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お世話になります。
電子機器などに使われているスイッチング方式の電源についてですが、電源の効率は接続する負荷によって変わり、一般的には定格負荷の70~80%程度の時に最も効率がよく、負荷が軽いと効率が悪いと聞きました。これは具体的にはどういった理由なのでしょうか?スイッチング方式が関係しているのでしょうか?
お教えいただけると助かります。よろしくお願いします。

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A 回答 (4件)

変換器の損失は大きく分けて二通りあります。



1. 負荷電流の大小に関わらず、ほぼ一定量生じる損失
2. 負荷電流が大きくなるにつれて、増える損失

2. の代表的なのは、配線の抵抗による損失や、スイッチング素子の電圧降下による損失、スイッチング素子が電流をOFFするときに生じる損失(単純にスイッチ動作によって出る損失以外に、回路の浮遊インダクタンスに蓄えられるエネルギーの充放出に起因するものもあります)です。

1.の代表的なものとしては、先の回答にもあるような、スイッチング素子を駆動するために必要な電力や、制御回路を動かすのに必要な電力以外にも、電圧をON/OFFする際に生じる損失(回路内の浮遊コンデンサに充放電する際に生じる損失)があります。

軽負荷時には、1.の一定損失が効いて来て、効率が下がります。
また、負荷が大きくなって来ると、1の損失による効率低下は相対的に下がり、効率が上がります。さらに負荷を増やすと、2.の損失が増えて来ます。(特に配線の抵抗損失や配線のインダクタンスに起因するものは電流の2乗に比例するので、電流が増えると急速に増えます。)このため、負荷の大きなところでは、効率が再度低下します。
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#1です。

ちょっと説明が間違っていたかも・・・。
またもや専門的な説明になってしまうかもしれませんが、ご勘弁を。。。

負荷が重いとき:
FETのON抵抗(FETを完全にONさせても完全には抵抗成分は0Ωにはならない)と「線」の抵抗成分が無視できなくなり、熱として電力が逃げてしまいます。

負荷が軽いとき:
先に述べたスイッチング損失が原因で効率が落ちます。
FETをONするためにはゲートに電圧を印加しますが、内部的にある程度の容量成分を持っていますので完全な矩形波にはなりません。
ゲート電圧がなだらかに立ち上がるとFETの抵抗値も徐々に変化することになり、この抵抗成分が損失の元となります。
負荷が軽いとFETのON時間も短くなり、より矩形波から外れてしまいます。
ですから負荷が軽いほど効率が悪いのです。

こんな設計的な知識で説明になってるのかなぁ・・・。
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負荷が軽いと効率が悪いと~ について


電子回路を動かすにはそれなりの電流を流さなければいけないので負荷が有る無しに関わらず幾らか電力を消費しますが
取り出す電力が小さければ小さな消費電力で良いのですが大きければ大きい方に合せて作る事になります
つまり小は大を兼ねませんが大は小を兼ねる です

つまりはゲタを履く事になりますので結果として負荷が軽いと効率が悪くなるのです
負荷 対 効率 曲線は徐々に上がっていって最大負荷時で少し下がる が普通です
原因は電子回路素子の理想特性からの ズレ と そもそも動作させるにはそれなりのエネルギーが必要だからです 更に部品コストの関係
詳しくはトランジスターFET等の特性を勉強されるしか~ スイッチング特性によります

でも最近のは効率が上がりました ICで最大効率90%を超えるものもあります 以前は70~80%%位でしたから おまけに小型です
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軽い負荷のときはFETのゲートの電荷、寄生容量が大きいためロスが発生して効率が落ちます。


高い負荷のときはFETのスイッチングロスが増加しますので効率が落ちます。

スイッチングロスよりもゲート電荷の方が影響が大きいのでより効率が悪くなっています。

DC-DCスイッチング電源はFETもしくはパワートランジスタをON/OFF制御して矩形波を作成して、後段でコイルとコンデンサのローパスフィルタを通してやることで低電圧に変換します。
AC-DCもトランスが使われますが、基本原理はほぼ同じでしょう。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B9%E3%82%A4% …

参考URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B9%E3%82%A4% …
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。

>軽い負荷のときはFETのゲートの電荷、寄生容量が大きいためロスが発生して効率が落ちます。
>スイッチングロスよりもゲート電荷の方が影響が大きいのでより効率が悪くなっています。

すいません、「スイッチングロス」、「ゲート電荷」の影響とは、どういうことなのか詳しくお教えいただければ幸いです。
よろしくお願いいたします。

お礼日時:2007/03/03 18:54

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Qスイッチング電源の入力電流の計算

スイッチング電源の入力電流の計算方法を教えてください。

(1)入力電力=出力電力/効率

(2)入力電流最大時の実効値=入力電力/最小入力電圧

(3)入力平均電流=入力電力/(最低入力電圧×√(2))

(4)入力電流最大時のピーク値=?

教科書にはこのように書いてありますが、(2)~(4)が意味不明です。
平均値、ピーク値なども分かりません。
丁寧に教えていただけたら幸いです。

Aベストアンサー

絵が小さすぎて見えませんが、「教科書」ってウソでしょう。
スイッチング電源の教科書で国際的に定評があるのはこれです。
http://www.amazon.co.jp/dp/0792372700
こちらで勉強した方が良いですよ。

◎(1)入力電力=出力電力/効率
これは正しいです。

■(2)入力電流最大時の実効値=入力電力/最小入力電圧
■(3)入力平均電流=入力電力/(最低入力電圧×√(2))
これは間違いです。
交流電力は(電流実効値)×(電圧実効値)×(力率)です。
力率が考慮されていない式が「教科書」に載ってるはずがありません。
問題は、小さすぎる絵からコンデンサ入力整流回路と見られますが、このときには電圧が正弦波で電流は大幅に歪むことです。
ご存じのように
∫(0→2π)sinθ・sin(nθ)dθ=0 (n≠1)
と基本波と高調波の1周期の積分はゼロになり、これが力率の悪化になります。
コンデンサ入力整流回路の問題は、この資料のCHAPTER1を見て下さい。
http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/HBD853-D.PDF
力率をほぼ1にする回路の解説もあります。

?(4)入力電流最大時のピーク値=?
これは測定してみないとわかりません。

絵が小さすぎて見えませんが、「教科書」ってウソでしょう。
スイッチング電源の教科書で国際的に定評があるのはこれです。
http://www.amazon.co.jp/dp/0792372700
こちらで勉強した方が良いですよ。

◎(1)入力電力=出力電力/効率
これは正しいです。

■(2)入力電流最大時の実効値=入力電力/最小入力電圧
■(3)入力平均電流=入力電力/(最低入力電圧×√(2))
これは間違いです。
交流電力は(電流実効値)×(電圧実効値)×(力率)です。
力率が考慮されていない式が「教科書」に載ってるはずがありません。
問題は、...続きを読む

QDC電源の入力電流と出力電流の関係

一般的なDC電源の出力電流は、入力電流とどのような関係があるでしょうか?
たとえば、入力AC100V 出力DC25V 2AMaxのDC電源の場合、
出力2AMaxで使用したとすると、入力AC側にも、大体2A流れていると考えていいでしょうか?
上記情報は、DC電源を管理するブレーカ選定中に疑問になり、質問しております。

Aベストアンサー

あまりキチンした回答がなさそうなので。
まずAC電源を入力としたDC電源の関係式は以下のとおりです。

  入力電圧×入力電流×力率×電源効率=出力電圧×出力電流

実際は、電流値がそれぞれ時間で一定になっていないので計算式は
飽くまでも試作時の目安にします。

質問者の求めているのはブレーカの電流値であり、それが入力の
AC電源側につけるのであれば、電源の皮相電力から求められます。
皮相電力は、電源に通常記載されています。
大抵、125VAなどと VAの単位で書かれているものです。

もし、AC電源電圧が100Vで電源の皮相電力が 150VAならば
最大で 1.5Aの電流が流れます。
(これは、100V×1.5A=150Wを意味するものではありません)
この場合、余裕を見て 2A程度のブレーカを挿入すれば良いことになります。

電源の皮相電力からブレーカの電流値を求めてください。

突入電流等が無視できない程度発生するときは、電源の仕様書等に
書いてはるはずなので参照してください。

Q「消費電力」と「消費電流」について

電気機器で「消費電力(W)」もしくは「消費電流(A)」といった
表記がありますが、
(消費電力W)=(電圧V)×(消費電流A)
の式にあてはまるのでしょうか?

例えば100V電源で使用する機器の「消費電力(W)」が300Wなら、
「消費電流(A)」は3Aということになるのでしょうか?

また上記の場合、-48V電源なら「消費電流(A)」は
どの様に計算するのでしょうか?

お分かりになられる方がいらっしゃいましたら、
何卒よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

交流の消費電力は
P=VIcosθ
です。

θはVを基準としたIの遅れです。このcosθは力率と言われるものです。
VIは皮相電力で単位はVA(ボルトアンペア)です。VIcosθは有効電力、VIsinθは無効電力です。単位はともに、W(ワット)です。

コンデンサーに交流を流すと、電流の位相は電圧Vよりπ/2遅れるので、θ=π/2ですからcosθ=cos(π/2)=0となり、電力は消費されません。

インダクタンス(コイル)に交流を流すと、電流はπ/2進むので、θ=ーπ/2ですから、矢張り、電力は消費されません。

抵抗だけの時はθ=0ですので、cosθ=1となり、消費電力はP=VIとなりません。

一般に、電器機器には抵抗、コンデンサー、コイルが複雑に絡んでいますので、cosθ=1ではありません。
したがって、交流の場合、消費電力は
P=VI
とはなりません。
以上。

Q電源 200V単相と3相の違い

電源 200V単相と3相の違いについて教えてください。
どう違うのでしょうか?
電気のことはぜんぜん分からないので詳しくお願いします。

あと、200V30A(単相)と書いてるサーバを、200V30A(3相)から電源をとるとどうなりますか?(家庭用電源ではなく、会社の電源です)

200V30A(単相)と書いてるサーバを、200V50A(3相)から電源をとるとどうなりますか?

Aベストアンサー

> 電源200V単相と3相の違い…

すでに三人の方から回答があるとおりですが、まだ出ていないことを補足します。
(なお、既出の一部に明らかな誤解もあるようですが、それを指摘することは、規約違反となり、削除対象とされるので控えます。)
電気の理論には、「対地電圧」という考え方があります。大地に対する電圧です。単相200Vの対地電圧は、100Vしかありません。それに対し、三相200Vの対地電圧は、173Vまたは200Vあります。この違いは、万が一感電した場合の人体に及ぼす危険性に影響します。このため、住宅の屋内では原則として、三相200Vを使用することができません。ご質問は、会社ということですから、この点はクリヤされますが、そのサーバーが、対地電圧150V以上に耐える設計がなされているかどうかを、確認する必要があります。

> あと、200V30A(単相)と書いてるサーバを、200V30A(3相)から電源をとると…

前項の問題がクリヤしたとして、次に、質問者さんの会社が、低圧受電か高圧受電かによって、この答えは変わってきます。
電力会社から200Vの低圧で受電し、単相と三相の二つのメーターが付いている場合、原則として単相負荷は単相契約で使用します。何らかの事情で単相負荷を三相契約で使用したい場合は、事前に電力会社と協議し、それなりに基本料金を支払うことが必要です。
6,000Vあるいはそれ以上の高圧で受電し、自社内で200Vに落として使っている場合のうち、電力会社との契約が「負荷契約」であったら、前述の低圧の場合と同じです。
高圧受電で、電力会社との契約が「変圧器契約」であれば、単相負荷を三相配線で使用しても、道義的には問題ありません、ただし、三相変圧器に単相負荷をかけると不平衡が生じ、電圧降下や変圧器の温度上昇を招く場合もあります。事前に十分な技術的検討が必要です。

> 200V30A(単相)と書いてるサーバを、200V50A(3相)から電源をとると…

200Vで30Aということは、6kVAの容量といいます。200V50A(三相)は、17.3kVAですが、そこに6kVAの余裕があるかどうかを検討しなければなりません。単相の電源盤からとるとしても、同じです。余裕がなければ、電線を太くして、ブレーカも大きなものに取り替えることなどが必要になります。
どのような業種の会社か存じませんが、「エアコンのスイッチを入れたら、サーバーまで落ちてしまった」ではしゃれにもなりません。
経験的に、単相にしろ三相にしろ、6kVAもの余裕がある電源盤は、比較的少ないように思います。事前に電気工事業者と十分な打ち合わせをされることをお薦めします。

> 電源200V単相と3相の違い…

すでに三人の方から回答があるとおりですが、まだ出ていないことを補足します。
(なお、既出の一部に明らかな誤解もあるようですが、それを指摘することは、規約違反となり、削除対象とされるので控えます。)
電気の理論には、「対地電圧」という考え方があります。大地に対する電圧です。単相200Vの対地電圧は、100Vしかありません。それに対し、三相200Vの対地電圧は、173Vまたは200Vあります。この違いは、万が一感電した場合の人体に及ぼす危険性に影響します。このため、住...続きを読む

QMOS-FETの許容損失とは?

タイトル通りですが,MOS-FETのカタログに載っている許容損失とは
何なのでしょうか?
MOS-FETを使ったスイッチング回路を作ろうとしていて,どのFETを使うか
カタログを調べているのですが許容損失をどう考慮すればよいのかがわかりません。。

Aベストアンサー

1.許容損失
許容損失とは、「接合部温度が最大定格値に達するときの消費電力」をいいます。
(注 MOS FETには接合部(ジャンクション)というものはなく、チャネルがこれに相当します)

(↓(5)最大許容損失 の項参照)
http://www.rohm.co.jp/products/databook/tr/pdf/transistorsiyoujou-j.pdf

許容損失には、「最大許容損失」と「許容損失」があります。
最大許容損失は、デバイス固有の値ですが、許容損失は使用条件、周囲条件によって変わります。
(いずれも、接合部温度が最大定格に達するときの損失電力です)

2SK1382のデータシートです。
http://www.rohm.co.jp/products/databook/tr/pdf/transistorsiyoujou-j.pdf

「チャネル・ケース間」の熱抵抗は、0.65℃/Wとなっています。
一般にはケース温度は(25℃)で考えますので、チャネル温度が150℃(最大定格)であれば、
  最大許容損失(W)=(150-25)℃/0.65℃/W=200Wと計算されます。
つまり、このデータシートの「許容損失」は「最大許容損失」を表しています。

熱抵抗にはもうひとつ、「チャネル・大気間」の熱抵抗があり、これは35.7℃/Wと記載されています。
つまり、デバイス単体では(放熱板を全く付けない状態では)、
  許容損失(W)=(150-25)℃/35.7℃/W=3.5W
たった3.5Wでチャネル温度は、150℃になってしまうことがわかります。

逆に、最大許容損失は、「”周囲温度が25℃で”、無限大大きさの放熱板を付けた場合」と解釈されてもよいことになります。
先ほど、「許容損失は使用条件・周囲条件によって変わる」と申し上げましたが、もし周囲温度が60℃であったらどうなるでしょう。
  許容損失(W)=(150-60)/35.7=2.5W
に下がってしまいます。(2.5℃でチャネル温度は150℃になる)
これに放熱板を付ければ、熱抵抗が改善されることにより、許容損失はより大きくなります。

2.放熱設計
周囲温度が最高60℃に達する可能性のある環境下で、2SK1382を使用し、損失電力が30Wある場合に必要な放熱板の大きさを求めてみます
なお、絶縁シートの熱抵抗は0.4℃と仮定します。
詳細説明は下記資料を見てください。
http://www.picfun.com/heatsink.html

 所要全熱抵抗=(150-60)℃/30W=3℃/W
 所要放熱板熱抵抗=3-0.65-0.4=1.95℃/W
 上記資料のグラフから1.95℃/W→約450cm2

再び、2SK1382のデータシートを見てください。
3ページ中段右に「Vds-Vgs」のグラフがあります。
このグラフから、2SK1382はVgsを4Vでドライブすれば、30A流れても、Vds=0.6Vであり、チャネル損失は18W程度であることがわかります。
更にVgsが10Vでドライブすれば、チャネル損失は12Wになることがわかります。

ただし、この計算は、「チャネル損失はオン時にのみ発生し、オフ時には損失は発生しない」と仮定しています。
低速スイッチングにおいては、この考え方でよいのですが、高速スイッチングになると、過渡状態においても損失が発生するので、これを考慮することが必要となります。

3.ディレーティング
最大定格は、「一瞬たりとも、この条件を超えてはならない動作条件」です。
この条件下で使用することで、永久的な動作が保証されるものではありません。
温度と寿命の関係にはアレニウスの関係式が使われます。
(↓59ページ (2)温度ストレスによる加速)
http://www.ncsd.necel.com/reliability/pdf/PQ10478JJ02V0TN_ch02.pdf

この式から、デバイスの寿命は、「温度が低くなるほど長くなる」ことがわかります。
逆に、例えば120℃程度であっても、高温ー低温の繰り返しがストレスになることは、常識的にも明らかでしょう。

放熱設計は、確率的要素も含んだ極めて難しい問題です。
これらを、配慮して、放熱設計では「ディレーティング(使用条件を緩和する)」という考え方がとられます。

参考URL:http://www.rohm.co.jp/products/databook/tr/pdf/transistorsiyoujou-j.pdf

1.許容損失
許容損失とは、「接合部温度が最大定格値に達するときの消費電力」をいいます。
(注 MOS FETには接合部(ジャンクション)というものはなく、チャネルがこれに相当します)

(↓(5)最大許容損失 の項参照)
http://www.rohm.co.jp/products/databook/tr/pdf/transistorsiyoujou-j.pdf

許容損失には、「最大許容損失」と「許容損失」があります。
最大許容損失は、デバイス固有の値ですが、許容損失は使用条件、周囲条件によって変わります。
(いずれも、接合部温度が最大定格に達すると...続きを読む

Q三相電力のUVWとRSTの違いについて

三相電力にはU相V相W相がありますよね?これはR相S相T相とどこが
違うのですか?
また、各相は発電したときから決まっているのですか?
素人の考えですが相というのは単に波形の順番に過ぎないと思いますのでどのケーブルが何相であってもかまわないような気がするのですが。
どなたか教えてください。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

もともとは、RST、UVWに意味は無かったはずです。

有効電力がPowerから、P となった後
単にアルファベット順から、Qが無効電力、 Rは抵抗なので飛ばして
Sが皮相電力を表すようになったと記憶してます。
・・・P、Q、(R)、S、T、U、V、W、X、Y、Z

相の呼称に関しても、アルファベットの終わりより3つ1組として
 XYZ、UVW、RST が利用されるようになったと記憶してます。
XYZは何かと登場するため、利用は避けられているようですが
既にご回答されているUVWやRSTに対する意味づけは、後付けルールみたいなものだと思います。
1次側は大文字、2次側は小文字と区別しているケースも見かけます。

Qリファレンス電圧

「リファレンス電圧」とは、なんですか?

分かる方がいましたら、ご教授お願いします。

AD変換と関係があるのでしょうか?

初心者ゆえ、よろしくお願いします。

Aベストアンサー

ANo.1さんとANo.2さんとほとんど同じなのですが、AD変換器とは何かという観点で説明します。

実は、AD変換器というのは電圧を直接測定しているのではありません(!?)。
じゃあ、なぜ電圧が分かるのかというと、電圧のわかっている信号と、測定信号のどちらが大きいか比較しているからです。この「電圧のわかっている信号」というのがリファンス(基準)電圧です。

ただ、単純に比較するだけだと、基準電圧より大きいか小さいかしか分からないので、実際のAD変換器は、この基準電圧のm/n倍の電圧を内部で作って、これと入力信号と比較することで、入力電圧を求めるということをやっています。たとえば、基準電圧がVという電圧のとき、これをm/n倍したのと、入力電圧が等しくなったとすると、入力電圧はV×m/nだったということが分かります。このmやnの値を計算しているのがAD変換器なのです。ただし、mやnの値をどの範囲まで計算できるかはAD変換器によって違っていて、nが大きいほど細かい電圧まで読める(分解能が高い)AD変換器ということになります。例えば16bit分解能のAD変換器はnの値が2^16=65536あって、V×mの数値をV×m/65536刻みの精度で読めるということになります。

このように、リファンス(基準)電圧は、電圧を計算する重要な「ものさし」なので、これををいじってしまうと、AD変換器は間違った答を出してしまいます。このため、この基準電圧は、電圧の値が絶対に正確であることはもちろん、温度が変わったり時間がたっても常に同じ電圧である必要があります。

実際のAD変換器では、回路の内部でこの基準電圧を作っています(温度変化が少なくなるように工夫されています)が、使い方によっては、もっと正確で安定な電圧を基準にしたい場合があります。そのようなときは、外部の準電圧を入れることができるAD変換器もあります。

世の中のAD変換器には、m/nを計算するやりかたの違ういろいろな方法がありますが、しかし基本原理は「基準電圧と入力電圧を比較している」ことです。そのものさしとなる基準電圧がリファレンス電圧ということです。

ANo.1さんとANo.2さんとほとんど同じなのですが、AD変換器とは何かという観点で説明します。

実は、AD変換器というのは電圧を直接測定しているのではありません(!?)。
じゃあ、なぜ電圧が分かるのかというと、電圧のわかっている信号と、測定信号のどちらが大きいか比較しているからです。この「電圧のわかっている信号」というのがリファンス(基準)電圧です。

ただ、単純に比較するだけだと、基準電圧より大きいか小さいかしか分からないので、実際のAD変換器は、この基準電圧のm/n倍の電圧を内部で...続きを読む

Qダイオードの用途

ダイオードの用途について教えてください。ダイオードは何かは分かっていますがどのような使用用途なのか教えてください。
整流用のダイオードとツェナーダイオードについてお願いします。

Aベストアンサー

整流用ダイオードはダイオードの順方向特性を利用して、交流を直流(脈流)に変換するために使用します。一番身近な物としてはACアダプターなどで、これはトランスとダイオード、平滑用コンデンサーだけで構成されたものが多いでしょう。最近では小型化や大容量化のためにトランスを用いないスイッチング方式の物も増えていますが、これらの機器でも、交流を直流に変換するのにはやはりダイオードを使用しています。ダイオードとは素子の名称で、整流器と言う意味でレティファイヤーと呼ぶ場合もあります。一般にPN接合型シリコンダイオードが用いられ、形状としては素子を単独でパッケージした物、2つの素子をアノードコモンまたはカソードコモンの状態でパッケージした物、4本の素子をブリッジ構成に接続してパッケージした物などがあります。整流用に使用する場合は以下の点に留意する必要があります。耐電圧は十分な余裕(2~3倍程度)を取る、尖頭電流(誘導負荷や平滑用コンデンサーなど)に対して十分な余裕を持つこと、大電力での使用では放熱にも留意が必要です。また、商用電源程度の周波数であれば問題ないのですがスイッチング電源等で使用する場合は、動作速度が高速なショットキーバリア型やファストリカバリー型を使用しないと正常に動作しないばかりか、破壊にもつながります。

ツェナーダイオードは逆方向に電圧を掛けて使用します。用途としては定電圧電源の基準電圧や回路の入力保護などに用いられています。ツェナーダイオードに逆方向の電圧を印加していくと、ある電圧(ツェナー電圧)で急激に電流が流れ始めます。通常のダイオードでも逆方向に電圧を掛けていけば、ある電圧に達したところで一気に電流が流れ始め(なだれ現象)ますが、これはダイオードの破壊を意味します。ツェナーダイオードでは素子の破壊なしにこの現象が利用できる点が他のダイオードと異なります。
一番単純な使用法はツェナーダイオードと抵抗だけで構成された定電圧回路ですが、ごく少容量の回路以外ではまず使用されません。これはツェナー電圧を超えた分の電圧は全て抵抗とツェナーダイオードで消費されることになり、大電流を流すことが不可能であり、また、回路の効率も低いものになってしまいます。そこで、トランジスタなどの他の能動素子とあわせて使用し、ツェナーダイオード自体は基準電圧の発生用に使用するのが一般的です。実際の使用にあたっては、ツェナーダイオードでの消費電力(ツェナーダイオードに流れる電流×ツェナー電圧)に対して十分な余裕を見ること、余裕が少ないとツェナーダイオード自体の発熱で、電圧が変化してしまいます。通常供給されている(手に入る)物は3V~60V程度の範囲なので必要に応じて分圧回路と併用し必要な電圧得る。ゲートICなどの入力保護に用いる場合ICの電源電圧を超えない範囲でスレッシュホールド電圧に十分な余裕を取ることなどです。

ダイオードにはこの他にも定電流ダイオード(ある負荷に対しての電圧が変化しても電流を一定に保つ、充電器や回路保護などに使用)や、バリキャップ(ダイオードに逆方向の電圧を掛けたときにPN接合層に生じる空乏層の大きさが変わるのを利用しコンデンサとして利用、FM変調等に利用)、発光ダイオード、PINフォトダイオード(光リモコンなどでおなじみ)、GUNダイオード(衛星放送の検波用としてアンテナに組み込まれています)、ゲルマニュームダイオード(シリコンダイオードに比べ低い電圧での動作が可能、シリコンダイオードでは0.6V(機種により異なる)以下ではどちらの方向にも電流が流れない)、などが有ります。また、ダイアック(双方向のツェナーダイオード)は交流回路でトライアックと組み合わせて調光器などに、整流用のダイオードに制御端子を付けた(内部的にはPNPNなどの4層構造)SCR(シリコンコントロールレティファイヤ、シリコン制御整流器)などもダイオードとは呼びませんが、電力制御用の整流器として用いられます。

整流用ダイオードはダイオードの順方向特性を利用して、交流を直流(脈流)に変換するために使用します。一番身近な物としてはACアダプターなどで、これはトランスとダイオード、平滑用コンデンサーだけで構成されたものが多いでしょう。最近では小型化や大容量化のためにトランスを用いないスイッチング方式の物も増えていますが、これらの機器でも、交流を直流に変換するのにはやはりダイオードを使用しています。ダイオードとは素子の名称で、整流器と言う意味でレティファイヤーと呼ぶ場合もあります。一般...続きを読む

QCC,CVってどういうことなのですか?

Control Voltage,Carrentっていったいどういうことなのですか? なにか装置があってそれに例えば12Vの電圧をかけたいときにCVの状態で12Vを設定し,接続すると電圧が下がって,電流が増加しCCのランプがついたりします..あれはいったいどういうことなのでしょうか?よくわからず電圧をかけたらいきなり電流が増加して,過電流で装置を壊してしまったぽいです..怖くて電源が触れないです..初歩的な質問だと思うのですがよろしくお願いいたします.

Aベストアンサー

CCのランプが点灯するということは,電流リミッタが動作したのではないですか?電源装置の設定など諸条件がまったく同じならば,負荷が短絡したのかもしれません。また,電磁ブレーキに詳しくないのですが,磁気回路に何か問題が発生したのではないでしょうか?

私の使ったことのある直流電源の場合で考えますと,CVはConstant Voltageで,定電圧制御です。負荷をつながない状態でCVのつまみを回すと,電源装置の出力電圧の範囲で任意の電圧が発生します。
一方,CCのつまみもあり,こちらはConstan Currentで定電流制御です。

CVで12Vに調整した状態で,CCの設定が2Aと仮定します。ここに12Ωの負荷を接続した場合ならば,電流は1Aしか流れないので問題はありません。しかし,4Ωの負荷を接続した場合,計算上3A流れる事になりますが,CCの設定が2Aなので,CVをいくら調節しても,8V以上の電圧は出ません。

以上ご参考にならないかもしれませんけど。

Qコンパレータ回路およびヒステリシスコンパレータ

コンパレータ回路(OPアンプを使用した)とは簡単な言葉で説明するとどのような回路なのでしょうか?
あと、ヒステリシスコンパレータとコンパレータ回路の違い、ヒステリシスコンパレータの必要性および動作の特徴を詳しく教えてください。

Aベストアンサー

コンパレータ回路は比較回路ですが合格・不合格の格付け信号を出す回路です。
信号は普通緩やかに上がり下がりしますが雑音そのほかで、ある程度でこぼこがあります。
判定基準が一点だと判定が合格・不合格を激しく繰り返すことになります。
これを防ぐのがヒステリシスです。判定基準を、上り判定基準と下り判定基準の2つ持ちます。
上り判定基準を下り判定基準よりも高くします。
上り判定基準と下り判定基準の間で何度オンオフを繰り返しても結果には変化は出ません。


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