WO2010103786A1 - 試験装置および試験方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a test apparatus and a test method.
- Patent Document 1 describes a semiconductor device test method.
- Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-014825
- the power consumption of test equipment has increased.
- the device under test is a photovoltaic device such as a solar cell
- the power consumption of the test apparatus is large because the test apparatus uses a high-power light source.
- the capacity of the system power supply of the test apparatus increases.
- an object of one aspect of the present invention is to provide a test apparatus and a test method that can solve the above-described problems. This object is achieved by a combination of features described in the independent claims.
- the dependent claims define further advantageous specific examples of the present invention.
- a test apparatus for testing a device under test which measures the energy output from the device under test and determines whether the device under test is good or not, and the measurement unit measures
- a test apparatus including an energy regeneration unit that regenerates energy as power of the test apparatus.
- FIG. 1 shows a configuration of a test apparatus 100 according to a first embodiment.
- 2 shows a configuration of a test apparatus 100 according to a second embodiment.
- the structure of the test apparatus 100 which concerns on 3rd Embodiment is shown.
- the structure of the test apparatus 100 which concerns on 4th Embodiment is shown.
- the structure of the test apparatus 100 which concerns on 5th Embodiment is shown.
- the structure of the test apparatus 100 which concerns on 6th Embodiment is shown.
- the structure of the test apparatus 100 which concerns on 7th Embodiment is shown.
- FIG. 1 shows a configuration of a test apparatus 100 according to the first embodiment.
- the test apparatus 100 includes a measurement unit 20 and an energy regeneration unit 30.
- the test apparatus 100 is connected to the device under test 200 via a transmission line such as a coaxial cable, and measures signals, energy, and the like output from the device under test 200.
- the test apparatus 100 receives operation power from the system power supply 300.
- the measuring unit 20 measures the energy output from the device under test 200 and determines whether the device under test 200 is good or bad.
- the energy regeneration unit 30 regenerates energy measured by the measurement unit 20 as power of the test apparatus 100.
- the device under test 200 may be a device that generates energy, such as a semiconductor memory, a microprocessor, or a solar cell.
- the measuring unit 20 determines pass / fail of the device under test 200 based on the current and voltage output from the device under test 200 in a state where a predetermined load is connected to the device under test 200.
- the measurement unit 20 outputs the current output from the device under test 200 to the energy regeneration unit 30.
- the measurement unit 20 applies a voltage generated from the voltage output from the device under test 200 to the energy regeneration unit 30.
- the energy regeneration unit 30 generates predetermined energy from the current and voltage output from the measurement unit 20.
- the energy regeneration unit 30 may generate predetermined energy based on energy other than the electric power output from the measurement unit 20.
- the energy regeneration unit 30 may generate power having a predetermined voltage.
- the test apparatus 100 generates the operating power of the test apparatus 100 by combining the energy generated by the energy regeneration unit 30 with the power output from the system power supply 300.
- the measurement unit 20 may operate based on the operating power.
- the energy regeneration unit 30 may directly supply energy to an electric circuit included in the test apparatus 100.
- the test apparatus 100 measures the energy output from the device under test 200 and operates the test apparatus 100 using the energy used for the measurement as part of the power supply power. Since the energy regeneration part 30 supplies a part of electric power used for operation
- FIG. 2 shows the configuration of the test apparatus 100 according to the second embodiment.
- the device under test 200 is a photovoltaic device that converts the energy of irradiated light into electric power.
- the test apparatus 100 further includes a light source 40 that irradiates light to the device under test 200 and a light source power supply 50 with respect to the first embodiment.
- the measuring unit 20 measures the power output from the device under test 200.
- the energy regeneration unit 30 regenerates the power measured by the measurement unit 20 as the power of the light source 40.
- the light source power source 50 is a switching type power source that generates power to be supplied to the light source 40 based on a system power source power of a predetermined voltage Vsys.
- the light source power supply 50 may supply power of a voltage obtained by stepping down Vsys to the light source 40.
- the energy regeneration unit 30 boosts the power measured by the measurement unit 20 to the voltage Vsys of the system power supply power and supplies it to the light source power supply 50.
- the energy regeneration unit 30 includes a switching regulator 60 that boosts the power measured by the measurement unit 20 to the voltage of the system power supply power.
- the switching regulator 60 is connected to a supply source of system power supply power and an input terminal of the light source power supply 50.
- the switching regulator 60 may be connected to the output terminal of the system power supply 300 and the input terminal of the light source power supply 50 via a diode.
- the light source 40 When testing a photovoltaic device, the light source 40 outputs light with a predetermined illuminance. For example, the light source 40 outputs light having an irradiance of about 1000 W per square meter in the output measurement of the crystalline solar cell module. Therefore, the power consumption of the light source 40 is large, the power consumption of the test apparatus 100 is large, and the capacity of the system power supply 300 is large compared to the case of testing a semiconductor device other than the photovoltaic device.
- the test apparatus 100 can reduce the substantial power consumption by regenerating the power output from the photovoltaic device. For example, when the efficiency of the light source 40 is a%, the efficiency of the photovoltaic device is b%, and the regeneration efficiency in the energy regeneration unit 30 is c%, the test apparatus 100 can regenerate a ⁇ b ⁇ c% of power consumption.
- the test apparatus 100 can reduce a part of the power supplied from the system power supply 300 to the light source 40 by regenerating the power after measurement of the device under test 200. Is reduced.
- the energy regeneration efficiency of the test apparatus 100 is improved by the energy regeneration unit 30 regenerating energy using the switching regulator 60.
- FIG. 3 shows a configuration of the test apparatus 100 according to the third embodiment.
- the measurement unit 20 includes a current measuring device 22 that is provided in a transmission path that transmits the power output from the device under test 200 and measures the current value of the power.
- the measuring unit 20 further includes a voltage measuring device 24 that is provided between the transmission line and the ground potential and measures the voltage value of power.
- the test apparatus 100 determines the output current and output voltage of the photovoltaic device. taking measurement. Therefore, the measuring unit 20 measures the output current output from the device under test 200 in the current measuring device 22. The measuring unit 20 measures the output voltage output from the device under test 200 in the voltage measuring device 24.
- the switching regulator 60 has an inductive component 62 provided in a transmission path downstream from the current measuring device 22 when viewed from the device under test 200.
- the switching regulator 60 includes a diode 64 provided between the inductive component 62 and the input terminal of the light source power supply 50 in the transmission line. Further, the switching regulator 60 includes a transistor 66 that is provided between the transmission path between the inductive component 62 and the diode 64 and the ground potential and switches according to a load to be connected to the device under test 200.
- the switching regulator 60 may include a capacitor 68 and a capacitor 69.
- the capacitor 68 is provided between the transmission line downstream of the current measuring device 22 and the ground potential, and removes high-frequency noise superimposed on the current output from the current measuring device 22.
- the capacitor 69 is provided between the input terminal of the light source power supply 50 and the ground potential, and removes the ripple of the voltage output to the light source power supply 50.
- the switching regulator 60 boosts the voltage output from the device under test 200.
- the transistor 66 switches whether to supply the current flowing through the inductive component 62 to the capacitor 69 by switching at a predetermined timing.
- the capacitor 69 stores electric power supplied via the inductive component 62 and the diode 64 when the transistor 66 is off (the collector and the emitter are not conducting). Capacitor 69 discharges the accumulated electric power when transistor 66 is on (the collector and the emitter are conducting). The electric power released by the capacitor 69 is output to the light source power supply 50.
- the transistor 66 may have a longer time for turning off than the time for turning on.
- the light source power supply 50 the power supplied from the system power supply 300 and the power supplied from the switching regulator 60 are received and converted into power having the operating voltage of the light source 40.
- the light source power supply 50 steps down the output voltage of the system power supply 300 and the output voltage of the switching regulator 60.
- the light source power supply 50 may include an inductive component 52, a diode 54, a transistor 56, a capacitor 58, and a capacitor 59.
- the transistor 56 switches the input current at a predetermined timing.
- power input to the light source power supply 50 is supplied to the light source 40 and the capacitor 58.
- the capacitor 58 supplies the accumulated power to the light source 40 when the transistor 56 is off.
- the switching regulator 60 generates power having a voltage substantially equal to the voltage of the system power supply 300 based on the measured power of the device under test 200.
- the electric power generated by the switching regulator 60 is supplied to the light source 40 via the light source power source 50 and used for testing the device under test 200.
- the energy efficiency in the test of the test apparatus 100 is greatly improved, so that the power consumption of the test apparatus 100 is reduced.
- FIG. 4 shows the configuration of the test apparatus 100 according to the fourth embodiment.
- the test apparatus 100 further includes a control unit 70.
- the measurement unit 20 includes a variable load 26 and a measurement circuit 28.
- the current measuring device 22 may switch the load capacity of the variable load 26 under the control of the control unit 70.
- the variable load 26 may include a variable resistor as an example.
- the current and voltage output from the device under test 200 vary according to the load size of the variable load 26.
- the control unit 70 may control the light source power supply 50 according to the load size of the variable load 26. For example, when the load of the variable load 26 is increased and the power output from the device under test 200 is increased, the control unit 70 controls the light source power supply 50 to increase the power supplied to the light source 40.
- the light source 40 may change the amount of light according to the current and voltage output from the light source power supply 50.
- the test apparatus 100 can change the amount of light applied to the device under test 200 and the current and voltage output from the device under test 200. As a result, the test apparatus 100 can test the characteristics of the device under test 200 according to various conditions.
- FIG. 5 shows a configuration of a test apparatus 100 according to the fifth embodiment.
- the test apparatus 100 further includes a thermoelectric conversion unit 90 that converts heat released from the device under test 200 into electric power and supplies the electric power to the light source 40.
- the energy regeneration unit 30 further includes a switching regulator 80.
- the device under test 200 generates electric power according to the light emitted from the light source 40. Part of the power generated by the device under test 200 is released as heat. Therefore, the thermoelectric converter 90 converts heat released from the device under test 200 into electric power.
- the switching regulator 80 boosts the voltage output from the thermoelectric converter 90 and then outputs the boosted voltage power to the light source power supply 50.
- the test apparatus 100 can regenerate heat generated by the device under test 200 as electric power. Therefore, the test apparatus 100 can further increase the energy utilization efficiency in the test of the device under test 200.
- FIG. 6 shows a configuration of a test apparatus 100 according to the sixth embodiment.
- the test apparatus 100 according to the present embodiment tests a plurality of devices under test 200 (200-1, 200-2, 200-3) in parallel.
- the plurality of light sources 40 (40-1, 40-2, 40-3) and the plurality of measuring units 20 (20-1, 20-2, 20-3) are respectively connected to the devices under test 200 (200-1, 200). -2, 200-3).
- the light source 40-1 and the measurement unit 20-1 are provided corresponding to the device under test 200-1.
- the light source 40-2 and the measurement unit 20-2 are provided corresponding to the device under test 200-2.
- the light source 40-3 and the measurement unit 20-2 are provided corresponding to the device under test 200-2.
- the test apparatus 100 may test more devices under test in parallel.
- the energy regeneration unit 30 combines the power measured by the plurality of measurement units 20 and supplies the synthesized power to any one of the light sources 40.
- the energy regeneration unit 30 supplies power to the light source 40 having the maximum light emission amount among the plurality of light sources 40.
- the energy regeneration unit 30 may select the light source 40 that supplies power according to the test item of each device under test 200.
- the test apparatus 100 may measure the output characteristics of the device under test 200-1 at high illuminance, and may measure the output characteristics of the device under test 200-2 and the device under test 200-2 at low illuminance.
- the energy regeneration unit 30 may supply the generated power to the light source 40-1 that maximizes the amount of light emission.
- the energy regeneration unit 30 generates power based on the power output from each device under test.
- the energy regeneration unit 30 may combine the power generated according to the power output by each device under test.
- the test apparatus 100 uses the regenerated power for the light source 40 with the largest power consumption. As a result, since the test apparatus 100 can reduce the maximum power supplied to the light source 40, the circuit for supplying power to the light source 40 can be downsized.
- FIG. 7 shows a configuration of a test apparatus 100 according to the seventh embodiment.
- the energy regeneration unit 30 according to the present embodiment combines a plurality of switching regulators 60 (60-1, 60-2, 60-3) corresponding to the plurality of measurement units 20 and the output of each switching regulator 60.
- the light source power source 50 that generates light source power
- the switching unit 32 that switches the light source 40 that supplies power output from the light source power source 50 are included.
- the switching regulator 60-1 boosts the voltage output from the measurement unit 20-1.
- the switching regulator 60-2 boosts the voltage output from the measurement unit 20-2.
- the switching regulator 60-3 boosts the voltage output from the measurement unit 20-3.
- Each switching regulator 60 outputs a voltage to the light source power supply 50.
- the output terminals of the switching regulator 60-1, the switching regulator 60-2, and the switching regulator 60-3 are connected to the input terminal of the system power supply 300 and the input terminal of the light source power supply 50.
- the light source power supply 50 generates power to be supplied to each light source 40 based on the power supplied from the system power supply 300 and the power supplied from each switching regulator 60.
- the light source power supply 50 outputs the generated power to the switching unit 32.
- the switching unit 32 may supply the power supplied from the light source power supply 50 to any one of the light sources 40 based on the control of the thermoelectric conversion unit 90.
- the thermoelectric conversion unit 90 may control the switching unit 32 so as to supply the light source with the maximum light emission amount according to the test item of each device under test.
- the switching unit 32 may include a relay, a semiconductor switch, or a mechanism switch.
- the test apparatus 100 can regenerate the electric power output from each measuring unit even when the voltages output from the respective measuring units are different. Furthermore, the test apparatus 100 can select a light source that regenerates the regenerated electric power.
- thermoelectric conversion units 20 measurement units, 22 current measurement devices, 24 voltage measurement devices, 26 variable loads, 28 measurement circuits, 30 energy regeneration units, 32 switching units, 40 light sources, 50 light source power supplies, 52 inductive components, 54 diodes, 56 transistors, 58 capacitors , 59 capacitors, 60 switching regulators, 62 inductive components, 64 diodes, 66 transistors, 68 capacitors, 69 capacitors, 70 control units, 80 switching regulators, 90 thermoelectric conversion units, 100 test devices, 200 devices under test, 300 system power supplies
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Abstract
被試験デバイスを試験する試験装置であって、被試験デバイスが出力するエネルギーを測定し、被試験デバイスの良否を判定する測定部と、測定部が測定したエネルギーを、試験装置の動力として回生するエネルギー回生部とを備える試験装置を提供する。測定部が測定したエネルギーを回生することにより、エネルギー利用効率が向上するので、試験装置の電源容量を低減できる。
Description
本発明は、試験装置および試験方法に関する。
デバイスを試験する場合に、試験装置は、被試験デバイスを動作させるエネルギーを供給する。試験装置は、供給したエネルギーに応じて被試験デバイスが出力するエネルギーを測定することにより、被試験デバイスの良否を判定する。例えば、特許文献1に半導体デバイスの試験方法が記載されている。
特許文献1 特開2003-014825号公報
特許文献1 特開2003-014825号公報
近年、被試験デバイスの消費電力の増大、あるいは、同時測定数の増大に伴い、試験装置の消費電力が大きくなってきている。特に、被試験デバイスが太陽電池等の光発電デバイスの場合には、試験装置は大電力の光源を用いるので、試験装置の消費電力が大きい。その結果、試験装置のシステム電源の容量が増大するという課題が生じている。
そこで本発明の1つの側面においては、上記の課題を解決することのできる試験装置および試験方法を提供することを目的とする。この目的は請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
本発明の第1の態様においては、被試験デバイスを試験する試験装置であって、被試験デバイスが出力するエネルギーを測定し、被試験デバイスの良否を判定する測定部と、測定部が測定したエネルギーを、試験装置の動力として回生するエネルギー回生部とを備える試験装置を提供する。
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明の(一)側面を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図1は、第1の実施形態に係る試験装置100の構成を示す。試験装置100は、測定部20およびエネルギー回生部30を有する。試験装置100は、同軸ケーブル等の伝送線路により、被試験デバイス200と接続され、被試験デバイス200が出力する信号およびエネルギー等を測定する。試験装置100は、システム電源300から動作用電力の供給を受ける。
測定部20は、被試験デバイス200が出力するエネルギーを測定して、被試験デバイス200の良否を判定する。エネルギー回生部30は、測定部20が測定したエネルギーを、試験装置100の動力として回生する。被試験デバイス200は、半導体メモリ、マイクロプロセッサ、または、太陽電池などの、エネルギーを発生するデバイスであってよい。
測定部20は、一例として、被試験デバイス200に予め定められた負荷を接続した状態における、被試験デバイス200が出力する電流および電圧に基づいて、被試験デバイス200の良否を判定する。測定部20は、被試験デバイス200が出力する電流を、エネルギー回生部30に出力する。また、測定部20は、被試験デバイス200が出力する電圧から生成された電圧をエネルギー回生部30に印加する。
エネルギー回生部30は、測定部20が出力する電流および電圧から、所定のエネルギーを生成する。エネルギー回生部30は、測定部20が出力する電力以外のエネルギーに基づいて、所定のエネルギーを生成してよい。エネルギー回生部30は、予め定められた電圧を有する電力を生成してよい。
試験装置100は、エネルギー回生部30が生成したエネルギーを、システム電源300が出力する電力と合成して、試験装置100の動作電力を生成する。測定部20は、当該動作電力に基づいて動作してよい。エネルギー回生部30は、試験装置100が備える電気回路に直接エネルギーを供給してもよい。
本実施形態によれば、試験装置100は、被試験デバイス200が出力するエネルギーを測定すると共に、測定に用いたエネルギーを電源電力の一部として、試験装置100を動作させる。試験装置100の動作に用いる電力の一部をエネルギー回生部30が供給するので、エネルギー利用効率が高まり、試験装置100の消費電力が低減する。
図2は、第2の実施形態に係る試験装置100の構成を示す。本実施形態において、被試験デバイス200は、照射される光のエネルギーを電力に変換する光発電デバイスである。試験装置100は、被試験デバイス200に光を照射する光源40、光源電源50を、第1の実施形態に対してさらに備える。
測定部20は、被試験デバイス200が出力する電力を測定する。エネルギー回生部30は、測定部20が測定した電力を、光源40の動力として回生する。光源電源50は、光源40に供給する電力を、予め定められた電圧Vsysのシステム電源電力に基づいて生成するスイッチング型の電源である。光源電源50は、Vsysを降圧した電圧の電力を光源40に供給してよい。
エネルギー回生部30は、測定部20が測定した電力を、システム電源電力の電圧Vsysに昇圧して、光源電源50に供給する。エネルギー回生部30は、測定部20が測定した電力をシステム電源電力の電圧に昇圧するスイッチングレギュレータ60を有する。スイッチングレギュレータ60は、システム電源電力の供給源と、光源電源50の入力端とに接続される。スイッチングレギュレータ60は、ダイオードを介して、システム電源300の出力端および光源電源50の入力端に接続されてよい。
光発電デバイスを試験する場合、光源40は、予め定められた照度の光を出力する。光源40は、一例として、結晶系太陽電池モジュールの出力測定においては、1平米あたり約1000Wの放射照度の光を出力する。そのため、光源40の消費電力は大きく、光発電デバイス以外の半導体デバイスを試験する場合に比べて、試験装置100の消費電力は大きく、システム電源300の容量は大きい。
そこで、試験装置100は、光発電デバイスが出力する電力を回生することにより、実質的な消費電力を削減することができる。例えば、光源40の効率がa%、光発電デバイスの効率がb%、エネルギー回生部30における回生効率がc%の場合、試験装置100は、消費電力のa×b×c%を回生できる。
本実施形態によれば、試験装置100は、被試験デバイス200の測定後の電力を回生することにより、システム電源300が光源40に供給する電力の一部を削減することができるので、消費電力が低減する。特に、エネルギー回生部30がスイッチングレギュレータ60を用いてエネルギーを回生することにより、試験装置100のエネルギー利用効率が向上する。
図3は、第3の実施形態に係る試験装置100の構成を示す。本実施形態において、測定部20は、被試験デバイス200が出力する電力を伝送する伝送路に設けられ、電力の電流値を測定する電流測定器22を有する。また、測定部20は、伝送路と接地電位との間に設けられ、電力の電圧値を測定する電圧測定器24をさらに有する。
太陽電池などの光発電デバイスの特性のうち、入力される光量に応じた、電流と電圧との関係を示す出力特性の測定においては、試験装置100は、光発電デバイスの出力電流および出力電圧を測定する。そこで、測定部20は、電流測定器22において、被試験デバイス200が出力する出力電流を測定する。測定部20は、電圧測定器24において、被試験デバイス200が出力する出力電圧を測定する。
スイッチングレギュレータ60は、被試験デバイス200から見て、電流測定器22より下流の伝送路に設けられた誘導成分62を有する。また、スイッチングレギュレータ60は、伝送路において、誘導成分62および光源電源50の入力端子の間に設けられたダイオード64を有する。さらに、スイッチングレギュレータ60は、誘導成分62およびダイオード64の間の伝送路と、接地電位との間に設けられ、被試験デバイス200に接続すべき負荷に応じてスイッチングするトランジスタ66を有する。
スイッチングレギュレータ60は、コンデンサ68およびコンデンサ69を有してよい。コンデンサ68は、電流測定器22の下流の伝送路と接地電位との間に設けられ、電流測定器22が出力する電流に重畳された高周波ノイズを除去する。コンデンサ69は、光源電源50の入力端子と接地電位との間に設けられ、光源電源50に対して出力する電圧のリップルを除去する。
一般に、被試験デバイス200が出力する電圧は、光源40に入力される電圧よりも低い。そこで、スイッチングレギュレータ60は、被試験デバイス200が出力する電圧を昇圧する。トランジスタ66は、所定のタイミングでスイッチングすることにより、誘導成分62を流れる電流を、コンデンサ69に供給するか否かを切り替える。
コンデンサ69は、トランジスタ66がオフ(コレクタおよびエミッタ間が非導通)の状態においては、誘導成分62およびダイオード64を介して供給される電力を蓄積する。コンデンサ69は、トランジスタ66がオン(コレクタおよびエミッタ間が導通)の状態においては、蓄積した電力を放出する。コンデンサ69が放出した電力は、光源電源50に出力される。トランジスタ66は、被試験デバイス200に接続する負荷が大きい場合には、オフ状態になる時間をオン状態になる時間よりも長くしてよい。
光源電源50においては、システム電源300から供給される電力、および、スイッチングレギュレータ60から供給される電力を受けて、光源40の動作電圧を有する電力に変換する。例えば、光源電源50は、システム電源300の出力電圧、および、スイッチングレギュレータ60の出力電圧を、降圧する。
光源電源50は、誘導成分52、ダイオード54、トランジスタ56、コンデンサ58、および、コンデンサ59を有してよい。トランジスタ56は、入力電流を所定のタイミングでスイッチングする。トランジスタ56がオンの状態において、光源電源50に入力された電力は、光源40およびコンデンサ58に供給される。トランジスタ56がオフの状態において、コンデンサ58は、蓄積した電力を光源40に供給する。
以上のように、本実施形態の構成により、スイッチングレギュレータ60は、被試験デバイス200の測定後の電力に基づいて、システム電源300の電圧と略等しい電圧の電力を生成する。スイッチングレギュレータ60が生成した電力は、光源電源50を介して光源40に供給され、被試験デバイス200の試験に用いられる。その結果、試験装置100の試験におけるエネルギー効率が大きく改善するので、試験装置100の消費電力が低減する。
図4は、第4の実施形態に係る試験装置100の構成を示す。同図において、試験装置100は、さらに制御部70を有する。また、測定部20は、可変負荷26および測定回路28を有する。電流測定器22は、制御部70の制御により可変負荷26の負荷の容量を切り替えてよい。可変負荷26は、一例として、可変抵抗を含んでよい。
被試験デバイス200が出力する電流および電圧は、可変負荷26の負荷の大きさに応じて変化する。制御部70は、可変負荷26の負荷の大きさに応じて、光源電源50を制御してよい。例えば、制御部70は、可変負荷26の負荷を大きくして、被試験デバイス200が出力する電力を増加させる場合には、光源40に供給する電力を増加するべく、光源電源50を制御する。光源40は、光源電源50が出力する電流および電圧に応じて、光量を変化させてよい。
本実施形態の構成により、試験装置100は、被試験デバイス200に照射する光量と、被試験デバイス200が出力する電流および電圧とを変化することができる。その結果、試験装置100は、さまざまな条件に応じた被試験デバイス200の特性を試験することができる。
図5は、第5の実施形態に係る試験装置100の構成を示す。試験装置100は、被試験デバイス200から放出される熱を電力に変換して光源40に供給する熱電変換部90をさらに備える。エネルギー回生部30は、スイッチングレギュレータ80をさらに備える。
被試験デバイス200は、光源40が照射する光に応じて、電力を発生する。被試験デバイス200が発生する電力の一部は、熱として放出される。そこで、熱電変換部90は、被試験デバイス200が放出する熱を電力に変換する。スイッチングレギュレータ80は、熱電変換部90が出力する電圧を昇圧した上で、昇圧した電圧の電力を光源電源50に対して出力する。
本実施形態の構成により、試験装置100は、被試験デバイス200が放出する熱を電力として回生することができる。従って、試験装置100は、被試験デバイス200の試験におけるエネルギー利用効率をさらに高めることができる。
図6は、第6の実施形態に係る試験装置100の構成を示す。本実施形態に係る試験装置100は、複数の被試験デバイス200(200-1、200-2、200-3)を並行して試験する。複数の光源40(40-1、40-2、40-3)および複数の測定部20(20-1、20-2、20-3)は、それぞれの被試験デバイス200(200-1、200-2、200-3)に対応して設けられる。
例えば、光源40-1および測定部20-1は、被試験デバイス200-1に対応して設けられる。光源40-2および測定部20-2は、被試験デバイス200-2に対応して設けられる。光源40-3および測定部20-2は、被試験デバイス200-2に対応して設けられる。試験装置100は、さらに多くの被試験デバイスを並行して試験してよい。
エネルギー回生部30は、複数の測定部20が測定した電力を合成して、いずれかの光源40に供給する。エネルギー回生部30は、複数の光源40のうち、発光量が最大の光源40に電力を供給する。エネルギー回生部30は、それぞれの被試験デバイス200の試験項目に応じて、電力を供給する光源40を選択してよい。
例えば、試験装置100は、高い照度における被試験デバイス200-1の出力特性を測定すると共に、低い照度における被試験デバイス200-2および被試験デバイス200-2の出力特性を測定する場合がある。この場合には、光源40-1は、光源40-2および光源40-3よりも高い照度の光を出力するので、大きな電力を消費する。そこで、エネルギー回生部30は、生成した電力を、発光量が最大になる光源40-1に供給してよい。
エネルギー回生部30は、それぞれの被試験デバイスが出力する電力に基づいて、電力を生成する。エネルギー回生部30は、それぞれの被試験デバイスが出力する電力に応じて生成した電力を合成してよい。
本実施形態によれば、試験装置100は、消費電力が最も大きい光源40に対して、回生した電力を使用する。その結果、試験装置100は、光源40に供給する最大電力を低減できるので、光源40に電力を供給する回路を小型化できる。
図7は、第7の実施形態に係る試験装置100の構成を示す。本実施形態に係るエネルギー回生部30は、複数の測定部20に対応する複数のスイッチングレギュレータ60(60-1、60-2、60-3)と、それぞれのスイッチングレギュレータ60の出力を合成した電力に基づいて、光源用電力を生成する光源電源50と、光源電源50が出力する電力を供給する光源40を切り替える切替部32とを有する。
具体的には、スイッチングレギュレータ60-1は、測定部20-1が出力する電圧を昇圧する。スイッチングレギュレータ60-2は、測定部20-2が出力する電圧を昇圧する。スイッチングレギュレータ60-3は、測定部20-3が出力する電圧を昇圧する。それぞれのスイッチングレギュレータ60は、光源電源50に対して電圧を出力する。
スイッチングレギュレータ60-1、スイッチングレギュレータ60-2、および、スイッチングレギュレータ60-3の出力端は、システム電源300の入力端および光源電源50の入力端に接続される。光源電源50は、システム電源300から供給される電力と、それぞれのスイッチングレギュレータ60から供給される電力とに基づいて、それぞれの光源40に供給する電力を生成する。
光源電源50は、生成した電力を切替部32に出力する。切替部32は、熱電変換部90の制御に基づいて、光源電源50から供給される電力を、いずれかの光源40に供給してよい。熱電変換部90は、それぞれの被試験デバイスの試験項目に応じて、発光量が最大の光源に供給するべく、切替部32を制御してよい。切替部32は、リレー、半導体スイッチ、または、機構スイッチを含んでよい。
本実施形態によれば、試験装置100は、それぞれの測定部が出力する電圧が異なる場合にも、それぞれの測定部が出力する電力を回生することができる。さらに、試験装置100は、回生した電力を回生する光源を選択することができる。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
20 測定部、22 電流測定器、24 電圧測定器、26 可変負荷、28 測定回路、30 エネルギー回生部、32 切替部、40 光源、50 光源電源、52 誘導成分、54 ダイオード、56 トランジスタ、58 コンデンサ、59 コンデンサ、60 スイッチングレギュレータ、62 誘導成分、64 ダイオード、66 トランジスタ、68 コンデンサ、69 コンデンサ、70 制御部、80 スイッチングレギュレータ、90 熱電変換部、100 試験装置、200 被試験デバイス、300 システム電源
Claims (10)
- 被試験デバイスを試験する試験装置であって、
前記被試験デバイスが出力するエネルギーを測定し、前記被試験デバイスの良否を判定する測定部と、
前記測定部が測定した前記エネルギーを、前記試験装置の動力として回生するエネルギー回生部と
を備える試験装置。 - 前記被試験デバイスは、照射される光のエネルギーを電力に変換する光発電デバイスであり、
前記試験装置は、前記被試験デバイスに光を照射する光源をさらに備え、
前記測定部は、前記被試験デバイスが出力する電力を測定し、
前記エネルギー回生部は、前記測定部が測定した前記電力を、前記光源の動力として回生する
請求項1に記載の試験装置。 - 前記光源に供給する電力を、予め定められた電圧のシステム電源電力に基づいて生成するスイッチング型の光源電源をさらに備える
請求項2に記載の試験装置。 - 前記エネルギー回生部は、前記測定部が測定した電力を、前記システム電源電力の電圧に昇圧して、前記光源電源に供給する
請求項3に記載の試験装置。 - 前記エネルギー回生部は、前記測定部が測定した電力を前記システム電源電力の電圧に昇圧するスイッチングレギュレータを有する
請求項4に記載の試験装置。 - 前記測定部は、
前記被試験デバイスが出力する電力を伝送する伝送路に設けられ、前記電力の電流値を測定する電流測定器と、
前記伝送路と接地電位との間に設けられ、前記電力の電圧値を測定する電圧測定器と
を有し、
前記スイッチングレギュレータは、
前記被試験デバイスから見て、前記電流測定器より下流の前記伝送路に設けられた誘導成分と、
前記伝送路において、前記誘導成分および前記光源電源の入力端子の間に設けられたダイオードと、
前記誘導成分および前記ダイオードの間の前記伝送路と、接地電位との間に設けられ、前記被試験デバイスに接続すべき負荷に応じてスイッチングするトランジスタと
を有する請求項5に記載の試験装置。 - 前記被試験デバイスから放出される熱を電力に変換して前記光源に供給する熱電変換部をさらに備える
請求項2から6のいずれか一項に記載の試験装置。 - 前記試験装置は、複数の前記被試験デバイスを並行して試験し、
前記光源および前記測定部は、前記被試験デバイス毎に設けられ、
前記エネルギー回生部は、複数の前記測定部が測定した電力を合成して、いずれかの前記光源に供給する
請求項2から7のいずれか一項に記載の試験装置。 - 前記エネルギー回生部は、複数の前記光源のうち、発光量が最大の前記光源に電力を供給する
請求項8に記載の試験装置。 - 被試験デバイスを試験する試験方法であって、
前記被試験デバイスが出力するエネルギーを測定し、前記被試験デバイスの良否を判定する測定段階と、
前記測定段階で測定した前記エネルギーを、前記被試験デバイスを試験する試験装置の動力として回生するエネルギー回生段階と
を備える試験方法。
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