JP4350047B2 - 電源装置 - Google Patents

Description

この発明は、電子機器の試験用電源、パターンジェネレータを含む電源装置に関する。

近年、パーソナルコンピュータを含む電子機器（電子装置）の回路の複雑化に伴い、電子装置に使用される電子デバイスの種類も多くなり、電子デバイス毎に各々異なる種類の電圧の電力が必要になっている。
電子装置内の電子デバイスには、電源ＯＮシーケンス、電源ＯＦＦシーケンス、各電源の立ち上がり時間と立ち下がり時間、波形、電圧レベル等が製品規格として規定されており、設計段階でそれら製品規格に対して各種マージン試験を行っている。

従来、上述のような電子装置の各種マージン試験を効率的に実施するための方法として、被評価機器（各種マージン試験を実施する電子装置）の電源発生部を切り離して、各電源ライン一つに対して直流安定化電源等の外部電源から電力を供給し、その外部電源の供給する電力の電圧レベルを変化させる試験、各電源の立ち上がり時間／立ち下がり時間を負荷に接続するコンデンサ容量によって短くしたり長くしたり等して、被評価機器が正常に起動するか否かを確認する試験、電力供給の各チャンネル（ＣＨ）への電源投入と遮断のタイミングをずらしたりする試験等を行っているが、被評価機器に与える電力波形を変える為に、被評価機器の電源入力部にコンデンサを接続してその容量を変えることにより、立ち上り時間／立ち下り時間を変えたり、特別なスイッチ回路を設けて電源の投入と遮断のタイミングを変えたりしており、多大な手間と労力を要している。

また、オーバーシュート、アンダーシュート、瞬断等の異常波形までは生成できず、十分なマージン評価が行えないという問題点があった。
近年、上記各試験を実施し易くするための様々な発明が考案されている。
例えば、上記異常波形を作り出して被評価機器へ電力を供給することが可能なＫＩＫＵＳＵＩ電子工業のＰＡＸシリーズ（以上、登録商標）の直流安定化電源装置が市販されている。
その直流安定化電源装置では、オシロスコープ等で取り込んだ電源電圧波形ファイル（時間軸に対する出力電力の電圧レベルの波形データ）を取り込み、電源波形として出力出来る機能を備えており、例えば、異常電圧波形をデータとして取り込み、電子機器に出力することによってマージン評価を行うことができる。

また、電子装置の電圧マージン試験等を行う前に、予め各電源ライン毎の電源ＯＮ／ＯＦＦシーケンスを電源ＯＮ／ＯＦＦ読みとり手段にて読みとっておき、電圧マージン試験時の電子装置の電源供給の際に、読みとったＯＮ／ＯＦＦシーケンスに沿って、各電源ラインに接続された電源の出力を、プログラム制御により制御する試験装置（例えば、特許文献１参照）があった。
さらに、負荷へ供給する電源の出力電圧の立ち上がり時間、立ち下がり時間の設定を細かく行えるプログラム電源装置（例えば、特許文献２参照）があった。
特開２００１−７５８３５号公報 特開平９−２６１８５７号公報

しかしながら、従来の直流安定化電源装置は、１ｃｈのみの制御の為、評価を行う際は、複数個の電源が必要になり、装置構成が増大するばかりか、個々の電源が独立して設定されたシーケンスプログラムによって電力を出力するので、特に電子機器に与える電力波形の立ち上り波形を再現するような場合には、厳密に同期の取れた複数のＣＨの電源ＯＮ／ＯＦＦシーケンス波形制御が行えないという問題があった。
また、従来の試験装置では、ＯＮ／ＯＦＦのシーケンス（順序）のみを制御する為、ＯＮ時の立ち上がり時間や波形を制御できず、ＯＮ／ＯＦＦ時のその部分の試験を行えないという問題があった。
さらに、従来のプログラム電源装置では、複数の電力が必要な電子装置の各電源の立ち上げと立ち下げシーケンスを制御できないという問題があった。

この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、電子機器へ電力を供給する電源の立ち上がりと立ち下がり時間、電圧波形、ＯＮ／ＯＦＦシーケンス、電圧レベルを自在に制御できるようにし、電子装置の各種電源試験と評価を行い易くし、電子機器の設計マージン不足箇所の検出を支援できるようにすることを目的とする。

この発明は上記の目的を達成するため、次の各電源装置を提供する。
（１）始点、通過点、終点によって表される波形データに基づいて作成され、それぞれ異なる変化の電圧の出力を設定する複数の出力電圧設定データを保持する手段と、その手段に保持された各出力電圧設定データを同期させて出力する手段と、その手段によって出力された各出力電圧設定データに基づいてそれぞれ異なる変化の電圧の電力を生成して外部に接続された供試装置に供給する手段を備えた電源装置。
（２）上記（１）の電源装置において、上記各出力電圧設定データを作成するのに必要な情報を入力する手段と、その手段によって入力された情報に基づいて上記各出力電圧設定データを作成する手段を設けた電源装置。

（３）上記（２）の電源装置において、上記各出力電圧設定データの中から曲線を設ける出力電圧設定データを選択し、その出力電圧設定データ中に設ける曲線の情報を入力する手段と、その手段によって入力された情報に基づいて上記選択された出力電圧設定データ中に曲線を設ける手段を設けた電源装置。
（４）上記（２）又は（３）の電源装置において、上記入力された情報に基づいて作成された出力電圧設定データが規定値を超える遷移波形になるときには上記入力を無効にする手段を設けた電源装置。
（５）上記（１）〜（４）のいずれかの電源装置において、上記供試装置に供給した各電力の電圧レベルを測定する測定手段を設けた電源装置。

（６）上記（５）の電源装置において、上記測定手段によって測定された各電力の電圧レベルをサンプリングする手段と、その手段によってサンプリングした各電力の電圧レベルを表示する手段を設けた電源装置。
（７）上記（５）の電源装置において、上記測定手段によって測定された各電力の電圧レベルを、上記各出力電圧設定データを出力するときの同期のタイミングに合わせて記憶する手段と、その手段によって記憶された各電力の電圧レベルを表示する手段を設けた電源装置。
（８）上記（７）の電源装置において、上記記憶した各出力電圧設定データを編集する手段と、上記記憶した各出力電圧設定データを読み出して出力する手段を設けた電源装置。

（９）上記（５）の電源装置において、上記供試装置に供給した各電力の電流レベルを測定する測定手段を設けた電源装置。
（１０）上記（５）の電源装置において、上記測定手段によって測定された各電力の電流レベルをサンプリングする手段と、その手段によってサンプリングした各電力の電流レベルを表示する手段を設けた電源装置。

この発明による電源装置は、電子機器へ電力を供給する電源の立ち上がりと立ち下がり時間、電圧波形、ＯＮ／ＯＦＦシーケンス、電圧レベルを自在に制御して、電子装置の各種電源試験と評価を行い易くし、電子機器の設計マージン不足箇所の検出を支援することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
〔実施例１〕
図１は、この発明の実施例１の電源装置の構成を示すブロック図である。
この電源装置は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）１と多出力電源部２とからなり、ＰＣ１と多出力電源部２は信号ライン４を介して接続している。また、多出力電源部２には、電源出力ライン５を介して電源の各種マージン試験（電源試験）を行うパーソナルコンピュータ等の各種電子デバイスである供試装置（ＥＵＴ）３を接続している。
ＰＣ１は、キーボード等の入力部１０（なお、外部記憶メディアからデータを入力する場合も含む）、ＣＲＴ，ＬＣＤ等のモニタである表示部１１、コントローラ部１２とからなる。

入力部１０はユーザによって入力された各種情報をコントローラ部１２へ入力する装置であり、表示部１１はコントローラ部１２から出力される各種情報を表示する表示装置である。
コントローラ部１２は、ＣＰＵ、チップセット及びメモリ等からなる制御部１３とデジタルインプットアウトプット（ＤＩＯ）ボード１４とを有し、その制御部１３とＤＩＯボード１４とはＰＣＩバス等の内部バス１５によって接続されている。
制御部１３は、ＣＰＵによって実現され、このＰＣ１の全体の制御を司り、この発明に係る各種の処理も実行する。この制御部１３で実行されるこの発明に係る各種の処理はプログラムによって実現される機能である。すなわち、、ＣＰＵがメモリにインストールしたプログラムを実行することによってこの発明に係る各手段を実現する。
ＤＩＯボード１４は、コントローラインタフェース（Ｉ／Ｆ）部１６、メモリ１７、電源インタフェース（Ｉ／Ｆ）部１８を有する。

コントローラＩ／Ｆ部１６は、内部バス１５を介して制御部１３とのデータのやり取りのインタフェース制御を行う。
メモリ１７は、コントローラＩ／Ｆ部１６と電源Ｉ／Ｆ部１８から入力される各種のデータを記憶してバッファリングするＳＤＲＡＭ，ＳＲＡＭ等の記憶部である。
電源Ｉ／Ｆ部１８は、多出力電源部２とのデータのやり取りのインタフェース制御を行う。

一方、多出力電源部２は、デジタルアナログコンバータ（Ｄ／Ａコンバータ）２０と、複数個のチャンネルの増幅アンプ２１を備えている。この実施例では８チャンネル（ＣＨ）の電力（８種類の電力）を出力可能な場合を示している。
Ｄ／Ａコンバータ２０は、８ＣＨのデジタルアナログ変換を行い、ＰＣ１から与えられる電圧設定信号のデジタル信号をアナログ変換して各チャンネルの増幅アンプ２１へ出力する。
増幅アンプ２１は、各チャンネルのアナログ信号を増幅して電源出力ライン５を介してＥＵＴ３へ供給する。
この電源装置は、ＰＣ１のコントローラ部１２によって多出力電源部２の各ＣＨの出力電圧値を時系列に順次設定することにより、多出力電源部２によってＥＵＴ３へ多チャンネルの電力出力シーケンスを実現している。

次に、この電源装置の電源供給処理について説明する。
図２は、図１に示す電源装置における電源供給処理を示すフローチャート図である。
図３は、電源出力シーケンス波形データの説明図である。
図４は、電源シーケンス波形データに基づいて生成されたテーブルデータの一例を示す図である。
図２に示すように、この処理は、ステップ（図中「Ｓ」で示す）１で入力部から８ＣＨ分の電源出力シーケンス波形データが入力されると、その電源出力シーケンス波形データをコントローラ部の制御部に出力する。ステップ２で入力部からシーケンススタートの指示が入力されると、その指示を制御部に出力する。

電源出力シーケンス波形データは、８ＣＨの各ＣＨ毎の始点、通過点、終点からなり、ユーザは入力部１０を用いてそれぞれ入力することができる。
入力した電源出力シーケンス波形データは制御部のＨＤＤ等の記憶媒体（図示を省略）に保管しておき、再度データとして入力する方法でも良い。
制御部１３は、その入力された各電源出力シーケンス波形データの始点、通過点、終点を直線式で補間してシーケンス波形の表示データを生成し、その表示データに基づいて各ＣＨの波形を表示部１１に表示する。
図３に示すように、例えば、ＣＨ１〜４の各電源出力シーケンス波形データの始点、通過点、終点を入力することにより、その各データに基づくＣＨ１〜４の出力電力の波形を表示する。各電源出力シーケンス波形データにおいて通過点は複数個入力できる。

図２のステップ３では、制御部がシーケンススタートの指示の入力を検知すると、上記入力された電源出力シーケンス波形データから時系列にＤ／Ａコンバータに設定するテーブルデータである出力電圧設定データ（８ＣＨ分の時系列の電圧設定データ）を生成して出力し、ＤＩＯボードのコントローラＩ／Ｆ部の制御により、制御部で生成されたテーブルデータをメモリへ転送して記憶（保持）する。
上記電源シーケンス波形データから生成されたテーブルデータは、図４に示すように、例えば、Ｄ／Ａコンバータへ１０μｓｅｃの基本ステップ毎に電圧設定をする場合、１０μｓｅｃ周期の電圧設定データとなる。

図２のステップ４では、制御部の制御により、電源Ｉ／Ｆ部がメモリ内のテーブルデータを読み出し、そのテーブルデータに基づく電圧設定信号を基本ステップ毎に同期させて多出力電源部のＤ／Ａコンバータへ出力する。
こうして、シーケンススタートから１０μｓｅｃの基本ステップ時間毎に、多出力電源部２のＤ／Ａコンバータ２０にＣＨ１〜８の電圧設定がされる。
例えば、図４に示したＣＨ１〜４の出力電圧レベルを用いた場合、最初の基本ステップで多出力電源部２へ転送されるデジタルデータは、ＣＨ１：０ｍＶ，ＣＨ２：０ｍＶ，ＣＨ３：０ｍＶ，ＣＨ４：０ｍＶである。次のステップ（１０μｓｅｃ後）のデジタルデータはＣＨ１：５ｍＶ，ＣＨ２：３ｍＶ，ＣＨ３：３ｍＶ，ＣＨ４：０ｍＶといった具合になる。

図２のステップ５では、多出力電源部のＤ／Ａコンバータは、ＰＣから取り込んだテーブルデータ（電圧設定信号）のデジタルデータをアナログ電圧信号に変換し、それぞれ各チャンネルの増幅アンプで増幅することにより、それぞれ異なる電圧の電力を生成して電源出力ラインを介して各チャンネル毎の電力としてＥＵＴへ出力する。
ステップ６では、制御部は、メモリに展開されたテーブルデータの全てを出力し終えてシーケンス出力完了か否かを判断し、シーケンス出力完了でなければ、ステップ４へ戻って上述の処理を繰り返し、シーケンス出力完了ならこの処理を終了し、各ＣＨは最終設定電圧を保つ。
図２に示す例では、終点５０ｍｓｅｃ迄、計５０００ステップ処理が行われる事になる。
こうして、一つの電源装置で複数ＣＨの同期の取れた電源出力シーケンスを実現できるので、電源系の各種マージン試験を効率的に行える。

また、コントローラ部１２から多出力電源の各ＣＨの出力電圧値を時系列に設定して多ＣＨの電源出力シーケンスを実現するので、複数ＣＨの電源の立ち上り時のオーバーシュート、立ち下り時のアンダーシュート、電源ＯＮ時の瞬断波形、電源ＯＮ／ＯＦＦシーケンスを自在に生成できるので、製品評価の際、様々な電源条件での試験を行うことが可能になる。

〔実施例２〕
実施例２の電源装置の構成は実施例１で説明した電源装置において、入力部１０から各出力電圧設定データを作成するのに必要な情報を入力し、制御部１３がその入力された情報に基づいて各出力電圧設定データを作成する。
図３に示すように、ユーザは入力部１０から表示部１１のモニタ画面に表示された周期と電圧のグラフ上にＣＨ１：５Ｖ系、ＣＨ２：３．３Ｖ系、ＣＨ３：２．５Ｖ系、ＣＨ４：１．５Ｖ系の電源出力シーケンス波形データを各始点と通過点と終点とを入力すると、制御部はその各データに基づいてＣＨ１〜４の電源出力シーケンス波形を表示する。
図３は、ＣＨ１〜ＣＨ４を入力した事例を示す図である。
このように、複数ＣＨの電源出力波形を入力出来るので、複数ＣＨのシーケンスをユーザがイメージし易くなる。

〔実施例３〕
次に、上述した従来の直流安定化電源は、正常な電源の立ち上り、立ち下りを想定して作られている為、付属の電源出力シーケンスデータ生成プログラムでは、直線でしか電源シーケンスデータを入力できない。
特に電子機器に与える電源波形の立ち上りのオーバーシュート、アンダーシュート、瞬断波形を再現するような場合等、より実際の電源波形に近づけるような波形を生成するには、複数点の電圧設定を行って出力シーケンスを制御プログラムに入力しなければならないので不便である。
そこで、実施例３の電源装置では、実施例２で説明した電源装置において、入力部１０から各出力電圧設定データの中から曲線を設ける出力電圧設定データを選択し、その出力電圧設定データ中に設ける曲線の情報を入力し、制御部１３がその入力された情報に基づいて上記選択された出力電圧設定データ中に曲線を設ける。

図５は、出力電圧設定データ中に曲線を設けるときの操作例の説明図である。
入力部１０から表示部１１に表示されたＣＨ１〜４の各電源出力シーケンス波形データの中から、例えば、ＣＨ１の電源出力シーケンス波形データを選択し、その波形中に曲線を入力する通過点ａ１とａ２を入力すると、制御部１３は指定されたＣＨ１の電源出力シーケンス波形の通過点ａ１〜ａ２間の座標データから曲線を生成し、表示部１１に曲線を設けたＣＨ１の電源出力シーケンス波形を表示すると共に、その電源出力シーケンス波形データに基づく出力電圧設定データを生成してメモリ１７に記憶する。
上記曲線の生成には、指定された通過点ａ１とａ２間の座標データからスプライン曲線で補間する処理を採用するとよいが、ベジェ曲線、近似曲線等の処理によって曲線を生成する方法をとっても良い。

このようにして、多数の通過点を入力しなくても、出力電圧設定データ中に滑らかな実際の電源波形に近い曲線を設けることができ、曲線区間の設定次第でより実際の電源波形に近づけた波形を容易に生成することができる。

〔実施例４〕
次に、上述の電源装置において、様々な電源出力シーケンス波形を実現する為、出力する電源は高速な立ち上り立ち下り特性を持たせるようにすると、電源の立ち上り立ち下り特性が急峻になり、ＥＵＴ３へ接続する電源出力ライン（電源ケーブル）５のコイル成分（Ｌ成分）の影響が大きくなり、ＥＵＴ３上で逆起電力が働き、誤動作素子の破壊を引き起こす危険性がある。
そこで、実施例４の電源装置では、実施例２又は３で説明した電源装置において、制御部１３が上記入力された情報に基づいて作成された出力電圧設定データが規定値を超える遷移波形になるときには上記入力を無効にする。

図６は、ＥＵＴ３への電源出力ライン５のＬ成分の影響の例の説明図である。
例えば、ＣＨ１の電源出力シーケンス波形は、０μｓｅｃから２０μｓｅｃで０Ｖから５Ｖに遷移させているが、実際のＥＵＴ３上では電源出力ライン５のＬ成分によってリンギングが発生してしまっている。
そこで、制御部１３の制御により、規定値を超える遷移波形の電源出力シーケンス波形データの入力設定をできないようにする。

図７は、規定値を超える遷移波形の電源出力シーケンス波形データの入力設定をできないように制限する処理のフローチャート図である。
この処理は、ステップ１１で入力部から電源出力シーケンス波形データが入力されると、ステップ１２で制御部は、上記入力された電源出力シーケンス波形データの始点、通過点、終点を検知して、それらのデータを直線または曲線で補間して波形データを作成し、表示部の画面上に波形を表示する。
ステップ１３で制御部は、上記入力された電源出力シーケンス波形データが予め設定された規定値を逸脱しているか否かを判断する。
上記判断のアルゴリズム例としては、入力された電源出力シーケンス波形データの各ステップの設定電圧レベルと前のステップの設定電圧レベルの差を算出し、その算出した差の絶対値が規定値を逸脱しているか否かを判断する。

例えば、ステップ１：１０μｓｅｃの設定電圧値−ステップ０：０μｓｅｃの設定電圧値、ステップ２：２０μｓｅｃの設定電圧値−ステップ１：１０μｓｅｃの設定電圧値、ステップ３：３０μｓｅｃの設定電圧値−ステップ２：２０μｓｅｃの設定電圧値を計算し、規格値内となっているか否かを判定していく。なお、この実施例の基本ステップは１０μｓｅｃとなる為、１ステップ１０μｓｅｃとなる。
また、制御部１３に入力された始点、通過点、終点の座標データから、始点−通過点、通過点−通過点、通過点−終点の各遷移時間に対する電圧レベルの遷移値の傾きを算出し、その傾きが規定値を逸脱しているか否かを判定するようにしてもよい。
こうして、逸脱しているときには上記入力された電源出力シーケンス波形データが上記規定値を超える遷移波形となっていると判断する。

ステップ１４では、ステップ１３で上記入力された電源出力シーケンス波形データが予め設定された規定値を逸脱していると判断されたとき、制御部が入力部から入力された電源出力シーケンス波形データに基づく出力電圧設定を設定できない旨のメッセージを表示部に表示し、ステップ１１の処理へ戻る。また、ステップ１３で上記入力された電源出力シーケンス波形データが予め設定された規定値を逸脱していないと判断されたとき、この処理を終了する。
このようにして、危険性のある電源出力シーケンス波形データに基づく出力電圧設定を、制御部１３の制御によって検知して排除できるので、多出力電源部２からＥＵＴ３へ危険性のある電圧設定信号を出力することを無くすことができる。

〔実施例５〕
次に、実際の試験では、ＥＵＴ３へ入力した電力波形がＥＵＴ３上でどのようになっているのかを把握する為、デジタルオシロスコープ等の測定手段が必要となるが、複数ＣＨを同時に観測するとなると、複数台のデジタルオシロスコープ、マルチメータ等の測定手段が必要となり、装置構成が増大してしまう。
また、デジタルオシロスコープ等の測定手段を用いて電源出力シーケンスを観測する場合、ＴＩＭＥ／ＤＩＶ設定等を誤ると出力シーケンスの開始から完了までを観測し損なう可能性もある。
そこで、実施例５の電源装置では、実施例１〜４で説明した電源装置において、多出力電源部２に上記供試装置に供給した各電力の電圧レベルを測定する測定手段を設ける。

図８は、この発明の実施例５の電源装置の構成を示すブロック図であり、図１と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。
この電源装置では、多出力電源部２にＥＵＴ３へ出力した各ＣＨの電力の電圧レベルを測定する電圧測定部を備えている。この電圧測定部はＥＵＴ３の任意の信号ラインを測定することも可能である。
電圧測定部は、ＥＵＴ３の電圧測定ライン６の各ＣＨとも被測定対象の電圧レベルの電圧測定信号を入力する計測アンプ等の入力アンプ２３と、その入力アンプ２３で入力した各ＣＨの電圧測定信号のアナログ信号をデジタル信号に変換し、そのデジタル信号の電圧測定信号をＰＣ１へ出力するＡ／Ｄコンバータ２２で構成される。

Ａ／Ｄコンバータ２２から信号ライン７を介して出力された電圧測定信号を電源Ｉ／Ｆ部１８によって電圧測定データにしてメモリ１７に記憶し、制御部１３は、コントローラＩ／Ｆ部１６によってメモリ１７に記憶した電圧測定データを読み出し、その電圧測定データに基づいてＥＵＴ３の電圧レベルを規定間隔でサンプリングし、そのサンプリング結果を表示部１１に表示する。
また、この電源装置は電圧測定部を備えているので、熱電対温度電圧変換器等を使用すれば、ＥＵＴ３上の実装デバイスの温度情報等もサンプリングし、制御部１３上で観測するようなことも可能になる。

このようにして、電源装置のみでＥＵＴ３の電源電圧レベルを確認できるので、システム構成を小型化及び単純化することができる。
また、出力シーケンス観測の際、コントローラ制御により、電源出力シーケンス動作中に電圧測定を行ってコントローラに電圧測定データを蓄積できるので、デジタルオシロスコープのように測定を取りこぼすようなことはなくなる。
さらに、予めＥＵＴ３の電源出力シーケンス波形を電源装置の電圧測定部によって観測してコントローラに蓄積しておき、蓄積されたデータを出力シーケンスデータとして使用することも可能になり、電源装置を電源エミュレータとして使用することも可能になる。

〔実施例６〕
次に、実施例６の電源装置では、実施例５の電源装置において、制御部１３によって上記電圧測定部によって測定された各電力の電圧レベルをサンプリングし、そのサンプリングした各電力の電圧レベルを表示する。
図９は、ＥＵＴ３の各電力の電圧レベルを測定して表示部１１に表示したモニタ画面の表示例を示す図である。
このモニタ画面には、取り込んだ電圧レベルをデジタル値とアナログ波形とで表示している。また、図１７に示すアナログ波形表示にしてもよい。

図１０は、ＥＵＴ３の各電力の電圧レベルを測定して表示部１１に表示するときの処理を示すフローチャート図である。
この処理は、ステップ２１で入力部から測定スタートの指示入力があると、ステップ２２で制御部は、入力部からの測定スタートの指示を受けると、ＤＩＯボードを制御して多出力電源部の電圧測定部で測定対象の電圧を測定させ、電圧測定部から入力される電圧測定信号のデータをＤＩＯボードのメモリへ展開する。
ステップ２３で制御部は、表示部のモニタ画面に、ＤＩＯボードのメモリに展開された測定データに基づく波形を展開して表示し、その波形の表示を更新する。
ステップ２４で制御部は入力部から測定ストップの指示入力があったか否かを判断し、測定ストップの指示がなければ、ステップ２２へ戻って上述の処理を繰り返し、測定ストップの指示があったら、この処理を終了する。
このようにして、ＤＩＯボードを経由して電圧測定部で測定したＥＵＴの電圧レベルを規定間隔でサンプリングして表示するので、システム構成を小型化且つ単純化できる。

〔実施例７〕
次に、実施例７の電源装置は、実施例５の電源装置において、制御部１３が上記測定された各電力の電圧レベルを、上記各出力電圧設定データを出力するときの同期のタイミングに合わせてメモリ１７に記憶し、その記憶された各電力の電圧レベルを表示部１１に表示する。
図１１は、実施例７の電源装置における出力シーケンスモニタの処理を示すフローチャート図である。
この処理は、ステップ３１で入力部から８ＣＨ分の電源出力シーケンス波形データが入力されると、その電源出力シーケンス波形データをコントローラ部の制御部に出力する。ステップ３２で入力部からシーケンススタートの指示が入力されると、その指示を制御部に出力する。

電源出力シーケンス波形データは、８ＣＨの各ＣＨ毎の始点、通過点、終点からなり、ユーザは入力部１０を用いてそれぞれ入力することができる。
制御部１３は、その入力された各電源出力シーケンス波形データの始点、通過点、終点を直線式で補間してシーケンス波形の表示データを生成し、その表示データに基づいて各ＣＨの波形を表示部１１に表示する。
図３に示すように、例えば、ＣＨ１〜４の各電源出力シーケンス波形データの始点、通過点、終点を入力することにより、その各データに基づくＣＨ１〜４の出力電力の波形を表示する。各電源出力シーケンス波形データにおいて通過点は複数個入力できる。

図１１のステップ３３では、制御部がシーケンススタートの指示の入力を検知すると、上記入力された電源出力シーケンス波形データから時系列にＤ／Ａコンバータに設定するテーブルデータである出力電圧設定データ（それぞれ異なる電圧の出力を設定する８ＣＨ分のデータ）を生成して出力し、ＤＩＯボードのコントローラＩ／Ｆ部の制御により、制御部で生成されたテーブルデータをメモリへ転送して記憶（保持）する。
上記電源シーケンス波形データから生成されたテーブルデータは、図４に示すように、例えば、Ｄ／Ａコンバータへ１０μｓｅｃの基本ステップ毎に電圧設定をする場合、１０μｓｅｃ周期の電圧設定データとなる。
図１１のステップ３４では、制御部の制御により、電源Ｉ／Ｆ部がメモリ内のテーブルデータを読み出し、そのテーブルデータに基づく電圧設定信号を基本ステップ毎に同期させて多出力電源部のＤ／Ａコンバータへ出力する。

こうして、シーケンススタートから１０μｓｅｃの基本ステップ時間毎に、多出力電源部２のＤ／Ａコンバータ２０にＣＨ１〜８の電圧設定がされる。
例えば、図４に示したＣＨ１〜４の出力電圧レベルを用いた場合、最初の基本ステップで多出力電源部２へ転送されるデジタルデータは、ＣＨ１：０Ｖ，ＣＨ２：０Ｖ，ＣＨ３：０Ｖ，ＣＨ４：０Ｖである。
図１１のステップ３５では、多出力電源部のＤ／Ａコンバータは、ＰＣから取り込んだテーブルデータ（電圧設定信号）のデジタルデータをアナログ電圧信号に変換し、それぞれ各チャンネルの増幅アンプで増幅することにより、それぞれ異なる電圧の電力を生成して電源出力ラインを介して各チャンネル毎の電力としてＥＵＴへ出力する。
ステップ３６では、制御部は、多出力電源部内の電圧測定部から入力される電圧測定信号に基づくデータをＤＩＯボード内のメモリに記憶する。

ステップ３７では、制御部がシーケンス出力完了か否かを判断し、ＤＩＯボード内のメモリに展開されたテーブルデータを全てを出力し終えていなくて、シーケンス出力完了でないと判断したら、ステップ３４へ戻って上述の処理を繰り返す。
ステップ３７の判断で、ＤＩＯボード内のメモリに展開されたテーブルデータを全てを出力し終えてシーケンス出力完了と判断すると、ステップ３８で制御部はＤＩＯボード内のメモリに記憶された電圧測定信号のデータに基づく波形を展開し、表示部のモニタ画面に出力シーケンス観測結果として表示し、この処理を終了する。
このようにして、出力シーケンス観測の際、コントローラ制御により電源出力シーケンスと同じ同期ステップで測定データを全て蓄積できるので、デジタルオシロスコープのように測定を取りこぼすようなことはなくなる。

〔実施例８〕
次に、ＥＵＴの製品評価を行う際、製品の電源部を切り離す前に、実際の電源波形がどのようになっているか確認し、その電源波形を基本に評価を実施すると、その電源波形を真似てユーザが制御プログラムへ入力する必要があり、複数ＣＨとなると手間と時間を要する。
そこで、実施例８の電源装置は、実施例７の電源装置において、制御部１３が、上記記憶した各出力電圧設定データを編集し、その記憶した各出力電圧設定データを読み出して出力することにより、予め製品電源部の１ＣＨ以上の電源出力を測定してコントローラへ蓄積しておき、出力シーケンス波形として活用することができる。

図１２と図１３は、請求項８の電源装置のコントローラ部の構成を示すブロック図である。
図１２に示すように、制御部１３は、シーケンス入力／表示制御部３０、シーケンス入力画面／出力テーブル変換部３１、入力テーブル／モニタ画面変換部３２、モニタ画面表示制御部３３、入力テーブル／シーケンス入力画面変換部３４からなる。
制御部１３は、シーケンス入力／表示制御部３０が入力部１０から入力される電源出力シーケンス波形データを入力し、その画面座標データを画面座標データ記憶部８に記憶すると共に、シーケンス入力画面／出力テーブル変換部３１へ出力し、表示部１１にその座標データに基づく波形を表示する。

シーケンス入力画面／出力テーブル変換部３１は、シーケンス入力／表示制御部３０から入力した画面座標データを出力電圧設定データの出力テーブルデータに変換し、ＤＩＯボード１４へ出力する。ＤＩＯボード１４はその出力テーブルデータをメモリに記憶し、Ｄ／Ａコンバータ２０へ出力する。
一方、ＤＩＯボード１４はＡ／Ｄコンバータ２２から電圧測定データを入力すると、その電圧測定データを入力テーブルデータとして制御部１３の入力テーブル／モニタ画面変換部３２と入力テーブル／シーケンス入力画面変換部３４へ出力する。
入力テーブル／モニタ画面変換部３２は、その入力テーブルデータを画面座標データに変換し、モニタ画面表示制御部３３へ出力する。

入力テーブル／シーケンス入力画面変換部３４は、その入力テーブルデータを画面座標データに変換し、シーケンス入力／表示制御部３０に出力する。
シーケンス入力／表示制御部３０は、その画面座標データに基づく波形を表示部１１に表示し、その画面座標データを画面座標データ記憶部８に記憶する。
モニタ画面表示制御部３３は、入力した画面座標データを画面座標データ記憶部９に記憶すると共に、表示部１１にその画面座標データに基づく波形を表示する。
この制御部１３は、入力部１０からの入力操作によって画面座標データ記憶部８，９に記憶された画面座標データを編集する処理も行う。

次に、図１３によって複数ＣＨの製品電源シーケンスエミュレート処理例を説明する。
ステップ（図中「Ｓ」で示す）４１で予め電源発生部を切り離す前のＥＵＴの電源シーケンス波形を観測し、ＤＩＯボード１４によってＡ／Ｄコンバータ２２から電圧測定信号を入力し、ＤＩＯボード内のメモリ１７に蓄える。メモリ１７に蓄えられた入力テーブルデータは入力テーブル／シーケンス入力画面変換部３４によって画面座標データに変換してシーケンス入力／表示制御部３０を介して画面座標データ記憶部８に記憶する。
ステップ４２では、シーケンス入力／表示制御部３０によって画面座標データ記憶部８に記憶された画面座標データに基づくシーケンス波形を表示部１１のシーケンス入力画面に表示させ、試験に不必要なノイズや、測定誤差を取り除いたり、電源系の立上りシーケンスを組替えたり編集しても良い。

ステップ４３では、ＥＵＴの電源発生部を切り離し、プログラム電源装置から電源を供給する環境を準備して、入力部１０からシーケンススタートが入力されれば、シーケンス／入力表示制御部３０が画面座標データ記憶部８に記憶された画面座標データを読み出してシーケンス入力画面／出力テーブル変換部３１へ出力し、シーケンス入力画面／出力テーブル変換部３１はその画面座標データを出力テーブルデータに変換してＤＩＯボード１４を介して多出力電源部のＤ／Ａコンバータ２０へ出力する。こうして、多出力電源部によって実際のＥＵＴの電源シーケンスをエミュレート可能になる。

このようにして、コントローラへ蓄積したシーケンス波形データに基づいて他の出力シーケンス波形を入力することができるので、実際のＥＵＴの電源出力波形をエミュレートすることができ、出力シーケンス波形入力作業を排除してユーザの作業工数を大幅に減らすことができる。

〔実施例９〕
次に、試験では、ＥＵＴ３へ入力した電力の電流レベルを把握する為、デジタルオシロスコープ、電流プローブ等の測定手段が必要となるが、複数ＣＨを同時に観測するとなると、複数台のデジタルオシロスコープ、マルチメータ等の測定手段が必要となり、装置構成が増大してしまう。
そこで、実施例９の電源装置では、実施例５で説明した電源装置において、多出力電源部２に上記供試装置に供給した各電力の電流レベルを測定する測定手段を設ける。

図１４は、この発明の実施例９の電源装置の構成を示すブロック図であり、図１及び図８と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。
この電源装置では、多出力電源部２内にＥＵＴ３へ出力した各ＣＨの電力の電流レベルを測定する電流測定部を備えている。
電流測定部は、各出力ＣＨとＥＵＴ３の間に実装されるホールセンサＩＣや電流測定アンプ等の電流センサ４３によって電流／電圧変換したアナログ信号を電流測定ライン４２を介して入力する計測アンプ等の入力アンプ４１と、その入力アンプ４１で入力した各ＣＨの電流測定信号のアナログ信号をデジタル信号に変換し、そのデジタル信号の電圧測定信号を信号ライン４４を介してＰＣ１へ出力するＡ／Ｄコンバータ４０で構成される。

Ａ／Ｄコンバータ４０から信号ライン４４を介して出力された電流測定信号を電源Ｉ／Ｆ部１８によって電流測定データにしてメモリ１７に記憶し、制御部１３は、コントローラＩ／Ｆ部１６によってメモリ１７に記憶した電流測定データを読み出し、その電流測定データに基づいてＥＵＴ３の電流レベルを規定間隔でサンプリングし、そのサンプリング結果を表示部１１に表示する。
このようにして、電源装置のみでＥＵＴ３の電源電圧レベルだけでなくＥＵＴ３へ入力する各ＣＨの電流レベルを確認できるので、システム構成を小型化及び単純化することができる。

〔実施例１０〕
次に、実施例１０の電源装置では、実施例６の電源装置において、制御部１３によって上記電圧測定部及び上記電流測定部によってそれぞれ測定された各電力の電圧レベルと電流レベルをサンプリングし、表示する。
図１５は、ＥＵＴ３の各電力の電圧レベルと電流レベルを測定して表示部１１に表示したモニタ画面の表示例を示す図である。
このモニタ画面には、取り込んだ電圧レベルと電流レベルを表示している。

図１６は、ＥＵＴ３の各電力の電圧レベルと電流レベルを測定して表示部１１に表示するときの処理を示すフローチャート図である。
この処理は、ステップ５１で入力部から測定スタートの指示入力があると、ステップ５２で制御部は、入力部からの測定スタートの指示を受けると、ＤＩＯボードを制御して多出力電源部の電圧測定部で測定対象の電圧を測定させ、電流測定部で測定対象の電流を測定させ、電圧測定部から入力される電圧測定信号のデータと電流測定部から入力される電流測定信号のデータとをＤＩＯボードのメモリへ展開する。

ステップ５３で制御部は、表示部のモニタ画面に、ＤＩＯボードのメモリに展開された測定データに基づく電圧と電流の各波形を展開して表示し、その波形の表示を更新する。
ステップ５４で制御部は入力部から測定ストップの指示入力があったか否かを判断し、測定ストップの指示がなければ、ステップ５２へ戻って上述の処理を繰り返し、測定ストップの指示があったら、この処理を終了する。
このようにして、ＤＩＯボードを経由して電圧測定部で測定したＥＵＴの電圧レベルと電流測定部で測定したＥＵＴの電流レベルとを規定間隔でサンプリングして表示するので、システム構成を小型化且つ単純化できる。

この発明による電源装置は、各種の電子機器の試験用電源やパターンジェネレータの全般に適用することができる。

この発明の実施例１の電源装置の構成を示すブロック図である。 図１に示す電源装置における電源供給処理を示すフローチャート図である。 電源出力シーケンス波形データの説明図である。 電源シーケンス波形データに基づいて生成されたテーブルデータの一例を示す図である。 出力電圧設定データ中に曲線を設けるときの操作例の説明図である。

図１に示すＥＵＴ３への電源出力ライン５のＬ成分の影響の例の説明図である。 規定値を超える遷移波形の電源出力シーケンス波形データの入力設定をできないように制限する処理のフローチャート図である。 この発明の実施例５の電源装置の構成を示すブロック図である。 図８に示すＥＵＴ３の各電力の電圧レベルを測定して表示部１１に表示したモニタ画面の表示例を示す図である。

図８に示すＥＵＴ３の各電力の電圧レベルを測定して表示部１１に表示するときの処理を示すフローチャート図である。 この発明の実施例７の電源装置における出力シーケンスモニタの処理を示すフローチャート図である。 この発明の請求項８の電源装置のコントローラ部の構成を示すブロック図である。 同じくこの発明の請求項８の電源装置のコントローラ部の構成を示すブロック図である。

この発明の実施例９の電源装置の構成を示すブロック図である。 図１４に示すＥＵＴ３の各電力の電圧レベルと電流レベルを測定して表示部１１に表示したモニタ画面の表示例を示す図である。 図１４に示すＥＵＴ３の各電力の電圧レベルと電流レベルを測定して表示部１１に表示するときの処理を示すフローチャート図である。 図８に示すＥＵＴ３の各電力の電圧レベルを測定して表示部１１に表示したモニタ画面の他の表示例を示す図である。

符号の説明

１：ＰＣ ２：多出力電源部 ３：ＥＵＴ ４，７，４４：信号ライン ５：電源出力ライン ６：電圧測定ライン ８，９：画面座標データ記憶部 １０：入力部 １１：表示部 １２：コントローラ部 １３：制御部 １４：ＤＩＯボード １５：内部バス １６：コントローラＩ／Ｆ部 １７：メモリ １８：電源Ｉ／Ｆ部 ２０：Ｄ／Ａコンバータ ２１：増幅アンプ ２２，４０：Ａ／Ｄコンバータ ２３，４１：入力アンプ ３０：シーケンス入力／表示制御部 ３１：シーケンス入力画面／出力テーブル変換部 ３２：入力テーブル／モニタ画面変換部 ３３：モニタ画面表示制御部 ３４：入力テーブル／シーケンス入力画面変換部 ４２：電流測定ライン ４３：電流センサ

Claims (10)

1. 始点、通過点、終点によって表される波形データに基づいて作成され、それぞれ異なる変化の電圧の出力を設定する複数の出力電圧設定データを保持する手段と、該手段に保持された各出力電圧設定データを同期させて出力する手段と、該手段によって出力された各出力電圧設定データに基づいてそれぞれ異なる変化の電圧の電力を生成して外部に接続された供試装置に供給する手段とを備えたことを特徴とする電源装置。
2. 請求項１記載の電源装置において、前記各出力電圧設定データを作成するのに必要な情報を入力する手段と、該手段によって入力された情報に基づいて前記各出力電圧設定データを作成する手段とを設けたことを特徴とする電源装置。
3. 請求項２記載の電源装置において、前記各出力電圧設定データの中から曲線を設ける出力電圧設定データを選択し、該出力電圧設定データ中に設ける曲線の情報を入力する手段と、該手段によって入力された情報に基づいて前記選択された出力電圧設定データ中に曲線を設ける手段とを設けたことを特徴とする電源装置。
4. 請求項２又は３記載の電源装置において、前記入力された情報に基づいて作成された出力電圧設定データが規定値を超える遷移波形になるときには前記入力を無効にする手段を設けたことを特徴とする電源装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電源装置において、前記供試装置に供給した各電力の電圧レベルを測定する測定手段を設けたことを特徴とする電源装置。
6. 請求項５記載の電源装置において、前記測定手段によって測定された各電力の電圧レベルをサンプリングする手段と、該手段によってサンプリングした各電力の電圧レベルを表示する手段とを設けたことを特徴とする電源装置。
7. 請求項５記載の電源装置において、前記測定手段によって測定された各電力の電圧レベルを、前記各出力電圧設定データを出力するときの同期のタイミングに合わせて記憶する手段と、該手段によって記憶された各電力の電圧レベルを表示する手段とを設けたことを特徴とする電源装置。
8. 請求項７記載の電源装置において、前記記憶した各出力電圧設定データを編集する手段と、前記記憶した各出力電圧設定データを読み出して出力する手段とを設けたことを特徴とする電源装置。
9. 請求項５記載の電源装置において、前記供試装置に供給した各電力の電流レベルを測定する測定手段を設けたことを特徴とする電源装置。
10. 請求項５記載の電源装置において、前記測定手段によって測定された各電力の電流レベルをサンプリングする手段と、該手段によってサンプリングした各電力の電流レベルを表示する手段とを設けたことを特徴とする電源装置。

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