特許ウォッチ

公開番号2025138380
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-25
出願番号2024037434
出願日2024-03-11
発明の名称電源回路用の電子負荷装置
出願人ローム株式会社
代理人個人,個人
主分類G05F 1/10 20060101AFI20250917BHJP(制御;調整)
要約【課題】高速応答と安定性を両立した電子負荷装置を提供する。
【解決手段】出力端子OUTは、試験対象の電源回路4の出力ラインと接続される。出力トランジスタ102は、ドレインが出力端子OUTと接続される。センス抵抗Rsは、出力トランジスタ102のソースと接地の間に接続される。波形発生器110は、制御信号VCTRLを生成する。フィードバック回路120は、出力トランジスタ102のソースに対してケルビン接続され、接続先のノードに生ずるフィードバック信号VFBが、制御信号VCTRLに近づくように出力トランジスタ102のゲート電圧を制御する。出力トランジスタ102は、ソースケルビン端子を有する4端子デバイスであり、フィードバック回路120は、ソースケルビン端子の電圧を、フィードバック信号VFBとして受けるように接続されている。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
試験対象の電源回路の出力ラインと接続されるべき出力端子と、
ドレインが前記出力端子と接続された出力トランジスタと、
前記出力トランジスタのソースと接地の間に接続されたセンス抵抗と、
制御信号を生成する波形発生器と、
前記出力トランジスタのソースに対してケルビン接続され、接続先のノードに生ずるフィードバック信号が、制御信号に応じた目標レベルに近づくように前記出力トランジスタのゲート電圧を制御するフィードバック回路と、
を備える、電子負荷装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記出力トランジスタは、ソースケルビン端子を有する４端子デバイスであり、前記フィードバック回路は、前記ソースケルビン端子の電圧を、前記フィードバック信号として受けるように接続されている、請求項１に記載の電子負荷装置。
【請求項３】
前記出力トランジスタは、ＳＯＴ（Small Outline Transistor）系またはＴＯ系（Transistor Outline）のパッケージに収容される３端子デバイスであり、前記センス抵抗は、前記出力トランジスタのソース端子の相対的に先端側の位置に接続され、前記フィードバック回路は、前記出力トランジスタのソース端子の相対的に根本側の位置の電圧を前記フィードバック信号として受けるように接続されている、請求項１に記載の電子負荷装置。
【請求項４】
前記フィードバック回路は、フィードバック経路に微分要素を含む、請求項１から３のいずれかに記載の電子負荷装置。
【請求項５】
前記フィードバック回路は、
前記フィードバック信号を増幅するセンスアンプと、
前記センスアンプの出力電圧と前記制御信号を受けるエラーアンプと、
を含む、請求項１から３のいずれかに記載の電子負荷装置。
【請求項６】
前記エラーアンプは、
非反転入力端子が接地された第１オペアンプと、
前記第１オペアンプの出力端子と反転入力端子の間に接続された第１キャパシタと、
第１端に前記制御信号を受け、第２端が前記第１オペアンプの反転入力端子と接続された第１抵抗と、
前記第１オペアンプの反転入力端子と前記センスアンプの出力の間に接続された第２抵抗と、
を含む、請求項５に記載の電子負荷装置。
【請求項７】
前記エラーアンプは、前記フィードバック信号を微分する微分回路をさらに含む、請求項６に記載の電子負荷装置。
【請求項８】
前記微分回路は、前記第１オペアンプの反転入力端子と前記センスアンプの出力の間に、前記第２抵抗と並列に設けられ、直列接続された抵抗およびキャパシタを含む、請求項７に記載の電子負荷装置。
【請求項９】
前記センスアンプは、
第２オペアンプと、
第１端が前記出力トランジスタのソースに対してケルビン接続され、第２端が前記第２オペアンプの非反転入力端子と接続された第３抵抗と、
第１端が前記第２オペアンプの出力端子と接続され、第２端が前記第２オペアンプの前記非反転入力端子と接続された第４抵抗と、
第１端が前記接地と接続され、第２端が前記第２オペアンプの反転入力端子と接続された第５抵抗と、
第１端が前記接地と接続され、第２端が前記第２オペアンプの反転入力端子と接続された第６抵抗と、
を含む、請求項５に記載の電子負荷装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電子負荷装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
ＤＣ／ＤＣコンバータやリニアレギュレータなどの電源回路の設計段階において、電源回路を実機に近い条件で動作させ、検証を行いたい場合がある。そのような場合に、電子負荷装置が利用される。
【０００３】
電子負荷装置は、電源回路の出力ラインと接地の間に接続された出力トランジスタを含み、出力トランジスタがオンしたときに流れるドレイン電流を、負荷電流として電源回路からシンクする。電子負荷装置が発生する負荷電流は、出力トランジスタのゲート電圧に応じており、負荷電流の波形は、実際の負荷の動作に応じて自由に設定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００４－３１０６０９号公報
【０００５】
［概要］
本開示は係る状況においてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、高速応答と安定性を両立した電子負荷装置の提供にある。
【０００６】
本開示のある態様は、電源回路と接続される電子負荷装置に関する。電子負荷装置は、試験対象の電源回路の出力ラインと接続されるべき出力端子と、ドレインが出力端子と接続された出力トランジスタと、出力トランジスタのソースと接地の間に接続されたセンス抵抗と、制御信号を生成する波形発生器と、出力トランジスタのソースに対してケルビン接続され、接続先のノードに生ずるフィードバック信号が制御信号に応じた目標レベルに近づくように出力トランジスタのゲート電圧を制御するフィードバック回路と、を備える。
【０００７】
なお、以上の構成要素を任意に組み合わせたもの、本開示の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、フィードバック型の電子負荷装置を備える試験システムの回路図である。
図２は、図１の電子負荷装置のステップ応答の測定結果を示す波形図である。
図３は、実施形態１に係る電子負荷装置の回路図である。
図４は、図３の電子負荷装置の応答特性の測定結果を示す波形図である。
図５は、電子負荷装置の応答特性を示す波形図である。
図６は、一実施例に係る電子負荷装置の回路図である。
図７は、図６の電子負荷装置の具体的な実装の一例を示す図である。
図８は、一実施例に係る電子負荷装置の回路図である。
図９は、一実施例に係る電子負荷装置の回路図である。
図１０は、実施形態２に係る電子負荷装置の回路図である。
図１１は、図１０の電子負荷装置の具体的な構成例を示す回路図である。
図１２は、図１０の電子負荷装置の応答特性の測定結果を示す波形図である。
【０００９】
［詳細な説明］
（実施形態の概要）
本開示のいくつかの例示的な実施形態の概要を説明する。この概要は、後述する詳細な説明の前置きとして、実施形態の基本的な理解を目的として、１つまたは複数の実施形態のいくつかの概念を簡略化して説明するものであり、発明あるいは開示の広さを限定するものではない。便宜上、「一実施形態」は、本明細書に開示するひとつの実施形態（実施例や変形例）または複数の実施形態（実施例や変形例）を指すものとして用いる場合がある。
【００１０】
この概要は、考えられるすべての実施形態の包括的な概要ではなく、すべての実施形態の重要な要素を特定することも、一部またはすべての態様の範囲を線引きすることも意図していない。その唯一の目的は、後で提示するより詳細な説明の前置きとして、１つまたは複数の実施形態のいくつかの概念を簡略化した形で提示することである。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許