プルアップ抵抗の抵抗値とワット数の決め方について教えてください

Question

プルアップ抵抗の抵抗値とワット数の決め方について教えてください。

リレーでオンオフする回路があり、そのオンオフをＩＣで検知したいのですが、
ＩＣの入力の電圧を安定させるためにプルアップ抵抗を入れたほうが言いというのを聞きました。
ただ、ＩＣの入力端子に対してのプルアップ抵抗の決め方がよくわかりません。

ネットで調べても数ｋΩ～数百ｋΩと書いてあるのが多く、適切な数値の求め方が判りませんでした。

・ＩＣの電源は３．３Ｖまたは５Ｖと決まっていません。
・ＩＣへの入力は４入力あります。

あと、回路を小さくしたいのでプルアップ抵抗に集合抵抗を使用したいと思うのですが、
１／８Ｗで大丈夫なのでしょうか？
そういった、抵抗のワット数に対する計算方法も教えてください。

10451198 · Accepted Answer

ＩＣの入力端子の仕様が示されていないので、デジタル入力である、と仮定して回答します。

１．プルアップ抵抗の必要性について。
リレーがＯＮのとき、入力端子はＧＮＤにつながります。
電圧でいうと、ほぼ０Ｖで、ＩＣはＬと認識できます。
問題はリレーがＯＦＦのときです。プルアップ抵抗がないと、入力端子はどこにもつながらないので、電圧が不定になってしまいます。よって、ＩＣはＨかＬか判定できなくなります。この状況を避けるため、プルアップ抵抗を入れます。

２．抵抗値について。
プルアップ抵抗は、リレーがＯＦＦの時の入力端子への電圧を決定するためのものですから、小さいほうが動作が安定します。一方、値があまりちいさいと、リレーがＯＮになったときに大電流が流れてしまい、もったいないので、その観点からは大きいほうが省電力です。
で、許容される最大値は、リレーがＯＦＦの時に入力端子をＨに維持するだけの値、となります。ＩＣのデータシートを見れば、入力端子をＨに維持する際に流れ込む電流の最大値とそのときの電圧が規定されていますから、その値をみて決めることになります。
現実的には、ＩＣがＴＴＬであれば１０Ｋから４７Ｋオームぐらい、ＣＭＯＳであれば１００Ｋ以下であれば、まず問題にはなりません。
よくわからないなら３３Ｋぐらいを入れておけばそれでよいでしょう。消費電力がちょっと増えるぐらいで、それ以外の副作用はないです。

３．電力について。
抵抗値が決まれば、抵抗で消費される最大電力はおのずから決まります。抵抗にかかる電圧は５Ｖまたは３．３Ｖ（リレーＯＮの時）ですから、電力最大は１０Ｋオームに５Ｖで、２．５ミリワットになります。１／８ワットは１２５ミリワットですから、４個いりの集合抵抗でも十分余裕です。

10451198 · Answer

＃１です。当初の回答を修正させてください。

＃２の回答をみて気づきました。
私の当初の回答は、リレーが機械的なものでないときに当てはまるものです。機械的な接点のものである場合、＃２の回答にあるように、接点をONに維持するための電流を考える必要があります。１ｍAはいい線と思います。今回の例では、３３Kよりも３．３Kがよりよい回答といえます。

電力値の計算ですが、最悪ケースを考えて全部の値を足します。３．３Kに５Vでおよそ７．５ミリワット、４つで３０ミリワットですから、１／８ワットの集合抵抗だと、ちと熱くなるかも知れません。

inara1 · Answer

リレーの動作確認のためにプルアップ抵抗を使う場合は、リレーの接点にある程度の電流（最小接点電流）を流さないと接点不良のためにうまくON状態を検出できない場合があるので、リレーの最小負荷電流を元に抵抗値を決めたほうがいいでしょう。

リレーがONしたときに接点に最小負荷電流以上流れるようにするためのプルアップ抵抗の値Rは
　　　R < 電源電圧(V)/最小負荷電流(A)
になります。電源電圧が3.3V、最小負荷電流が1mAなら R < 3.3kΩとします（電源電圧が5Vのときはこれ以上の電流が流れるので低いほうの電源電圧で計算する）。

プルアップ抵抗の抵抗値とワット数の決め方について教えてください

ＩＣの入力端子の仕様が示されていないので、デジタル入力である、と仮定して回答します。

この回答への補足

＃１です。

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