AC100Vを整流するときコンデンサーの容量はどのくらい必要でしょうか

AC100Vを整流するときコンデンサーの容量はどのくらい必要でしょうか？
又耐圧は最低何V必要でしょうか？

No.2 ベストアンサー 回答者： KEN_2 回答日時： 2010/05/15 22:41

AC100Vをブリッジ整流回路で整流した場合で考え方を説明します。

普段目安の設計手法で、リップルの許容量でコンデンサ容量は増減してください。
出力電流を100mA～1Aと仮定します。
（実際の負荷条件で再計算してください。）

AC100Vの整流出力は
出力電圧；DC141V　よってコンデンサの耐圧は+0.2倍から+0.5倍の余裕を見ると、
DC169VからDC211V　の耐圧で、DC175WV（WV：ワーキングボルト）～DC225WVが必要です。

コンデンサ容量は、Cは（Cr；容量との比率として）
負荷電流はIL：0.1A～1A であるので、　RLを求めると
ωCは50Hzと60HZの内50Hzとし、x2倍のfc=100Hzとなり、2πfc=628　1/2πfc=0.00159 x1/C
RL=E/IL　から　RL(0.1A）=1414Ω、　RL（1A）=141.4Ω　・・・負荷抵抗であるから

Cr=n*ωC*RL　Cr= 40～60程度にします。（実験に因る経験的な数値の比率です。）
n=1 は半波整流、n=2　は全波整流　RLを1.4K　とすると
負荷電流はIL：0.1A　の場合
Cr=40の時　ωC=40*2*1/RL　→C=0.064/1400Ω　→　C(μF)=64/1.4KΩ　約47μF
Cr=60の時　ωC=60*2*1/RL　→C=0.096/1400Ω　→　C(μF)=96/1.4KΩ　約68μF
負荷電流はIL：1A　の場合
Cr=40の時　ωC=40*2*1/RL　→C=0.064/140Ω　→　C(μF)=64/0.14KΩ　約470μF
Cr=60の時　ωC=60*2*1/RL　→C=0.096/140Ω　→　C(μF)=96/0.14KΩ　約680μF

C(μF)は負荷電流に因り、47μF～680μF/175WV～225WV　程度の幅を持ちます。
下記のサイトは参考になりますよ。
3. 平滑コンデンサの最適値
http://bbradio.hp.infoseek.co.jp/psupply03/psupp …
　

この回答へのお礼

細かな説明ありがとうございます。
計算方法がわかれば選択もしやすくなります。
回答ありがとうございました。

お礼日時：2010/05/16 19:09

No.3 回答者： ytrewq 回答日時： 2010/05/16 06:52

設計の手順としては最初に、必要とする直流の電圧、電流、電圧変動率などを決める必要があります。

それによって、整流方法は変わりますし、コンデンサの容量、耐圧も違います。

No.1 回答者： tpg0 回答日時： 2010/05/15 19:25

整流も半波整流、両波整流、全整流があります。

両波整流と全波整流は脈流が密ですが、半波整流は脈流が粗くなります。
この脈流分を平滑にする目的で電解コンデンサーを使用するのですが、取り出す電流値によって必要な容量は違ってきます。
数ミリアンペアしか必要ないなら数μFで間に合いますが、数アンペアを取り出すなら数千μFの容量がないと平滑しきれなくなります。半整流なら更に大容量でないと脈流分が残ります。

耐圧は正弦波交流の最大値は実効値の√2倍になりますから、100ボルトなら約141ボルトになるので最低でも150ボルトが必要ですが、余裕を考えたら実効値の2倍である200ボルト程度が安全圏内です。

この回答へのお礼

全波整流を考えています。容量はかなり大きめの方がよさそうですね。
回答ありがとうございます。

お礼日時：2010/05/16 19:00