出産前後の痔にはご注意!

コンデンサのディレーティングを求めたいのですが、
データシートの何を見たらいいのでしょうか。
たとえば、+15Vのところに定格25Vのコンデンサをパスコンとして使用する場合、どの程度余裕をみたらいいのか、などデータシートのどの部分を参考にしたらいいのか、教えてください。

宜しくお願いします。

A 回答 (2件)

私の経験の範囲では(若い頃設計してたというだけで最近の様子には疎いのですが):



個々の部品型名のデータシートにおいて、定格にたいしてどの程度の余裕をもったらどの程度信頼性が変わるか、ということを示したものは殆ど見たことがありません。
ディレーティングの程度で寿命がどれだけ延びるというデータを取るのは極めて大変なので(定格をどれだけ超えたらどれだけ寿命が縮まるというのはわりと楽にデータが取れますが、寿命が延びる方は大変)、責任持って言える数字を出せないからでしょう。

そのかわり、本その他の出版物において、どの程度のディレーティングでどの程度故障率が変わるというデータ例とか一般的蓄積経験とかの情報が載っていて、電解コンデンサならどうだ、積層セラミックならどうだ、金属皮膜抵抗は、バイポーラICは等々について記されています。こういう専門文献はなかなか入手しにくく高額ですが。大手電機企業では社内にデータが蓄積されていますけど。

現場の設計ではそういうものを見るときもあるけど、いちいち見ないほうが多い。見ないのは、特定のメーカの特定の部品型名についても同じことが言える保証は無いから。上記のような資料でざっとこんなもんか、と傾向を知った上であとは自分の感覚でディレーティングする、となります。
それと、ディレーティングは設計者のポリシーで決まるものです。やたらディレーティングしていたらコストも実装スペースも高くなる、しかし定格一杯で使わないのもこれまた常識。何はさておき信頼性だという設計にするかどうか。そうしたところでどこかにポカは出るので結局信頼性テストが要るわけですが。

定格25Vを15Vで使うというのは、現場感覚で言えば、適当なところだと思いますよ。電解コンデンサだったら、ディレーティングしすぎるとかえってダメだと聞きましたが(古い時代のことで最近の電解コンデンサはこういうことはないのかもしれませんが)、それを考えても適当なところ。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
参考になります。

電気を専攻していたわけではないので、ディレーティングをとれ、と言われても何を根拠にとったらいいのかさっぱりわからず…

色々みていると、50-70%でとるのが普通と書いてるだけで、根拠になるデータがあるわけではないんですよね。

また、少し調べてみますが、ご意見参考にさせて頂きます。
ありがとうございます。

お礼日時:2006/01/27 10:18

>+15Vのところに定格25Vのコンデンサをパスコンとして使用する場合、


⇒これがディレーティングとしての余裕を見た結果ですよ。つまり、定格の60%で使いますという…

その効果(故障率や寿命への影響)などは、データシートではなく、メーカサイトにある技術資料に掲載されていると思います。

この回答への補足

早速のご回答ありがとうございます。
技術資料の何をみたら、わかるものなのですか?

補足日時:2006/01/26 21:38
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よくコンデンサの耐圧は入ってくる電圧の20%増しくらいを目安にするとよいとありました。
USBから電源を取ってくるようなタイプで6.3Vコンデンサを使用しても問題ないでしょうか?

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Aベストアンサー

USB電源は直流5.0V規格で供給されています。
コンデンサーの耐圧性能は、規格最大値自体に安全率が見込まれていますから、耐圧規格が6.0V程度でも、強度な雑音が混入することさえなければ、問題なく使えます。
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Aベストアンサー

下記の「図2コンデンサの特性:(b)」を見てください。
http://www.cqpub.co.jp/dwm/contents/0029/dwm002900590.pdf

0.1μFのセラコンは、ほぼ8MHzで共振しています。
つまり8MHzまではキャパシタとしての特性を示しており、これより高い周波数ではインダクタと
なってしまうことがわかります。

0.1μFは単純に計算すると8MHzで0.2Ωのインピーダンスを示し、これは実用上十分低い
インピーダンスと考えられます。
つまり、大ざっぱにいって、10MHzまでは0.1μFのセラコンに守備を任せることができるわけです。
(従って、当然のことですが、10MHz~1GHzを扱うデバイスでは0.1μFでは不十分で、0.01μF~10pFといったキャパシタを並列に入れる必要が出てきます)

では低域の問題はどうでしょうか?
0.1μFは1MHzで2Ω、100kHzでは20Ωとなり、そろそろお役御免です。
この辺りからは、電源側に入れた、より大容量のキャパシタが守備を受け持つことになります。
(この「連携を考えることが、パスコン設計の重要なポイント」です)

ここで考えなければならないのが、この大容量キャパシタと0.1μFセラコンとの距離です。
10MHzは波長30mです。
したがって、(これも大ざっぱな言い方ですが)この1/4λの1/10、すなわち75cmくらいまでは、回路インピーダンスを問題にしなくてよいと考えます。

「1/40」はひとつの目安で、人によって違うと思いますが、経験上、大体これくらいを見ておけば、あまり問題になることはありません。
厳密には、実際に回路を動作させ、て異常が出ればパスコン容量を変えてみる、といった
手法をとります。

上記URLは、横軸目盛りがはっきりしていないので、お詫びにいくつかのパスコンに関するURLを貼っておきます。
ご参考にしてください。
http://www.rohm.co.jp/en/capacitor/what7-j.html
http://www.cqpub.co.jp/toragi/TRBN/contents/2004/tr0409/0409swpw.pdf
http://www.murata.co.jp/articles/ta0463.html

参考URL:http://www.cqpub.co.jp/dwm/contents/0029/dwm002900590.pdf

下記の「図2コンデンサの特性:(b)」を見てください。
http://www.cqpub.co.jp/dwm/contents/0029/dwm002900590.pdf

0.1μFのセラコンは、ほぼ8MHzで共振しています。
つまり8MHzまではキャパシタとしての特性を示しており、これより高い周波数ではインダクタと
なってしまうことがわかります。

0.1μFは単純に計算すると8MHzで0.2Ωのインピーダンスを示し、これは実用上十分低い
インピーダンスと考えられます。
つまり、大ざっぱにいって、10MHzまでは0.1μFのセラコンに守備を任せることができるわけ...続きを読む

Q抵抗の1/2W、1/4Wの違いについて

 クルマのLED工作で抵抗を使おうと思っています。

 その時 抵抗には、〇Ω以外にも
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抵抗を 1/2W 430Ωでは、ダメなのですよね?
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・また、1/2W、1/4Wは、単純に大きさ(太さ、長さ)で
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Aベストアンサー

抵抗が焼ききれずに使用できる or 性能を保証できる電力です。

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一瞬でも定格を越えるとダメなので、通常は余裕を持って考えます。

>・例えば (+)1/4W 430Ω LED (-)という場合
>抵抗を 1/2W 430Ωでは、ダメなのですよね?

定格を満たしているため問題ありません。

>・また、1/2W、1/4Wは、単純に大きさ(太さ、長さ)で
>判別がつくのでしょうか?

大抵の場合大きさで分かります。長さも太さも違います。
同一シリーズであれば確実にワット数の大きいほうがサイズがでかいです。
(1/2W>1/4W)

http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1314083328

Qプルアップ抵抗値の決め方について

ほとんどこの分野に触れたことがないので大変初歩的な質問になると思います。

図1のような回路でプルアップ抵抗の値を決めたいと思っています。
B点での電圧を4.1Vとしたい場合について考えています。その場合、AB間での電圧降下は0.9Vとなります。

抵抗値×電流=0.9Vとなるようにプルアップ抵抗の値を決めるべきだと考えていますが、この抵抗に流れる電流が分からないため、決めるのは不可能ではないでしょうか?

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以下、理解の補足です。
・理解その1
ふつう、こういう場合は抵抗値を計算するためには、電圧降下と抵抗に流れる電流が決まっていることが前提だと考えていました。V=IRを計算するためには、この変数のうち2つを知っていなければならないからです。
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電源ラインからは「使う電流」だけ引っ張るイメージだと理解しているのですが、その「使う電流」が分からないため抵抗値を決定できません。(ポート入力電流の最大定格はありますが…)


・理解その2
理解その1で書いたように、抵抗値を計算するためには、電圧降下と抵抗に流れる電流が必要だと理解しています。図2を例に説明します。Rの値を決めたいとします。
CD間の電圧降下が5Vであることと、回路全体を流れる電流が2Aであることから、キルヒホッフの法則より簡単にRの値とそれぞれの抵抗に流れる電流が分かります。今回の例もこれと同じように考えられないのでしょうか。

ほとんどこの分野に触れたことがないので大変初歩的な質問になると思います。

図1のような回路でプルアップ抵抗の値を決めたいと思っています。
B点での電圧を4.1Vとしたい場合について考えています。その場合、AB間での電圧降下は0.9Vとなります。

抵抗値×電流=0.9Vとなるようにプルアップ抵抗の値を決めるべきだと考えていますが、この抵抗に流れる電流が分からないため、決めるのは不可能ではないでしょうか?

抵抗値を決めてからやっと、V=IRより流れる電流が決まるため、それから再度流れる電流と抵抗を調...続きを読む

Aベストアンサー

NO1です。

スイッチがONした時に抵抗に流れる電流というのは、最大入力電流や最大入力電圧
という仕様から読めば良いのでしょうか。
→おそらくマイコンの入力端子の電流はほとんど0なので気にしなくてよいと思われます。
入力電圧は5Vかけても問題ないかは確認必要です。

マイコンの入力電圧として0Vか5Vを入れたいのであれば、抵抗値は、NO3の方が
言われているとおり、ノイズに強くしたいかどうかで決めれば良いです。
あとは、スイッチがONした時の抵抗の許容電力を気にすれば良いです。
例えば、抵抗を10KΩとした場合、抵抗に流れる電流は5V/10kΩ=0.5mAで
抵抗で消費する電力は5V×0.5mA=0.0025Wです。
1/16Wの抵抗を使っても全く余裕があり問題ありません。
しかし、100Ωとかにしてしまうと、1/2Wなどもっと許容電力の大きい抵抗を
使用しなければいけません。
まあ大抵、NO3の方が書かれている範囲の中間の、10kΩ程度付けておけば
問題にはならないのでは?

Qトランジスタのベース・エミッタ間飽和電圧とは

電子回路の本を読んでいて、トランジスタに「ベース・エミッタ間飽和電圧」という用語があるのを知りました。

以下のことを知りたいと思い検索してみましたが、なかなか良い情報にたどり着けませんでした。

1. この電圧の定義 : ベース端子とエミッタ端子の間の電圧なのか?
2. この電圧の特性 : 大きければいいのか、小さいほうがいいのか?
3. 飽和の意味: コレクタ電流が最大になった状態という意味で正しいのか?

上記に関する情報または情報源についてよろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

>1. この電圧の定義 : ベース端子とエミッタ端子の間の電圧なのか?

回答>>そうです。

>2. この電圧の特性 : 大きければいいのか、小さいほうがいいのか?

回答>>どちらかと言えば小さい方が良い。

>3. 飽和の意味: コレクタ電流が最大になった状態という意味で正しいのか?

回答>>ベース・エミッタ間飽和電圧はコレクタ電流が最大になった状態とは違います。
 まず、コレクタには外部から定電流源で規定の電流、例えば100mAを流しておきます。このときベースにも規定の電流を外部から定電流源で、例えば10mAを流します。このベース電流は半導体メーカによりますが、コレクタ電流の1/10または1/20を流します。通常hFEは100くらいか、それ以上の値を持ってますのでこのベース電流は過剰な電流と言うことになります。例えばhFEが100あったとすれば、ベース電流が10mAならコレクタ電流はそのhFE倍、すなわち1000mA流せることになります。逆にコレクタ電流を100mA流すのに必要な最低のベース電流はその1/hFEでよいわけですから、1mAもあればよいわけです。
 「ベース・エミッタ間飽和電圧」の仕様はトランジスタをデジタル的に動かしてスイッチとして使う場合を想定したものです。
 例えばコレクタ負荷が抵抗で構成されてる場合にトランジスタがONしてコレクタ電流として100mA流す場合、トランジスタをしっかりONさせるためにベースにはhFEから考えてぎりぎりの1mAより多くの電流を流します。
 このように必要以上にベース電流を流すことをオーバードライブと言いますが、そのオーバードライブの度合いをオーバードライブ係数、Kov=Ic/Ib で定義します。コレクタ電流を100mA流し、ベース電流を10mA流せばオーバードライブ係数、Kovは 10になります。
 実際にトランジスタをスイッチとして使用する場合はこのオーバードライブ係数を目安にして、ベース電流を流すように設計します。その際、ベースーエミッタ間の電圧VBEが計算上必要になりますのでこのベース・エミッタ間飽和電圧を使います。例えば、NPNトランジスタをONさせてコレクタに100mA流す場合、ベースにコレクタ電流のKov分の1の電流を流すようにベースと信号源の間の抵抗値RBを計算します。信号源の「H」の電圧が2.5Vの場合、RBはベース・エミッタ間飽和電圧をVBE(sat)とすれば、

    RB=(2.5V-VBE(sat)/10mA 

のようにして求めます。

>1. この電圧の定義 : ベース端子とエミッタ端子の間の電圧なのか?

回答>>そうです。

>2. この電圧の特性 : 大きければいいのか、小さいほうがいいのか?

回答>>どちらかと言えば小さい方が良い。

>3. 飽和の意味: コレクタ電流が最大になった状態という意味で正しいのか?

回答>>ベース・エミッタ間飽和電圧はコレクタ電流が最大になった状態とは違います。
 まず、コレクタには外部から定電流源で規定の電流、例えば100mAを流しておきます。このときベースにも規定の電流を外部から定電流源で、例...続きを読む

Qコンデンサの「リプル」とは?

お世話になります。
コンデンサの規格を見ると「リプル電流」という言葉が出てきますが、そもそもこの「リプル」とはどういった意味なのでしょうか?
わかりやすくお教えいただければ助かります。
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

誠に僭越で恐縮ですが・・・

>つまり電源電圧変動を抑えるために、コンデンサが蓄えていた電流をどれだけ放出できるかという性能を示すものと理解してよいのでしょうか?

これは、全く逆の方向に理解が行っていると思いますので、あえて書き込みさせていただきます。

電気の世界では、「ripple:脈動電流」としています。
例えば50Hzを両波整流して得られた電源からは、100Hzの脈流電流(リプル)が平滑回路のコンデンサに流れ込みます。
(交流電流は、ダイオードで整流しただけでは「脈流」であり、コンデンサを通って初めて、平らな「DC」になることにご留意ください)

コンデンサにとってはこの脈動電流は負荷になります。
コンデンサ自体には、「ESR:等価直列抵抗」という特性があります。
これが、脈流電流によってジュール熱を発生し、場合によっては、コンデンサが破壊されることがあるからです。
電解コンデンサは、特にこのESRが大きいので、熱破壊を防止するために、「リプル耐量」を規定する必要があり、これを表示することになっています。
「リプル電流の大きい方が性能がよい」というのは、「耐量=許容量」、が大きいということなのです。
コンデンサには「定格電圧」というのがありますが、これと同じようなもの、と考えてもらってもよいかと思います。
(タンタルコンは電解コンデンサの一種であるが、ESRが小さいという特長がある)

メーカーサイトの資料です。1-2に「リプル電流が大きいと、コンデンサの等価直列抵抗分(ESR)によって自己発熱(ジュール熱)によって破壊する」という説明があります。
http://www.chemi-con.co.jp/support/chuui/C02.html

メーカーサイトの資料ですが、上記よりももう少し詳しく書いてあります。
http://www.rubycon.co.jp/notes/alumi_pdfs/Life.pdf

なお、「tanδ=誘電損失係数」も交流特性のひとつですが、ESRが低周波で問題にされるのに対し、tanδは高周波での特性を表すものと考えられます。

参考URL:http://www.chemi-con.co.jp/support/chuui/C02.html

誠に僭越で恐縮ですが・・・

>つまり電源電圧変動を抑えるために、コンデンサが蓄えていた電流をどれだけ放出できるかという性能を示すものと理解してよいのでしょうか?

これは、全く逆の方向に理解が行っていると思いますので、あえて書き込みさせていただきます。

電気の世界では、「ripple:脈動電流」としています。
例えば50Hzを両波整流して得られた電源からは、100Hzの脈流電流(リプル)が平滑回路のコンデンサに流れ込みます。
(交流電流は、ダイオードで整流しただけでは「脈流」であり、コ...続きを読む

QWordで、1ページを丸ごと削除するには?

1ページしか必要ないのに、真っ白な2ページ目がその下に表示されてしまった場合、この余分な2ページ目を一括削除(消去)する為に、何かいい方法があるでしょうか?

Aベストアンサー

<表示されてしまった場合>
これはそれなりに理由があるわけで、改ページや改行によって、次のページにまで入力が及んでいる時にそうなります。
特に罫線で表を作成し、ページの下一杯まで罫線を引いたときなどには、よくなる現象です。

さて、メニューの「表示」で段落記号にチェックが入っていないと、改行や改ページなどの入力情報が見えず、白紙のページを全て選択→削除してもそのままということが良くあります。
1 改行マークが白紙のページの先頭に入っていれば、それをBackSpaceで消してやる。
2 罫線を使っている場合は、それでも効果がない場合がありますが、その時は行数を増やしてやる。
などの方法があります。

Qエクセル STDEVとSTDEVPの違い

エクセルの統計関数で標準偏差を求める時、STDEVとSTDEVPがあります。両者の違いが良くわかりません。
宜しかったら、恐縮ですが、以下の具体例で、『噛み砕いて』教えて下さい。
(例)
セルA1~A13に1~13の数字を入力、平均値=7、STDEVでは3.89444、STDEVPでは3.741657となります。
また、平均値7と各数字の差を取り、それを2乗し、総和を取る(182)、これをデータの個数13で割る(14)、この平方根を取ると3.741657となります。
では、STDEVとSTDEVPの違いは何なのでしょうか?統計のことは疎く、お手数ですが、サルにもわかるようご教授頂きたく、お願い致します。

Aベストアンサー

データが母集団そのものからとったか、標本データかで違います。また母集団そのものだったとしても(例えばクラス全員というような)、その背景にさらならる母集団(例えば学年全体)を想定して比較するような時もありますので、その場合は標本となります。
で標本データの時はSTDEVを使って、母集団の時はSTDEVPをつかうことになります。
公式の違いは分母がn-1(STDEV)かn(STDEVP)かの違いしかありません。まぁ感覚的に理解するなら、分母がn-1になるということはそれだけ結果が大きくなるわけで、つまりそれだけのりしろを多くもって推測に当たるというようなことになります。
AとBの違いがあるかないかという推測をする時、通常は標本同士の検証になるわけですので、偏差を余裕をもってわざとちょっと大きめに見るということで、それだけ確証の度合いを上げるというわけです。

Qヒューズの容量の決め方

電気機器のヒューズの容量を決めるにはどういうふうにしたらよいのでしょうか。
教えてください。

定格の消費電力、突入電流等から導くのだと思いますが
計算方法がありましたら教えてください。

Aベストアンサー

単純な計算には乗らないので、考え方をお話します。長くなります。

ヒューズは、流れる電流と、ヒューズ自身の抵抗とにより発生するジュール熱で温度が上がり、ヒューズ材料の溶融点に達したときに溶断します。
温度が上昇するには、ある程度の時間が掛かります。電流が大きいほど早く切れます。切れ方は、電流と時間とに関わります。少し周囲温度にも関係します。速断ヒューズでは、スプリングで引っ張って早く切れるようにしてあります。

ほとんどの電気機器は、電源投入時に突入電流があり、機器が立ち上がるまでのある時間、定格電流の何倍もの電流が流れます。トランスなどが電源に使用してあるもの、モーターなどでは、商用電源(一般の家庭用)は、交流ですので、電圧は、突入電流は、投入した瞬間または、前回切ったとき(励磁)の位相でも違ってきます。

ヒューズは、溶断特性が重要なので、その特性は、規格化してあります。この規格は、ヒューズの種類により違います。流した電流と溶断時間で特性曲線になっています。また、アークの切れる速さが、電圧にも関係しますので、使用電圧も規定してあります。
上記のようなので、定格電流では切れず、突入電流でも切れず、異状時には、必ず切れるように選定することは、かなり困難です。

速断でないガラス管ヒューズでは、たぶん定格の2倍で1分だったと記憶しています。
そこで、実際の選定ですが、先ずヒューズを入れる目的を明確に整理します。どうなったら遮断するかです。例えばショートすれば、必ず切れますから、このときは、接続されている電源コンセント、コード、屋内配線、ブレーカーなどが保護できる時間で切れればよい。とかです。切れるのが遅いと発火したりブレーカーが飛んだりします。
どこかが故障したとき、それでも保護したい特別な部品などあるか。このときは、シビヤな検討が必要です。出来れば、ヒューズの遮断特性を入手してください。
無ければ、定格の2倍くらいを目安に、カットアンドトライします。

大量生産品の開発では、突入で切れないよう選定したヒューズで、特定の内部部品を保護できないときは、逆に内部部品を強化したりもします。このため、何百回もヒューズを飛ばしながら、最適値を求めたりもします。安全側に選定すると切れることもありうるので、予備ヒューズを添付することもあります。

少量の特別仕様品で一発物は、大きめに、エイヤッと決めます。(冗談)

単純な計算には乗らないので、考え方をお話します。長くなります。

ヒューズは、流れる電流と、ヒューズ自身の抵抗とにより発生するジュール熱で温度が上がり、ヒューズ材料の溶融点に達したときに溶断します。
温度が上昇するには、ある程度の時間が掛かります。電流が大きいほど早く切れます。切れ方は、電流と時間とに関わります。少し周囲温度にも関係します。速断ヒューズでは、スプリングで引っ張って早く切れるようにしてあります。

ほとんどの電気機器は、電源投入時に突入電流があり、機器が立ち...続きを読む

Q部品の0Ωの抵抗って何のためについてるの?

子供のラジコンが動かなくなったので、分解したらモーターに繋がるセラミック抵抗?の足が切れていました。
カラーコードは緑の本体に赤線1本。
修理するためにその抵抗をハンダコテで外して、部品屋さんで調べてもらったら0Ω抵抗だ、と言われ、実際に抵抗測定してもほぼ0Ωでした。

交換結果、ラジコンは無事治りましたが、この抵抗は、何のためについているのでしょうか?

Aベストアンサー

私の会社では0Ω抵抗は、表面実装の機会でよく使用します。
手差しの場合などには0Ω抵抗を使わず単線を使用します。
値段的には単線の方が安価ですが、機械で取付ける場合、話は変わってきます。
0Ω抵抗(ジャンパー抵抗)があれば通常の抵抗を取付ける機械で取付けられますが、単線などの場合それ用の構造を持つ機械が必要で、効率が悪くなり、単価が0抵抗より上がってしまいます。
ラジコンなど量産する製品の場合、大半が機械で作成するので0Ω抵抗を使用するのではないでしょうか。
他にも様々な理由があると思いますが一つの参考として下さい。


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