JPH0717272Y2 - スイッチング電源の検査装置 - Google Patents
スイッチング電源の検査装置Info
- Publication number
- JPH0717272Y2 JPH0717272Y2 JP1987171570U JP17157087U JPH0717272Y2 JP H0717272 Y2 JPH0717272 Y2 JP H0717272Y2 JP 1987171570 U JP1987171570 U JP 1987171570U JP 17157087 U JP17157087 U JP 17157087U JP H0717272 Y2 JPH0717272 Y2 JP H0717272Y2
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- Japan
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- voltage
- power supply
- switching power
- smoothing capacitor
- switch
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- Dc-Dc Converters (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
Description
本考案は、スイッチング電源の停電時の出力保持時間を
測定する検査装置に係り、特に簡単な構成の装置を提供
するものに関する。
測定する検査装置に係り、特に簡単な構成の装置を提供
するものに関する。
スイッチング電源は、例えば電子式制御装置の動力用と
して使用される。この様な用途では、停電時にはデータ
の退避などをして復旧の際に円滑に動作を再開する必要
がある。そこで、スイッチング電源も停電時に出力電圧
をある時間保持して、停電対策動作を支援することが必
要である。 第３図は停電時のスイッチング電源の波形図である。入
力として商用のAC電源が使用され、出力として＋5,＋24
Voltなどの各種の安定化した直流電圧が付加に供給され
る。図中、AC電源に停電が発生すると、直流出力電圧
は出力保持時間tHだけ所定の許容範囲内の直流電圧を
供給し、その後電圧は低減し零となる。 第４図は従来のスイッチング電源の検査装置の構成図で
ある。図中、被検査物DUT（device under test）である
スイッチング電源に、AC電源を接続している。そして被
検査物に負荷（1oad）を接続し、AC電源をオフして出力
保持時間tHをタイマを介して測定している。
して使用される。この様な用途では、停電時にはデータ
の退避などをして復旧の際に円滑に動作を再開する必要
がある。そこで、スイッチング電源も停電時に出力電圧
をある時間保持して、停電対策動作を支援することが必
要である。 第３図は停電時のスイッチング電源の波形図である。入
力として商用のAC電源が使用され、出力として＋5,＋24
Voltなどの各種の安定化した直流電圧が付加に供給され
る。図中、AC電源に停電が発生すると、直流出力電圧
は出力保持時間tHだけ所定の許容範囲内の直流電圧を
供給し、その後電圧は低減し零となる。 第４図は従来のスイッチング電源の検査装置の構成図で
ある。図中、被検査物DUT（device under test）である
スイッチング電源に、AC電源を接続している。そして被
検査物に負荷（1oad）を接続し、AC電源をオフして出力
保持時間tHをタイマを介して測定している。
しかし従来装置では、次の問題点がある。 AC電源には、定電圧精度が高いものを必要として、設
備費が高くなりがちである。 出力保持時間tHは一般的に20msec程度なので、タイマ
が停電に合わせて立上がる精度をmsecオーダとしなけれ
ばならず、AC電源とタイマの間に同期を取るための通信
機能が必要となることは設備費を更に高くする。 そこで、同じ定電圧精度であってもAC電源に比較して安
価な直流電源を用いることが考えられる。しかし、スイ
ッチング電源のAC電源用入力端子に直接直流電源を接続
すると、整流平滑化回路におけるダイオードの順電圧降
下やノイズフィルタ等の付加回路により電圧変動が生じ
て、折角定電圧精度の高い直流電源を用いても、出力保
持時間の測定が精度良く行えないという問題点があっ
た。 本考案はこのような問題点を解決したもので、定電圧精
度の高い直流電源を用いて出力保持時間の測定が精度良
く行えるスイッチング電源の検査装置を提供することを
目的とする。
備費が高くなりがちである。 出力保持時間tHは一般的に20msec程度なので、タイマ
が停電に合わせて立上がる精度をmsecオーダとしなけれ
ばならず、AC電源とタイマの間に同期を取るための通信
機能が必要となることは設備費を更に高くする。 そこで、同じ定電圧精度であってもAC電源に比較して安
価な直流電源を用いることが考えられる。しかし、スイ
ッチング電源のAC電源用入力端子に直接直流電源を接続
すると、整流平滑化回路におけるダイオードの順電圧降
下やノイズフィルタ等の付加回路により電圧変動が生じ
て、折角定電圧精度の高い直流電源を用いても、出力保
持時間の測定が精度良く行えないという問題点があっ
た。 本考案はこのような問題点を解決したもので、定電圧精
度の高い直流電源を用いて出力保持時間の測定が精度良
く行えるスイッチング電源の検査装置を提供することを
目的とする。
このような目的を達成する本考案は、入力される交流信
号を整流回路11と平滑用コンデンサ12により直流化し、
この直流電圧VcをトランスＴの一次側に入力すると共に
当該直流電流をスイッチング素子13によりオンオフし、
当該トランスの二次側に誘起されるスイッチング信号を
二次側整流平滑化回路15,16により直流化して負荷に所
定電圧の直流電圧Voutを供給すると共に、この直流電圧
が当該所定電圧となるように前記スイッチング素子にオ
ンオフ制御信号を出力する制御部14,17を有するスイッ
チング電源10を検査する装置であって、次の構成とした
ものである。 即ち、検査装置として、抵抗R1と、この抵抗と並列に接
続されたスイッチSW1と電圧が調整可能な直流電源E1よ
りなる直列回路と、当該抵抗と当該平滑用コンデンサの
両端とを接続する手段と、当該抵抗に発生する電圧を測
定する手段とを有している。 更に、個別項目の検査用に、当該スイッチをオンして前
記平滑用コンデンサを所定電圧E1に充電する第１の工程
と、当該スイッチをオフして前記平滑用コンデンサの蓄
電電圧がしきい値電圧VRまで低下する時間tCを測定する
第２の工程と、この放電時定数と前記抵抗の抵抗値から
当該平滑用コンデンサの容量Ｃを演算する第３の工程を
有するコンデンサ検査手段20と、前記直流電源の直流電
圧として最低規格電圧Vregを選定して当該スイッチをオ
ンし、前記スイッチング電源の直流出力電圧を読み込ん
で、この直流出力電圧が所定の許容範囲内にあるか検査
する最低レギュレーション電圧検査手段30とを有してい
る。そして、このコンデンサ検査手段で求めた平滑用コ
ンデンサの容量と、最低レギュレーション電圧検査手段
で求めた最低レギュレーション電圧から、前記スイッチ
ング電源の出力保持時間（tH）を次の演算式： tH＝（Ｃ・η・Pout）・（Vc 2−Vreg 2）/2 （ここで、Poutは前記スイッチング電源の出力容量、η
は効率） により求める演算手段とを具備することを特徴としてい
る。
号を整流回路11と平滑用コンデンサ12により直流化し、
この直流電圧VcをトランスＴの一次側に入力すると共に
当該直流電流をスイッチング素子13によりオンオフし、
当該トランスの二次側に誘起されるスイッチング信号を
二次側整流平滑化回路15,16により直流化して負荷に所
定電圧の直流電圧Voutを供給すると共に、この直流電圧
が当該所定電圧となるように前記スイッチング素子にオ
ンオフ制御信号を出力する制御部14,17を有するスイッ
チング電源10を検査する装置であって、次の構成とした
ものである。 即ち、検査装置として、抵抗R1と、この抵抗と並列に接
続されたスイッチSW1と電圧が調整可能な直流電源E1よ
りなる直列回路と、当該抵抗と当該平滑用コンデンサの
両端とを接続する手段と、当該抵抗に発生する電圧を測
定する手段とを有している。 更に、個別項目の検査用に、当該スイッチをオンして前
記平滑用コンデンサを所定電圧E1に充電する第１の工程
と、当該スイッチをオフして前記平滑用コンデンサの蓄
電電圧がしきい値電圧VRまで低下する時間tCを測定する
第２の工程と、この放電時定数と前記抵抗の抵抗値から
当該平滑用コンデンサの容量Ｃを演算する第３の工程を
有するコンデンサ検査手段20と、前記直流電源の直流電
圧として最低規格電圧Vregを選定して当該スイッチをオ
ンし、前記スイッチング電源の直流出力電圧を読み込ん
で、この直流出力電圧が所定の許容範囲内にあるか検査
する最低レギュレーション電圧検査手段30とを有してい
る。そして、このコンデンサ検査手段で求めた平滑用コ
ンデンサの容量と、最低レギュレーション電圧検査手段
で求めた最低レギュレーション電圧から、前記スイッチ
ング電源の出力保持時間（tH）を次の演算式： tH＝（Ｃ・η・Pout）・（Vc 2−Vreg 2）/2 （ここで、Poutは前記スイッチング電源の出力容量、η
は効率） により求める演算手段とを具備することを特徴としてい
る。
本考案において、スイッチング電源の出力保持時間の検
査に当たり、平滑用コンデンサの容量とスイッチング電
源の最低レギュレーション電圧とを測定し、演算により
間接的に出力保持時間を測定している。コンデンサ検査
手段は、放電時定数を測定することにより間接的に平滑
用コンデンサの容量を測定して、良否の判断をしてい
る。最低レギュレーション電圧検査手段は、スイッチン
グ電源が負荷に出力電圧を安定化して供給できる最低直
流入力電圧を測定し、当該スイッチング電源の出力安定
化の能力を検査する。ここでは、直流電圧源を用いてい
るので、AC電源に比較して高精度の出力電圧が容易に得
られる。
査に当たり、平滑用コンデンサの容量とスイッチング電
源の最低レギュレーション電圧とを測定し、演算により
間接的に出力保持時間を測定している。コンデンサ検査
手段は、放電時定数を測定することにより間接的に平滑
用コンデンサの容量を測定して、良否の判断をしてい
る。最低レギュレーション電圧検査手段は、スイッチン
グ電源が負荷に出力電圧を安定化して供給できる最低直
流入力電圧を測定し、当該スイッチング電源の出力安定
化の能力を検査する。ここでは、直流電圧源を用いてい
るので、AC電源に比較して高精度の出力電圧が容易に得
られる。
以下図面を用いて、本考案を説明する。 第１図は、本考案の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。図において、10はスイッチング電源で、入力端子in
putから交流信号を入力し出力端子outputから安定化し
た直流電圧を接続される負荷に供給する。接地端子Ｇは
入力端子inputの基準電圧端子Ｎとは独立に設けてあ
る。20はコンデンサ検査手段、30は最低レギュレーショ
ン電圧検査手段で、それぞれスイッチング電源10の検査
に使用する。 次にスイッチング電源10の詳細を説明する。11は入力端
子から入る交流電圧を整流する整流回路、12はこの整流
回路11の信号を平滑化する平滑用コンデンサで、直流電
圧Vcが保持されて、トランスＴの一次側に供給されてい
る。13はトランジスタやFET等のスイッチング素子で、
一次側に印加される電圧をスイッチングしている。14は
スイッチング素子13に制御信号を供給するPWM（pulse w
idth modulation）制御部で、スイッチングの周期は可
変になっている。15はトランスＴの二次側に現れたスイ
ッチング信号を整流するダイオード、16は平滑化するキ
ャパシタである。17はキャパシタ16から提供される出力
電圧を入力し、基準電圧Vrefと比較して出力電圧が一定
に保持されるようにPWM制御部14に制御信号を供給する
安定化回路である。 次に検査用の構成に付いて説明する。検査用端子testが
スイッチング電源10に設けられており、平滑用コンデン
サ12の両端と接続されている。電圧が調節可能な直流電
源E1と抵抗R1とスイッチSW1とが直列にループをなすご
とく接続されており、抵抗R1の両端に設けられた端子は
検査用端子testと接続される。好ましくは、この接続と
連動してAC入力が切れるように構成するとよい。コンデ
ンサ検査手段20はスイッチSW1のオンオフを制御すると
共に抵抗R1の電圧を監視している。最低レギュレーショ
ン電圧検査手段30は直流電源E1の電圧を調整すると共に
出力端子outputの電圧を監視している。 このように構成された装置の動作を次に説明する。第２
図は出力保持時間tHの測定説明図である。コンデンサ検
査手段20はスイッチSW1をオンして平滑用コンデンサ12
を所定の電圧E1に充電する。次にオフして電圧の低下を
測定し、電圧E1と放電時定数tCを定めるための所定の割
合いにある電圧VRとなった時刻を測定し、次にこの放電
時定数tCと抵抗値R1から平滑用コンデンサ12の容量を求
める。コンデンサが劣化すると容量が低下するので、容
量を測定して逆に正常であることを確認する。 具体的には、平滑用コンデンサ12の容量測定は次式を用
いる。 tC＝Ｃ・R1・ln（VR/E1） （１） ここで、抵抗R1と電圧E1,VRを固定すれば、放電時定数t
Cと平滑用コンデンサの容量Ｃは比例するから、放電時
定数tCより容量Ｃは一義的に定まる。従来例では、AC電
源のオフとタイマの計時開始の同期を取るために通信機
能が必要であったが、この実施例ではスイッチSW1をオ
ンするタイミングに連動して計時を開始し、電圧VRとな
るタイミングで計時を終了させているので、通信機能を
設ける必要がない。 最低レギュレーション電圧検査手段30は電圧E1として最
低基準電圧Vregを供給して、出力電圧が所定の規格の範
囲内（例えば誤差１％以内）にあるか否かを検査する。
この性能が、安定化回路17の働きの検査に役立つ。 出力保持時間tHと平滑用コンデンサの容量Ｃ及び最低基
準電圧Vregとの関係は次式で表わされる。 tH（Ｃ・η／Pout） ・（Vc 2−Vreg 2）/2 （２） ここで、Poutは電源の出力容量（Ｗ）、ηはコンバータ
部の効率で、Poutは接続される負荷条件により定まり、
ηはコンバータ部が定まるとほぼ一定であり、平滑用コ
ンデンサ12の端子間電圧Vcは入力電圧が定まるとほぼ一
定となる。この結果、平滑用コンデンサの容量Ｃと最低
基準電圧Vregを検査することにより、出力保持時間tHを
保証することができる。 なお、コンデンサ検査手段20及び最低レギュレーション
電圧検査手段30の構成は、マイクロプロセッサ、電圧
計、タイマ及びスイッチを駆動するソレノイド等で構成
するとよい。
る。図において、10はスイッチング電源で、入力端子in
putから交流信号を入力し出力端子outputから安定化し
た直流電圧を接続される負荷に供給する。接地端子Ｇは
入力端子inputの基準電圧端子Ｎとは独立に設けてあ
る。20はコンデンサ検査手段、30は最低レギュレーショ
ン電圧検査手段で、それぞれスイッチング電源10の検査
に使用する。 次にスイッチング電源10の詳細を説明する。11は入力端
子から入る交流電圧を整流する整流回路、12はこの整流
回路11の信号を平滑化する平滑用コンデンサで、直流電
圧Vcが保持されて、トランスＴの一次側に供給されてい
る。13はトランジスタやFET等のスイッチング素子で、
一次側に印加される電圧をスイッチングしている。14は
スイッチング素子13に制御信号を供給するPWM（pulse w
idth modulation）制御部で、スイッチングの周期は可
変になっている。15はトランスＴの二次側に現れたスイ
ッチング信号を整流するダイオード、16は平滑化するキ
ャパシタである。17はキャパシタ16から提供される出力
電圧を入力し、基準電圧Vrefと比較して出力電圧が一定
に保持されるようにPWM制御部14に制御信号を供給する
安定化回路である。 次に検査用の構成に付いて説明する。検査用端子testが
スイッチング電源10に設けられており、平滑用コンデン
サ12の両端と接続されている。電圧が調節可能な直流電
源E1と抵抗R1とスイッチSW1とが直列にループをなすご
とく接続されており、抵抗R1の両端に設けられた端子は
検査用端子testと接続される。好ましくは、この接続と
連動してAC入力が切れるように構成するとよい。コンデ
ンサ検査手段20はスイッチSW1のオンオフを制御すると
共に抵抗R1の電圧を監視している。最低レギュレーショ
ン電圧検査手段30は直流電源E1の電圧を調整すると共に
出力端子outputの電圧を監視している。 このように構成された装置の動作を次に説明する。第２
図は出力保持時間tHの測定説明図である。コンデンサ検
査手段20はスイッチSW1をオンして平滑用コンデンサ12
を所定の電圧E1に充電する。次にオフして電圧の低下を
測定し、電圧E1と放電時定数tCを定めるための所定の割
合いにある電圧VRとなった時刻を測定し、次にこの放電
時定数tCと抵抗値R1から平滑用コンデンサ12の容量を求
める。コンデンサが劣化すると容量が低下するので、容
量を測定して逆に正常であることを確認する。 具体的には、平滑用コンデンサ12の容量測定は次式を用
いる。 tC＝Ｃ・R1・ln（VR/E1） （１） ここで、抵抗R1と電圧E1,VRを固定すれば、放電時定数t
Cと平滑用コンデンサの容量Ｃは比例するから、放電時
定数tCより容量Ｃは一義的に定まる。従来例では、AC電
源のオフとタイマの計時開始の同期を取るために通信機
能が必要であったが、この実施例ではスイッチSW1をオ
ンするタイミングに連動して計時を開始し、電圧VRとな
るタイミングで計時を終了させているので、通信機能を
設ける必要がない。 最低レギュレーション電圧検査手段30は電圧E1として最
低基準電圧Vregを供給して、出力電圧が所定の規格の範
囲内（例えば誤差１％以内）にあるか否かを検査する。
この性能が、安定化回路17の働きの検査に役立つ。 出力保持時間tHと平滑用コンデンサの容量Ｃ及び最低基
準電圧Vregとの関係は次式で表わされる。 tH（Ｃ・η／Pout） ・（Vc 2−Vreg 2）/2 （２） ここで、Poutは電源の出力容量（Ｗ）、ηはコンバータ
部の効率で、Poutは接続される負荷条件により定まり、
ηはコンバータ部が定まるとほぼ一定であり、平滑用コ
ンデンサ12の端子間電圧Vcは入力電圧が定まるとほぼ一
定となる。この結果、平滑用コンデンサの容量Ｃと最低
基準電圧Vregを検査することにより、出力保持時間tHを
保証することができる。 なお、コンデンサ検査手段20及び最低レギュレーション
電圧検査手段30の構成は、マイクロプロセッサ、電圧
計、タイマ及びスイッチを駆動するソレノイド等で構成
するとよい。
以上説明したように、本考案によれば定量圧精度の高い
AC電源に代えて直流電圧源E1を用いているので、設備コ
ストで低減されるという効果がある。また、直流電圧源
E1を用いた関係でスイッチング電源の出力保持時間をAC
電源のように直接測定することができないので、平滑用
コンデンサの容量とスイッチング電源の最低レギュレー
ション電圧とを測定し、演算により間接的に出力保持時
間が測定できるという効果がある。
AC電源に代えて直流電圧源E1を用いているので、設備コ
ストで低減されるという効果がある。また、直流電圧源
E1を用いた関係でスイッチング電源の出力保持時間をAC
電源のように直接測定することができないので、平滑用
コンデンサの容量とスイッチング電源の最低レギュレー
ション電圧とを測定し、演算により間接的に出力保持時
間が測定できるという効果がある。
第１図は本考案の一実施例を示す構成ブロック図、第２
図は出力保持時間tHの測定説明図である。 第３図は停電時の説明図、第４図は従来のスイッチング
電源の検査装置の構成図である。 10…スイッチング電源、12…平滑用コンデンサ、20…コ
ンデンサ検査手段、30…最低レギュレーション電圧検査
手段。 E1…直流電源、SW1…スイッチ、R1…抵抗。
図は出力保持時間tHの測定説明図である。 第３図は停電時の説明図、第４図は従来のスイッチング
電源の検査装置の構成図である。 10…スイッチング電源、12…平滑用コンデンサ、20…コ
ンデンサ検査手段、30…最低レギュレーション電圧検査
手段。 E1…直流電源、SW1…スイッチ、R1…抵抗。
Claims (1)
- 【請求項１】入力される交流信号を整流回路（11）と平
滑用コンデンサ（12）により直流化し、この直流電圧
（Vc）をトランス（Ｔ）の一次側に入力すると共に当該
直流電流をスイッチング素子（13）によりオンオフし、
当該トランスの二次側に誘起されるスイッチング信号を
二次側整流平滑化回路（15,16）により直流化して負荷
に所定電圧の直流電圧（Vout）を供給すると共に、この
直流電圧が当該所定電圧となるように前記スイッチング
素子にオンオフ制御信号を出力する制御部（14,17）を
有するスイッチング電源（10）を検査する装置であっ
て、 抵抗（R1）と、この抵抗と並列に接続されたスイッチ
（SW1）と電圧が調整可能な直流電源（E1）よりなる直
列回路と、当該抵抗と当該平滑用コンデンサの両端とを
接続する手段と、当該抵抗に発生する電圧を測定する手
段とを有し、 当該スイッチをオンして前記平滑用コンデンサを所定電
圧（E1）に充電する第１の工程と、当該スイッチをオフ
して前記平滑用コンデンサの蓄電電圧がしきい値電圧
（VR）まで低下する時間（tC）を測定する第２の工程
と、この放電時定数と前記抵抗の抵抗値から当該平滑用
コンデンサの容量（Ｃ）を演算する第３の工程を有する
コンデンサ検査手段（20）と、 前記直流電源の直流電圧として最低規格電圧（Vreg）を
選定して当該スイッチをオンし、前記スイッチング電源
の直流出力電圧を読み込んで、この直流出力電圧が所定
の許容範囲内にあるか検査する最低レギュレーション電
圧検査手段（30）と、 このコンデンサ検査手段で求めた平滑用コンデンサの容
量と、最低レギュレーション電圧検査手段で求めた最低
レギュレーション電圧から、前記スイッチング電源の出
力保持時間（tH）を次の演算式： tH＝（Ｃ・η・Pout）・（Vc 2−Vreg 2）/2 （ここで、Poutは前記スイッチング電源の出力容量、η
は効率） により求める演算手段とを具備することを特徴とするス
イッチング電源の検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987171570U JPH0717272Y2 (ja) | 1987-11-10 | 1987-11-10 | スイッチング電源の検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987171570U JPH0717272Y2 (ja) | 1987-11-10 | 1987-11-10 | スイッチング電源の検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0176181U JPH0176181U (ja) | 1989-05-23 |
| JPH0717272Y2 true JPH0717272Y2 (ja) | 1995-04-19 |
Family
ID=31463517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987171570U Expired - Lifetime JPH0717272Y2 (ja) | 1987-11-10 | 1987-11-10 | スイッチング電源の検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0717272Y2 (ja) |
-
1987
- 1987-11-10 JP JP1987171570U patent/JPH0717272Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0176181U (ja) | 1989-05-23 |
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