JP2010101766A - 電圧発生装置及びこれを用いたｉｃテスタ - Google Patents

Abstract

【課題】各リレーを個別に開閉することなく、リレーの診断を行える電圧発生装置及びこれを用いたＩＣテスタを実現することを目的にする。
【解決手段】本発明は、並列に接続された複数のリレーにより同時に開閉を行い、これらのリレーを介して、電圧出力を行う電圧発生装置及びこれを用いたＩＣテスタに改良を加えたものである。本装置は、リレー間の少なくとも一方の同士間に設けられる抵抗と、この抵抗の一端、他端、リレーの一端、他端の既知でない電圧を、リレーのオン時に測定する電圧測定部と、この電圧測定部が測定した電圧に基づいて、リレーの診断を行う診断部とを備えたことを特徴とする装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、並列に接続された複数のリレーにより同時に開閉を行い、これらのリレーを介して、電圧出力を行う電圧発生装置及びこれを用いたＩＣテスタに関し、各リレーを個別に開閉することなく、リレーの診断を行える電圧発生装置及びこれを用いたＩＣテスタに関するものである。

ＩＣテスタは、被測定対象（以下ＤＵＴ）であるＩＣ、ＬＳＩ等に試験信号を与え、ＤＵＴの出力により、ＤＵＴの良否の判定を行っている。そして、ＤＵＴに対して電源を供給する場合、大電流の電圧を、リレー、ケーブル等を介して、ＤＵＴに供給している。このような装置を図４に示し説明する。

図４において、ドライバＤは大電流の電圧を発生させる。リレーＳＷ１〜ＳＷ４は、並列に設けられ、一端がドライバＤの出力端に接続され、他端からＤＵＴに出力する。

このような装置は、リレーＳＷ１〜ＳＷ４を図示しない制御部により同時にオンし、ＤＵＴに対して、ドライバＤから大電流の電圧を与える。

特開平１１−２７１３９８号公報

このような装置では、リレーＳＷ１〜ＳＷ４を並列に設けて、同時に開閉することにより、電流定格を確保している。一般に、リレーは、有寿命部品で、かつ、不良率が高い部品であり、オン抵抗の劣化等の故障が起こる。そして、リレーを並列にした場合、仮に１個のリレーが壊れても、他のリレーが壊れない限り電流を流すことが可能で、リレーの絶対定格を越えた使い方になり、発火や発煙などを引き起こしてしまう。

そこで、各リレーを別々に制御して、上記特許文献１等のように、個別にリレーを診断することが考えられるが、個別にリレーの開閉を行わなくてはならない。また、実装密度向上を目的に２メークや３メークのリレーを採用した場合、別々に開閉できない。

本発明の目的は、各リレーを個別に開閉することなく、リレーの診断を行える電圧発生装置及びこれを用いたＩＣテスタを実現することにある。

このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
並列に接続された複数のリレーにより同時に開閉を行い、これらのリレーを介して、電圧出力を行う電圧発生装置において、
前記リレー間の少なくとも一方の同士間に設けられる抵抗と、
この抵抗の一端、他端、前記リレーの一端、他端の既知でない電圧を、前記リレーのオン時に測定する電圧測定部と、
この電圧測定部が測定した電圧に基づいて、前記リレーの診断を行う診断部と
を備えたことを特徴とするものである。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明であって、
前記リレーの一端または他端に電気的に接続される電流源を設け、前記診断部が電流源の電流値と共に、リレーの診断を行うことを特徴とするものである。
請求項３記載の発明は、
並列に接続された複数の第１のリレーにより同時に開閉を行い、これらの第１のリレーを介して、電圧出力を行うと共に、この電圧出力を電圧測定部により電圧測定を行う電圧発生装置において、
前記電圧測定部の測定経路に設けられる第２のリレーと、
前記第１のリレーの入力端を一端に接続し、前記電圧測定部の入力端を他端に接続する抵抗と、
前記第２のリレーのオン、オフ時に、前記電圧測定部が測定した電圧に基づいて、前記第１のリレーの診断を行う診断部と
を有することを特徴とするものである。
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明であって、
前記第１のリレーの出力端に接続される負荷抵抗を設けたことを特徴とするものである。
請求項５記載の発明は、ＩＣテスタにおいて、
請求項１〜４のいずれかに記載の電圧発生装置を用いたことを特徴とするものである。

本発明によれば、以下のような効果がある。
請求項１，２，５によれば、リレー間の一方の同士間に抵抗を設け、リレーのオン時に、電圧測定部が抵抗の一端、他端、リレーの一端、他端の電圧を測定し、診断部がリレーの各オン抵抗値を求めるので、各リレーを個別に開閉することなく、各リレーの診断が行える。

また、請求項３〜５によれば、電圧測定部が、複数の第１のリレーの両端の電圧を測定し、診断部が複数の第１のリレーの電圧変化を判断するので、各第１のリレーを個別に開閉することなく、第１のリレーの診断が行える。

以下本発明を、図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を示した構成図である。

図１において、ドライバＤは大電流の電圧を発生させる。リレーＳＷ１〜ＳＷ４は、並列に設けられ、一端（入力端）がドライバＤの出力端に接続される。そして、リレーＳＷ１の他端（出力端）はＤＵＴに接続される。抵抗Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ、リレーＳＷ１〜ＳＷ４間の他端同士間に設けられる。電流源Ｉは、一端をスイッチＳＷ１の他端に接続し、他端を接地する。マルチプレクサ１は、抵抗Ｒ１〜Ｒ３の一端、他端に接続され、リレーＳＷ１〜ＳＷ４の一端に接続され、選択を行う。電圧測定部２は、マルチプレクサ１の出力を入力し、測定を行う。診断部３は、電圧測定部２が測定した電圧値、電流源Ｉの電流値（既知）に基づいて、リレーＳＷ１〜ＳＷ４の診断を行う。

このような装置の動作を以下に説明する。図２は図１に示す装置の等価回路図で、ｒ１〜ｒ４は、それぞれリレーＳＷ１〜ＳＷ４のオン抵抗値とする。そして、Ｖ１〜Ｖ４は、リレーＳＷ１〜ＳＷ４の他端の電圧値、Ｖ５はリレーＳＷ１の一端の電圧値である。電流ｉ１〜ｉ４は、それぞれ抵抗Ｒ３〜Ｒ１、電流源Ｉの電流値である。

図示しない制御部が、リレーＳＷ１〜ＳＷ４をオンとする。そして、電流源Ｉが、定電流ｉ４を流す。制御部が、マルチプレクサ１にリレーＳＷ１〜ＳＷ４の他端、リレーＳＷ１の一端を順に選択し、電圧測定部２が電圧測定を行い、電圧値Ｖ１〜Ｖ５を得る。そして、診断部３が、電流値ｉ４と電圧値Ｖ１〜Ｖ５により、オン抵抗ｒ１〜ｒ４を求め、オン抵抗の変化、つまり、オン抵抗が大きくなれば、リレーＳＷ１〜ＳＷ４の故障を検出する。

次に、オン抵抗の具体的な求め方を説明する。まず、抵抗Ｒ１〜Ｒ３の抵抗値がｒとすると、電流値ｉ３〜ｉ１はそれぞれ以下のように求められる。
ｉ３＝（Ｖ２−Ｖ１）／ｒ、ｉ２＝（Ｖ３−Ｖ２）／ｒ、ｉ１＝（Ｖ４−Ｖ３）／ｒ

これら電流値ｉ１〜ｉ４と電圧値Ｖ１〜Ｖ５により、オン抵抗値ｒ１〜ｒ４はそれぞれ以下のように求められる。
ｒ１＝（Ｖ５−Ｖ１）／（ｉ４−ｉ３）、ｒ２＝（Ｖ５−Ｖ２）／（ｉ４−ｉ３−ｉ２）、ｒ３＝（Ｖ５−Ｖ３）／（ｉ４−ｉ３−ｉ２−ｉ１）、ｒ４＝（Ｖ５−Ｖ４）／ｉ１

このように、リレーＳＷ１〜ＳＷ４の一端同士間に抵抗Ｒ１〜Ｒ３を設け、マルチプレクサ１で選択し、電圧測定部２が抵抗Ｒ１〜Ｒ３の一端、他端、リレーＳＷ１〜ＳＷ４の一端の電圧を測定し、診断部３がリレーＳＷ１〜ＳＷ４の各オン抵抗値を求めるので、各リレーＳＷ１〜ＳＷ４を個別に開閉することなく、各リレーＳＷ１〜ＳＷ４の診断が行える。

次に、他の実施例を図３に示し説明する。図３において、電圧出力部４は、Ｄ／Ａ変換器４１、バッファアンプ４２を有し、大電流の電圧出力を行う。Ｄ／Ａ変換器４１は、バッファアンプ４２の非反転入力端子に出力端が接続される。第１のリレーＳＷ５〜ＳＷ７は、並列に設けられ、電圧出力部４のバッファアンプ４２の出力端に一端（入力端）が接続される。電圧測定部５は、Ａ／Ｄ変換器５１、バッファアンプ５２を有し、電圧測定を行う。Ａ／Ｄ変換器５１は、バッファアンプ５２の出力端に入力端が接続される。第２のリレーＳＷ８は、電圧測定部５の測定経路、つまり、リレーＳＷ５〜ＳＷ７の出力端と電圧測定部５のバッファアンプ５２の非反転入力端子との間に設けられる。診断部６は、第２のリレーＳＷ８のオン、オフ時に、電圧測定部５が測定した電圧値に基づいて、リレーＳＷ５〜ＳＷ７の診断を行う。制御部７は、リレーＳＷ５〜ＳＷ７を同時に開閉し、リレーＳＷ８を開閉する。負荷抵抗ＲＬは、第１のリレーＳＷ５〜ＳＷ７の他端（出力端）に一端が接続され、他端が接地される。電圧計８は、負荷抵抗ＲＬの電圧を測定する。抵抗Ｒは、第１のリレーＳＷ５〜ＳＷ７の入力端を一端に接続し、電圧測定部５の入力端を他端に接続する。ここで、抵抗Ｒは、リレーＳＷ８のオン抵抗（一般に１００ｍΩ程度）に対して十分大きな値（数ＭΩ）とする。

このような装置の動作を以下に説明する。制御部７が、リレーＳＷ５〜ＳＷ８をオンとする。そして、電圧出力部４が電圧出力を行い、電流ＩＬを流すと、電圧計８が負荷抵抗ＲＬの電圧ＶＬ＝ＲＬ×ＩＬを測定する。このとき、電圧測定部５も測定し、Ｖ１とする。ＶＬとＶ１の比較により、診断部６が電圧測定部５の補正（校正）が行われる。

次に、制御部７が、リレーＳＷ５〜ＳＷ７をオンとし、リレーＳＷ８をオフとする。再び、電圧出力部４が電流ＩＬを流すと、電圧計８が負荷抵抗ＲＬの電圧ＶＬを測定する。そして、電圧測定部５が、電圧出力部４の出力端の電圧Ｖ２、つまり、抵抗Ｒを介して、リレーＳＷ５〜ＳＷ７の合成抵抗による電圧Ｖ３と負荷抵抗ＲＬの電圧Ｖ（＝Ｖ１）との和を測定する。そして、Ｖ（Ｖ１），Ｖ２，Ｖ３の関係は下記のようになる。ここで、リレーＳＷ５〜ＳＷ７のオン抵抗ｒ５〜ｒ７とする。

Ｖ２＝（ｒ５×ｒ６×ｒ７）／（ｒ５＋ｒ６＋ｒ７）×ＩＬ＋Ｖ
Ｖ３＝（ｒ５×ｒ６×ｒ７）／（ｒ５＋ｒ６＋ｒ７）×ＩＬ
Ｖ３＝Ｖ２−Ｖ１

リレーＳＷ５〜ＳＷ７の１つでも故障すると、電圧Ｖ３が変化するので、リレーＳＷ５〜ＳＷ７が故障していることがわかる。例えば、ＲＬ＝１［Ω］、ｒ５〜ｒ７＝１００［ｍΩ］、ＩＬ＝１［Ａ］とする。この場合、Ｖ１＝１［Ｖ］、Ｖ２＝１．０３３［Ｖ］、Ｖ３＝０．０３３［Ｖ］となる。そして、リレーＳＷ６が故障していた場合、Ｖ１＝１［Ｖ］、Ｖ２＝１．０５［Ｖ］、Ｖ３＝０．０５［Ｖ］となり、診断部６がＶ３の電圧変化により、リレーＳＷ５〜ＳＷ７の故障と判断する。

そして、ＤＵＴを接続する場合、負荷抵抗ＲＬ、電圧計８を取り外して、ＤＵＴを接続する。

このように、電圧測定部５が、リレーＳＷ５〜ＳＷ７の両端の電圧を測定し、診断部６がリレーＳＷ５〜ＳＷ７の電圧変化を判断するので、各リレーを個別に開閉することなく、リレーＳＷ５〜ＳＷ７の診断が行える。

なお、本発明はこれに限定されるものではなく、電流源Ｉを設けた構成を示したが、ドライバＤが定電流を出力すれば、電流源Ｉを設けなくともよい。この場合、ドライバＤの出力電圧値が既知であれば、電圧測定部２により電圧値Ｖ５を求めなくともよい。

また、抵抗Ｒ１〜Ｒ３は、リレーＳＷ１〜ＳＷ４の他端同士間に設けた構成を示したが、一端同士間に設ける構成でもよい。

また、１本のケーブルによりＤＵＴに接続する例を示したが、ケーブルの定格確保のため、ＤＵＴ接続時に、リレー各ＳＷ１〜ＳＷ４の他端からケーブルを設け、ＤＵＴに接続する構成にしてもよい。

そして、４つのリレーＳＷ１〜ＳＷ４を設けた構成を示したが、２以上のリレーであればよい。

さらに、マルチプレクサ１により選択する構成を示したが、電圧測定部２が選択する構成でもよい。

また、電圧計８の電圧Ｖにより、電圧測定部５の電圧Ｖ１の校正を行う構成を示したが、電圧計８の電圧Ｖにより校正を行わない構成でもよい。

そして、負荷抵抗ＲＬを設けた構成を示したが、負荷抵抗ＲＬの代わりに、電流源にしたり、所望電位に接続、例えば、接地する構成でもよい。要するに、リレーＳＷ５〜ＳＷ７の出力端の電圧を測定できればよい。

本発明の一実施例を示した構成図である。 図１に示した装置の等価回路図である。 本発明の他の実施例を示した構成図である。 従来の電圧発生装置の構成を示した図である。

符号の説明

ＳＷ１〜ＳＷ４ リレー
ＳＷ５〜ＳＷ７ 第１のリレー
ＳＷ８ 第２のリレー
Ｒ１〜Ｒ３，Ｒ 抵抗
ＲＬ 負荷抵抗
Ｉ 電流源
２，５ 電圧測定部
３，６ 診断部

Claims (5)

1. 並列に接続された複数のリレーにより同時に開閉を行い、これらのリレーを介して、電圧出力を行う電圧発生装置において、
   前記リレー間の少なくとも一方の同士間に設けられる抵抗と、
   この抵抗の一端、他端、前記リレーの一端、他端の既知でない電圧を、前記リレーのオン時に測定する電圧測定部と、
   この電圧測定部が測定した電圧に基づいて、前記リレーの診断を行う診断部と
   を備えたことを特徴とする電圧発生装置。
2. 前記リレーの一端または他端に電気的に接続される電流源を設け、前記診断部が電流源の電流値と共に、リレーの診断を行うことを特徴とする請求項１記載の電圧発生装置。
3. 並列に接続された複数の第１のリレーにより同時に開閉を行い、これらの第１のリレーを介して、電圧出力を行うと共に、この電圧出力を電圧測定部により電圧測定を行う電圧発生装置において、
   前記電圧測定部の測定経路に設けられる第２のリレーと、
   前記第１のリレーの入力端を一端に接続し、前記電圧測定部の入力端を他端に接続する抵抗と、
   前記第２のリレーのオン、オフ時に、前記電圧測定部が測定した電圧に基づいて、前記第１のリレーの診断を行う診断部と
   を有することを特徴とする電圧発生装置。
4. 前記第１のリレーの出力端に接続される負荷抵抗を設けたことを特徴とする請求項３記載の電圧発生装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の電圧発生装置を用いたことを特徴とするＩＣテスタ。

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