電源回路用アルミ電解コンデンサの耐圧マージン

アルミ電解コンデンサは、使用する電圧の2割増を目安に耐圧を選べとよく言われていますが、これは現在でも変わらないのでしょうか？
あるガレージメーカーの製品で、48Vまで対応と謳った機器に50V耐圧のコンデンサが使われており、不安視している人もいました。
それとも現代のコンデンサは、製造段階でマージンをとって作られ、それに応じた耐圧表記をされているのでしょうか？

質問者からの補足コメント

• 設計関係の方が聞いたことのない話ということは、いわゆるオーディオファイルの人たちの間での慣習みたいなものなのでしょうかね。

  No.8の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2021/05/16 18:18

No.8 ベストアンサー 回答者： isoworld 回答日時： 2021/05/14 21:28

私も電子回路に携わって５０年ほどになりますが、回答No.2に書かれているように「使用する電圧の２割増を目安に耐圧を選べ」なんて話は聞いたことがありません。

その電解コンデンサは電圧について、どのような表示になっていますでしょうか？　ＷＶになっていませんか？　ＷＶはワークボルトのことで、耐圧というより使用電圧です。
コンデンサは半導体の耐圧と違って厳格な許容電圧はありません。コンデンサの製造検査でもＷＶよりも高めの電圧をかけていますから、僅かでもＷＶを超えたらパンクするという代物ではないんです。

「写ルンです」という使い捨てフィルムカメラのストロボ昇圧回路を分解したら、４００Ｖほどの電圧がかかっているのに３５０ＷＶの電解コンデンサが使われていました。
それで大量に製造され大量に使われて品質の問題が出ていないわけですから、５０ＷＶの電解コンデンサに４８Ｖがかかっていても大丈夫なんでしょう。

この回答へのお礼

専門の方とのことで恐縮です。
データシートでは、定格電圧（Rated Voltage）と表記されています。

お礼日時：2021/05/16 18:13

No.10 回答者： tabaru 回答日時： 2021/05/15 18:56

使用電圧ぎりぎりの製品はコンデンサーが劣化しやすい。

中華製はそういう製品が多いけど数年は持ちます。
2割増しの部品を使えば安心ですね。
ちなみに高い商品は設計マージンが大きいですね。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
劣化しやすいというだけなら、消耗品と割り切って部品交換すれば済みますね。

お礼日時：2021/05/16 18:10

No.9 回答者： angkor_h 回答日時： 2021/05/15 13:52

No.5です。

> 製造技術の向上をマージンの拡大よりもコスト削減に
その通りです。
同一性能仕様部品の単価低減が目的です。
「マージンの拡大」は、その部品を採用する製品設計者の考え方、
です。
部品メーカーとしては、薄利多売の利益効果の方が大きいのです。

設計者の考え方(製品会社の意向)としては、
・　同一性能仕様部品の単価が下がれば、製品価格が下げられる。
・　より高性能な部品(マージンが大きい部品)の単価下がれば、
　その採用で製品価格を維持しながらより高信頼な製品が設計できる
が有ります。
前者は一般消費者向け、後者はマニア向け、と言えるでしょう。

前者の動きは部品メーカ、後者の動きは製品メーカー、
と言う違いがあります。

No.7 回答者： poteti800ne 回答日時： 2021/05/14 19:43

電解コンデンサーの耐圧マージン？

そんなものはありません。
暗黙の了解で余裕を持たせてるよりも
耐圧63Vを公称値として割高に売りさばいたほうがメーカーにとっては得です。

中華アンプは「な～んにも考えてないよね」と思わせる製品が普通に流通しています。
ロットごとに素子のブランドが違う、素子定数が違うなんて当たり前にあります。
電解コンデンサーでは耐圧50Vが既製品として一般流通しています。
48Vの電源電圧に応じて安易に採用しただけです。
余裕を持たせるならば耐圧63V品を当初から採用しますし
別注する資金力があれば耐圧80V品を採用し良心的メーカーであることを誇示します。
そてをやらないのは「売りっぱなし」だからです。

あなたの思考は性善説に基づくものです。
中華製品に関しては無防備なので改めたほうが良いです。

No.6 回答者： yucco_chan 回答日時： 2021/05/14 19:22

>すみません。

電源ではなくコンデンサです。

「48Vまで対応と謳った機器」の４８Vって何を指していますか？
私は、使用できる電源電圧だと思って回答したのですが。
４８Vまで対応できるコンデンサを使っています、と謳っているなら
５０Vのコンデンサでも全く問題ないです。

この回答へのお礼

失礼しました。
48VというのはアンプICにかけられる電圧で、付属のスイッチング電源で直流48Vを生成します。
耐圧マージンについてよく言われていることが、「48Vまで対応できるコンデンサ＝63V耐圧（48✕1.2＝57.6）のコンデンサ」なのかということです。

お礼日時：2021/05/14 19:33

No.5 回答者： angkor_h 回答日時： 2021/05/14 19:11

No.1です。

> …、性能ではなくコストが選ばれるのでしょうか。
ご質問の部品定格のマージンの大小は、性能には関係ありません。
性能ではなく、寿命(信頼性)になります。

商品設計では、コスト意識は重要です。
消費者が安い商品に目が向くのは当たり前なことです。

この回答へのお礼

＞商品設計
今回の質問で気になっているのは最終的なアンプ製品ではなくコンデンサそのものです。
コンデンサメーカー（当然日本の会社です）は、製造技術の向上をマージンの拡大よりもコスト削減に振り向けているということでしょうか。

お礼日時：2021/05/14 19:17

No.4 回答者： yucco_chan 回答日時： 2021/05/14 19:02

>製造技術が上がっても、性能ではなくコストが選ばれるのでしょうか。

品質よりもコスト重視の典型的な劣悪な中華製品ですね。

>48Vまで対応と謳った機器50V耐圧のコンデンサ

マトモな日本メーカーでは有り得ないです。
禅問答のようになってしまうのですが、４８Vって、何ボルトか分りますか？
４８．００１Vの電源は、その48Vまで対応の機器に使用できるか？
という意味の質問です。
４８V出力の電源があったなら、±５％とか、±１０％の誤差があり、
スペックでそれを謳ってます。
で、マトモな機器であれば電源誤差＋αの耐圧のコンデンサを使う設計をします。

だから、その製品は、「典型的な劣悪な中華製品」と断定しています。

この回答へのお礼

すみません。電源ではなくコンデンサです。
新しいモデルの50Vコンデンサは、古いモデルの50Vコンデンサよりも耐圧マージンがあるわけではないということでしょうか。

お礼日時：2021/05/14 19:13

No.3 回答者： kabasan 回答日時： 2021/05/14 18:14

オーバーシュートの無いDC48Vに対して50Vのコンデンサを使用する。

うん、「寿命」はともかく「安全」に問題があるとは思えません。
それを他人が見て「え～？」と言われるのが嫌なら増やせばいいです。
「必要」はありません。増やすことで安堵が得られるのならそれも良し。

また、それで音質がどーたらという話題には一切関与しません。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
中華といえどもそこはきちんと考えられているのですね。

お礼日時：2021/05/14 19:10

No.2 回答者： kabasan 回答日時： 2021/05/14 17:37

「使用する電圧の2割増を目安に耐圧を選べ」

設計畑にン十年いますが聞いたことないです。
整流回路において実効値から選ぶ人も見ないですけどね。

繰り返しピーク電流や時間による劣化と製品寿命を考慮して、
耐電圧や容量を増やして選択することはあります。
定格ギリギリで設計して製品寿命1000時間とかありえません。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
今回の使用箇所は中華D級アンプのICバルクコンデンサで、48Vで動作するアンプICに対して50Vではギリギリなので63Vに交換するという改造例を多く聞きます。
アンプはスイッチング電源なので直流の定電圧がかかっているはずです。

お礼日時：2021/05/14 17:53

No.1 回答者： angkor_h 回答日時： 2021/05/14 16:40

交流の場合は、最大値は公称値(実効値)の1.4倍になるので、

耐圧は5割増し、が常識です。
直流回路でも、その程度のマージンは常識です。
このマージンは、製品においては、商品の信頼性に直結します。

> 48Vまで対応と謳った機器に50V耐圧のコンデンサが
製品の安全性よりもコスト低減が優先、
部品選択に間違いが無ければよい、という設計です。

> それとも現代のコンデンサは、
無駄なマージンはコスト高になるので、そんなものはありません。
ユーザーは、定格内での利用をする事、そのための定格です。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
今回の使用箇所は、中華D級アンプのICバルクコンデンサです。
中華は改造が容易なので、63V耐圧に交換する人もいます。
製造技術が上がっても、性能ではなくコストが選ばれるのでしょうか。

お礼日時：2021/05/14 17:47