JP2003167015A - 電子負荷装置及びそれを使用した電力回生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来電子負荷が熱として無駄に消費していた電
力を商用電源や他の機器等に回生して電力の有効利用を
図り、被試験体の端子電圧がゼロボルト又はその近傍で
も動作するとともに高速応答をも可能とする。 【解決手段】被試験体３の負荷として動作し、半導体素
子２３と該半導体素子２３に直列に接続されたバイアス
電源２５を有する電子負荷装置２の半導体素子２３の端
子電圧又は被試験体３の端子電圧に基づいてバイアス電
源２５の電圧を決定し、バイアス電源２５が被試験体３
の電圧と逆極性の場合には、バイアス電源２５で消費さ
れる電力を外部（商用電源１）に回生する。

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の属する技術分野】

【０００１】本発明は、電子負荷装置及びそれを使用し
た電力回生方法に関し、特に電子負荷に流入する電力を
商用電源や他の機器等へ回生可能な電子負荷装置及びそ
れを使用した電力回生方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃料電池、一次電池、二次電池、キャパ
シタ、超伝導応用機器等の被試験体の試験は、被試験体
の種々の電気特性を測定するために被試験体から電流を
流す負荷として電子負荷装置が用いられる。

【０００３】従来、電源装置や電池等の電気的特性を試
験する際には、実際の負荷の代わりに負荷装置として抵
抗器が使用されていたが、電子技術の進歩により最近は
抵抗器の場合に比べて電流を制御し易く、且つ小型化が
可能である等の利点を有しているトランジスタ等の半導
体素子を負荷装置として用いて電力を消費する方法が多
用されるようになった。

【０００４】図３には従来のこの種の負荷装置を用いた
被試験体の試験装置の構成回路図が示されている。例え
ば、電池である被試験体３は、電子負荷２０の端子３
ａ、３ｂに接続され、被試験体３の出力電圧（Ｖｏ）や
電子負荷２０に流す電流の大きさＩｉを変化させて被試
験体３の種々の電気特性が測定される。

【０００５】電子負荷２０は、負荷電流設定器２０１、
直流応答可能な電流検出器２０２、パワートランジスタ
２０３及び誤差増幅器２０４を備える。電流検出器２０
２は、電子負荷２０に流れる電流値Ｉｉに対応した電圧
値を検出、出力し、この電流検出器２０２の出力と負荷
電流設定器２０１の出力との差が誤差増幅器２０４で得
られる。この誤差増幅器２０４の出力は、パワートラン
ジスタ２０３のベースに入力され、これら２出力の差が
小さくなるようパワートランジスタ２０３が駆動制御さ
れる。その結果、パワートランジスタ２０３のコレクタ
・エミッタ間には負荷電流設定器２０１で設定された定
電流が流れる。したがって、電子負荷２０は定電流で動
作するので、端子３ａ、３ｂ間の電圧が変化しても電子
負荷２０に流れ込む電流の大きさは変化しない。電子負
荷２０に流れる電流、すなわちパワートランジスタ２０
３に流れる電流は熱に変換されて消費される。

【０００６】ところで、図３に示すような電子負荷２０
を用いて一次電池や二次電池等の被試験体の試験を行う
ときには、パワートランジスタ２０３のコレクタ・エミ
ッタ間には飽和電圧が存在するため、電子負荷の両端電
圧Ｖｏを０Ｖ（ゼロボルト）にすることはできない。従
って、例えば電池の放電特性試験を行うとき、その端子
電圧が０Ｖになるまで放電させることは不可能であっ
た。

【０００７】かかる問題を解決するため、図３の回路の
改良タイプとして、図４に示すような回路が提案されて
いる。図４において、図３と同一符号を付した回路要素
は同一回路要素を示す。図４に示す回路では、図３に示
す回路構成に加えて、パワートランジスタ２０３の飽和
電圧を補償するために電流経路に端子電圧と同極性のバ
イアス電源２０５を追加して０Ｖまで測定できるように
している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
電子負荷では受容した電力をパワートランジスタ等で熱
に変換し消費していたため、無駄に電力を消費すること
になり、特に大電力の負荷試験を行う時には放熱や冷却
のコストが増大してしまうという問題がある。

【０００９】また、従来この種の電子負荷をスイッチン
グ回路で構成した場合、制御値を与えてから負荷電流が
変化するまでの応答時間が３００μsec程度と遅く、１
０μsec程度の高速で負荷電流を変化させる用途には使
えなかった。例えば、電子負荷を用いて電池の内部イン
ピーダンスを測定するとき、通電電流に交流信号（１０
０ｋＨｚ）を重畳する方式がある。このような場合、ス
イッチング方式の電源では、出力に平滑用のＬＣフィル
タが入っているため高速応答は困難になる。

【００１０】そこで、本発明の目的は、従来の電子負荷
が熱として無駄に消費していた電力を商用電源や他の機
器等に回生して電力の有効利用を図り、被試験体の端子
電圧がゼロボルト又はその近傍でも動作するとともに高
速応答をも可能とする電子負荷装置及びそれを使用した
電力回生方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明による電子負荷装置及びそれを使用した電力
回生方法は、次のような特徴的な構成を採用している。

【００１２】（１）被試験体の負荷として動作し、半導
体素子と該半導体素子に直列に接続されたバイアス電源
を有する電子負荷装置において、前記半導体素子の端子
電圧を検出する電圧検出手段と、該電圧検出手段の出力
に基づいて前記バイアス電源の電圧を決定するバイアス
電圧決定手段と、前記バイアス電源が前記被試験体の電
圧と逆極性の場合、前記バイアス電源で消費される電力
を外部に回生する電力回生手段と、を備えて成る電子負
荷装置。

【００１３】（２）前記バイアス決定手段は、前記半導
体素子がリニア動作するに必要な最小限の電圧を前記半
導体素子に供給するように前記バイアス電源の電圧を決
定する上記（１）の電子負荷装置。

【００１４】（３）前記バイアス決定手段は、前記電圧
検出手段の出力を係数倍して用いる第１のモードと、前
記半導体素子の端子電圧を一定にする第２のモードと、
前記半導体素子の消費電力を一定にする第３のモード
と、前記半導体素子の消費電力を一定にするとともに前
記半導体素子の端子電圧を予め定めた上限値を超えない
ようにする第４のモードを単独あるいは組み合わせるこ
とにより、前記バイアス電源の電圧を決定する上記
（１）又は（２）の電子負荷装置。

【００１５】（４）被試験体の負荷として動作し、半導
体素子と該半導体素子に直列に接続されたバイアス電源
を有する電子負荷装置において、前記被試験体の端子電
圧を検出する被試験体電圧検出手段と、該被試験体電圧
検出手段の出力に基づいて前記バイアス電源の電圧を決
定するバイアス電圧決定手段と、前記バイアス電源が前
記被試験体と逆極性の場合、前記バイアス電源で消費さ
れる電力を外部に回生する電力回生手段と、を備えて成
る電子負荷装置。

【００１６】（５）前記バイアス決定手段は、前記半導
体素子がリニア動作するに必要な最小限の電圧を前記半
導体素子に供給するように前記バイアス電源の電圧を決
定する上記（４）の電子負荷装置。

【００１７】（６）前記バイアス電圧決定手段は、前記
電圧検出手段の出力を係数倍して用いる第１のモード
と、前記半導体素子の端子電圧を一定にする第２のモー
ドと、前記半導体素子の消費電力を一定にする第３のモ
ードと、前記半導体素子の消費電力を一定にするととも
に前記半導体素子の端子電圧を予め定めた上限値を超え
ないようにする第４のモードを単独あるいは組み合わせ
ることにより、前記バイアス電源の電圧を決定する上記
（４）又は（５）の電子負荷装置。

【００１８】（７）前記被試験体電圧検出手段を、前記
被試験体と電子負荷装置との接続ケーブルを介すること
なく前記被試験体の出力端子又は前記被試験体に予め電
圧検出用に装備されている電圧端子に接続可能とする接
続手段を有する上記（４），（５）又は（６）の電子負
荷装置。

【００１９】（８）被試験体の負荷として動作し、半導
体素子と該半導体素子に直列に接続されたバイアス電源
を有する電子負荷装置の前記半導体素子の端子電圧に基
づいて前記バイアス電源の電圧を決定し、前記バイアス
電源が前記被試験体の電圧と逆極性の場合には、前記バ
イアス電源で消費される電力を外部に回生することを特
徴とする電力回生方法。

【００２０】（９）被試験体の負荷として動作し、半導
体素子と該半導体素子に直列に接続されたバイアス電源
を有する電子負荷装置の前記被試験体の端子電圧に基づ
いて前記バイアス電源の電圧を決定し、前記バイアス電
源が前記被試験体と逆極性の場合には、前記バイアス電
源で消費される電力を外部に回生することを特徴とする
電力回生方法。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明による電子負荷装置
及びそれを使用した電力回生方法の好適実施形態例を添
付図を参照して詳細に説明する。

【００２２】図１は本発明の第１の実施形態による回路
図であり、商用電源１、電子負荷２、被試験体３を備え
る。被試験体３の特性を測定するため、被試験体３に電
子負荷２を接続し、電子負荷２に流す電流を変えて被試
験体３の特性を測定する。また、電子負荷２の内部で消
費した電力は商用電源１や図示しない他の機器など（外
部）に回生される。

【００２３】電子負荷２は、電子負荷３に供給する電流
を制御するための電流制御回路２１、電子負荷３に流れ
る電流を検出する直流応答可能な電流検出器２２、電力
素子２３、電流制御回路２１の出力と、電流検出器２２
の出力との差を出力する誤差増幅器２４、電力素子２３
に直列接続されている両極性（バイポーラ）のバイアス
電源２５、電力回生回路２６、電力素子２３の両端電圧
Ｖｔを検出する電圧検出器２７及び電圧検出器２７と電
圧設定部２９からの出力に基づいてバイアス電源２５の
端子電圧Ｖbを制御する電圧制御回路２８を備える。

【００２４】電流制御回路２１は、電子負荷３に供給す
る電流を制御、設定するもので、その出力と、電流検出
器２２で検出した電子負荷３に流れる電流が誤差増幅器
２４の入力側に入力される。誤差増幅器２４は、２つの
入力信号の差信号を電力素子２３に供給し、電力素子２
３に流れる電流を一定化する。誤差増幅器２４に直列接
続されている両極性（バイポーラ）のバイアス電源２５
には、電圧検出器２７で検出した電力素子２３の両端電
圧Ｖｔに基づき生成される制御信号が電圧制御回路２８
に出力される。電圧制御回路２８は、電圧検出器２７と
電圧設定部２９からの制御信号に基づいてバイアス電源
２５の端子電圧Ｖbを以下に説明するような態様で制御
する。

【００２５】ところで、図３に示す従来の電子負荷の場
合には、被試験体３の電圧が低いとき、電力素子２３に
存在している飽和電圧のため被試験体３の端子電圧を０
Ｖにすることができない。例えば、電力素子２３に飽和
電圧として０．５Ｖ存在していれば、被試験体３の出力
電圧が０．１Ｖのとき、電子負荷２に電流を流すことは
できない。すなわち、この場合には被試験体３の出力電
圧が０．５Ｖ以上でなければ飽和電圧に打ち勝って電流
を電子負荷２のほうに流すことはできなかった。

【００２６】そこで、電力素子２３の飽和電圧を補償す
るためバイアス電源２５が追加されている。このように
すれば上記条件のときバイアス電源２５の電圧を−０．
５Ｖにすれば、被試験体３の出力電圧を０．１Ｖは勿論
のこと０Ｖまで変化させることができる。

【００２７】このバイアス電源２０５の向き（極性）
は、被試験体３の電圧が０Ｖあるいは０Ｖ近傍の低い電
圧の場合は、半導体素子２３の飽和電圧等を補償するた
めに図１に示す極性とは逆に設定する。他方、被試験体
３の電圧が大きい場合、半導体素子の持ち電圧（動作領
域範囲）を余り大きくしたくないときには図１に示す極
性にして、被試験体３の電圧の大部分をバイアス電源２
５で受け持たせるようにしている。

【００２８】さて、上述の如く、電圧検出器２７は、電
力素子１０３のコレクタ・エミッタ間電圧（Ｖｔ）を検
出して電圧制御回路２８に入力し、電圧制御回路２８は
入力されたＶｔの大きさに基づいてバイアス電源２５の
端子電圧Ｖbを制御する。より具体的には、電圧制御回
路２８は、電圧検出器２７の出力に基づいて電力素子２
３がリニア動作をするために必要となる最低限の持ち電
圧（予め定められているもの）となるようにバイアス電
源２５の両端電圧Ｖbを調整している。ここで、“最低
限の持ち電圧になるように”は、電子負荷２で消費する
電力の大部分を回生機能を有する電力効率の良いスイッ
チング方式のバイアス電源２５側で負担させ、回生の効
果を最大限に引き出すためである。このように、電力素
子２３は最低限の持ち電圧（狭い動作範囲）で動作する
構成となっているため、動作特性の安定や良好な動作特
性（高速動作）が可能となる。

【００２９】今、電力素子２３の最低限の持ち電圧をＶ
txとし、バイアス電源２５の最初の端子電圧をＶb1とす
る。この状態で、電子負荷２の端子に電圧が印加された
場合を考えると、電圧検出器２７で検出された電圧Ｖｔ
がＶtxより小さい場合、即ちＶｔ＜Ｖtxのときは、Ｖb1
を減少させてＶｔに印加される電圧を増加させ、Ｖｔ＝
Ｖtxとなるように電圧制御回路２８は動作する。

【００３０】反対に、電圧検出器２７で検出された電圧
ＶｔがＶtxより大きい場合、即ちＶｔ＞Ｖtxのときは、
Ｖb1を増加させてＶｔに印加される電圧を減少させ、こ
の場合もＶｔ＝Ｖtxとなるよう電圧制御回路２８は動作
する。

【００３１】バイアス電源２５の電圧を制御する電圧制
御モードとしては以下の３つの制御モードがある。

【００３２】第１の制御モードは、電力素子２３の両端
電圧Ｖｔを一定に制御するモードで、予めＶtの値が定
められており、バイアス電源２５の端子電圧Ｖbが常に
Ｖb＝Ｖo-Ｖtとなるように動作する。

【００３３】第２の制御モードは、電力素子２３の損失
（Ｖt・Ｉi）を一定にするモードで、その動作フローは
次の通りである。 Ｖtが最初Ｖt1であり、そのときの電力素子２３の
損失Pt1＝Vt1・Iiを求める。 電力素子２３の予め定めた損失をPaとし、Pa＜Pt1
であればバイアス電源２５の端子電圧Vbを増加して電力
素子２３の端子電圧をVt2に減少させる。 この状態で再度電力素子２３の損失Pt2＝Vt2・Iiを
求めて、この損失が前記Paと同じ値となるようにする。

【００３４】第３の制御モードは、電力素子２３の損失
を一定とし、且つこの素子の端子電圧（Vt）を制限（リ
ミット）する制御を行うモードである。この場合は、第
２の制御モードの上記〜のフロー動作に加えてVtの
リミット動作が追加されている。

【００３５】ここで、電圧制御回路２８は、オペアンプ
や乗算器を含むアナログ回路で構成されており高速に動
作可能である。しかし、要求される応答速度がシビアで
なければこの部分をデジタル制御で行うことも可能であ
る。

【００３６】バイアス電源２５には電力回生回路２６が
接続されており、このバイアス電源２５で消費された電
力（Ｖb・Ｉi）は商用電源１に電力を回生される。この
ように、バイアス電源２５は、電力回生回路２６と一体
となって電力を回生しており、このバイアス電源２５及
び電力回生回路２６は回生効率を上げるために電力効率
の良いスイッチング回路で構成されることが好ましい。

【００３７】被試験体３が電子負荷２に供給する電力の
うち、電力素子２３の電力（＝Ｖt・Ｉi）は熱として消
費されるが、このＶｔは前述の通り最低限に抑えられて
いるため、残りの大部分の電力（＝Ｖb・Ｉi）は回生機
能を有するバイアス電源２５から電力回生回路２６を経
由して商用電源１に回生される。

【００３８】上述したように、バイアス電源２５は両極
性である。このため、被試験体３の出力電圧Ｖoが電力
素子２３の持ち電圧Ｖtよりも小さい場合、すなわちＶt
＞Ｖoのときはバイアス電源２５がマイナス電圧（即
ち、図１とは逆極性の場合）を発生することにより電力
素子２３の最適動作に必要な持ち電圧Ｖtを確保でき
る。同様に、被試験体３と電子負荷２とを結線するとき
の配線の持つ抵抗による電圧降下の影響も除去できるこ
とを意味している。

【００３９】Ｖt≪Ｖbのようなケースではバイアス電源
２５での消費電力（Ｖb・Ｉi）の値は非常に大きくな
り、結果として負荷全体の電力の大半が商用電源側に回
生されるのでエネルギーを節約できる。

【００４０】ところで、前述のＶt＞Ｖoのときは、バイ
アス電源２５の極性はマイナスとなり、この場合はバイ
アス電源２５の電力は商用電源１に回生する方向でな
く、商用電源１からバイアス電源２５へ電力を供給する
方向である。例として、Ｖｔ＝２Ｖの場合を考えると、
補償電圧は−２Ｖ必要であり、このようにすれば被試験
体３の端子電圧Ｖｏを０Ｖまで下げることができる。と
ころがこのとき被試験体３は０Ｖ出力、すなわち、電力
を供給していないので、バイアス電源２５の−２Ｖ電力
は電子負荷２自身、即ち商用電源１から供給しなければ
ならない。

【００４１】このため、回生による電力の節約は期待で
きないが、通常このような場合はＶo自体が比較的小さ
い電圧であるため電力も少ない。従って、大部分の試験
においては本発明の持つ回生機能のメリットを十分に享
受できるため、たとえ上記のように回生できない場合が
あったとしても電子負荷装置に回生機能を付加したとい
う本発明の有用性は損なわれるものではない。

【００４２】図２は本発明の第２の実施形態を示す回路
図である。図２において図１と同一符号は同様な構成要
素を示す。本実施形態においては、バイアス電源２５の
電圧制御を電圧検出器２７で検出した被試験体３の端子
電圧に基づいて行っている。これは、電圧検出を被試験
体３側で行う方が、電力素子２３側で行うよりも被試験
体３の電圧変化に対して高速に応答できるからである。
更に、電子負荷までの結線による電圧降下を防止できる
というメリットもある。

【００４３】バイアス電源２５の電圧を制御する電圧制
御モードとしては以下の３つのモードがある。

【００４４】第１の制御モードは、電力素子２３の両端
電圧Ｖｔを一定にする制御で、予めＶtの値を定め、電
圧検出器２７の出力Ｖoに基づいてバイアス電源２５の
端子電圧ＶbをＶb＝Ｖo−Ｖtに設定する動作を実行する
ものである。

【００４５】第２の制御モードは、電子負荷２の端子電
圧（＝被試験体３の端子電圧）が変化したとしても、電
力素子２３の損失（Ｖt・Ｉi）を一定に制御するもの
で、その動作フローは次の通りである。 Ｖtの初期値をＶt1とし、電力素子２３の損失Pt1＝
Vt1・Iiを求める。 電力素子２３の予め定めた損失をPaとし、Pa＜Ptで
あればバイアス電源２５の端子電圧Vbを増加して電力素
子２３の端子電圧をVt2に減少させる。 この状態で再度電力素子２３の損失Pt2＝Vt2・Iiを
求めて、この損失が前記Paと同じ値となるようにする。

【００４６】第３の制御モードは、電力素子２３の損失
を一定とし、且つこの素子の端子電圧（Vt）を制限（リ
ミット）する動作を実行するもので、第２の制御モード
における上記〜のフローにVtのリミット動作を追加
することにより実現できる。

【００４７】ここで、電圧制御回路２８はオペアンプや
乗算器を含むアナログ回路で構成されており高速に動作
する。しかしながら、要求される応答速度がシビアでな
ければこの電圧制御部分をデジタル制御で行うことも可
能である。

【００４８】上記第２の実施形態においては、結線によ
る電圧降下に起因する誤差を防止することを可能とする
ため、被試験体３の電圧の検出を専用の端子を介して行
う。

【００４９】図２において、電圧検出器２７は、図２の
実線のように電子負荷３の両端子３ａ、３ｂに接続さ
れ、これら端子電圧をもって被試験体３の端子電圧と見
なして被試験体３の端子電圧を測定する。しかしなが
ら、電子負荷２に流す試験電流が例えば８００Ａのよう
な大電流で、且つ数Ｖ程度の低電圧になると、被試験体
３と電子負荷２とを結線する導線の抵抗分による電圧降
下が問題となり、このままでは被試験体３の正しい電圧
は測定できない。例えば結線の抵抗がわずか０．１ｍΩ
であったとしても電圧降下は８０ｍＶになり、被試験体
３の電圧が仮に５Ｖであれば１．６％もの電圧エラーと
なる。

【００５０】そこで、本実施形態では、上記結線による
電圧降下の問題を防ぐため、被試験体３の電圧検出を図
２の点線のように専用の端子３Ａ、３Ｂを介して行う。

【００５１】尚、被試験体３の特性を測定するに際し
て、いつも結線の抵抗が問題となるとは限らない。被試
験体３が高電圧、例えば２００Ｖであったとすれば、例
え結線の抵抗が１Ωであったとしても１００ｍＡの電流
を流したときで０．１Ｖ、１Ａの電流で１Ｖの電圧降下
であり、それぞれ０．０５％、０．５％の誤差にしかな
らない。

【００５２】このように、電圧検出を常に別結線で行う
構成では、結線の抵抗が無視できるレベルの測定のとき
でも、わざわざ電圧検出用に結線する必要があるため煩
わしいといえる。

【００５３】そこで、スイッチ等の切換え手段（図示せ
ず）を設けて図２における３ａと３Ａ及び３ｂと３Ｂを
切り換えて電圧検出器２７の入力信号を３ａ、３ｂ又は
３Ａ、３Ｂから取ることにより、その測定のレベル（ど
の位の測定確度を求めるか）に応じた電圧検出方法を選
択することも有用である。尚、前述した実施形態におい
ては、商用電源に電力を回生していたが、これは他の機
器であっても構わないことは勿論である。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電子負荷
装置及びそれを使用した電力回生方法によると、動作範
囲を狭めることにより高速動作を確保した半導体素子
と、回生機能付きのスイッチング電源を組み合わせたた
め従来よりも電子負荷としての応答速度が改善され、且
つ従来は熱として無駄に消費されていた電力を商用電源
や他の機器等に回生できるので電力を有効に利用するこ
とができ、高速応答と低損失を両立させることができ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態による電子負荷回路を
用いた被試験装置の試験回路図である。

【図２】本発明の第２の実施形態による電子負荷回路を
用いた被試験装置の試験回路図である。

【図３】従来の電子負荷を用いた被試験装置の試験回路
図である。

【図４】従来の他の電子負荷を用いた被試験装置の試験
回路図である。

【符号の説明】

１ 商用電源 ２、２０ 電子負荷 ３ 被試験体 ２１ 電流制御回路 ２２ 電流検出器 ２３ 電力素子 ２４ 誤差増幅器 ２５ バイアス電源 ２６ 電力回生回路 ２７ 電圧検出器 ２８ 電圧制御回路 ２９ 電圧設定部 ２０１ 負荷電流設定器 ２０２ 電流検出器 ２０３ パワートランジスタ ２０４ 誤差増幅器 ２０５ バイアス電源 ３ａ、３ｂ、３Ａ、３Ｂ 端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 明石 純 横浜市港北区綱島東６−３−20 株式会社 エヌエフ回路設計ブロック内 Ｆターム(参考） 2G036 AA19 AA27 BA37 CA10 5H007 AA05 BB05 CA01 DA05 DA06 DC02 DC05

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被試験体の負荷として動作し、半導体素子
   と該半導体素子に直列に接続されたバイアス電源を有す
   る電子負荷装置において、 前記半導体素子の端子電圧を検出する電圧検出手段と、 該電圧検出手段の出力に基づいて前記バイアス電源の電
   圧を決定するバイアス電圧決定手段と、 前記バイアス電源が前記被試験体の電圧と逆極性の場
   合、前記バイアス電源で消費される電力を外部に回生す
   る電力回生手段と、を備えて成ることを特徴とする電子
   負荷装置。
2. 【請求項２】前記バイアス決定手段は、前記半導体素子
   がリニア動作するに必要な最小限の電圧を前記半導体素
   子に供給するように前記バイアス電源の電圧を決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子負荷装置。
3. 【請求項３】前記バイアス決定手段は、前記電圧検出手
   段の出力を係数倍して用いる第１のモードと、前記半導
   体素子の端子電圧を一定にする第２のモードと、前記半
   導体素子の消費電力を一定にする第３のモードと、前記
   半導体素子の消費電力を一定にするとともに前記半導体
   素子の端子電圧を予め定めた上限値を超えないようにす
   る第４のモードを単独あるいは組み合わせることによ
   り、前記バイアス電源の電圧を決定することを特徴とす
   る請求項１又は２に記載の電子負荷装置。
4. 【請求項４】被試験体の負荷として動作し、半導体素子
   と該半導体素子に直列に接続されたバイアス電源を有す
   る電子負荷装置において、 前記被試験体の端子電圧を検出する被試験体電圧検出手
   段と、 該被試験体電圧検出手段の出力に基づいて前記バイアス
   電源の電圧を決定するバイアス電圧決定手段と、 前記バイアス電源が前記被試験体と逆極性の場合、前記
   バイアス電源で消費される電力を外部に回生する電力回
   生手段と、を備えて成ることを特徴とする電子負荷装
   置。
5. 【請求項５】前記バイアス決定手段は、前記半導体素子
   がリニア動作するに必要な最小限の電圧を前記半導体素
   子に供給するように前記バイアス電源の電圧を決定する
   ことを特徴とする請求項４に記載の電子負荷装置。
6. 【請求項６】前記バイアス電圧決定手段は、前記電圧検
   出手段の出力を係数倍して用いる第１のモードと、前記
   半導体素子の端子電圧を一定にする第２のモードと、前
   記半導体素子の消費電力を一定にする第３のモードと、
   前記半導体素子の消費電力を一定にするとともに前記半
   導体素子の端子電圧を予め定めた上限値を超えないよう
   にする第４のモードを単独あるいは組み合わせることに
   より、前記バイアス電源の電圧を決定することを特徴と
   する請求項４又は５に記載の電子負荷装置。
7. 【請求項７】前記被試験体電圧検出手段を、前記被試験
   体と電子負荷装置との接続ケーブルを介することなく前
   記被試験体の出力端子又は前記被試験体に予め電圧検出
   用に装備されている電圧端子に接続可能とする接続手段
   を有することを特徴とする請求項４，５又は６に記載の
   電子負荷装置。
8. 【請求項８】被試験体の負荷として動作し、半導体素子
   と該半導体素子に直列に接続されたバイアス電源を有す
   る電子負荷装置の前記半導体素子の端子電圧に基づいて
   前記バイアス電源の電圧を決定し、前記バイアス電源が
   前記被試験体の電圧と逆極性の場合には、前記バイアス
   電源で消費される電力を外部に回生することを特徴とす
   る電力回生方法。
9. 【請求項９】被試験体の負荷として動作し、半導体素子
   と該半導体素子に直列に接続されたバイアス電源を有す
   る電子負荷装置の前記被試験体の端子電圧に基づいて前
   記バイアス電源の電圧を決定し、前記バイアス電源が前
   記被試験体と逆極性の場合には、前記バイアス電源で消
   費される電力を外部に回生することを特徴とする電力回
   生方法。