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コネクタの定格電流は、常時流せるDCでの最大電流かと思います。
パルス電流では、その値を超えた使用をして良いものなのでしょうか?
たとえは、定格3Aのコネクタに(ON,OFF)=(100us,4.9ms)の5Aのパルス電流など。。。
通電している時間が短いので、接点による発熱も少なく、可能な気がするのですが、
可能な場合、定格電流から許容可能なパルス電流の計算式などありますか?

gooドクター

A 回答 (5件)

デューティーサイクルにもよりますが、質問の中の数値なら問題ありません。


パルス電流をどの位たくさん流せるかを、デューティーサイクルによって表にしたものが、下記に出ています。大雑把な値は計算可能ですが周囲の構造や環境によって熱除去率が変わるので、最後は実験で確か寝る必要があります。
https://suddendocs.samtec.com/notesandwhitepaper …
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一般的なコネクタはDCかACの商用電源でデーターが出ています、


今回の件はこれらを使うと言うことでしょうか。
パルスの場合通信用の小電力が殆どで5A程の電流を流すのは特殊な
ケースとなるでしょう。
周波数に換算すると10Kと204Hzの基本成分となりますがパルスは
立上がりと立ち下がりではもっと高い周波数成分を含みます、まず
コネクタの材質を考慮しないと(高周波における絶縁等)負荷は
基より端子間にも電流が流れる可能性があり思わぬ発熱も考えられ
ます、またパルス波形がなまる(変形)可能性もあります。
個人的には正弦波なら周波数成分から大丈夫かなという感じですが
パルスなら信号用のXLRが使えるかもと思います。
自己責任で御願いします。
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コネクタの定格評価については素人の考えで恐縮ですが...。



定量的な計算式というのは難しいですが、「その値なら多分大丈夫」だと思います。

(1)コネクタの定格電流は主に発熱(実効電流に比例)の観点で定められていますが、実効電流は小さいので問題なし。
(2)パルス大電流を流す場合、ローレンツ力による変形を考慮する必要があると思います。...が、5A/3A=1.67倍程度なら多分問題なし。
(3)一番定量的評価が難しいのが、ヒートサイクルによる劣化。材料の熱時定数と同等オーダのサイクルで通電/停止を繰り返すことで材料が膨張収縮を繰り返し、長期的に破損に至ります。
「シミュレーションの結果、実効電流をギリギリ定格内に収めているからいいだろ!」という限界設計をすると落とし穴に嵌ることがあります。
(これに関しては、たとえ手抜き設計と言われようと、×0.5位のディレーティングをかけるのが結局一番の解決策です)
...が、本ケースでは実効電流自体が小さいので問題なし。
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トランジスタの種類で違ってきます。


高周波増幅なら瞬時電流は少ないけど、電力増幅様なら10倍くら耐えられる物もあります。
ただし、連続パルスなら直流と同じ考えなので、最大電力の電流までです。
放熱をしっかり出来れば、5割くらい流せられますが、通常は更に大きな容量のトランジスタを使うべきです。計算式はトランジスタで変わるので、特に無いと思います。
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鍋に水を入れます。


コンロで火をONにしたりOFFにしたりします。

10秒ON、10秒OFFを繰り返します。
間隔(パルス)で沸かそうとしているので、
お湯は沸かない(接点による加熱もない)と思います。

沸きますよね?時間がかかるけど。
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