(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一乃至複数の電源装置をエージング試験する電源エージング試験装置において、出力電流を所定値に制限する電流制限手段を備えたダミー電源と、前記電源装置およびダミー電源の入力側に共通の入力電圧を供給する入力電源と、前記入力電源からの入力電圧を監視して入力電源の投入を検出すると一定時間後にスイッチをオフからオンに切換える遅延回路を有する入力検出部とを備え、前記電源装置とダミー電源の出力側を直列接続して得られる合計出力電圧を、前記電源装置とダミー電源の入力側に前記スイッチを介してフィードバックさせ、前記ダミー電源は前記電源装置とダミー電源からの出力電流が該電源装置とダミー電源の入力側に流れ込むように、前記合計出力電圧を調整する構成を有していることを特徴とする電源エージング試験装置。
【請求項２】
前記電流制限手段は、前記電源装置の過電流保護回路による電流制限値より小さな電流に制限することを特徴とする請求項１記載の電源エージング試験装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばパワーモジュールなどの一乃至複数の電源装置に対し、エージング試験を行なうのに好適な電源エージング試験装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、この種の電源装置においては、製品出荷前に負荷電流を流した状態でのエージング試験を行ない、品質確保のための各種検査を実行している。図３は、こうした従来の電源エージング装置の一例を示すものであるが、同図において、１Ａ，１Ｂ…はエージングされるべき一乃至複数の電源装置、２は各電源装置１Ａ，１Ｂ…に共通して設けられる入力電源であり、この入力電源２からの直流入力電圧Ｖｉが、各電源装置１Ａ，１Ｂ…の入力端子３，４に供給されるようになっている。各電源装置１Ａ，１Ｂ…は、入力端子３，４に印加される例えば直流48Ｖの入力電圧Ｖｉを、安定化した直流５Ｖの出力電圧ＶoA，ＶoBに変換して、これを出力端子５，６に各々接続した負荷装置７に供給するもので、これにより負荷電流ＩoA，ＩoBを流した状態でのエージング試験が行われる。なお、負荷装置７を接続してエージング試験を行なう理由は、無負荷でのエージングでは、必要なストレスを加えられない部品が電源装置１Ａ，１Ｂ…内で出てくるためである。
【０００３】
ところが上記構成において、例えば出力電圧Ｖｏが５Ｖで、出力電流が１００Ａ程度の比較的容量の大きな電源装置１Ａ，１Ｂ…をエージング試験する場合は、単独の電源装置１Ａであっても入力電源２の容量は多少の余裕を見越して６００Ｗ〜７００Ｗ程度のものを用意する必要がある。そのため、複数台の電源装置１Ａ，１Ｂ…を同時にエージング試験する場合である程、台数の増加に比例して大容量の入力電源２を用意しなければならず、大掛かりな設備を必要とする。さらに、各電源装置１Ａ，１Ｂ…毎に試験用の負荷装置７が必要で、しかも負荷装置７からは大きな電力を消費するため、設備がさらに大掛かりなものとなる上に、負荷装置７で熱に変換され、無駄に廃棄されるという問題を有していた。
【０００４】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、出力電流を有効に利用しつつも、少ない容量の入力電源によって、電源装置のエージング試験を行なうことが可能な電源エージング試験装置を提供することをその目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の電源エージング試験装置は、一乃至複数の電源装置をエージング試験する電源エージング試験装置において、出力電流を所定値に制限する電流制限手段を備えたダミー電源と、前記入力電源からの入力電圧を監視して入力電源の投入を検出すると一定時間後にスイッチをオフからオンに切換える遅延回路を有する入力検出部とを備え、前記電源装置とダミー電源の出力側を直列接続して得られる合計出力電圧を、前記電源装置とダミー電源の入力側に前記スイッチを介してフィードバックさせ、前記ダミー電源は前記電源装置とダミー電源からの出力電流が該電源装置とダミー電源の入力側に流れ込むように、前記合計出力電圧を調整する構成を有している。また、請求項２記載の電源エージング試験装置は、前記電源装置の過電流保護回路による電流制限値より小さな電流に制限する電流制限手段を有している。
【０００６】
この場合、エージングされるべき電源装置とダミー電源から共通して送り出される出力電流がフィードバックされて、電源装置とダミー電源の入力側に流れ込むと共に、その電流値が電流制限手段により所定値に制限される。そのため電源装置は、出力電流をある程度流した状態でのエージング試験を、負荷装置なしに行なうことが可能になる。しかも、電源装置とダミー電源の出力電力がフィードバックされるため、その分だけ入力電源の容量を小さくできる。
【０００７】
【発明の実施形態】
以下、本発明における好ましい実施例について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、従来例で示す図３と同一部分には同一符号を付し、その共通する箇所の詳細な説明は重複するため省略する。
【０００８】
電源エージング試験装置の全体構成を示す図１の回路図において、１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…はエージングされるべき一乃至複数の電源装置、２は直流入力電圧Ｖｉを供給する入力電源である。電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…は、その各々が安定化した出力電圧ＶoA，ＶoB，ＶoC…を供給する機能を有するが、入力端子３，４に同じ電圧（入力電圧Ｖｉ若しくは合計出力電圧Ｖｏ）を印加でき、しかも個々の電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…は、入力端子３，４に印加される電圧よりも低い出力電圧ＶoA，ＶoB，ＶoC…に変換できるものを選定する。一例として、本実施例では入力端子３，４に印加する電圧が直流48Ｖで、出力電圧ＶoA，ＶoB，ＶoCの定格が直流12Ｖの電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃを３台選定する。また、各電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…は、同一特性の過電流保護回路８を備えている。この過電流保護回路８は、自身の出力端子５，６からの出力電流Ｉｏが過電流状態となったときに、これを制限して内部回路を保護するものである。
【０００９】
11は、各電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃとは別個に用意され，安定化した出力電圧Ｖｏ’を供給する調整用のダミー電源である。このダミー電源11の入力側は、他の電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃと共に並列接続され、電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃと同じ電圧が入力端子13，14間に印加されるようになっている。これに対して、各電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃとダミー電源11の出力側は直列接続され、出力端子15，16から得られるダミー電源11の出力電圧Ｖｏ’と、他の電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃの各出力端子５，６から得られる出力電圧ＶoA，ＶoB，ＶoCとを加えた合計出力電圧Ｖｏ（＝Ｖｏ’＋ＶoA＋ＶoB＋ＶoC）が、各電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃとダミー電源11の入力側にフィードバックされるように構成される。そして、この合計出力電圧Ｖｏが入力電源２からの入力電圧Ｖｉよりも僅かに高くなるように、すなわち、出力電流Ｉｏが各電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃとダミー電源11の入力側に流れ込むように、ダミー電源11は自身の出力電圧Ｖｏ’引いては合計出力電圧Ｖｏを調整する機能を有する。ちなみに本実施例では、入力電源２からの入力電圧Ｖｉは直流48Ｖ未満となっており、出力電圧Ｖｏ’が直流12Ｖ（合計出力電圧Ｖｏは直流48Ｖ）となるようなダミー電源11が選定される。
【００１０】
また、このダミー電源11は、出力端子15，16からの出力電流Ｉｏが過電流状態となったときに、出力電流Ｉｏを制限して内部回路を保護する過電流保護回路21を備えている。ダミー電源11の過電流保護回路21は、エージング試験を行なう各電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃの過電流保護回路８とは異なる過電流保護特性を有しており、その過電流保護設定値（動作点）は各電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃの電流値（通常は各電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃの定格出力電流）に設定される。これに対して、各電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃの過電流保護回路８は、その過電流保護設定値が通常、定格出力電流の105％から150％の範囲内で設定される。ダミー電源11と各電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃの出力側は直列に接続されるため、出力電流Ｉｏが増加すると過電流保護設定値の小さいダミー電源11の過電流保護回路21が先に動作して出力電流Ｉｏが制限される。こうしてダミー電源11は、各電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃからの出力電流Ｉｏを、過電流保護回路21の過電流保護設定値で設定される所望の電流値に制御すると同時に、直列接続された電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃとダミー電源11との合計出力電圧Ｖｏが、入力電源２からの入力電圧Ｖｉとほぼ等しくなるように制御して、電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃとダミー電源11の入力側にフィードバックさせる機能を有する。
【００１１】
24は、入力電源２からの入力電圧Ｖｉを監視して、この入力電源２の投入を検出する入力検出部である。また25は、電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃとダミー電源11の入力側に合計出力電圧Ｖｏを供給する合計出力電圧供給ラインの一方に挿入接続される開閉素子としてのスイッチである。入力検出部24は遅延回路（図示せず）を内蔵しており、入力電源２の投入を検出すると、遅延回路で設定された一定時間後に、スイッチ25をオフからオンに切換える。このように、入力検出部24とスイッチ25からなる遅延回路を備えた起動回路により、入力電源２が投入されてから一定時間後に、電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃとダミー電源11の入力側を合計出力電圧供給ラインに接続させる理由は、入力電源２の投入時に無負荷状態で各電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃとダミー電源11を起動させることにある。なお、仮に遅延回路がない場合には、入力電源２の投入と同時に各電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃとダミー電源11が全負荷状態となり、入力電源２はこの全負荷状態での起動ができるような容量が求められる。換言すれば、本実施例で入力電源２に求められる容量は、各電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃとダミー電源11を無負荷で起動させるのに必要な電力、あるいは全負荷時に各電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃとダミー電源11で消費される電力のいずれか大きい方となる。
【００１２】
次に、上記構成について、その作用を図２の波形図を参照しながら説明する。なお図２は、線材の電圧降下を無視した場合の理論上の出力電流Ｉｏと合計出力電圧Ｖｏとの特性を示したものである。
【００１３】
各電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃのエージングを行なうに際しては、ダミー電源11の調整が予め必要となる。具体的には、各電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃとダミー電源11を直列接続した時の合計出力電圧値Ｖｏが、入力電圧Ｖｉよりも若干高くなるように、ダミー電源11の出力電圧Ｖｏ’を調整する。これは、複数のダミー電源11のなかから、出力電圧Ｖｏ’の適合するダミー電源11を選定し、このダミー電源11の出力電圧可変機能を利用することで行なう。また、選定したダミー電源11の過電流保護回路21も、その過電流保護設定値を各電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃの定格出力電流に調整する。
【００１４】
こうした調整が完了した後で、入力電源２を投入すると、入力電源２からの入力電圧Ｖｉが各電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃとダミー電源11の入力側に共通して印加される。同時に入力電源２から入力電圧Ｖｉを供給したことが入力検出部24により検出されるが、内蔵する遅延回路により一定時間内はスイッチ25をオフに維持しているので、これらの電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃおよびダミー電源11は無負荷状態で起動する。したがって、小さな容量の入力電源２でも、各電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃとダミー電源11を確実に起動できる。このときの出力電流Ｉｏと合計出力電圧Ｖｏとの関係は、図２に示す動作点Ｐ１の位置にある。
【００１５】
各電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃとダミー電源11が起動してから一定時間が経過すると、入力検出部24はスイッチ25をオフからオンに切換える。すると、各電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃとダミー電源11からの合計出力電圧Ｖｏが、入力電源２からの入力電圧Ｖｉよりも僅かに高くなっているので、各電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃとダミー電源11からも自身の入力側に対し電力供給が行われる。この場合、合計出力電圧Ｖｏは各電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃとダミー電源11の出力電圧安定化動作により略一定の値に保たれるが、出力電流Ｉｏは零（無負荷状態）から各電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃの定格出力電流と同じ値にまで増加する。すなわち、図２に示すように、出力電流Ｉｏと合計出力電圧Ｖｏとの関係は、動作点Ｐ１から動作点Ｐ２に移行する。出力電流Ｉｏがダミー電源11の過電流保護回路21による過電流保護設定値に達すると、そこで制限されてそれ以上流れなくなり、各電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃは全負荷状態での運転が継続する。したがって、各電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃの出力電力を入力側にフィードバックさせることで、従来よりも容量の小さな入力電源２で、各電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃのエージング試験を行なうことが可能になると共に、従来の負荷装置を各電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ毎に接続する必要もない。
【００１６】
以上のように上記実施例によれば、複数の電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃをエージング試験する電源エージング試験装置において、出力電流Ｉｏを所定値に制限する電流制限手段としての過電流保護回路21を備えたダミー電源11と、電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃおよびダミー電源11の入力側に共通の入力電圧Ｖｉを供給する入力電源２とを備え、電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃとダミー電源11の出力側を直列接続して得られる合計出力電圧Ｖｏを、この電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃとダミー電源11の入力側にフィードバックさせると共に、ダミー電源11は、電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃとダミー電源11から共通して送り出される出力電流Ｉｏが、電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃとダミー電源11の入力側に流れ込むように、合計出力電圧Ｖｏを調整する構成を有している。
【００１７】
このようにすると、電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃとダミー電源11から共通して送り出される出力電流Ｉｏがフィードバックされて、電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃとダミー電源11の入力側に流れ込むと共に、その電流値が過電流保護回路21により所定値に制限される。そのため、各電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、出力電流Ｉｏをある程度流した状態でのエージング試験を、負荷装置なしに行なうことが可能になる。しかも、電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃとダミー電源11の出力電力がフィードバックされるため、その分だけ入力電源２の容量を小さくできる。こうして、出力電流Ｉｏを有効に利用しつつも、少ない容量の入力電源２によって、電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃのエージング試験を行なうことが可能になる。
【００１８】
なお、エージング試験を行う電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃの数は一つでもよい。また、本実施例では電流制限手段としてダミー電源11に内蔵する過電流保護回路21を利用したが、ダミー電源11とは独立した電流制限手段を利用してもよい。本実施例のように、各電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃの定格出力電流に出力電流Ｉｏを制限するように、過電流保護回路21の過電流保護設定値を設定すれば、負荷装置が存在しないにも拘らず、各電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃを全負荷状態でエージング試験することができる。また、この過電流保護設定値を調整できるように過電流保護回路21を構成すれば、任意の負荷状態でのエージング試験も可能になる。
【００１９】
また本実施例では、入力電源２が投入されてから一定時間後に、電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃとダミー電源11の出力電流Ｉｏを入力側にフィードバックさせる開閉素子としてのスイッチ25を備えている。これにより、入力電源２の投入時に無負荷状態で各電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃとダミー電源11を起動させることができ、小さな容量の入力電源２でも、各電源装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃとダミー電源11を確実に起動できる。
【００２０】
本発明は前記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。電源装置とダミー電源の内部構成については特に限定されない。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の電源エージング試験装置によれば、出力電流を有効に利用しつつも、少ない容量の入力電源によって、電源装置のエージング試験を行なうことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における電源エージング試験装置の回路図である。
【図２】本発明の第１実施例における理論上の出力電流Ｉｏと合計出力電圧Ｖｏとの特性を示した波形図である。
【図３】従来例における電源エージング試験装置の回路図である。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ  電源装置
２  入力電源
11  ダミー電源
21  過電流保護回路（電流制限手段）
【図１】
0004235936.tif 000002
【図２】
0004235936.tif 000003
【図３】
0004235936.tif 000004