JPH0619311Y2 - 電子負荷装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は電子をトランジスタで熱に変換して消費させる
電子負荷装置に係り、特に入力の開閉スイッチの改良に
関する。

〔考案の技術的背景とその問題点〕

電子負荷装置は、電池又は直流の電源装置の負荷抵抗器
として固定の抵抗器や摺動抵抗器の代わりに使用される
ものである。

電池や直流の電源装置を試験する場合、実際の使用状態
で試験することが最も望ましいが、いろいろな事態を考
えると、例えば実際の使用状態では滅多に発生しない事
態も考えられる為、擬似的にそのような事態を作り出し
て試験する必要がある。

従来、これらの負荷抵抗器として大型の巻線抵抗器、あ
るいはカーボンバイル等を使用していたが、これらは単
に電源装置等の静的な特性試験のみを目的とするもの
で、応答速度等の試験となる動的な特性試験はできず、
特に近年のように優れた特性を要求される電子機器用等
の電源装置の試験をする場合、電子負荷装置が最も適し
ていることになり、静特性，動特性の両方の試験が可能
でありかつ、動特性においては広い応用性を有する負荷
装置と言うことができる。

従って、抵抗素子となるものをトランジスタ等の能動素
子の内部抵抗で実現する電子的な負荷抵抗器と言うこと
ができる。

上記に説明した電子負荷装置の回路構成の代表的なもの
は第２図，第３図に示されるものである。

第２図は従来の電子負荷装置の一例を示すブロック図で
ある。図中１は、たとえば試験を行なう電源、２，３は
電子負荷装置の試験端子である。そして試験端子２，３
間に入力の開閉スイッチ４、負荷トランジスタ５のコレ
クタ・エミッタ間および電流検出抵抗６を直列に接続し
ている。そして電流検出抵抗６とトランジスタ５のエミ
ッタとの接続点を差動増幅器７の反転入力へ与える。ま
た電流検出抵抗６と試験端子３との接続点を基準電位に
接続している。そして基準電源８の負荷を上記試験端子
３に接続し、正極を可変抵抗９の一端に接続し、さらに
この可変抵抗９の他端を上記試験端子３に接続する。そ
して可変抵抗９の摺動子を差動増幅器７の非反転入力に
接続する。

このようにすれば試験端子２，３間に適宜な電源１を接
続して開閉スイッチ４を閉成すれば電源１の電流はトラ
ンジスタ５で消量される。またこの場合、可変抵抗９の
摺動子の位置に応じて任意に得られる設定電圧Ｖ_ｒと電
流検出抵抗６の検出電圧Ｖ_ｓとを差動増幅器７で比較
し、この差分に応じてトランジスタ５のベース電流を制
御する。すなわちトランジスタ５を流れる電流を可変抵
抗９の設定電圧Ｖ_ｒに応じて任意に可変することができ
る。

しかしながらこのようなものでは試験端子２，３間に電
源１を逆極性に接続しても保護機能は全くない。このた
めトランジスタ５が破壊される虞もある。

このために、たとえば第３図に示すように開閉スイッチ
４に直列にダイオード１０を接続して電源１の逆接続に
対して保護するようにしたものもある。

しかしながらこのようなものではダイオード１０で発生
する順方向電圧降下Ｖ_ｆは電力ロスとなり合理的でな
い。またトランジスタ５に加わる過電圧に対しては保護
することはできない。このために開閉スイッチ４にトリ
ップ付ノーヒューズブレーカー、電磁リレー等が用いら
れているが、このようにしても保護動作時の開路に要す
る時間は保護目的に対して長く、接点のチャッタリン
グ、アークの発生等の問題がある。

〔考案の目的〕

本考案は上記の事情に鑑みてなされたもので電源の逆接
続に対して、確実に保護することができ、開閉時の応答
時間が短く、チャタリング、アーク等の発生もない電子
負荷装置を提供することを目的とするものである。

〔考案の概要〕

すなわち本考案は負荷用のトランジスタに直列に接続す
る開閉スイッチとしてサイリスタを用い、かつこのサイ
リスタを過電圧、過電流の検出時にも開路することを特
徴とするものである。

〔考案の実施例〕

以下本考案の一実施例を第２図、第３図と同一部分に同
一符号を付与して第１図に示すブロック図を参照して詳
細に説明する。第１図において１１は試験端子２とトラ
ンジスタ５との間に介挿したサイリスタである。そして
１２はサイリスタ制御回路で、外部からのスイッチオン
の指令によりサイリスタ１１のゲートへ点弧信号を与
え、また外部からのスイッチオフの指令、過電圧検出
時、過電流の検出時にそれぞれ点弧信号を消勢するとと
もにトランジスタ５のベース電流を遮断してオフさせ
る。

このようにすれば、試験端子２，３間に適宜な電源１を
接続してサイリスタ１１をオンすれば、電源１の電流は
トランジスタ５で消費される。またこの場合、可変抵抗
９の摺動子の位置に応じて任意に得られる設定電圧Ｖｒ
と電流検出抵抗６の検出電圧Ｖｓとを差動増幅器７で比
較し、この差分に応じてトランジスタ５のベース電流を
制御する。すなわちトランジスタ５を流れる電流を可変
抵抗９の設定電圧Ｖｒに応じて任意に可変することがで
きる。したがって、設定電圧Ｖｒの変化はトランジスタ
５を流れる電流を変化させることになり、トランジスタ
５は電子的な可変抵抗器として機能する。

このような構成であれば試験端子２，３間に電源１を接
続すれば可変抵抗９の設定電圧Ｖ_ｒに応じて任意の電流
をトランジスタ５で消費させることができる。そして、
トランジスタ５に直列に介挿したサイリスタ１１をサイ
リスタ制御回路１２でオン、オフ制御することができ
る。また過電圧、過電流の検出時にもサイリスタ制御回
路１２によりサイリスタ１１をオフさせ確実に保護動作
を行なうことができる。

そしてサイリスタ１１により電源の逆接続に対して確実
に保護することができ、オン、オフ動作時にチャタリン
グ、アーク等が発生することもない。さらに機械的な接
点に比して開閉時の応答も遥かに高速で確実な保護動作
を行なうことができる。

尚．上記実施例において．サイリスタとして．例えばゲ
ート・ターン・オフ・サイリスタ（Ｇ．Ｔ．Ｏ）を用い
ることができる。このゲート・ターン・オフ・サイリス
タ（Ｇ．Ｔ．Ｏ）は．周知のように．ゲートに加える信
号により．オン（ＯＮ）あるいはオフ（ＯＦＦ）両方の
状態を得ることができる。

〔考案の効果〕

以上のように本考案によれば電源の逆接続に対して確実
に保護することができ、開閉の応答が高速でチャタリン
グ、アーク等の発生もない開閉スイッチを有する電子負
荷装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すブロック図、第２図、
第３図は従来の各別の電子負荷装置を示すブロック図で
ある。 １……電源、２，３……試験端子、５……トランジス
タ、６……電流検出抵抗、７……差動増幅器、８……基
準電源、９……可変抵抗、１１……サイリスタ、１２…
…サイリスタ制御回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】試験端子間にコレクタ・エミッタを接続し
   た負荷用のトランジスタと、この負荷用のトランジスタ
   と試験端子との間に介挿した電流検出抵抗と、この電流
   検出抵抗の端子間電圧と任意に設定した設定電圧とを比
   較して上記負荷用のトランジスタのベースへ与える差動
   増幅器と、上記試験端子と上記負荷用のトランジスタの
   コレクタとの間に介挿したゲート・ターン・オフ・サイ
   リスタと、このゲート・ターン・オフ・サイリスタをオ
   ン・オフ制御するとともに試験端子に接続される電源の
   過電圧もしくは過電流時にも上記ゲート・ターン・オフ
   ・サイリスタをオフさせるサイリスタ制御回路とを具備
   することを特徴とする電子負荷装置。