電源装置の電圧を降下させモータドライバに与えようと考えており、何がベストなのか判断が付かないためご指摘を頂きたいと思います。
電源装置 Output DC36V, 3.3A
↓
レギュレータ
↓
モータドライバ Input DC24V±10%, 1.0A
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
電圧降下の方法
1.モータドライバが1.0Aを引き込むので12Vの電圧降下を12Ω抵抗器のみで接続するのはどうなのでしょうか
オームの式:R=12V÷1A =12Ω
2.整流ダイオードの電圧降下が1Vくらいなので、12個直列に電源装置とモータドライバの間に接続するのはどうなのでしょうか
3.24Vの定電圧ダイオードを用いて電圧降下させるのはどうなのでしょうか。
4.LM338のレギュレータを用いることを考えたところ、放熱器なしの許容損失と流れる電流は
PD=(125-50)/50 = 1.5 W
I=1.5/(36-24) = 0.125 A
モータドライバが1.0Aを引き込むので、1.0A流せるよう放熱器の選定を許容損失と電流よりおこなうと
PD=(125-50)/(4+1+θsa)
I=PD/(36-24)
このIが1.0になればいいので
1.0=PD/(36-24)
1.0=75/(5+θsa)/12
θsa =75/12-5
=1.25
熱抵抗が1.25の放熱器はパソコンのCPクーラーぐらいしか見つからなかったのですが、そんな馬鹿でかいものをつけるのは一般的なんですか?
以上、多々意味不明なところがあると思いますが、よろしくお願いいたします。
No.5ベストアンサー
- 回答日時:
4.項の放熱設計について、どなたもご意見を入れておられないので、この点について見解を入れさせていただきます。
結論からいうとこの計算結果は正しいです。
ちなみに1.25℃/Wを資料から拾ってくると、ほぼ1,000cm2の表面積となります。
http://www.necel.com/ja/faq/f_therma.html#0006
これは大雑把に言って、フィン高 50mm、幅100mmのフィンが20枚付いたものとなります。
フィン間隔が10mmとして、幅100mmx長さ190mmサイズです。
かなりの大きさです。
たった12Wの放熱をするのに、何故こんな大きなものが必要になるのか考えてみました。
一つは周囲温度を50℃と設定したことが原因です。
一般には周囲温度25℃で設計します。
もし25℃なら放熱板の熱抵抗は3.3℃/Wでよく、所要面積は300cm2程度でよいことになります。
しかし、周囲に発熱源がある場合はこの程度の温度設定も仕方ないでしょう。
もう一つは、フィラー(絶縁シート)の熱抵抗を1℃/Wと設定したことです。
これは、熱伝導の良い材料を使用すれば、0.2℃/Wくらいには簡単に下げられるのではないでしょうか。
http://www.micforg.co.jp/jp/c_tim.html
フィラーだけでも0.2℃/Wにできれば、放熱板の熱抵抗は2.05℃/W、放熱板面積でざっと400cm2です。
前述の半分以下です。
最大の理由は、LM338の熱抵抗が4℃/Wとかなり大きいことです。
一般には「デバイスの熱抵抗と放熱板の熱抵抗がほぼ等しい」ような設計をするのが普通です。
この考え方をとるとすれば、このLM338では
P=(125-50)℃/(4+4)℃/W≒9W
くらいにとるのが妥当ということになるでしょう。
これ以上欲張った場合、突如として上述のような巨大放熱板が必要になるのはやむを得ません。
LM338にもいろいろあって、ナショセミが4℃/Wと一番大きいですね。
リニヤーテクノロジーやSTエレクトロニクスのLM338は1℃/Wです。
このあたりを使えば放熱板もかなり小さくできそうです。
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/ …
http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/42 …
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/ …
電源供給方法については、他の方も言っておられるように、起動時突入電流が問題です。
突入電流は負荷によって変わりますので何とも言えません。
一度実測されてから、1.2.案を再検討されるのがよろしいかと思います。(4.案も)
なお、3案はモーター停止時、無駄な電力をダイオードで消費することになるのであまりお奨めできません。
参考URL:http://www.necel.com/ja/faq/f_therma.html#0006
No.4
- 回答日時:
どの様なモーターでどんなモータードライバーか分かりませんが仕様の1(A)はいつも流れているか確認する必要があると思います。
普通は負荷の増減で大きく変化します。その観点で1の方法はドライバーの入力電圧範囲を外れると思いますが
2の方法も確実性は?の気がします。
No.3
- 回答日時:
itakazetotaiyouさん、こんにちは。
ベストな方法は、電源装置を24V仕様に変更することです、その上で。
電源装置が交換出来ないときにとりうるベストな方法は、36V入力24V出力のSW電源(降圧コンバータ)を導入することです。
知る限りこの電圧の市販品はないか探すのが困難です。
次善の方法は、質問者さんの 4.ドロッパ型レギュレータを導入する方法ですが、ご質問の熱抵抗の計算が正しいとすれば、10Wの消費電力ですから、そこそこ大きな放熱器となります。
手元の資料では、1000cm2以上の表面積が必要です。
フィンがついているタイプでも5cm角では足りません。
直接の回答ですが、
>1.モータドライバが1.0Aを引き込むので12Vの電圧降下を12Ω抵抗器のみで接続する
モータードライバは常時、安定して1.0A流す訳ではないので、抵抗による方法は採用できません。
2.整流ダイオードの電圧降下が1Vくらいなので
Vf値はダイオードにより違いますし、この方法は通常の設計方法(素子の使用条件)から逸脱しますのでおすすめできません。温度変化等に弱いと推定します。
一時的実験的方法としてのみ使うべきでしょう。
3.24Vの定電圧ダイオードを用いて電圧降下させるのは
10W以上の損失の定電圧ダイオードは入手困難でしょう。通常トランジスタでバッファしますがこれは4の方法と同義。
4.熱抵抗設計条件は良く検討してください。各数字根拠が私には確認できませんでしたので。
No.2
- 回答日時:
単純に電圧降下させる方法は発熱し電力が無駄になりますのでお勧めできません。
モータは起動時に多くの電流が流れますので、充分電流に余裕のあるDC-DCコンバータを使うほうが優れています。
例えば秋月電子の
「5~25V(最大4A)可変スイッチング定電圧電源キット」を使うことができると思います。
http://akizukidenshi.com/catalog/items2.php?c=dcdc
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- 電気工事士 【電気受電キューピクルのPD】受電キューピクルの引き込み線が入って来た断路部の先の2 2 2022/10/30 06:53
- 工学 電源三種の問題教えてください。 図のような変圧器2次側F点で短絡しました。短絡電流Isは? 変圧器の 1 2022/10/02 12:38
- バッテリー・充電器・電池 小型シール鉛蓄電池の放電後の電池電圧について教えてください。 5 2022/09/08 10:10
- ラジコン・ミニ四駆 自作PC 電源ユニットのPOWER MOSFET 6 2023/06/17 16:07
- その他(自然科学) LEDの接続について 2 2022/09/16 22:18
- 工学 おしえてほしい。aはわかりましたが、bがわかりません。 問題は、定格一次電圧100〔V),定格二次電 2 2023/04/14 17:08
- 工学 テブナンの定理を使ってある抵抗に流れる電流を求める時に、その抵抗を外してその端子ab間の開放電圧V0 4 2022/06/28 17:12
- 工学 (1)抵抗値が30(Ω)のニクロム線がある。これにある電圧を加えて消費電力を測定したところ300(W 1 2022/11/07 14:35
- 工学 (1)抵抗値が30(Ω)のニクロム線がある。これにある電圧を加えて消費電力を測定したところ300(W 1 2022/11/07 14:12
- 工学 送電線の力率改善に関する問題。 3 2022/05/24 00:03
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
12Vのモーターの回転数を半減し...
-
AC100Vの扇風機の回転速度の調...
-
三相交流モーターの電流値
-
冷陰極管をLEDに交換する
-
基準電圧ICのVsとは何ですか?
-
太陽電池を使った4.5Vの充電回...
-
過電圧という現象について教え...
-
直流安定化電源2台の直列使用は...
-
P-CH MOSFETの使用方法について
-
電圧(負荷)変動率やリップル...
-
なんで直列回路は電流が同じで...
-
アナログスイッチの使い方がわ...
-
フロートスイッチによるポンプ...
-
人感センサーとPICの電源
-
タッチセンサーモジュール TTP2...
-
コンデンサー 直列
-
ペースメーカーの電池交換を拒...
-
直流の+-を逆に繋ぐと
-
電波時計「GENTOS ET-6002」の...
-
ガスコンロのカチカチ音が止ま...
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
12Vのモーターの回転数を半減し...
-
発電機を2台直列に繋ぐとどうな...
-
AC100Vの扇風機の回転速度の調...
-
なんで直列回路は電流が同じで...
-
フロートスイッチによるポンプ...
-
電圧(負荷)変動率やリップル...
-
1ボルトとはどのようなイメージ...
-
基準電圧ICのVsとは何ですか?
-
過電圧という現象について教え...
-
出力電圧NOMの意味
-
LM311というコンパレータについて
-
風力発電のモーターを2個つな...
-
定格電圧以下での動作について
-
タッチセンサーモジュール TTP2...
-
モータを外力で回したときの発...
-
直流安定化電源2台の直列使用は...
-
太陽電池を使った4.5Vの充電回...
-
増幅回路
-
P-CH MOSFETの使用方法について
-
リチウムイオンバッテリーが電...
おすすめ情報