JP2574309Y2 - Electronic load device - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本考案は、被試験電源などに接続
されて等価的負荷としての機能を果たす電子負荷装置に
関するものであり、殊に電流切換レンジを有する電子負
荷装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic load device which is connected to a power supply under test or the like and functions as an equivalent load, and more particularly to an electronic load device having a current switching range.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図３は従来の電子負荷装置に使用されて
いる定電流回路を示したものであり、Ｅ0 は被試験用の
電源の電圧、Ｑ1 は負荷電流Ｉを制御するトランジス
タ、ＲSは負荷電流Ｉの検出用抵抗器、Ｖref は基準電
圧、ＩＣ３はトランジスタＱ1 を制御する誤差増幅器で
ある。以上のように構成された定電流回路においては、
Ｉ＝Ｖref ／ＲS で定められる一定の負荷電流Ｉが回路
を流れる。2. Description of the Related Art FIG. 3 shows a constant current circuit used in a conventional electronic load device, where E 0 is a voltage of a power supply under test, Q 1 is a transistor for controlling a load current I, R S is a resistor for detecting the load current I, V ref is a reference voltage, and IC 3 is an error amplifier for controlling the transistor Q 1 . In the constant current circuit configured as described above,
A constant load current I determined by I = V ref / RS flows through the circuit.
【０００３】図４は従来の電子負荷装置に使用されてい
る定抵抗回路を示したものであり、図３と同一符号のも
のは同一のものを示しており、またＲは負荷抵抗の値を
定めるための可変抵抗器である。この回路においては、
被試験用の電源から見た電子負荷装置の抵抗値Ｒ0 は、FIG. 4 shows a constant resistance circuit used in a conventional electronic load device. The same reference numerals as in FIG. 3 denote the same components, and R denotes the value of the load resistance. It is a variable resistor to determine. In this circuit,
The resistance R 0 of the electronic load as viewed from the power supply under test is
【０００４】[0004]
【数１】 (Equation 1)
【０００５】となり、電子負荷装置を流れる負荷電流Ｉ
はＩ＝Ｅ0 ／Ｒ0 となる。The load current I flowing through the electronic load device becomes
Is I = E 0 / R 0 .
【０００６】ここで、以上のような回路に用いられる電
流検出用抵抗器の条件について説明する。Here, the conditions of the current detecting resistor used in the above circuit will be described.
【０００７】電子負荷装置における負荷電流Ｉの安定度
を悪化させる要因としては、誤差増幅器ＩＣ３の入力オ
フセット電圧の変動、基準電圧Ｖref の変動および電流
検出用抵抗器ＲS の抵抗値の変動等がある。このうち、
主要な要因は、電流検出用抵抗器ＲS での発熱による温
度変化によってその抵抗値が変動することである。従っ
て同一の抵抗器を用いて広い範囲で負荷電流Ｉを変化さ
せることは、負荷電流Ｉ1 の安定度を悪化させることに
なる。Factors that degrade the stability of the load current I in the electronic load device include a change in the input offset voltage of the error amplifier IC3, a change in the reference voltage Vref , and a change in the resistance value of the current detecting resistor RS. There is. this house,
The main factor is that the resistance value fluctuates due to temperature change due to heat generation in the current detection resistor R S. Thus varying the load current I over a wide range using the same resistor, resulting in deterioration of the stability of the load current I 1.
【０００８】また、負荷電流Ｉが１０ｍＡ程度の微小電
流である場合には、電流検出用抵抗器ＲS の抵抗値を大
きくして検出電圧ＲS ・Ｉ1 の値を、誤差増幅器ＩＣ３
の入力オフセット電圧よりも十分に大きくしなければ、
負荷電流Ｉを精度よく制御することができない。When the load current I is a very small current of about 10 mA, the resistance value of the current detection resistor R S is increased to change the value of the detection voltage R S · I 1 to the error amplifier IC3.
If it is not much larger than the input offset voltage of
The load current I cannot be accurately controlled.
【０００９】一方、負荷電流Ｉが数Ａ程度の電流である
場合には、検出電圧ＲS ・Ｉ1 のレベルを基準電圧Ｖ
ref のレベルに合わせるために、電流検出用抵抗器ＲS
の値を小さくする必要がある。On the other hand, when the load current I is a current of about several A, the level of the detection voltage R S · I 1 is
In order to match the level of ref , the current detection resistor R S
Needs to be reduced.
【００１０】従って、従来の電子負荷装置においては、
微小電流から比較的大きな電流までの負荷電流Ｉを精度
よく制御するために、負荷電流Ｉの大きさに応じた複数
個の電流検出用抵抗器ＲS をあらかじめ設けておき、負
荷電流Ｉの大きさに応じてそれらの電流検出用抵抗器Ｒ
S を選択して使用するように構成されている。Therefore, in the conventional electronic load device,
In order to accurately control the load current I from a small current to a relatively large current, a plurality of current detecting resistors R S according to the magnitude of the load current I are provided in advance, and the magnitude of the load current I is increased. The current detection resistors R
It is configured to select and use S.
【００１１】図５，図６はこのような従来の電子負荷装
置の定電流回路の構成を示した回路図である。FIGS. 5 and 6 are circuit diagrams showing the configuration of a constant current circuit of such a conventional electronic load device.
【００１２】図５に示した回路では、互いに抵抗値の異
なる大電流用の電流検出抵抗器ＲS1と微小電流用の電流
検出抵抗器ＲS2とをレンジ切換スイッチＳで切換える構
成になっている。In the circuit shown in FIG. 5, a current detecting resistor R S1 for a large current and a current detecting resistor R S2 for a very small current having different resistance values are switched by a range switch S. .
【００１３】図６に示した回路は、負荷電流を制御する
誤差増幅器ＩＣ３の他に、トランジスタＱ１，トランジ
スタＱ１駆動用の増幅器ＩＣ１および電流検出抵抗ＲS1
からなる大電流Ｉ1 用回路と、トランジスタＱ２，トラ
ンジスタＱ２駆動用の増幅器ＩＣ２および電流検出抵抗
ＲS2からなる微小電流Ｉ2 用回路とが設けられている。
この図６に示した回路においては、スイッチＳ１および
Ｓ２は、レンジ切換スイッチＳ３と連動しており、負荷
電流の大きさに応じてこれらのスイッチを切換えること
によって適切なトランジスタおよび電流検出抵抗器が選
べるようになっている。The circuit shown in FIG. 6 includes an error amplifier IC3 for controlling a load current, an amplifier IC1 for driving a transistor Q1, a transistor Q1, and a current detection resistor R S1.
A large current I 1 circuit consisting of the transistor Q2, and a minute current I 2 circuit consisting of amplifier IC2 and the current detection resistor R S2 for driving the transistor Q2 is provided.
In the circuit shown in FIG. 6, switches S1 and S2 are interlocked with range changeover switch S3, and by switching these switches according to the magnitude of the load current, an appropriate transistor and current detection resistor are formed. You can choose.
【００１４】[0014]
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示した回路では、レンジ切換スイッチＳを負荷電流Ｉが
流れるため、レンジ切換スイッチＳの接点接触抵抗によ
って検出精度が低下するという問題点があった。However, in the circuit shown in FIG. 5, since the load current I flows through the range changeover switch S, there is a problem that the detection accuracy is lowered by the contact resistance of the range changeover switch S. Was.
【００１５】また、図６に示した回路では、負荷電流の
流れる径路にレンジ切換スイッチを設ける必要がないた
めに、負荷電流を高精度に検出することができる。しか
しながらこの回路では、スイッチＳ１およびＳ２と連動
しているレンジ切換スイッチＳ３を切換える際、誤差増
幅器ＩＣ３の反転端子が電流検出抵抗器ＲS1，ＲS2のど
ちらとも接続されない状態、すなわちフィードバックが
切れる状態が生じる。従って、このようなレンジ切換ス
イッチＳ３の切換え時において、スイッチＳ１，Ｓ２が
共に開いて導通状態となってしまうトランジスタＱ１お
よびＱ２の制御ができないために、一時的に負荷電流の
量が増大する、所謂オーバーシュートが生じるという問
題点があった。Further, in the circuit shown in FIG. 6, it is not necessary to provide a range changeover switch on the path where the load current flows, so that the load current can be detected with high accuracy. However, in this circuit, when the range changeover switch S3 interlocked with the switches S1 and S2 is switched, a state where the inverting terminal of the error amplifier IC3 is not connected to any of the current detection resistors R S1 and R S2 , that is, a state where the feedback is cut off Occurs. Therefore, when the range switch S3 is switched, the transistors Q1 and Q2, both of which are open and conducting, cannot be controlled, so that the amount of load current temporarily increases. There is a problem that so-called overshoot occurs.
【００１６】本考案の目的は、負荷電流の検出精度が高
く、電流レンジの切換時においても負荷電流のオーバー
シュートが生じない電子負荷装置を提供することにあ
る。An object of the present invention is to provide an electronic load device which has a high load current detection accuracy and does not cause an overshoot of the load current even when the current range is switched.
【００１７】[0017]
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに本考案は、負荷電流を制御する第１電流制御素子
と、該第１電流制御素子に一端が接続され、他端が接地
された第１電流検出抵抗器と、前記第１電流制御素子の
制御端に接続され当該第１電流制御素子をＯＮ／ＯＦＦ
するスイッチを有する第１電流制御素子駆動手段と、負
荷電流を制御する第２電流制御素子と、該第２電流制御
素子に一端が接続され、他端が前記第１電流検出抵抗器
の前記一端に接続された第２電流検出抵抗器と、前記第
２電流制御素子の制御端に接続され当該第２電流制御素
子をＯＮ／ＯＦＦするスイッチを有する第２電流制御素
子駆動手段と、第１入力端に基準電圧が入力し、第２入
力端に前記第２電流検出抵抗器の前記一端の電圧が入力
し、出力端が前記第１電流検出抵抗器の前記一端と前記
第１および第２電流制御素子駆動手段とに接続された誤
差増幅器とを具えたことを特徴とするものである。According to the present invention, a first current control element for controlling a load current, one end of which is connected to the first current control element and the other end of which is grounded. Connected to the control terminal of the first current detection element and the first current control element, and turns on / off the first current control element.
A first current control element driving unit having a switch for controlling a load current; a second current control element for controlling a load current; one end connected to the second current control element, and the other end connected to the one end of the first current detection resistor A second current detection resistor connected to the second current control element, a second current control element driving means having a switch connected to a control terminal of the second current control element for turning on / off the second current control element, and a first input. A reference voltage is input to a terminal, a voltage at the one end of the second current detection resistor is input to a second input terminal, and an output terminal is connected to the one end of the first current detection resistor and the first and second currents. An error amplifier connected to the control element driving means is provided.
【００１８】[0018]
【作用】本考案によれば、第１電流制御素子駆動手段内
のスイッチによって第１電流制御素子が動作状態である
ときには、第１電流検出用抵抗器の端子間電圧が誤差増
幅器に入力して、この誤差増幅器の出力によって第１電
流制御素子を流れる負荷電流が制御される。According to the present invention, when the first current control element is operated by the switch in the first current control element driving means, the voltage between the terminals of the first current detection resistor is input to the error amplifier. The load current flowing through the first current control element is controlled by the output of the error amplifier.
【００１９】また、第２電流制御素子駆動手段内のスイ
ッチによって第２電流制御素子が動作状態であるときに
は、直列接続されている第１および第２電流検出用抵抗
器の２つの抵抗器の端子間電圧の和が誤差増幅器に入力
して、この誤差増幅器の出力によって第２電流制御素子
を流れる負荷電流が制御される。When the second current control element is in an operating state by a switch in the second current control element driving means, the terminals of the two resistors of the first and second current detection resistors connected in series are connected. The sum of the intermediate voltages is input to the error amplifier, and the output of the error amplifier controls the load current flowing through the second current control element.
【００２０】さらに、負荷電流のレンジの切換時におい
て、第１および第２電流制御素子が共に動作している状
態のときでも、第１および第２検出用抵抗器の２つの抵
抗器の端子間電圧の和が誤差増幅器に入力しているため
に、この誤差増幅器の出力によって第１および第２電流
制御素子を流れる負荷電流は制御される。Further, when the range of the load current is switched, even when both the first and second current control elements are operating, the voltage between the terminals of the two resistors of the first and second detection resistors can be reduced. Since the sum of the voltages is input to the error amplifier, the output of the error amplifier controls the load current flowing through the first and second current control elements.
【００２１】[0021]
【実施例】以下、図面を参照して本考案の実施例を説明
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２２】図１は本考案の一実施例の構成を示した回
路図であり、図６と同一符号のものは同一のものを示し
ている。図１に示した本実施例が図６に示した従来例と
異なっているところは、トランジスタＱ２，電流検出抵
抗器ＲS2およびＲS1が直列接続されており、この直列接
続された電流検出抵抗器ＲS1およびＲS2の端子間電圧が
レンジ切換スイッチを介さずに誤差増幅器ＩＣ３に入力
しているところである。すなわち、１０ｍＡ程度の微小
電流Ｉ2 用の電流検出抵抗器ＲS2と、数Ａ程度の大電流
Ｉ1 用の電流検出抵抗ＲS1とが、図２に示すように直列
接続されている。FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, in which the same reference numerals as in FIG. 6 denote the same components. 1 is different from the conventional example shown in FIG. 6 in that the transistor Q2 and the current detection resistors R S2 and R S1 are connected in series. The voltage between the terminals of the devices R S1 and R S2 is being input to the error amplifier IC3 without passing through the range changeover switch. That is, a current detection resistor R S2 for a small current I 2 of about 10 mA and a current detection resistor R S1 for a large current I 1 of about several A are connected in series as shown in FIG.
【００２３】ここで、電流のレンジは上述したレンジに
限定するものではなく、ただ電流レンジの比をｎとする
場合には、電流検出抵抗器ＲS2の抵抗値は電流検出抵抗
器ＲS1の抵抗値の（ｎ−１）倍、すなわちＲS2＝（ｎ−
１）ＲS1にすればよい。Here, the range of the current is not limited to the above-mentioned range. If the ratio of the current range is n, the resistance value of the current detection resistor R S2 is equal to that of the current detection resistor R S1 . (N-1) times the resistance value, that is, R S2 = (n−
1) R S1 may be set.
【００２４】以上のような構成の本実施例においては、
電流レンジ切換スイッチが省かれているために、電流検
出抵抗器ＲS1の下端のＣ点をコモンとして、電流検出電
圧は誤差増幅器ＩＣ３の反転端子に常に正確にフィード
バックされる。In this embodiment having the above configuration,
Since the current range changeover switch is omitted, the current detection voltage is always accurately fed back to the inverting terminal of the error amplifier IC3 using the point C at the lower end of the current detection resistor R S1 as common.
【００２５】次に以上のように構成された本実施例の動
作について説明する。Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described.
【００２６】先ず、電圧Ｅ0 の被試験用電源を接続する
場合には、スイッチＳ１，Ｓ２は共に閉じられている。
このような状態では、トランジスタＱ１，Ｑ２は共に非
導通状態となっており、負荷電流は流れない。また誤差
増幅器ＩＣ３は、その反転端子に入力する電圧が基準電
圧Ｖref となるような値の電圧を出力している。従っ
て、この状態で、トランジスタＱ１およびＱ２の制御端
子に印加される電圧が、制御端子が過励（オーバードラ
イブ）状態になるしきい値以下の電圧となるように基準
電圧Ｖref を選んでおけば、スイッチＳ１またはＳ２を
開いたときにトランジスタＱ１またはＱ２に定格値以上
の電流が瞬間的に流れるのを防ぐことができる。First, when the power supply under test of the voltage E 0 is connected, the switches S1 and S2 are both closed.
In such a state, both transistors Q1 and Q2 are off, and no load current flows. The error amplifier IC3 outputs a voltage having a value such that the voltage input to its inverting terminal becomes the reference voltage Vref . Therefore, in this state, the reference voltage Vref should be selected so that the voltage applied to the control terminals of the transistors Q1 and Q2 is equal to or lower than the threshold value at which the control terminals become overdriven (overdrive). For example, when the switch S1 or S2 is opened, it is possible to prevent a current higher than the rated value from flowing instantaneously through the transistor Q1 or Q2.
【００２７】以上のような状態で、使用者は電流レンジ
を選んで、スイッチＳ１またはＳ２を開く。In the above state, the user selects the current range and opens the switch S1 or S2.
【００２８】スイッチＳ２が開かれた場合には、負荷電
流Ｉ2 が、トランジスタＱ２，電流検出抵抗器ＲS2およ
びＲS1を流れる。このときの電流検出抵抗器ＲS2および
ＲS1の端子間電圧の和が誤差増幅器ＩＣ３に入力し、こ
の誤差増幅器ＩＣ３の出力に従って、トランジスタＱ２
はあらかじめ定められた値となるように負荷電流Ｉ2を
制御する。スイッチＳ１が閉じられた場合も上述と同様
に動作するのでその説明は省略する。ただし、この場合
には、電流検出抵抗器ＲS2には負荷電流Ｉ1 が流れずそ
の端子間電圧は０Ｖとなるために、電流検出抵抗器ＲS1
の端子間電圧だけが誤差増幅器ＩＣ３に入力する。[0028] When the switch S2 is opened, the load current I 2 flows through the transistor Q2, a current detection resistor R S2 and R S1. The sum of the voltages between the terminals of the current detection resistors R S2 and R S1 at this time is input to the error amplifier IC3, and according to the output of the error amplifier IC3, the transistor Q2
Controls the load current I 2 so as to have a predetermined value. When the switch S1 is closed, the operation is the same as described above, and the description is omitted. However, in this case, the terminal voltage does not flow a load current I 1 to the current sensing resistor R S2 in order to become 0V, the current detection resistor R S1
Is input to the error amplifier IC3.
【００２９】次に電流レンジを切換える場合、使用者
は、今まで開いていたスイッチＳ１またはＳ２を閉じ
て、他方のスイッチを開くことによって電流レンジの切
換えを行う。この際、スイッチＳ１およびＳ２が共に開
状態となりトランジスタＱ１およびＱ２が共に動作状態
となったとしても、両トランジスタＱ１およびＱ２は共
に誤差増幅器ＩＣ３によって制御されることになるの
で、負荷電流の量が一時的に増大する、いわゆるオーバ
ーシュートが生じることはない。Next, when switching the current range, the user switches the current range by closing the switch S1 or S2 which has been open and opening the other switch. At this time, even if the switches S1 and S2 are both opened and the transistors Q1 and Q2 are both activated, both transistors Q1 and Q2 are controlled by the error amplifier IC3, so that the amount of load current is reduced. The so-called overshoot, which temporarily increases, does not occur.
【００３０】[0030]
【考案の効果】以上説明したように本考案によれば、負
荷電流を高精度に検出することができるとともに、電流
レンジの切換時においても負荷電流のオーバーシュート
を防ぐことができる。According to the present invention, as described above, the load current can be detected with high accuracy, and the overshoot of the load current can be prevented even when the current range is switched.
【図１】本考案の一実施例の構成を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.
【図２】図１に示した実施例の電流検出抵抗器の接続状
態を説明するための回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram for explaining a connection state of the current detection resistor of the embodiment shown in FIG.
【図３】電子負荷装置に使用される定電流回路の構成を
示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a constant current circuit used in the electronic load device.
【図４】電子負荷装置に使用される定抵抗回路の構成を
示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a constant resistance circuit used in the electronic load device.
【図５】従来の電子負荷装置の構成を示す回路図であ
る。FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional electronic load device.
【図６】従来の電子負荷装置の構成を示す回路図であ
る。FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional electronic load device.
Ｑ１，Ｑ２ トランジスタ ＩＣ１〜ＩＣ３ 誤差増幅器 Ｓ１，Ｓ２ スイッチ ＲS1，ＲS2 電流検出抵抗器 Ｖref 基準電圧 Ｅ0 被試験電源電圧 Ｉ1 ，Ｉ2 負荷電流Q1, Q2 Transistors IC1 to IC3 Error amplifier S1, S2 Switches R S1 , R S2 Current detection resistors V ref reference voltage E 0 Power supply voltage under test I 1 , I 2 Load current
Claims (1)
と、 該第１電流制御素子に一端が接続され、他端が接地され
た第１電流検出抵抗器と、 前記第１電流制御素子の制御端に接続され当該第１電流
制御素子をＯＮ／ＯＦＦするスイッチを有する第１電流
制御素子駆動手段と、 負荷電流を制御する第２電流制御素子と、 該第２電流制御素子に一端が接続され、他端が前記第１
電流検出抵抗器の前記一端に接続された第２電流検出抵
抗器と、 前記第２電流制御素子の制御端に接続され当該第２電流
制御素子をＯＮ／ＯＦＦするスイッチを有する第２電流
制御素子駆動手段と、 第１入力端に基準電圧が入力し、第２入力端に前記第２
電流検出抵抗器の前記一端の電圧が入力し、出力端が前
記第１電流検出抵抗器の前記一端と前記第１および第２
電流制御素子駆動手段とに接続された誤差増幅器とを具
えたことを特徴とする電子負荷装置。A first current control element for controlling a load current; a first current detection resistor having one end connected to the first current control element and the other end grounded; A first current control element driving means connected to the control end and having a switch for turning on / off the first current control element; a second current control element for controlling a load current; one end connected to the second current control element And the other end is the first
A second current detection resistor connected to the one end of the current detection resistor; and a second current control element having a switch connected to the control end of the second current control element for turning on / off the second current control element Driving means, a reference voltage is input to a first input terminal, and the second input terminal
The voltage of the one end of the current detection resistor is input, and the output terminal is connected to the one end of the first current detection resistor and the first and second terminals.
An electronic load device comprising: an error amplifier connected to a current control element driving unit.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP4694993U JP2574309Y2 (en) | 1993-08-30 | 1993-08-30 | Electronic load device |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH0716208U JPH0716208U (en) | 1995-03-17 |
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- 1993-08-30 JP JP4694993U patent/JP2574309Y2/en not_active Expired - Lifetime
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