JPH11272343A - 安定化電源の恒温化性能検査装置および検査方法 - Google Patents
安定化電源の恒温化性能検査装置および検査方法Info
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- JPH11272343A JPH11272343A JP10069883A JP6988398A JPH11272343A JP H11272343 A JPH11272343 A JP H11272343A JP 10069883 A JP10069883 A JP 10069883A JP 6988398 A JP6988398 A JP 6988398A JP H11272343 A JPH11272343 A JP H11272343A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 温度センサの組み込みが製造上の困難さやコ
ストの増大につながるといった部品レベルでの問題点
や、回路構成素子が限られてしまうなど回路の設計・製
作上の問題点を解決する。 【解決手段】 出力の安定度を決定する部品やそれ以外
の熱源となる部品や恒温化のための部品の周囲温度と、
安定化されるべき出力値を測定し、周囲温度と出力値の
測定時刻を相対的にずらしながら相互相関係数をとり、
ずらした時間と相互相関係数の関係から恒温化構造の良
・不良を判定する検査装置及び検査方法を提供する。
ストの増大につながるといった部品レベルでの問題点
や、回路構成素子が限られてしまうなど回路の設計・製
作上の問題点を解決する。 【解決手段】 出力の安定度を決定する部品やそれ以外
の熱源となる部品や恒温化のための部品の周囲温度と、
安定化されるべき出力値を測定し、周囲温度と出力値の
測定時刻を相対的にずらしながら相互相関係数をとり、
ずらした時間と相互相関係数の関係から恒温化構造の良
・不良を判定する検査装置及び検査方法を提供する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、部品の温度を恒温
化することで長時間出力（電流または電圧）を安定化す
る電源において、その恒温化のための部品配置や構造の
有効性を評価する検査装置および検査方法に関する。
化することで長時間出力（電流または電圧）を安定化す
る電源において、その恒温化のための部品配置や構造の
有効性を評価する検査装置および検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の恒温化効果の有効性の評価方法と
しては、回路を通電し、恒温化対象部品に熱電対や測温
抵抗体などの温度プローブを接触させる接触方式やレー
ザーなどの非接触方式により表面温度測定を行い、温度
の変化がある範囲の値を超える場合に不良とする方法
や、素子自体に温度センサを内蔵し、その温度変化から
良・不良を判定する方法が挙げられる。
しては、回路を通電し、恒温化対象部品に熱電対や測温
抵抗体などの温度プローブを接触させる接触方式やレー
ザーなどの非接触方式により表面温度測定を行い、温度
の変化がある範囲の値を超える場合に不良とする方法
や、素子自体に温度センサを内蔵し、その温度変化から
良・不良を判定する方法が挙げられる。
【０００３】また、非通電状態で冷却構造の欠陥検査を
行う方法として、例えば特開平６−１５１６６６号が開
示されている。これは、冷却媒体による伝導冷却方式の
冷却構造に関する検査方法であり、冷却媒体の温度を変
化させた場合のＬＳＩ内部の温度センサによる温度測定
値の時間変化から良・不良を判定する方法である。
行う方法として、例えば特開平６−１５１６６６号が開
示されている。これは、冷却媒体による伝導冷却方式の
冷却構造に関する検査方法であり、冷却媒体の温度を変
化させた場合のＬＳＩ内部の温度センサによる温度測定
値の時間変化から良・不良を判定する方法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】素子に温度プローブを
接触させる方法は、実際に部品の電気的特性を決める本
体部分とパッケージ表面が近い場合は有効であるが、本
体部分に対してパッケージ部分の比率が大きい場合には
本体部分とパッケージ表面との間に温度差が生じ、精度
の良い評価が困難となる。一方、部品自体に温度センサ
を内蔵する方法では、この問題は改善される。しかし、
前記非導通状態で冷却構造の欠陥検査を行う方法（特開
平６−１５１６６６号）のようにＬＳＩに関しては容易
に適用可能な方法ではあるが、抵抗など一般的な受動素
子に関しては、温度センサの組み込みが製造上の困難さ
やコストの増大につながるといった部品レベルでの問題
点や、回路構成素子が限られてしまうなどの回路の設計
・製作上の問題点が挙げられる。
接触させる方法は、実際に部品の電気的特性を決める本
体部分とパッケージ表面が近い場合は有効であるが、本
体部分に対してパッケージ部分の比率が大きい場合には
本体部分とパッケージ表面との間に温度差が生じ、精度
の良い評価が困難となる。一方、部品自体に温度センサ
を内蔵する方法では、この問題は改善される。しかし、
前記非導通状態で冷却構造の欠陥検査を行う方法（特開
平６−１５１６６６号）のようにＬＳＩに関しては容易
に適用可能な方法ではあるが、抵抗など一般的な受動素
子に関しては、温度センサの組み込みが製造上の困難さ
やコストの増大につながるといった部品レベルでの問題
点や、回路構成素子が限られてしまうなどの回路の設計
・製作上の問題点が挙げられる。
【０００５】また、良・不良の判定はできても、形状が
複雑になるほど不良個所の特定が難しく、試行錯誤的な
修正作業を行わなければならないため回路調整時間が長
くなるなどの問題もあった。
複雑になるほど不良個所の特定が難しく、試行錯誤的な
修正作業を行わなければならないため回路調整時間が長
くなるなどの問題もあった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたものであり、出力の安定度を決定
する部品やそれ以外の熱源となる部品や恒温化のための
部品の周囲温度と、安定化されるべき出力値を測定し、
周囲温度と出力値の測定時刻を相対的にずらしながら相
互相関係数をとり、ずらした時間と相互相関係数の関係
から恒温化構造の良・不良を判定する検査装置及び検査
方法である。
決するためになされたものであり、出力の安定度を決定
する部品やそれ以外の熱源となる部品や恒温化のための
部品の周囲温度と、安定化されるべき出力値を測定し、
周囲温度と出力値の測定時刻を相対的にずらしながら相
互相関係数をとり、ずらした時間と相互相関係数の関係
から恒温化構造の良・不良を判定する検査装置及び検査
方法である。
【０００７】本発明の構成によれば温度と出力値の相関
係数を計算することで、その温度の測定位置と出力値
（電流または電圧）の熱抵抗換算値が求まり、さらにそ
れぞれの時間軸をずらすことで、温度の測定位置と出力
値（電流または電圧）の熱応答性に関する値も求まる。
それにより、恒温部分や温度変動部分と出力値（電流ま
たは電圧）との熱抵抗のような定常的な性質と熱応答性
のような非定常的な性質を同時に数値比較可能となる。
これにより、恒温化の境界条件となる周囲温度と恒温化
制御部（冷却媒体や加熱媒体など）が測定できれば、直
接部品の温度を測定しなくても恒温化効果を評価可能と
なる。また、各部の熱的な結合状態を数値で比較できる
ため、不良箇所の特定を容易に行え、効率の良い修正作
業が可能となる。
係数を計算することで、その温度の測定位置と出力値
（電流または電圧）の熱抵抗換算値が求まり、さらにそ
れぞれの時間軸をずらすことで、温度の測定位置と出力
値（電流または電圧）の熱応答性に関する値も求まる。
それにより、恒温部分や温度変動部分と出力値（電流ま
たは電圧）との熱抵抗のような定常的な性質と熱応答性
のような非定常的な性質を同時に数値比較可能となる。
これにより、恒温化の境界条件となる周囲温度と恒温化
制御部（冷却媒体や加熱媒体など）が測定できれば、直
接部品の温度を測定しなくても恒温化効果を評価可能と
なる。また、各部の熱的な結合状態を数値で比較できる
ため、不良箇所の特定を容易に行え、効率の良い修正作
業が可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例として、
水冷方式による安定化電源を評価する恒温化構造の検査
装置について図１、および図２を参照しながら説明す
る。図１の概略構成図に示すように被検査対象となる定
電流（または定電圧）安定化電源１（点線で囲まれた部
分）は、電流（または電圧）検出抵抗や基準電源など恒
温化されるべき部品２を含み、この部品２は、熱伝導板
３に接続され、また熱伝導板３は水冷板４に接続され、
水冷板４には冷却媒体である冷却水６を流す水冷官５が
接続されている伝導水冷方式による恒温化構造となって
いる。
水冷方式による安定化電源を評価する恒温化構造の検査
装置について図１、および図２を参照しながら説明す
る。図１の概略構成図に示すように被検査対象となる定
電流（または定電圧）安定化電源１（点線で囲まれた部
分）は、電流（または電圧）検出抵抗や基準電源など恒
温化されるべき部品２を含み、この部品２は、熱伝導板
３に接続され、また熱伝導板３は水冷板４に接続され、
水冷板４には冷却媒体である冷却水６を流す水冷官５が
接続されている伝導水冷方式による恒温化構造となって
いる。
【０００９】恒温化構造の検査装置７（一点鎖線で囲ま
れた部分）は、前記定電流（または定電圧）安定化電源
１の構成部品２、３、４、５に対応する複数箇所の温度
を測定する温度測定プローブ８ａ〜８ｅと安定化された
出力電流（または電圧）をモニタする電流（または電
圧）測定プローブ９を有し、これらの測定プローブ８ａ
〜８ｅ及び９の出力はデジタルデータに変換するデジタ
ル変換回路１０により計算機１１で扱える値に変換さ
れ、データ格納場所に１２に時計列データとして保存さ
れる。ここで、出力電流を ｉ（０）、ｉ（Ｔ）、ｉ（２Ｔ）、・・・、ｉ（（Ｎ−１）Ｔ） とし、水冷官５部分の温度測定プローブのデータを Ｔa （０）、Ｔa （Ｔ）、Ｔa （２Ｔ）、・・・、Ｔa （（Ｎ−１）Ｔ） とし、同様に他の部品の周囲に配置された温度測定プロ
ーブのデータを Ｔb （０）、Ｔb （Ｔ）、Ｔb （２Ｔ）、・・・、Ｔb （（Ｎ−１）Ｔ） ： ： ： ： Ｔｅ（０）、Ｔｅ（Ｔ）、Ｔｅ（２Ｔ）、・・・、Ｔｅ（（Ｎ−１）Ｔ） とする。ここで、Ｔはデータのサンプリング時間、Ｎは
測定データ数である。データ格納場所１２に格納された
各測定値の時系列データは、計算機１１により次式
（１）に基づいた計算がなされる。
れた部分）は、前記定電流（または定電圧）安定化電源
１の構成部品２、３、４、５に対応する複数箇所の温度
を測定する温度測定プローブ８ａ〜８ｅと安定化された
出力電流（または電圧）をモニタする電流（または電
圧）測定プローブ９を有し、これらの測定プローブ８ａ
〜８ｅ及び９の出力はデジタルデータに変換するデジタ
ル変換回路１０により計算機１１で扱える値に変換さ
れ、データ格納場所に１２に時計列データとして保存さ
れる。ここで、出力電流を ｉ（０）、ｉ（Ｔ）、ｉ（２Ｔ）、・・・、ｉ（（Ｎ−１）Ｔ） とし、水冷官５部分の温度測定プローブのデータを Ｔa （０）、Ｔa （Ｔ）、Ｔa （２Ｔ）、・・・、Ｔa （（Ｎ−１）Ｔ） とし、同様に他の部品の周囲に配置された温度測定プロ
ーブのデータを Ｔb （０）、Ｔb （Ｔ）、Ｔb （２Ｔ）、・・・、Ｔb （（Ｎ−１）Ｔ） ： ： ： ： Ｔｅ（０）、Ｔｅ（Ｔ）、Ｔｅ（２Ｔ）、・・・、Ｔｅ（（Ｎ−１）Ｔ） とする。ここで、Ｔはデータのサンプリング時間、Ｎは
測定データ数である。データ格納場所１２に格納された
各測定値の時系列データは、計算機１１により次式
（１）に基づいた計算がなされる。
【００１０】
【数１】
【００１１】ここで、τ＝０、Ｔ、２Ｔ、・・・（Ｎ−
Ｍ）Ｔであり、ｉave 、Ｔaaveはそれぞれ出力データと
水冷管５部分の温度測定プローブデータの平均値、σ
ｉ、σＴａはそれぞれの標準偏差である。また、Ｍは計
算データ数であり、統計計算上問題ないと思われる個数
以上の値をとる。
Ｍ）Ｔであり、ｉave 、Ｔaaveはそれぞれ出力データと
水冷管５部分の温度測定プローブデータの平均値、σ
ｉ、σＴａはそれぞれの標準偏差である。また、Ｍは計
算データ数であり、統計計算上問題ないと思われる個数
以上の値をとる。
【００１２】この計算の結果から最大となる相関係数Ｒ
（τ）とその時のずらし時間τの値を求め、図２に示す
横軸τ、縦軸Ｒ（τ）の平面にプロットする。以下同様
に、出力データと部品の周囲に配置された温度測定プロ
ーブデータの間で式（１）の計算を行い、図２に示す平
面にＲａ〜Ｒｅの計算結果をプロットする。尚、Ｒａ〜
Ｒｅは式（１）の結果のピーク位置を表している。図２
に示す水冷管部分良好範囲１４と周囲温度良好範囲１５
は安定化電源の仕様で決定される値である。上記の計算
によりプロットされた状況を次に示す表１の区分けに基
づいて良・不良の判定や改善箇所の特定を行い、検査結
果表示装置１３に表示する。
（τ）とその時のずらし時間τの値を求め、図２に示す
横軸τ、縦軸Ｒ（τ）の平面にプロットする。以下同様
に、出力データと部品の周囲に配置された温度測定プロ
ーブデータの間で式（１）の計算を行い、図２に示す平
面にＲａ〜Ｒｅの計算結果をプロットする。尚、Ｒａ〜
Ｒｅは式（１）の結果のピーク位置を表している。図２
に示す水冷管部分良好範囲１４と周囲温度良好範囲１５
は安定化電源の仕様で決定される値である。上記の計算
によりプロットされた状況を次に示す表１の区分けに基
づいて良・不良の判定や改善箇所の特定を行い、検査結
果表示装置１３に表示する。
【００１３】
【表１】
【００１４】本実施例では水冷管部分の温度と出力につ
いて式（１）に基づいて評価量を算出し、周囲温度と出
力から算出される評価量と比較して恒温化構造の評価を
行う方法として説明した。ここで、一般的に水冷管部分
の温度は一定であり、十分な恒温化効果が得られている
場合は、出力が一定となる。ところが、測定部などでの
ノイズが無視できない場合は、一定の温度とノイズとの
相関をとることとなり、正確な評価が出来なくなる可能
性がある。その場合は、以下に示す実施例を適用するこ
とで解決できる。
いて式（１）に基づいて評価量を算出し、周囲温度と出
力から算出される評価量と比較して恒温化構造の評価を
行う方法として説明した。ここで、一般的に水冷管部分
の温度は一定であり、十分な恒温化効果が得られている
場合は、出力が一定となる。ところが、測定部などでの
ノイズが無視できない場合は、一定の温度とノイズとの
相関をとることとなり、正確な評価が出来なくなる可能
性がある。その場合は、以下に示す実施例を適用するこ
とで解決できる。
【００１５】安定化電源１の理想的な出力は一定値であ
り、水冷管５部分の温度変化も理想的には一定であるか
ら、この部分の評価量を常に１（相関係数の最大値）と
して第１の実施例と同様の評価を行うことで同等の検査
結果が得られる。以下、図３に示す２個所の温度（２０
ａ、２０ｂ）を測定する安定化電源回路の評価例により
具体的に説明する。図３において、熱伝導板側２０ａと
部品面側２０ｂのずらし時間と相関係数の関係が図４の
ように得られたとすると、ピーク位置から熱伝導板と水
冷板との接続が最も改善する必要があることがわかる
（この場合周囲温度良好範囲はＲ（τ））＜０．９とし
ている）。水冷板４と熱伝導板３の間で改造を行った結
果、評価量は図５のようになり、十分な改造がなされた
と判断される。改造前後の出力は図６、図７のようにな
っており、上記評価量により十分判定可能であることが
わかる。
り、水冷管５部分の温度変化も理想的には一定であるか
ら、この部分の評価量を常に１（相関係数の最大値）と
して第１の実施例と同様の評価を行うことで同等の検査
結果が得られる。以下、図３に示す２個所の温度（２０
ａ、２０ｂ）を測定する安定化電源回路の評価例により
具体的に説明する。図３において、熱伝導板側２０ａと
部品面側２０ｂのずらし時間と相関係数の関係が図４の
ように得られたとすると、ピーク位置から熱伝導板と水
冷板との接続が最も改善する必要があることがわかる
（この場合周囲温度良好範囲はＲ（τ））＜０．９とし
ている）。水冷板４と熱伝導板３の間で改造を行った結
果、評価量は図５のようになり、十分な改造がなされた
と判断される。改造前後の出力は図６、図７のようにな
っており、上記評価量により十分判定可能であることが
わかる。
【００１６】前記第１、第２の実施例では、伝導水冷方
式による安定化電源を評価する恒温化構造の検査装置に
ついてのみ説明したが、空冷方式や電子冷却方式の安定
化電源についても適用可能である。水冷方式の場合の測
定部分の構造図を図８に示す。例えば、空冷方式の場合
は、水冷板・水冷管にかえて放熱フィン１６が取り付け
られ、強制空冷の場合は恒温化された空気の流れ１７が
発生する。水冷管部分の温度プローブ８ａを放熱フィン
設置し水冷の場合と同様の処理を行えば、恒温化構造の
評価が可能になる。
式による安定化電源を評価する恒温化構造の検査装置に
ついてのみ説明したが、空冷方式や電子冷却方式の安定
化電源についても適用可能である。水冷方式の場合の測
定部分の構造図を図８に示す。例えば、空冷方式の場合
は、水冷板・水冷管にかえて放熱フィン１６が取り付け
られ、強制空冷の場合は恒温化された空気の流れ１７が
発生する。水冷管部分の温度プローブ８ａを放熱フィン
設置し水冷の場合と同様の処理を行えば、恒温化構造の
評価が可能になる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、部品
の内部に温度測定機能を組み込むことなしに、恒温化構
造の評価が可能となる。また、評価量を設定したこと
で、試行錯誤的に構造の改良を行う必要がなくなり、構
造改良の期間も短縮される。
の内部に温度測定機能を組み込むことなしに、恒温化構
造の評価が可能となる。また、評価量を設定したこと
で、試行錯誤的に構造の改良を行う必要がなくなり、構
造改良の期間も短縮される。
【図１】本発明の第１の実施例に係る伝導水冷方式によ
る安定化電源の恒温化構造の検査装置を示す概略構造図
る安定化電源の恒温化構造の検査装置を示す概略構造図
【図２】ずらし時間と相関係数の良・不良の場合の評価
量の比較を示す図
量の比較を示す図
【図３】本発明の第２の実施例に係る周囲温度のみで評
価する場合の被測定回路構成図。
価する場合の被測定回路構成図。
【図４】恒温化構造で問題箇所を判定するための評価量
の比較を示す図。
の比較を示す図。
【図５】水冷板改造による評価量の変化を示す図
【図６】水冷板改造前の電源出力結果を示す測定図
【図７】水冷改造後の電源出力結果を示す測定図
【図８】本発明の他の実施例に係る空冷方式による安定
化電源の被測定回路構成図
化電源の被測定回路構成図
１ 被検査対象の定電流（または電圧）安定化電源 ２ 出力の安定性を左右する回路部品 ３ 熱伝導板 ４ 水冷板 ５ 水冷管 ６ 冷却水 ７ 恒温化構造検査装置 ８ａ〜８ｅ 温度測定プローブ ９ 出力電流（または電圧）測定プローブ １０ デジタル変換回路 １１ 計算機 １２ デジタルデータ格納場所 １３ 検査結果表示装置 １４ 水冷管部分良好範囲 １５ 周囲温度良好範囲 １６ 放熱フィン １７ 恒温化された空気の流れ
Claims (3)
- 【請求項１】安定化電源の性能を決定する部品の周囲温
度および恒温化を行うために設置された部品の温度を測
定する手段と、電源出力を測定する手段と、前記測定結
果を計算機で操作可能なデジタル信号に変換するデジタ
ル信号変換部と、前記デジタル信号に変換された測定結
果を格納するデータ格納場所と、前記測定結果である温
度と電源出力の測定時刻を相対的にずらしたデータの相
互相関係数を計算する計算機と、ずらした時間と相互相
関係数の結果から恒温化構造の性能未達の部分を決定す
る手段と、前記恒温化構造の性能未達部分を表示する表
示装置を有することを特徴とする安定化電源の恒温化性
能検査装置。 - 【請求項２】安定化電源の性能を決定する部品の周囲温
度および恒温化を行うために設置された部品の温度の測
定結果と電源出力の測定結果について測定時刻を相対的
にずらしたデータから相互相関係数を計算し、その計算
結果である恒温化する温度を決定する部分の温度と電源
出力との相互相関係数の最大値および相互相関係数が最
大となる時のずらした時間と、部品の周囲温度と電源出
力との相互相関係数の最大値および相互相関係数が最大
となる時ずらした時間とを比較することにより、恒温化
構造の性能未達の部分または改善部分を判定することを
特徴とする安定化電源の恒温化構造の検査方法。 - 【請求項３】恒温化する温度を決定する部分の温度と電
源出力との相互相関係数の最大値および相互相関係数が
最大となる時のずらした時間を固定することを特徴とす
る請求項２記載の恒温化構造の検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10069883A JPH11272343A (ja) | 1998-03-19 | 1998-03-19 | 安定化電源の恒温化性能検査装置および検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10069883A JPH11272343A (ja) | 1998-03-19 | 1998-03-19 | 安定化電源の恒温化性能検査装置および検査方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11272343A true JPH11272343A (ja) | 1999-10-08 |
Family
ID=13415609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10069883A Pending JPH11272343A (ja) | 1998-03-19 | 1998-03-19 | 安定化電源の恒温化性能検査装置および検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11272343A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105157847A (zh) * | 2015-07-10 | 2015-12-16 | 江苏省电力公司苏州供电公司 | 一种电力设备在线式精确测温方法及测温系统 |
-
1998
- 1998-03-19 JP JP10069883A patent/JPH11272343A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105157847A (zh) * | 2015-07-10 | 2015-12-16 | 江苏省电力公司苏州供电公司 | 一种电力设备在线式精确测温方法及测温系统 |
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