフォトカプラ１８と、を備える。
【００１４】
このスイッチング電源回路１０が動作すると、まず交流電源１１から供給される交流電圧が整流回路１２によって直流電圧に変換され、スイッチング回路１３を介してトランス１４に入力される。このとき、スイッチング回路１３ではトランス１４に入力される直流電圧のＯＮ、ＯＦＦを所定の周期で行い、トランス１４の１次側に断続的に直流電圧を供給する。すると、トランス１４の二次側では交流電圧が生成されて、この交流電圧は二次側整流回路１５によって直流電圧に変換されるとともに出力端子１６から出力される。
【００１５】
また、二次側整流回路１５から出力される出力電圧の一部は判定回路１７に入力され、判定回路１７を介してフォトカプラ１８に印加されるとともに一次側のスイッチング回路１３に帰還される。このとき、二次側整流回路１５から出力される電圧が定格電圧よりも高いと、フォトカプラ１８を介してスイッチング回路１３に帰還される電流量が多くなり、スイッチング回路１３がトランス１４の一次側に供給する直流電圧の印加時間を短くして二次側整流回路１５から出力される電圧値を低くする。また、逆に出力電圧が定格電圧よりも低いときは、フォトカプラ１８を介してスイッチング回路１３に帰還する電流量が少なくなり、スイッチング回路１３がトランス１４に供給する電圧の印加時間を長くして二次側整流回路１５から出力される電圧値を高くする。
【００１６】
このように、スイッチング電源回路１０は二次側整流回路１５から出力される電圧値を利用して一次側に帰還を行い、出力電圧の安定化を図っている。そして、この二次側整流回路１５から出力される直流電圧が一次側に帰還される部分においてループ特性を測定することで、電源回路に発振やハンチングが発生しやすいかどうかを確認する。
【００１７】
次に、図２及び図３を用いて本発明実施形態における電源回路試験装置について説明する。本実施形態における電源回路試験装置は、測定装置と測定治具とを備える構成であり、まず測定治具について図２を用いて説明する。図２は測定治具の構成を示す模式図である。
【００１８】
図２に示すように、測定治具１は、抵抗３と、導線４、５ａ、５ｂと、端子Ａと接点Ｂ１及び接点Ｂ２と切り替え部２ａとを備えるスイッチ２と、測定対象となる電源回路に接続する端子Ｃ１及び端子Ｃ２と、測定装置に接続する端子Ｔ１及びＴ２とを備える。スイッチ２は、切り替え部２ａを用いて切り替えを行うことによって、端子Ａと接点Ｂ１とを接続する状態と、端子Ａと接点Ｂ２とを接続する状態とを実現する。なお、図２では端子Ａと接点Ｂ１とを接続した場合について示している。
【００１９】
そして、スイッチ２の端子Ａには一端が二つに分岐した導線４の他端が接続しており、導線４の一端のそれぞれの分岐先には端子Ｃ１及び端子Ｔ１がそれぞれ接続する。また、スイッチ２の接点Ｂ１には抵抗３の一端が接続し、接点Ｂ２には導線５ａの一端が接続する。抵抗３の他端と導線５ａの他端とは接続しており、この接続ノードには一端が二つに分岐した導線５ｂの他端が接続し、この導線５ｂの一端のそれぞれの分岐先には端子Ｃ２及び端子Ｔ２がそれぞれ接続する。
【００２０】
したがって、切り替えを行うことによって端子Ａと接点Ｂ１とを接続する状態とした場合では、端子Ｃ１及びＴ１と、端子Ｃ２及びＴ２との間に抵抗３が挿入されている状態となる。また、切り替えを行うことによって端子Ａと接点Ｂ２とを接続する状態とした場合では、端子Ｃ１及びＴ１と、端子Ｃ２及びＴ２との間に導線５ａが接続された状態となる。
【００２１】
次に、図３を用いて本発明の実施形態における電源回路試験装置の使用例について説明する。図３は、図２に示した測定治具に測定装置を接続するとともに、図１に示したスイッチング電源回路に電源回路試験装置を接続した場合の模式図について示している。なお、本例においては測定装置として、周波数応答特性測定器（ＦＲＡ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ  Ａｎａｌｙｚｅｒ、以下ＦＲＡとする）を使用した場合について説明する。
【００２２】
ＦＲＡ７は、内蔵された発振器から正弦波が出力される端子ＯＳＣと、抵抗３を通過する前の電圧が入力される端子ＣＨ１と、抵抗３を通過したあとの電圧が入力される端子ＣＨ２とを備え、端子ＣＨ２に入力される値を端子ＣＨ１に入力される値で割ったものがループ利得となる。そして、ＦＲＡ７は電圧計と位相計と内蔵しており、端子ＯＳＣから出力される正弦波の周波数を段階的に変化させて出力するとともに端子ＣＨ１及び端子ＣＨ２に入力させることで周波数毎の利得と位相とを測定する。
【００２３】
本例の電源回路試験装置６をスイッチング電源回路１０に接続する際には、スイッチング電源回路１０の二次側整流回路１５と判定回路１７とを接続する導線を切断し、切断された導線の二次側整流回路１５側と測定治具１の端子Ｃ１とを接続する。そして、同様に切断された導線の判定回路１７側と測定治具１の端子Ｃ２とを接続する。
【００２４】
また、このＦＲＡ７の端子ＯＳＣ及び端子ＣＨ１と測定治具１の端子Ｔ１とを接続し、同様にＦＲＡ７の端子ＯＳＣ及び端子ＣＨ２と測定治具１の端子Ｔ２とを接続する。さらに、ＦＲＡ７の端子ＣＨ１と端子ＣＨ２とをそれぞれ接地する。
【００２５】
ループ特性を測定する場合には、測定治具１のスイッチ２の切り替え部２ａによって端子Ａと接点Ｂ１とを接続するとともに、ＦＲＡ７のＯＳＣ端子から段階的に周波数を変化させた交流電圧を順次出力させてそれぞれの周波数における位相と利得とを測定する。一方、動作試験を行う場合は、スイッチ２の切り替え部２ａによって端子Ａと接点Ｂ２とを接続して電源回路に抵抗３が含まれないようにする。
【００２６】
このように構成することによって、温度などの環境を複数回変えて電源回路を試験する場合においても、スイッチ２を切り替えるだけで抵抗３の有無を選択することができるため、環境を変化させる毎に抵抗３を挿入したり取り外したりする必要がなくなり、製品試験を簡略化することができる。
【００２７】
なお、本例では測定装置としてＦＲＡ７を備えることとしたが、測定装置はＦＲＡ７に限らず、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）アナライザなど、どのような測定装置を用いても構わない。
【００２８】
以上、本発明の実施形態に係る電源回路試験装置について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実行することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明はスイッチング電源回路に代表される電源回路の試験を行う電源回路試験装置において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】は、スイッチング電源回路のブロック図である。
【図２】は、本発明の実施形態に係る電源回路試験装置の測定治具の模式図である。
【図３】は、本発明の実施形態に係る電源回路試験装置の使用例を示した模式図である。
【符号の説明】
【００３１】
１    測定治具
２    スイッチ
２ａ  切り替え部
３    抵抗
４、５ａ、５ｂ  導線
６    電源回路試験装置
７    ＦＲＡ
Ａ    端子
Ｂ１、Ｂ２  接点
Ｃ１、Ｃ２  端子
Ｔ１、Ｔ２  端子
１０  スイッチング電源回路
１１  交流電源
１２  整流回路
１３  スイッチング回路
１４  トランス
１５  二次側整流回路
１６  出力端子
１７  判定回路
１８  フォトカプラ
【図１】
2008185346.tif 000003
【図２】
2008185346.tif 000004
【図３】
2008185346.tif 000005