洗濯機や乾燥機あるいはストーブなどの家電製品では、小型/軽量という利点から、従来のリニア電源に取って代わってスイッチング電源が使用されるようになった。このような用途に用いられるスイッチング電源の出力電流容量は50mA～1A程度の範囲にある。その試験には、抵抗負荷や標準的な電子負荷機器が一般的に用いられる。抵抗負荷を使用する場合には、各種電力規格に対応したいくつもの抵抗を使い分けなければならない。一方、市販の電子負荷機器の多くは、平均電力が300Wのものに限られる。試験時の電流計測についても、50mA～300mAの計測では表示値の精度に問題がある。表示分解能が100mAといったものが多いため、電流値が少ない場合、精度面で問題が生じてしまうのだ。本稿では、このような問題に対する解決策の一案として、定電流負荷回路を紹介する。

　図1に示したのは、2チャンネルの定電流負荷として機能する回路である。低価格の汎用部品で構成できる点が特徴の1つだ。2つのチャンネルは同一の構成なので、以下、チャンネルAを例にその動作を説明する。

　この回路では、Q₁のMOS FETと1Ωの抵抗R₆を経由して負荷電流（試験の対象とする電源からの電流）が流れる。R₆による電圧降下分がIC_1Aの2番端子への入力となり、基準電圧と比較される。IC₁はデュアルオペアンプ「LM358」であり、2番端子と3番端子の入力を比較して、その結果に対応した電圧を出力する。IC_1Aの3番端子に入力する基準電圧は、基準電圧源「TS431」の出力電圧である1.25Vを2個のポテンショメーターR₂、R₃によって分圧したものとなる。基準電圧の最大値が1.25V、R₆が1Ωであることから、各チャンネルの最大電流は1.25Aになる。

　R₂、R₃はそれぞれ1kΩのポテンショメーターである。基準電圧の微調整が容易に行えるよう15回転型のものを用いるとよい。これらのポテンショメーターの一方によって負荷電流の最小値を、他方によって最大値を設定する。単極3投のスイッチS₁により、最小電流、最大電流、無負荷状態を切り替えられるようにしている。なお、抵抗R₆の端子間にデジタル電圧計を接続すれば、電流値を計測しながら最大電流/最小電流を微調整できる。その際の計測値は、R₆に流れる電流による電圧降下に対応するため、入力電圧が変化しても影響が及ばない。

　回路の電源としては9Vの電池を使用する。設定可能な電流範囲は0A～1.25A、許容入力電圧範囲は3V～50Vである。最大入力電圧はコンデンサC₁とQ₁の耐圧によって決まる。2つのチャンネルの入力を並列に接続すれば最大電流が2.5Aの電源にも対応できる。デュアル出力型の電源を試験する際には、各チャンネルの最大電流と最小電流とをデジタル電圧計で計測しながら正確に調整すればよい。それにより、最大電流時、最小電流時、無負荷時の試験をマトリックス的に効率良く進めることができる。

図1　2チャンネルの定電流負荷