专利名称：电子负载装置与受测电源供应器间的切换装置的制作方法
技术领域：
本发明是使用于电源装置负载测试的电子负载装置相关的装置。
对于使用在各种电源装置的负载特性测试的电子负载装置，测试时间的缩短是受到电源装置的生产性提高的极大影响，目前在测试用电源装置与电子负载装置的连接方面，大部分是采用设置多个连接端子台与连接器(connector)的方式来提高负载测试效率。例如，当有两种连接回路时，于第一个连接回路中，当测试电源被接通且负载测试开始时，另外一个连接回路则会自动地解除与电子负载装置的连接，其次就可连接提供负载测试的电源，以指示灯的点灭向作业员表示可否连接。
对于此配备有多个连接器的负载特性测试装置，由成本面来看，以一台的电子负载装置为例，并且使用在多个连接器上的开关元件，为了不影响负载特性测试，在导通ON时的电阻被要求须极小的值，不导通OFF时的电阻是为了进行不执行负载测试的电源装置的连接与切断的作业，因此其值如不是很高的话，则进行连接、提供负载测试的电源装置的负载特性测试与负载特性测试时，会受到涟波(ripple)与杂讯的影响。因此机械式继电器(mechanical relay)才广泛被使用。例如松下电工制造的HG型机械式继电器，接点接触电阻值虽是15mΩ，但由于机械式继电器经过数万次至数十万次的接点动作后就达到寿命极限，且由于因接点开关次数多而产生的接点形状变化会导致接触电阻值增大的问题，因此必需在切换次数到达一额定寿命(rating life)次数时予以更换，以防止机械式继电器的接点动作不良与因熔化所引起的严重的问题之外，并需进行定期的检查校正以避免因接点的反复动作致使接点导通时的电阻逐渐增大的问题发生，防止对测试用电源的负载特性的测试结果产生不良的影响。
本发明目的在于提供的电子负载装置是配备多个连接器的负载特性测试装置，不仅比机械式继电器的寿命更长，且提供不影响测试用电源的负载特性的测试的半导体开关元件的切换技术，提供有助于提高测试用电源的生产性。
本发明的目的可以按下述方式实现，本发明一种电子负载装置与受测电源供应器间的切换装置，其特征在于在一配备有测试用电源装置的电子负载装置中，于电子负载装置的输出端上设置有多个彼此绝缘的半导体开关元件作为切换装置，并且在该切换装置与测试用电源装置的连接端子之间可连接共模扼流圈来消除高频共模杂讯。
本发明将以往利用与机械式继电器进行，与测试用电源的连接方法的切换技术，由多个半导体开关元件来进行，如此除了比机械式继电器的切换寿命更长之外，且使用多个半导体开关元件会使导通时的电阻减低，并且对于因半导体开关元件的寄生电容(parasitic capacitance)使不导通时的电阻在高频领域时比机械式继电器更低的问题，因附加有共模扼流圈使其在常用频带领域上具备有足够的阻抗(impedance)，提供了负载测试时不受涟波与杂讯的影响。
图1是本发明的单线切换电路图；图2是本发明的双线切换电路图；图3是图1电路附加共模扼流圈的电路图；图4是图2电路附加共模扼流圈的电路图；图5是本发明的切换元件是采用半导体开关的电路结构图。
由图1至图4所示的EL是表示电子负载装置，SW1、SW2是表示本发明的切换装置。DUT1、DUT2是表示测试用的电源装置，L1、L2是表示共模扼流圈(common mode choke coil)，其可用来消除高频共模杂讯(commonnoise)。图1及图3是表示单线切换的连接例，图2及图4是表示双线切换的连接例。图5是表示在图1至图4中的SW1及SW2，可使用金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor，MOSFET)的半导体开关的电路图例，例如可采用日本电气公司制造编号为2SK3353的MOSFET，其在导通时的电阻典型额定值是7.5mΩ，比机械式继电器的接点电阻值更低，并且是多个并联使用，而能在导通时达到更低的电阻。此外，亦可采用例如场效应晶体管等的半导体开关元件，此类的开关元件的导通电阻比机械式继电器的接点电阻低，亦可得到相同的效果。
另外，共模扼流圈在数10KHz时的共振频率带域以上的部分具有较高的高频阻抗(impedance)，在一般转换电源的涟波与杂讯测试中，在有问题的数100KHz至数10MHz的高频范围当中，因具有足够的阻抗，因此具有能完全补捉到前述半导体开关的寄生电容成分所引起的阻抗降低的特性。
图5的Q1，Q2是表示N通道型的功率MOSFET晶体管的实施例，当在C1端子与D1间施加+5￣20V的直流电压时，端子A与端子B之间即会导通，C1端子如不施加前述的电压时则为不导通。另外，C1、D1端子的控制电压有必要与电子负载装置或测试用电源的接地电位绝缘，利用隔离型的DC-DC转换器(conveter)产生控制电压即可，Q3、Q4是表示使用P通道型的功率MOSFET晶体管的实施例，其动作原理除了将C2端子的外加控制电压的极性反相外，其动作与前述的Q1、Q2相同。
本发明是将电子负载装置EL交互连接于测试用电源DUT1及DUT2。以下以图1所示的电路图对负载测试的动作顺序作一详细的说明。当作业员利用端子台的接线或连接器的连接，完成将测试用电源DUT1连接于连接装置SW1后，即可透过预定的辅助开关或利用控制整体系统动作的个人电脑鼠标与键盘的操作，而将控制信号至半导体开关切换电路。在将连接装置SW2的回路开路OFF的同时，对SW1回路则予以连接。当此切换顺序完成之后，则可由指示灯或个人电脑的画面向作业员表示SW1回路的连接已完成、及开始进行负载测试，并且SW2回路的连接端子的连接或切断也是以相同的方式予以表示。
作业员通过连接装置完成切换的指示以及根据负载测试结果判定测试结果后，然后对测试用电源SW2回路进行连接作业。在本发明进行测试电源的连接之际，由于在常用频率带域中因具有足够的阻抗，因此当负载测试中对测试电源施加负载时，可以在不受涟波与杂讯的影响下进行测定的准备作业。
本发明的切换动作因是使用半导体开关，因此即不需要如一般常用技术中使用机械式经电器的导通电阻因时间的经过而增大而须要进行校正检查、亦不需要因机械式继电器已达到预定接点开关次数而作定期的更换，故可提高测试电源的负载测定测试的效率及可得到整体成本降低的效果。
如以上所述，本发明所提供的配备有切换装置的电子负载装置是可在测试电源的负载特性测试中不会受到测试电源的负载特性所影响，且本发明使用了寿命较长的半导体开关元件，可同时进行测试完了后测试电源的切断与等待测试的测试电源的连接作业，故可提高测试电源的负载测试效率及可大幅降低负载特性测试装置整体的保养作业。
权利要求
1.一种电子负载装置与受测电源供应器间的切换装置，其特征在于在一配备有测试用电源装置的电子负载装置中，于电子负载装置的输出端上设置有多个彼此绝缘的半导体开关元件作为切换装置，并且在该切换装置与测试用电源装置的连接端子之间可连接共模扼流圈来消除高频共模杂讯。
全文摘要
一种电子负载装置与受测电源供应器间的切换装置,在电子负载装置中配备有切换装置,用以解决机械式继电器的接点开关因接触次数的增加而导致导通电阻增加与机械性寿命的问题,以维持稳定的导通电阻,并且提供具有长寿命切换元件的电子负载装置。在该切换装置中使用多个半导体开关元件,除使其导通时的电阻比机械式继电器更低之外,同时对于因半导体开关元件的寄生电容所引起的载止时的电阻低下的问题上,由于共模扼流圈的附加使在常用频率带域方面,提供具有足够的高频绝缘特性的长寿命切换装置。
文档编号G01R31/00GK1368643SQ0110360
公开日2002年9月11日 申请日期2001年2月5日 优先权日2001年2月5日
发明者似鸟宪治 申请人:计测技术研究所, 博计电子股份有限公司