特定電圧以上をカットする方法

サージアブソーバは特定電圧以上をカットし、過電圧から保護する素子だと理解しておりますが、過電圧という大電圧ではなく、より小さい電圧（たとえば、DC48V）以上の電圧がかかったら、電圧をカットし、DC48Vを保持するような素子はないでしょうか？
（サージアブソーバと原理は同じなのかと推測しています）

今、たとえば、DC48V以下の電圧では電流を流し、DC48V超の電圧をカットしたいと考えております。ツェナーダイオードを考えましたが、特定電圧まで電流が流れないので、ツェナーとは考え方が逆であり、また実現するには複雑な電子回路を組む必要があるものと想像されるため、部品でそのようなものがあればと思った次第です。

No.5 ベストアンサー 回答者： m-jiro 回答日時： 2016/12/25 11:03

#3です。

>　そもそも特定の電圧以上をカットできればよいのではと考えた次第です。
「カット」の意味がわかりません。
高電圧が入力された場合に、
①　入力・出力間が遮断されて出力が全く出ない(0Vになる)という意味ですか？
②　一定の電圧(例えば24V)に低減された電圧が出て欲しい、ということですか？

①であるなら、例えば「24Vでは動作せず48Vで動作するリレーのB接点｣を使えば実現できます。
　検出電圧の精度に問題があるでしょうが、考え方はこれでOK。
②であれば定電圧電源を使えばOK。例えば入力電圧が20V～50Vの変化に対しても24Vを出力する電源を探せばよいのです。もっとも「1～2Vのごく低い電圧もそのまま出て欲しい」というならちょっと面倒ですが。

どちらでしょうか？　これがわからないと回路が思い浮かびません。
もうひとつ負荷電流(出力容量)がどの程度必要なのか、ということも重要です。必要な電力によって回路構成が変わってしまいます。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
カットの意図は②になります。

お礼日時：2016/12/26 07:22

No.7 回答者： tekcycle 回答日時： 2016/12/25 20:13

無理だのダメだのの前に、カットしたい電気が、何ボルト何アンペアで時間がどのくらいなのか、あるいはどういう現象を防ぎたいのかを書くべきです。

主回路の最大電流や平常時電流も。
雷のように高圧弱電流短時間なのと、ほぼ50Vが数分間、電流は何十アンペアでも流れるのと、で対策が変わるでしょう。
なお、素人の私程度の知識でできる範囲のことで、部品を買って繋ぎ合わせる程度のことです。

リレー(理解があやふやなんですが)の入力周りを20～24Vでキープしたい、のであれば、ツェナーでも良いでしょうし、三端子レギュレーターでも良いでしょう。抵抗とツェナーが楽そう。
抵抗で分圧したって良いのかもしれません。
２：１にしてやって、48Vだと最大16Vがかかり、24Vだと最大8Vがかかる。
その１の側の抵抗を、ツェナーに変えてやると、48Vでも24Vでも、最大がツェナーの電圧になる。
更にそこを三端子レギュレーターにしてやってもいい。常に10Vキープだとか。
どうにか空中配線で半田付けしたものを、ダイソーのエポキシ接着剤で固めてやるとか。

いずれにせよ、よく判らないのであれば、質問の全体像を明らかにする方が間違いが無いです。
自分が知りたいのはここだから、とそこだけ抜き出して質問する人が居ますが、よく判ってない人が抜き出したところは、抜き出し方から間違っていることが殆どです。

この回答へのお礼

ご意見ありがとうございます。
アイデア、参考にさせて頂きます。

お礼日時：2016/12/27 07:32

No.6 回答者： xs200 回答日時： 2016/12/25 11:57

考え方が間違っています。

リレーにかける電圧は安定させるべきです。
安定した電源を用意したうえで、トランジスタなどでスイッチさせればいいのに24Vのリレーになぜ48Vをかけなければいけないのでしょうか? 三端子レギュレータいれるとかトランジスタとツェナーで安定化させるとかやりたいことがわからないと答えがでません。何をしたいのか全くわかりません。

この回答へのお礼

ご意見ありがとうございます。

お礼日時：2016/12/27 07:33

No.4 回答者： yhr2 回答日時： 2016/12/24 23:40

No.1です。

＞バイパス回路にツェナーを入れたとして、主回路には高電圧がかかるままなので、主回路機器が壊れると思うのですが、私の理解が間違っていますか？

No.1に書いた「主回路」とは、電圧を供給する「負荷回路」の意味です。

#3さんが回路の例を書いてくださっています。「IN」の過電圧がかかっても、ツェナーダイオードに電流が流れて、R による電圧降下で「OUT」には「ツェナーダイオードの降伏電圧（ツェナー電圧）」以上の電圧はかかりません。

こちらのサイトにも同じ目的の回路が載っています。
http://wgz.sub.jp/cont/dengen/dengen2.htm

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%84%E3%82%A7 …

この回答へのお礼

ご提示された回路は理解できました。
ありがとうございます。

お礼日時：2016/12/25 08:56

No.3 回答者： m-jiro 回答日時： 2016/12/24 21:21

高い電圧を除去するだけなら、通常は抵抗とツェナーダイオードを使用します。

回路は添付図のようになります(ご存知と思いますが)。
この回路ではOUT端子に出力される電圧はツェナー電圧以上にはなりません。ツェナーが24Vであれば入力が40Vでも50Vでも24V以上にはなりません。
しかし入力電圧が24Vより低い場合は直列抵抗Rと負荷抵抗RLで分圧されるので入力そのままの電圧ではなくもっと低い電圧になります。
この回路は負荷電流がごく少ない場合(10mA程度以下)によく使われます。またIC回路に高電圧が加わるのを防ぐ保護回路としてもよく使われます。

ご要望がよくわからないのですが、入力電圧が広範囲に変動しても出力電圧を一定に保つ回路でしょうか？
そうであればDC/DCコンバーターではダメですか？
https://www.cosel.co.jp/lineup/powersupply/input …
入力DC36～76V、出力DC12V、電力10W　など、いろいろあります。
これではご要望に沿いませんか？

さしつかえなければ入力電圧範囲、出力電圧、負荷電力(電流)を教えてください。

この回答へのお礼

＞入力電圧が24Vより低い場合は直列抵抗Rと負荷抵抗RLで分圧されるので入力そのままの電圧ではなくもっと低い電圧になります。
→　条件としてこちらが難しいかなと思っております。具体的には下記を考えています。

先日ご回答頂いた下記質問に関連するのでお伝えしやすいですが、許容電圧の高いリレーを探していましたが、そもそも特定の電圧以上をカットできればよいのではと考えた次第です。そうすれば、たとえば、通常DC24Vがリレーにかかり動作していて、たとえDC48Vがかかっても、電圧をカットするフィルターがあれば、DC24Vに抑えられるのではと。
https://oshiete.goo.ne.jp/qa/9564197.html

お礼日時：2016/12/25 09:07

No.2 回答者： tekcycle 回答日時： 2016/12/24 20:54

適切か不適切かは知りませんが、

電源と主回路の間に、コンデンサを並列に入れるかコンデンサを仮想してみてください。
そしてコンデンサの±間に、ツェナーを入れてやる。
電源電圧が一瞬50Vになったとすると、コンデンサに電流が流れ込んで、コンデンサの電圧を48Vから徐々に上げていくでしょう。
このときコンデンサの電圧が少し上がると、それ以降電流がツェナーに漏れるようになるため、コンデンサというバケツの水かさは、上がらないでしょう。
ただし、電源とコンデンサの間や、コンデンサとメイン回路や、メイン回路内部の抵抗が、本当に０である場合は、電源電圧が一瞬50Vに上がったら、超大電流が流れてコンデンサをあっという間に充電して50Vにし、ツェナーが間に合わない、なんてことは考えられることでしょう。

あるいは、48Vのうち2V程度を犠牲にし、電圧可変の三端子レギュレーターを使うなどして、46V以下を常にキープするような定電圧回路にしておくという手はあるでしょう。

そのカットしたい電圧が、何ボルト何アンペアで何秒くらいなのかによって対処が変わるだろうと思います。
例えばツェナーと書きはしましたが、何アンペアくらいを想定するのかによっては、ツェナーがたびたび焼き切れるだろう、なんてことも無い話では無いでしょう。
すると、ツェナーの代わりをしてくれるような回路を組む必要が出てきます。
上手く行くかどうかはやってみないと判りませんが、ツェナーをNPNトランジスタのベースに繋いで、ツェナーがONになる条件だとNPNトランジスタもONになり、コンデンサの＋側--抵抗--トランジスタのコレクタ--エミッタ--コンデンサの－側、と電流をバイパスさせる、なんて工夫が必要かもしれません。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
ツェナーを使おうとすると、かなり複雑な電子回路を組まないとできなそうなのは理解しました。部品を買ってきて組み合わせるだけでは、簡単にできそうにないですね・・・。

お礼日時：2016/12/25 08:54

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2016/12/24 13:52

主回路ではなく、高電圧時に電流をバイパスする回路にツェナーダイオードを使えばよいのです。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
バイパス回路にツェナーを入れたとして、主回路には高電圧がかかるままなので、主回路機器が壊れると思うのですが、私の理解が間違っていますか？

お礼日時：2016/12/24 17:14