JPH09244754A - 補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 例えば直流定電圧電源装置の出力値を高精度
に補正する。 【解決手段】 デジタル電圧計１２は、補正すべき装置
の出力測定部の出力値に対応する電圧を測定し、その結
果得られたデジタルデータをデジタル演算器１３に入力
する。デジタル演算器１３は、デジタル電圧計１２から
のデジタルデータの、出力値設定器１１からのデジタル
データに対する偏差が許容値を越えているときは、当該
偏差を解消する補正値を演算し、得られたデジタルデー
タをラッチ１４に供給し、Ｄ／Ａ変換器４によって補正
アナログ基準電圧に変換して誤差増幅器３の非反転入力
端に入力する。これによって、誤差増幅器３が非反転入
力端の入力電圧および反転入力端の入力電圧間の誤差を
解消する電圧を出力し、その結果、補正すべき装置の出
力端に、出力値設定器１１で設定した出力値に対して許
容範囲内の出力値が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は出力電圧値、出力電
流値を安定化する電源装置および抵抗値（定電流値）を
発生する電子負荷装置等の出力装置に適用可能な補正装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８はＤ／Ａ変換器を用いて基準電圧を
設定するタイプの従来の定電圧電源装置の一例を示す。
図示されるように、１は直流電源、２は制御トランジス
タ、３は誤差増幅器、４は誤差増幅器３の非反転入力端
にアナログ基準電圧を与えるためのＤ／Ａ変換器、５は
テンキー等によって設定した所望のデジタル電圧値に対
応するデジタルデータをＤ／Ａ変換器４に与えるための
出力電圧設定器である。出力端６Ａ，６Ｂの電圧は分圧
抵抗７，８を介して誤差増幅器３の反転入力端に与えら
れる。９は出力端６Ａ，６Ｂ間に接続した負荷である。
このような構成によれば、出力電圧設定器５で設定され
Ｄ／Ａ変換器４から出力されたアナログ基準電圧と出力
端６の電圧に相当する電圧との間の誤差に相当する電圧
が誤差増幅器３から出力されトランジスタ２のベースに
与えられ、この誤差が解消するようにトランジスタ２が
動作し、定電圧が出力端６に得られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような定電圧電源装置では次のような問題がある。すな
わち、出力電圧設定器５で設定した値と、出力端６に得
られた電圧を例えば高精度、高分解能（例えば１６ビッ
ト）のデジタル電圧計で測定した値とが許容値以上に異
なることがある。その理由は、Ｄ／Ａ変換器４の精度、
分解能が上記デジタル電圧計の分解能より低いこと、お
よび誤差増幅器３のオフセットによる誤差等が相乗的に
影響し合っているからである。そこで本発明の目的は以
上のような問題を解消した補正装置を提供することにあ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１にかかる発明は、補正すべき出力装置の出
力値を設定する出力値設定手段と、該出力値設定手段の
設定値に基づく基準値を出力するＤ／Ａ変換器と、前記
出力装置の出力検出部の検出値と前記基準値との誤差に
応じた信号を発生し、当該信号を前記出力装置の出力制
御部に供給する誤差発生手段と、前記出力装置の出力を
前記Ｄ／Ａ変換器の分解能より高い分解能で測定し出力
する測定手段と、前記出力値設定手段の設定値と前記測
定手段の測定値とに基づいて補正データを演算し前記Ｄ
／Ａ変換器に入力する演算手段とを具えたことを特徴と
する。

【０００５】また、請求項２にかかる発明は、請求項１
において、前記補正手段はデジタル電圧計であることを
特徴とする。

【０００６】さらに、請求項３にかかる発明は、請求項
１または２において、前記測定手段は、切換手段によっ
て前記出力装置の出力端と外部測定端子とのいずれかに
接続されることを特徴とする。

【０００７】さらに、請求項４にかかる発明は、請求項
１〜３のいずれかにおいて、前記出力装置は直流定電圧
電源装置であることを特徴とする。

【０００８】さらに、請求項５にかかる発明は、請求項
１〜３のいずれかにおいて、前記出力装置は直流定電流
電源装置であることを特徴とする。

【０００９】さらに、請求項６にかかる発明は、請求項
１〜３のいずれかにおいて、前記出力装置はスイッチン
グレギュレータ電源装置であることを特徴とする。

【００１０】さらに、請求項７にかかる発明は、請求項
１〜３のいずれかにおいて、前記出力装置は電子負荷装
置であることを特徴とする。

【００１１】さらに、請求項８にかかる発明は、交流電
圧出力値を設定する出力値設定手段と、該出力値設定手
段の設定値に基づく値を出力するＤ／Ａ変換器と、該Ｄ
／Ａ変換器の出力に基づく交流電圧を発生する交流電圧
発生手段と、該交流電圧発生手段の出力に基づく交流電
圧の出力端の電圧を前記Ｄ／Ａ変換器の分解能より高い
分解能で測定し出力する測定手段と、前記出力値設定手
段の設定値と前記測定手段の測定値とに基づいて補正デ
ータを演算し、前記Ｄ／Ａ変換器に入力する演算手段と
を具えたことを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は定電圧電源装置、定電流電
源装置、電子負荷装置等に適用する本発明にかかる補正
装置の基本的構成のブロック図である。

【００１３】図１に示すように、誤差増幅器３は、反転
入力端に補正すべき装置の出力端の出力値を検出する検
出部（詳細は後述）からの出力値に対応する検出電圧を
入力し、非反転入力端に基準電圧としてＤ／Ａ変換器４
から出力されたアナログ基準電圧を入力し、両入力端へ
の入力電圧の差が解消するような出力を補正すべき装置
の出力を制御する制御部（詳細は後述）に供給する。

【００１４】１１は出力値設定器であって、テンキー等
によって操作者が入力することによって設定した所望の
出力値に対応するデジタルデータを出力する。１２はデ
ジタル電圧計（ＤＶＭ）であって、Ｄ／Ａ変換器４の分
解能（例えば１２ビット）より高い分解能（例えば１６
ビット）をもつＡ／Ｄ変換器を有し、このＡ／Ｄ変換器
によって補正すべき装置の出力の測定部（詳細は後述）
の出力値に対応する電圧をＡ／Ｄ変換して得られたデジ
タルデータを測定値として出力する。

【００１５】１３はデジタル演算器であって、デジタル
電圧計１２から出力されたデジタルデータの、出力値設
定器１１から出力されたデジタルデータに対する偏差を
演算し、この偏差が許容値を越えている場合は、当該偏
差を解消する補正値を演算して得られたデジタルデータ
をラッチ１４に供給する（デジタル電圧計１２からのデ
ジタルデータが入力されていない状態（初期状態）では
出力値設定器１１からのデジタルデータをラッチ１４に
供給する）。ラッチ１４はデジタル演算器１３からのデ
ジタルデータをラッチし、Ｄ／Ａ変換器４に入力する。
Ｄ／Ａ変換器４は、ラッチ１４からのデジタルデータを
Ｄ／Ａ変換して得られたアナログ出力電圧を補正された
アナログ基準電圧として誤差増幅器３の非反転入力端に
入力する。

【００１６】したがって、以上のような構成によれば、
初期状態において、出力値設定器１１によって設定した
出力値に対応するデジタルデータがデジタル演算器１
３、ラッチ１４を介してＤ／Ａ変換器４に入力され、こ
こでＤ／Ａ変換されてアナログ基準電圧として誤差増幅
器３の非反転入力端に入力され、当該アナログ基準電圧
に応答して誤差増幅器３が動作し、補正すべき装置の出
力端に所定の出力が得られる。この際、デジタル電圧計
１２は、補正すべき装置の出力測定部の出力値に対応す
る電圧を測定し、その結果得られたデジタルデータをデ
ジタル演算器１３に入力する。デジタル演算器１３は、
デジタル電圧計１２からのデジタルデータの、出力値設
定器１１からのデジタルデータに対する偏差が許容値を
越えているときは、当該偏差を解消する補正値を演算
し、得られたデジタルデータをラッチ１４に供給し、Ｄ
／Ａ変換器４によって補正アナログ基準電圧に変換して
誤差増幅器３の非反転入力端に入力する。これによっ
て、誤差増幅器３が非反転入力端の入力電圧および反転
入力端の入力電圧（すなわち、補正すべき装置の出力端
の出力値を検出する検出部からの検出電圧）間の誤差を
解消する電圧を出力し、これを補正すべき装置の制御部
に供給して出力を制御する。その結果、補正すべき装置
の出力端に、出力値設定器１１で設定した出力値に対し
て許容範囲内の出力値が得られることになる。

【００１７】

【実施例】

（実施例１）図２は本発明を適用した直流定電圧電源装
置の構成図であり、図１，図８と同様部分には同一符号
を付してある（以下、各実施例も同様）。図２に示すよ
うに誤差増幅器３の反転入力端には、検出部としての出
力端６Ａ，６Ｂの出力電圧の分圧抵抗７，８による分圧
点からの出力電圧に対応する検出電圧を入力し、デジタ
ル電圧計１２は出力の測定部としての出力端６Ａ，６Ｂ
間の電圧を直接測定し、この測定値（デジタルデータ）
をデジタル演算器１３に入力する。１１Ａは出力値設定
器としての電圧設定器であって、所望の出力電圧値を本
直流定電圧電源装置のパネル面のテンキーから入力する
ことによって対応するデジタルデータをデジタル演算器
１３に入力する。デジタル演算器１３、ラッチ１４、Ｄ
／Ａ変換器４および誤差増幅器３の動作は図１のそれと
同様である。

【００１８】（実施例２）図３は本発明を適用した直流
定電流電源装置の構成図である。図３に示すように、制
御トランジスタ２のエミッタと一方の出力端６Ａとの間
に電流値検出のための抵抗１５を挿入し、検出部として
の抵抗１５の＋側の端（制御トランジスタ２のエミッ
タ）の出力端６Ａに流れる出力電流に対応する検出電圧
を誤差増幅器３の反転入力端に入力し、出力の測定部と
しての抵抗１５の両端電圧をデジタル電圧計１２によっ
て測定して、その結果得られたデジタルデータをデジタ
ル演算器１３に入力し、出力値設定器としての電流設定
器１１Ｂによって設定した、パネル面のテンキーから入
力した所望の出力電流値に対応するデジタルデータをデ
ジタル演算器１３に入力する。デジタル演算器１３、ラ
ッチ１４、Ｄ／Ａ変換器４および誤差増幅器３の動作は
図１のそれと同様である。

【００１９】（実施例３）図４は実施例１の応用例であ
って、切換スイッチ１６によって、同スイッチ１６をａ
側（電圧補正側）に切換えたときは、デジタル電圧計１
２の２つの測定入力端を出力端６Ａ，６Ｂに接続すると
共に同電圧計１２の測定出力端をデジタル演算器１３の
一方の入力端に接続し、ｂ側（外部入力側）に切換えた
ときは、デジタル電圧計１２の２つの測定入力端を外部
の電圧を測定するための外部入力端子１７Ａ，１７Ｂに
接続すると共に同スイッチ１２の測定出力端とデジタル
演算器１３の一方の入力端とを切り離すようにした（他
は実施例１と同様である）。このように構成することに
よって、本直流定電圧電源装置に用いたデジタル電圧計
１２を、スイッチ１６を切換えて他の機器等の電圧測定
に適用することができる。

【００２０】（実施例４）図５は本発明を適用したスイ
ッチングレギュレータ電源装置の構成図であって、出力
端６Ａ，６Ｂの両端に接続したデジタル電圧計１２およ
び分圧抵抗７，８、デジタル演算器１３、電圧設定器１
１Ａ、ラッチ１４、Ｄ／Ａ変換器４および誤差増幅器３
の構成、動作は実施例１と同様である。他はスイッチン
グレギュレータ電源装置の主要構成を示すものであっ
て、３０Ａ，３０Ｂは直流電源（不図示）に接続する入
力端、１８は入力端３０Ａ，３０Ｂ間に接続したコンデ
ンサ、１９および２０はインバータトランスおよびスイ
ッチング素子（トランジスタ）であって、入力端３０
Ａ，３０Ｂ間にインバータトランス１９の１次巻線およ
びスイッチング素子２０を直列に接続し、直流電源出力
をスイッチングする。インバータトランス１９の２次巻
線に得られた出力は２つの整流ダイオード２１，２２で
整流され、チョークコイル２３、コンデンサ２４によっ
て平滑され、出力端６Ａ，６Ｂに供給される。２５はス
イッチング素子２０に制御情報に基づくスイッチング信
号を供給するためのパルス幅変調器（ＰＷＭ）であっ
て、スイッチングレギュレータ電源装置の制御部を構成
する。ＰＷＭ２５への制御情報は誤差増幅器３の出力端
とインバータトランス１９の２次巻線側との間に接続し
た発光ダイオード２６および同発光ダイオード２６から
の、誤差増幅器３の出力信号に応答した量の発光を受光
する受光素子２７を介して得られる。

【００２１】以上のような構成においても、誤差増幅器
３の出力信号に対応した情報によってスイッチングレギ
ュレータ電源装置の制御部が制御されるので、出力電圧
が補正される。

【００２２】（実施例５）図６は本発明を適用した電子
負荷装置の構成図であって、被試験電源２８が出力端６
Ａ，６Ｂ間に接続され、一方の出力端６Ａにコレクタを
接続した制御トランジスタ２のエミッタと他方の出力端
６Ｂとの間に負荷電流値検出のための抵抗１５を挿入
し、検出部としての抵抗１５に流れる負荷電流に対応す
る検出電圧を誤差増幅器３の反転入力端に入力し、負荷
電流の測定部としての抵抗１５の両端電圧をデジタル電
圧計１２によって測定して、その結果得られたデジタル
データをデジタル演算器１３に入力し、さらに出力値設
定器としての負荷設定器１１Ｃによって設定した、パネ
ル面のテンキーから入力した所望の負荷電流値に対応す
るデジタルデータをデジタル演算器１３に入力する。デ
ジタル演算器１３、ラッチ１４、Ｄ／Ａ変換器４および
誤差増幅器３の動作は図１のそれと同様である。

【００２３】（実施例６）図７は本発明を適用した交流
定電圧電源装置の構成図であって、交流デジタル電圧計
１２Ａは出力端６Ａ，６Ｂ間の交流出力電圧を測定し、
その測定出力のデジタルデータをデジタル演算器１３に
入力する。出力設定器としての電圧設定器１１Ａによっ
て設定した、パネル面のテンキーから入力した所望の出
力交流電圧値に対応するデジタルデータもデジタル演算
器１３に入力する。デジタル電圧計１２、デジタル演算
器１３、電圧設定器１１Ａ、ラッチ１４、Ｄ／Ａ変換器
３の動作は図１のそれと同様である。Ｄ／Ａ変換器３の
出力端には、同出力端に接続したＤ／Ａ変換器３の分解
能と対応する数の抵抗を直列接続した抵抗部２９Ａと、
抵抗部２９Ａの各抵抗の端に各一端を接続し各他端を共
通に接続して出力端としたスイッチ部２９Ｂとからなる
交流電圧発生器２９が接続されている。３０はパネル面
のテンキーから入力した所望の周波数に対応するデータ
を出力する周波数設定器である。３１はスイッチ制御回
路であって、交流電圧発生器２９のスイッチ部２９Ｂの
各スイッチをスイッチングして、所定の例えばサインカ
ーブにしたがった交流電圧を交流電圧発生器２９から出
力するための上記各スイッチのＯＮ／ＯＦＦデータを格
納したＲＯＭを有し、周波数設定器３０によって設定し
た周波数に基づくタイミングで上記ＲＯＭ内のデータを
読み出してスイッチ部２９Ｂの各スイッチを制御する。

【００２４】このようにして得られた交流電圧発生器２
９の出力は増幅器３２を介して出力端６Ａ，６Ｂに供給
される。

【００２５】以上のような構成においても、デジタル演
算器１３がデジタル電圧計１２Ａの測定値の、電圧設定
器１１Ａの設定値に対する偏差を解消する補正データを
出力し、Ｄ／Ａ変換器３に入力して、出力電圧を制御す
るので、出力端６Ａ，６Ｂに電圧設定器１１Ａで設定し
た値に対して許容範囲内の出力電圧が得られる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、出
力装置において所望の出力値が高精度で得られる補正装
置を提供することができる。また、デジタル電圧計を外
部機器の測定にも用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる補正装置の基本的構成のブロッ
ク図である。

【図２】本発明を適用した直流定電圧電源装置の構成図
である。

【図３】本発明を適用した直流定電流電源装置の構成図
である。

【図４】本発明を適用した直流定電圧電源装置の構成図
である。

【図５】本発明を適用したスイッチングレギュレータ電
源装置の構成図である。

【図６】本発明を適用した電子負荷装置の構成図であ
る。

【図７】本発明を適用した交流定電圧電源装置の構成図
である。

【図８】従来の定電圧電源装置の構成図である。

【符号の説明】

３ 誤差増幅器 ４ Ｄ／Ａ変換器 １１ 出力値設定器 １２ デジタル電圧計 １３ デジタル演算器 １４ ラッチ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 補正すべき出力装置の出力値を設定する
   出力値設定手段と、 該出力値設定手段の設定値に基づく基準値を出力するＤ
   ／Ａ変換器と、 前記出力装置の出力検出部の検出値と前記基準値との誤
   差に応じた信号を発生し、当該信号を前記出力装置の出
   力制御部に供給する誤差発生手段と、 前記出力装置の出力を前記Ｄ／Ａ変換器の分解能より高
   い分解能で測定し出力する測定手段と、 前記出力値設定手段の設定値と前記測定手段の測定値と
   に基づいて補正データを演算し前記Ｄ／Ａ変換器に入力
   する演算手段とを具えたことを特徴とする補正装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記補正手段はデジタル電圧計であることを特徴とする
   補正装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、 前記測定手段は、切換手段によって前記出力装置の出力
   端と外部測定端子とのいずれかに接続されることを特徴
   とする補正装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかにおいて、 前記出力装置は直流定電圧電源装置であることを特徴と
   する補正装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜３のいずれかにおいて、 前記出力装置は直流定電流電源装置であることを特徴と
   する補正装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜３のいずれかにおいて、 前記出力装置はスイッチングレギュレータ電源装置であ
   ることを特徴とする補正装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜３のいずれかにおいて、 前記出力装置は電子負荷装置であることを特徴とする補
   正装置。
8. 【請求項８】 交流電圧出力値を設定する出力値設定手
   段と、 該出力値設定手段の設定値に基づく値を出力するＤ／Ａ
   変換器と、 該Ｄ／Ａ変換器の出力に基づく交流電圧を発生する交流
   電圧発生手段と、 該交流電圧発生手段の出力に基づく交流電圧の出力端の
   電圧を前記Ｄ／Ａ変換器の分解能より高い分解能で測定
   し出力する測定手段と、 前記出力値設定手段の設定値と前記測定手段の測定値と
   に基づいて補正データを演算し、前記Ｄ／Ａ変換器に入
   力する演算手段とを具えたことを特徴とする補正装置。