電子工作初心者です。

ヒューズとヒートシンクについて教えて下さい。

小学生の工作本で勉強しています。
それ位の知識しかありませんので宜しくお願いします。
教えて頂きたいのは下記、①〜⑤です。

先日、デジタルアンプのキットを購入したのですが、
電源はACアダプターを使いDC12ボルトで作動するものです。

出力：10W+10W（8Ω）、デジタルパワーアンプです。
（電子工作マガジンのお勧め子供用です、ハンダ付けのみで回路図はありません。）
付属していたヒューズが 250V . 2Aになっていました。

どうしてこのヒューズを選んで居るのか分かりません。
何かの計算式に当てはめてるのだと思いますが、調べて見ても分かりません。

① AC電源は100Vなのにどうして250Vなのでしょう？

② DC12Vで作動するのに回路を保護する為には、2A必要なのでしょうか？

ワット = アンペア ✕ ボルト なので、アンペア = ワット ÷ ボルト とすると

出力（10W + 10W) ÷ 12V ≒ 1.67A
1.67Aから、0.33Aオーバーするとヒューズが切れるという事で良いですか？
なので余裕の幅を持たせて2A なのでしょうか？

③ このキットはACアダプターでDCに変換して動作しますが、
回路がAC100V から、AC12Vに降圧するような場合ではヒータートランスで

電線の一方をトグルスイッチ → 100V につなぎ、
もう一方をヒューズ → 0V につなぐ事で良いでしょうか？

④ この時（ ③の時 ）ヒューズは何V、何Aを使えば良いでしょうか？

ア）電圧は100V なので、それより大きいもの？
イ）電流は出力:40W ÷ 100V で 0.4A ？より大きいもの？

こんなので良いのでしょうか？ そんなヒューズあります？？？
（根拠なくソウなのかな〜と勝手に思ってます⤵ ）

⑤ 私が今回作ったキットにはヒューズとヒートシンクが付いていますが、
私が作る程度のデジタルアンプのもの多くはヒューズとヒートシンクがありません。

Amazonなどで売られている10W〜50Wくらいの中華アンプにもヒューズ・ヒートシンクはついてないようです。
デジタルアンプでヒートシンクとヒューズを使う基準が分かりません。

トランジスタ・アンプは全て使っているようです。

ご面倒をお掛けしますが何卒、宜しくお願いします。

質問者からの補足コメント

• 

  ＞ その DC12V を供給する AC 電源側の電流値に合わせてフューズの電流容量を決める必要があります。
  、についてですが、AC 電源側の電流値がよく分かりません、
  自宅の家庭用コンセントの100V くらいしか知りません。
  ACアダプターは12V で 2A のものです。
  
  ＞ 通常は両切りのスイッチとフューズにします。
  
  両切りって何でしょう？
  あと、文そのものの意味が分かりません。
  
  無教養で申し訳ありません、よろしくお願いします。

  No.2の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2019/06/12 17:58

No.3 ベストアンサー 回答者： air_supply 回答日時： 2019/06/12 18:20

ANo.2 です。

AC アダプタの出力が DC12V 2A ですが、欲しい情報はトランスの 1 次側の電流容量です。④ の 0.4A が正しいのであれば、それ以上の電流容量があれば使えます。1A も良いし 2A でも可、直流回路側の突入電流を考慮して少し大きめでも構いません。ノーマルのフューズは、遅延型と言って突入電流には不感となっていますので、短時間なら電流値がオーバーしても切れません。

両切とは、AC の回路を二つとも切るスイッチのことで 2 回路あります。これをプラグ側にいれて交流を切断し、そのどちらかにフューズを入れます。

【スイッチ】片切りと両切りの違いについて
https://detail-infomation.com/one-off-switch-dou …

下記は、シリーズ直流電源です。

電源回路の設計法
http://www.picfun.com/partpwr.html

この回答へのお礼

有難う御座います。
こんな超初心者の子供レベルの質問に丁寧に教えて下さって感謝します。

お礼日時：2019/06/12 18:27

No.2 回答者： air_supply 回答日時： 2019/06/12 17:39

① AC100V の使用電圧で、仕様で AC250V 2A であれば耐圧上は問題ありません。

そう言うことです。

② フューズは入れる電圧と回路に流れる電流値を見て、その回路を保護するために挿入します。従って、その回路に流れる最大電流以上あればよい訳ですが、短絡した時の保護の場合は 2 倍以上でも構いません。

アンプの回路が DC12V でその消費電流が 1.67A であっても、それは直接は関係ありません。その DC12V を供給する AC 電源側の電流値に合わせてフューズの電流容量を決める必要があります。

③ トランスを使った直流電源の場合、交流側に安全回路としフューズを挿入します。AC ラインにスイッチとフューズを入れるのですが、通常は両切りのスイッチとフューズにします。OFF 時に感電の危険が少なくなります。

④ ア) その通りです。従って AC250V は正解です。
　 イ) これも正解、2A は 0.4A に比べてかなり大きい値ですが、短絡すれば 2A のフューズは直ぐに切れます。

即断フューズと言うのがあって、定格通りの電流値を超えると直ぐに切れるものがありますけど、トランスを使っている場合、流れる電流値はその容量以上には流れませんので、単に短絡保護のために挿入するのであれば、通常のフューズで十分です。

⑤ デジタルアンプに保護回路を入れる場合、電子回路で実装するものやサーキットプロテクタで保護するものなどがあります。フューズは切れてしまうと交換しなくてはなりませんが、リセットできるものならその面倒はありません。
また、トランスを使ったシリーズレギュレータの場合は、短絡保護をしないとトランスが燃えたりしますので、AC 側にフューズを入れいるのが一般的です。

デジタルアンプで、スイッチングレギュレータを使った AC アダプタを使う場合は、それに過電流防止等の保護回路が内蔵されていますので、フューズを入れずに済むことが多いでしょう。また、デジタルアンプは効率が非常に高い(D級)ため、終段での熱損失も少なくヒートシンクがないものもあるでしょう。と言うか、デバイスのパッケージ自体がヒートシンクになっているものもあるので、ある程度は無くても機能すると思います。さすがに 100W や 200W クラスになると、ヒートシンクは付くでしょうけれど。

トランジスタアンプ(A級・B級)は、デジタルアンプのように効率が高くないので熱損失が多く、ヒートシンク無しでは危険です(笑)。実際かなり熱くなっていると思いますよ。

この回答へのお礼

有難う御座います、分からない所は補足欄に記入させて頂きました。

お礼日時：2019/06/12 18:00

No.1 回答者： angkor_h 回答日時： 2019/06/12 17:16

> 回路図はありません。

あり得ません。本当ならば、不親切な教材です。

①　ヒューズはJISで規格化されています。その最低電圧が250Vという事です。

②　電源投入時の突入電流を考慮しています。

③④　ACアダプターは完成品で、キット自体は12V入力ではないのでしょうか？
その当たりは不祥なので、何とも言えません。
ともかく、回路図なしに工作させるキット自体が、異常な販売形態ですから…

⑤　ヒューズは負荷異常(短絡等)に対する保護です。
付いていない場合は、既に組み込まれているか、
代わる保護回路が付いている場合です。
ヒートシンクは、発熱部分の放熱をするためのもので、
それが必要だからついているのです。
その要否は、その設計条件で決まります。

この回答へのお礼

＞ 本当ならば、
って嘘つく訳ないでしょ！
嘘を言っている前提で回答するなど失礼です。
幾ら小学生並みの知識でもヒドイでしょう？
お礼などしませんよ⤵

お礼日時：2019/06/12 17:23