直流電源装置は壊れますか？

Question

直流電源装置：INPUT 100-240V　50/60Hz　0.8ｍA MAX
　　　　　　　OUTPUT 12V　3A
PSEマーク付きのものですが、12V10W/m とか12V20W/m のLEDテープ5ｍを接続するとどうなりますか？
直流電源装置は壊れますか？
安全装置が働いて、壊れずに止まりますか？
それともLEDは暗くなるかもしれませんが点灯しますか？

air_supply · Accepted Answer

ANo.4 です。

"定格出力を超えないように電圧あるいは電流を、一定値以下に保つようになっているものはないのでしょうか？"
→　安定化直流電源は、普通出力電圧を一定に保つように制御していますが、供給できる電流に上限があるため、それ以上の電流を流そうとすると保護回路が動作します。これは、電源の持っている電力容量が限られているので仕方ないですね。

また、定電流電源と言って一定の電流を負荷に供給する電源もあります。これは、負荷に対して一定の電流値を保持するので、充電回路等に良く使われていますが、代わりに出力電圧が変化します。これも、電源の持っている電力容量が決まっているので、電力的に上限に達すると保護回路が動作します。定電流電源は、負荷側が一定の電圧を必要としている回路だと、過電圧や電圧不足になる恐れがあるので、当然使えませんね。

と言う訳で、負荷に対して直流電圧を一定にするか、直流電流を一定にするかは可能なのですが、電圧と電流を共に一定にするのは、負荷が電源の持っている電力容量以下でないと無理なのです。負荷が、電源の電力容量以上の電力を要求した場合、供給できませんので保護回路が動作してしまいます。これは、電源を壊さないために必要なことです。

isoworld · Answer

まともな（市販の）直流電源装置なら、負荷が出力容量を超えれば出力保護回路（安全回路、過負荷防止回路）が働いて出力はシャットダウンします（出力が停止します）。故障することはありません。

直流電源（直流安定化電源）が壊れることがあるとすれば、その出力に強力な電圧を無理矢理に加えることです。直流電源（直流安定化電源）の出力に商用電源（家庭に来ている電源）のAC100Vをかけると壊れるかもね。

kan3 · Answer

電源装置は奥が深いんですよ。

簡単に動くようで実は簡単ではない。
特にSWing電源は、デリケートで結構動かなくなる。
中華製が大流行ですけど、直ぐに壊れたりする、中華製品はノウハウが集積されてないんですよ。

偉そうに書いてる私も、大失敗してる。

北関東の工場に入れたFA機械の電源が、偶に朝一番に起動しない事が有ると言う故障。３代パラの１台（５Ｖ１２０Ａ）の電源が起動しないらしい。再投入するとOK！。

私は京都から、お願いして電源メーカーのエンジニアは新潟から、前日の午後入りして、各自のストレージオシロをセット、次の日の朝０６時の起動に備える。

結果、原因は機械（電源内蔵）から動力盤までの電線距離が遠すぎて（１００ｍ以上）、ラッシュカレント時にＡＣ１００Ｖが大きくドロップしていただけだった。（８０Ｖ）

電線が３．５ＳＱだったが原因（今までの設置距離はそんなに長くない）
その工場のレイアウトが、通路横に動力盤を全て並べるレイアウトの為。
普通はマシンの近くにレイアウトする。

その時は、電源トランスのタップを変更して完全にあっさり直った。

平常は400Ｗくらいなのに、ラッシュカレント時は動かなくなった。
内部の保護回路（出力不足保護）が働くらしい。

装置（回路設計）によっては、設計電圧以下だと内部が壊れる事もある。
プロ用機器や軍用機器等は、定格電源から1時間ぐらいかけて電圧を下げていくＴＥＳＴもある。

kan3 · Answer

＞実際に体験された方の経験談、歓迎します。

電気の設計屋ですけど、保護回路なんかは沢山考え方が有るんだけど、
ピンキリなの。

電源には、過電流でカットだとか、過電流に成ったら電圧を下げる「フ」の字特性とか、保護の為に過電流に成ったら直ぐ切るタイプとか。
あと、過電圧が掛かれば切るタイプ。

他にも、耐用年数の設計、耐熱耐寒の設計、ただしこんなのは、高級機でインフラ用機器とか、FA用です。（十数万円後半）

航空・宇宙・原子力・医療用等は別に注文しないといけない。

そこらの、アダプターなどはまともな保護回路など無いよ。
大元にFUSEと温度FUSEがある程度ですよ。

オーバーロードしたら過熱して、寿命が短くなるだけ、
燃える事が無いくらいは実験してるのでは？、知らんけど。

taunamlz · Answer

〉定格出力を超えないように電圧あるいは電流を一定値以下に保つようになっているものはないのでしょうか。

あります。
ただ、それは仕様書を読む必要があります。
よく読んでから買いましょう。

型番すら書いていない現状では、こんなものがあるよということしか言えません。

kan3 · Answer

＞INPUT 100-240V　50/60Hz　0.8ｍA MAX

変だろ！？

kan3 · Answer

内部回路による。

コーセル、TDKラムダ、オムロン、等々まともな電源装置屋さんのを使いましょう。

air_supply · Answer

ANo.2 です。

"直流電源装置についての質問ですが、直流安定化電源というのは直流電源装置と同じものでしょうか？"
→　一般的に直流電源装置は、出力電圧を安定化してあるものが多く、これは直流安定化電源と同じで、その中で制御方式にスイッチングレギュレータを使って直流電圧を出力しているものも、直流定化電源です。

直流電源装置の場合、リニア(シリーズ)レギュレータ方式とスイッチングレギュレータ方式があります。

DCスイッチング・レギュレータとリニアレギュレータの比較
https://www.jp.cui.com/blog/a-comparison-between-dc-switching-regulators-and-linear-regulators

リニア(シリーズ)レギュレータは、所定の電圧を得るために AC100V からトランスなどを使って降圧して整流します。安定化電源はそれに一定の電圧を出力するように回路を組んでいます。負荷に対して、直列に電圧を制御する素子があるので、シリーズレギュレータともいう訳です。欠点は、効率が悪いことですね。使わない電圧部分は制御素子で熱に変換されてしまいます。

http://amazon.co.jp/dp/B073DC7JC5　←　￥48,040　テクシオ・テクノロジー 直流安定化電源 30V-3A GPS-3030D　※低ノイズが特徴。

スイッチングレギュレータは、AC100V をスイッチングして高い周波数に変換、それをパルストランスで伝達し直流回路を形成して、フィードバックをかけて安定化します。入力電圧を制御しているので、大型のトランスは不要です。変換効率が良く、最近の電源は殆どがスイッチングレギュレータ方式を使っています。欠点は、スイッチングをしている関係で、直流分に僅かにパルスの雑音波形が混入することです。

http://amazon.co.jp/dp/B0CLRLSWDK　←　￥8,949　直流安定化電源 0-30V/0-10A、4桁LED高精度可変電源、18W USB急速充電インターフェイス、出力制御押しボタン/エンコーダ調整付きラボ用スイッチング電源

taunamlz · Answer

電源が3Aを超えた時の挙動は、以下が考えられます。
A:電源電圧を遮断し、定期的にパルスを出力して、過負荷状態が解消されたかどうかを確認し、自動的に復帰する
B:3A出力するように電圧を低下させる
C:一度出力を遮断したらそのまま。
D:なぜか動いてしまう

Aの動作をする電源であれば、LEDは消灯したままです。
定期的に一瞬だけ暗く光る可能性はあります。

Bの動作をする電源であれば、LEDの個体差により、暗く点灯するLEDと消灯するLEDが出てきます。

Cの動作の場合、一度保護回路が働いたら終わりです。
コンセントを抜いたまま数分置いておくと復帰するものもあります。
しかし、このパターンはほとんど無いと思います。

Dの動作は、設計に余裕を持たせてあるパターンです。
ただし、無限に電流が取り出せるわけではないので、どこかの時点でA～Cの動作になります。

色々書きましたが、一つだけ言えることは、
■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■
■　そのような使い方は辞めたほうが良い　■
■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■
ということです。

間違えて接続してしまった場合は、直ぐに電源を切り、電源の説明書を確認してください。
説明書に、そのような使い方をしたら二度と使うなと書いてある場合もあるでしょう。
自動復帰するから気にするなと書いてある場合もあるでしょう。
これらの挙動はすべて電源の設計次第です。

air_supply · Answer

恐らくスイッチングレギュレータだと思いますが、これらには負荷を壊さないように過電流保護や過電圧保護などが組み込まれています。

http://amazon.co.jp/dp/B07CYL1T15　←　￥1,891　CURE（キュア） 安定化電源 AC DC コンバーター 12V 3A 36W スイッチング電源 直流電源変換器 過負荷電圧遮断 日本語説明QRコード 安全保護回路 自動リセット可能 電源装置

DC12V 3A と言うことなので、36W までは供給可能です。しかし、12V 10W/m を 5m だと 50W、12V 20W/m を 5m だと 100W を消費しますので、接続した時一瞬光るかも知れませんが、直ぐに保護動作により電源はシャットダウンして消灯してしまいます。

負荷を接続している間は、保護回路が動作して少しの電流が流れていますが、出力は 0V に落ちています。負荷を外せば、出力電圧は復帰します。

もし 12V 20W/m の LED テープを 5m 接続したければ、下記のように 12V 10A くらいの電源が必要です。負荷のトータルの電力を計算して、電源は等しいかそれ以上の電力が無いと、まともに動作しません。

http://amazon.co.jp/dp/B06ZXY2S14　←　￥2,391　CURE（キュア） 安定化電源 AC DC コンバーター 12V 10A 120W スイッチング電源 直流電源変換器 過負荷電圧遮断 日本語説明QRコード 安全保護回路 自動リセット可能 電源装置

直流電源装置は壊れますか？

ANo.4 です。

まともな（市販の）直流電源装置なら、負荷が出力容量を超えれば出力保護回路（安全回路、過負荷防止回路）が働いて出力はシャットダウンします（出力が停止します）。

電源装置は奥が深いんですよ。

＞実際に体験された方の経験談、歓迎します。

〉定格出力を超えないように電圧あるいは電流を一定値以下に保つようになっているものはないのでしょうか。

＞INPUT 100-240V 50/60Hz 0.8ｍA MAX

内部回路による。

ANo.2 です。

電源が3Aを超えた時の挙動は、以下が考えられます。

恐らくスイッチングレギュレータだと思いますが、これらには負荷を壊さないように過電流保護や過電圧保護などが組み込まれています。

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