教えて!goo限定 1000名様に電子コミック1000円分が当たる!!

電源回路の交流→整流後の平滑およびパスコンに使用するアルミ電解の選定時のパラメーターの確認を仕方を教えてください。
アルミ電解コンデンサの特性のうち、
「損失角の正接」と「インピーダンス」は、どういったことを検討し「それらのパラメータ値が問題ない」と判断すればいいのでしょうか?

「損失角の正接」はフィルタのような時定数を考慮する使い方に関係(RCの時定数に影響を与える値?)する要素で、平滑やパスコンの使用では特に考慮する必要はない。
「インピーダンス」はリプル電流による発熱量の計算に関係があるが、アルミ電解コンデンサの特性に記載される「許容リプル電流」以内であれば、特に考慮は不要

という見解で問題はないでしょうか?

以上、ご教示のほどよろしくお願いします。

このQ&Aに関連する最新のQ&A

A 回答 (3件)

>という見解で問題はないでしょうか?


残念ながら、問題ありです。
書き込まれたような見解を持っている。という段階の場合

まずは、コンデンサメーカーの商品説明資料
(スペック値の意味、使用用途によりどのようなスペック値に注意が必要になるか)
に目を通されることをお勧めします。
http://www.chemi-con.co.jp/pdf/catalog/al-1001k/ …
>2. 基本性能
>11. 使用回路別の製品選定のポイント

(参考)上記以外のメーカーもそれぞれ資料を公開されています
http://www.nichicon.co.jp/lib/aluminum.pdf
http://www.elna.co.jp/capacitor/alumi/catalog/pd …
etc..
    • good
    • 1

「損失角の正接」つまりtanδは、コンデンサ・メーカーが品質管理の指標に使っているパラメータで、ユーザーが選定するときは、無視してエエです。


RCの時定数に影響を与えるのは、実験してみればすぐわかりますが、誘電体吸収です。
アルミ電解コンデンサの誘電体吸収は大きく、120Hzのブリッジ(今はハーフブリッジが多い)で測定した容量に対し、充放電容量は数倍あったりします。

ユーザーが選定するときは、最高使用温度、寿命、許容リップル電流とインピーダンスに着目します。
最高使用温度と寿命は、使用機器の設計寿命から決めます。
許容リップル電流は、使用回路のリップル電流以上の物を選定します。

インピーダンスが問題で、EMI(エミッション)規格値を余裕を持って満足する物を選定します。
と言っても、どのくらいなら大丈夫かはわかりませんから、付け替えながら実測して決めます。
高速デジタル回路の場合は、メーカに言えばESL(等価直列インダクタンス)、ESR(等価直列抵抗)が入った等価回路を出してくれますから、シミュレーションで決めるのが一般的です。
    • good
    • 0

原理的にはtanδが大きいと、コンデンサの損失が増えて温度が高くなるので、それを安全な範囲に抑えなければなりませんが、実務上は、電圧(WorkingVoltage)と周波数(50or60Hz)が規定値を満たしておればいいようになっています。


インピーダンスについては、「リプル電流による発熱」という意味がピンときませんが、用途が電子回路の場合は、直流電源に高周波成分が残留すると困るので、実務上は、高周波特性の優れたフィルムコンデンサを並列に付けるのが常識となっていて、いちいちインピーダンスを計算するようなことはしません。(少なくとも私の場合は)
    • good
    • 0

このQ&Aに関連する人気のQ&A

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Qコンデンサの損失係数とは

コンデンサの損失係数とは

コンデンサの静電容量の理論値と実測値との比較を行っています。
比較した結果、実測値の方が少ない結果となりました。
そこで、測定結果を考察する中で損失係数について考えてみました。
しかし、損失係数そのものが良く理解しておらず、測定結果と関係するかが分からないので教えて下さい。

コンデンサの損失係数Dとは熱損失として定義されています。
測定器で測定した場合も、容量とは別にD値として表示されています。
そもそも、この損失係数Dとは何なのでしょうか?
熱損失という事であれば、コンデンサの抵抗分として考えるのでしょうか?
抵抗分として考えるならば、単位がオームΩとなりそうですが、この損失係数には
単位がありません。
この損失係数Dの使い方(意味)を教えて下さい。

Aベストアンサー

 損失係数Dは添付の図に示したようにリアクタンスに対する抵抗成分の
比を示したものです。図でリアクタンス軸との間の角度をδとして
損失係数はtanδで表せます。tanδは抵抗成分をリアクタンスで割った
ものですが、抵抗成分が少ないほどtanδ、すなわち、損失係数Dは小さく
なります。単位はリアクタンスも抵抗も両方ともオームですから、単位は
ありません。単なる比を表しているに過ぎませんから。
 損失係数の意味するところはすなわち、純粋なコンデンサに対して
どれだけ損失分としての抵抗成分が含まれているかを示す係数です。
したがって損失係数D(tanδ)が小さいほど損失の少ない高性能な
コンデンサであることを示します。

なお、損失係数は

 損失係数D = tanδ = ωCR


となります。

Q誘電率(ε)と誘電正接(Tanδ)について教えてください。

私は今現在、化学関係の会社に携わっているものですが、表題の誘電率(ε)と誘電正接(Tanδ)について、いまいち理解が出来ません。というか、ほとんどわかりません。この両方の値が、小さいほど良いと聞きますがこの根拠は、どこから出てくるのでしょうか?
また、その理論はどこからどうやって出されているのでしょうか?
もしよろしければその理論を、高校生でもわかる説明でお願いしたいのですが・・・。ご無理を言ってすみませんが宜しくお願いいたします。

Aベストアンサー

電気屋の見解では誘電率というのは「コンデンサとしての材料の好ましさ」
誘電正接とは「コンデンサにした場合の実質抵抗分比率」と認識しています。

εが大きいほど静電容量が大きいし、Tanδが小さいほど理想的な
コンデンサに近いということです。
よくコンデンサが突然パンクするのは、このTanδが大きくて
熱をもって内部の気体が外に破裂するためです。

伝送系の材料として見るなら、できるだけ容量成分は少ないほうがいい
(εが少ない=伝送時間遅れが少ない)し、Tanδが小さいほうがいい
はずです。

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

QVccとVddの違い

トランジスタのバイアス電圧などでよくVccとかVddとかかかれているのをみます。
Vccのccとは何の略で、Vddのddとは何の略なのでしょうか?
また使い分け方を教えて下さい。

Aベストアンサー

cはコレクタ,dはドレインの略です.
Vcと表記すると該当のトランジスタ1個のコレクタ電圧を指しますよね.
Vccという表記は,それと明確に区別するために使われていると思います.
ccで,複数のトランジスタのコレクタを意味しているのでしょう.
つまり,ccは「コレクタ側電圧(電源)」,ddは「ドレイン側電圧(電源)」
と考えればよいでしょう.
ちなみに,Veeでエミッタ側のマイナス電源(NPNの場合)を表します.
それと,ccとかddとかは,大文字でCC,DDと表記することが決まっている
はすです.小文字の場合は「小信号」を意味するからです.
IEEEやJEDECで表記の規則が手に入るはずです.

Q静電容量の測定方法

いちばん簡単にコンデンサの静電容量を測る方法を教えてください。
やはり、RC回路でしょうか?
あまり高価な測定器などは用意できません。

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

どの程度の容量を持つコンデンサーをどの程度の精度で測定したいのですか?
数PF~数100PF程度であればLC共振の原理を利用する方法があります。その際、のLの値は既知のC(例えば100PF+-5%のC)とかと共振させ測定します。
ストレー容量を補正する為には被測定容量を接続した際に変化する共振周波数の変化を測定し算術計算で容量を求めます。その際、あらかじめ被測定容量に近い容量をあらかじめ接続しておくことをお勧めします。理由は感度曲線がシビアになる為です。

0.001uF~1uF程度であれば数KHz~数10KHzの周波数の信号源を使用して既知の容量と既知の抵抗を使用しブリッジ回路を構成しディップ周波数を測定しおなじく算術計算で求めます。 この際、平衡入力の電圧計もしくは平衡出力端子がある発信器が必要となります。 この際も測定回路のストレー容量(シールド線や測定器の入力容量)を補正する必要があります。

数uF以上の容量(電解コンデンサー等)測定は商用周波数を使用しての測定も可能ですが、内部抵抗の影響を考慮して下さい。(結構この誤差が大きく出て来ます。)

どの程度の価格から高価なのか議論の余地がありますが、最近は市販のLCRメーターが数10万円で入手可能です。しかし、LCRメーターで求めた値がそのまま真の値を示しているとは限りませんので要注意です。(実際にLCRメーターで測定する際測定周波数を変えて測定すると表示される容量値が変わります。)この手の測定は結構奥が深いですよ。
でも、回路自体は単純な2端子網か4端子網なので計算は簡単です。要は浮遊容量や直列抵抗等がその数式の中に含まれているか否かです。

どの程度の容量を持つコンデンサーをどの程度の精度で測定したいのですか?
数PF~数100PF程度であればLC共振の原理を利用する方法があります。その際、のLの値は既知のC(例えば100PF+-5%のC)とかと共振させ測定します。
ストレー容量を補正する為には被測定容量を接続した際に変化する共振周波数の変化を測定し算術計算で容量を求めます。その際、あらかじめ被測定容量に近い容量をあらかじめ接続しておくことをお勧めします。理由は感度曲線がシビアになる為です。

0.001uF~1uF程度であ...続きを読む

Q突入電流の発生メカニズム

負荷がコンデンサ等の容量性負荷の場合、電源突入時に突入電流が流れるのは、等価的インピーダンスが低いためとどこかに記載されていたのですが、これはどういうことでしょうか。
電源ONした瞬間は電圧の時間変化が大きい、すなわち周波数が高いのでコンデンサのインピーダンスが低いということなんでしょうか?
また逆に突入電流を抑制するときにコイル等インダクタンスを用いるようですが、これもインダクタンスの特性、周波数が高いとインピーダンスが大きくなるということからなのでしょうか。
基本的な事柄かとは思いますが、よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

考え方として電池電圧100ボルト、直列に10オームの抵抗、コンデンサーの容量が1ファラッド、充電状態はゼロとして

コンデンサーの充電がゼロなら両端の電圧も当然ゼロですから針金でショートしているのと同じ。
従ってスイッチオンの瞬間にはI=100ボルト/10オーム=10アンペアの電量が流れますがこれが突入電流の正体です。

しかし電流が流れるとコンデンサーに電荷が蓄えられのでその両端の電圧が上がり電源との電位差が小さくなるので流れ込む電流も減少します。
流れれば流れるほど電流が減っていく状態になる訳です。
理論上は電流がゼロになるには無限の時間がかかります。


>逆に突入電流を抑制するときにコイル等インダクタンスを用いるようですが、これもインダクタンスの特性、周波数が高いとインピーダンスが大きくなるということからなのでしょうか。

コイルに変化する電流を流そうとするとその電流によってコイルに逆起電力が発生しますがこれが誘導性リアクタンスの正体で抵抗のような電流そのものの妨げと言うよりは電源に対して逆向きの電圧を発生させ結果電流が流れにくくなるのです。
先ほどの回路でコンデンサーをコイルに置き換えて考えるとスイッチを入れた瞬間ゼロから定常状態になる途中の変化率は非常に大きいのでこの僅かな時間大きな反対向きの電圧が発生して結果電流が流れにくくなるのです。

考え方として電池電圧100ボルト、直列に10オームの抵抗、コンデンサーの容量が1ファラッド、充電状態はゼロとして

コンデンサーの充電がゼロなら両端の電圧も当然ゼロですから針金でショートしているのと同じ。
従ってスイッチオンの瞬間にはI=100ボルト/10オーム=10アンペアの電量が流れますがこれが突入電流の正体です。

しかし電流が流れるとコンデンサーに電荷が蓄えられのでその両端の電圧が上がり電源との電位差が小さくなるので流れ込む電流も減少します。
流れれば流れるほど電流が減っていく...続きを読む

Q三端子レギュレータに付けるコンデンサ

三端子レギュレータ7805を使用するのに、あるHPで「入力、出力側にそれぞれ1つずつ0.1μFのコンデンサを付ける」というのを見た事があるのですが、別の本には入力側には22μF、出力側には100μFを取り付けるとありました。
どちらが正解なのでしょう?また、2つの違いは何でしょう?
目的に応じて使い分けたりするのでしょうか?

Aベストアンサー

どちらも正しく、どちらも間違っています。
本に書いてあるから、ではなく、設計によって違ってきます。
つまり、入力電圧、入力のリップル含有率、出力電流、出力に求めたいリップル含有率、出力のリアクタンス分・・・などなど
それによって計算します。
それから、リップル率によってコンデンサに流れる電流を求め、そこから発熱を求め、それに耐えられるコンデンサを選びます。
また、入力電圧と出力電圧の差、出力電流、リップル率、使用状態の周囲温度などから、レギュレータの発熱を計算し、熱抵抗を求めて、放熱板を決定します。
かなり面倒な計算なので、おおよその回答を言いますと、7805は出力が5V1Aの定格ですから、最大0.8Aまで使うとし、入力はAC6Vの全波整流として、入力も出力も100μFの電解コンデンサと0.1μFのプラスチックコンデンサを並列接続したもので、いけると思います。
ただし、0.1μFのコンデンサはレギュレータの足に直結します。
100μFのコンデンサは回路中についていればどこでも良いです。

入力はAC6Vの全波整流で、出力電流を0.8A取ると、レギュレータで約1.6Wを消費しますので、周囲温度を30℃まで使うとして、ジャンクション温度を80℃にしたければ、熱抵抗は25℃/W程度の放熱板が必要です。
これ以外の入力電圧や、出力電流の場合は再計算が必要です。

どちらも正しく、どちらも間違っています。
本に書いてあるから、ではなく、設計によって違ってきます。
つまり、入力電圧、入力のリップル含有率、出力電流、出力に求めたいリップル含有率、出力のリアクタンス分・・・などなど
それによって計算します。
それから、リップル率によってコンデンサに流れる電流を求め、そこから発熱を求め、それに耐えられるコンデンサを選びます。
また、入力電圧と出力電圧の差、出力電流、リップル率、使用状態の周囲温度などから、レギュレータの発熱を計算し、熱抵抗を...続きを読む

Q有無、要否、賛否、是非、可否、当否…これらの言葉について

<A>
有無=あるかないか
要否=必要か否か
賛否=賛成と反対
是非=よいことと悪いこと
可否=よいことと悪いこと
当否=正しいか正しくないか。適切かどうか。


1.上記Aのような種類の言葉について、もっと知りたいので
他に何かあれば教えて下さい。

2.Aのような種類の言葉の事を何と呼ぶんでしょうか??

3.Aのような言葉を、どういう風に使えばいいのですか?
例文を示して頂けないでしょうか。

4.「是非」「可否」「当否」の意味は、全部同じですか?
違うとすれば、どのように違うのでしょうか?

Aベストアンサー

使用例

要否=要否を問う

賛否=賛否両論、賛否を問う
是非=是非(良し悪し)を論ずる。 副詞としての用法、是非参加ください。
可否= 可否(良し悪し)を論ずる。可否(賛否)を問う。
当否=ことの当否(よしあし、あたりはずれ)は別として、

是非と可否は同じ意味です。
当否も上の二つと同じ意味があるものの、それが当てはまっているかどうかという意味もあるので全く同じようには使えないでしょう。
二文字で相反する意味を表す漢語独特の表現法ですが、特に名前があるかどうかわかりません。類語として、否応(いやおう)があります。意味は断ることと承知すること。使用例、否応なしに買わされた(無理やりに買わされた)

Qオペアンプに使用するパスコンは何故0.1μFなのでしょう?

いろいろ本を見てもパスコンは0.1μFをつければいい。という内容が多く、
何故パスコンの容量が0.1μFがいいかというのがわかりません。
計算式とかがあるのでしょうか?

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電子工作:コンデンサのテスターでの測定

電解コンデンサでの導通の確認というやつで。

テスターで抵抗値の測定モード(音が鳴るモード)にして、
コンデンサの両端に触れると、
音が一瞬だけ鳴ります。

音が鳴らない場合もあるのですが、
問題無いのでしょうか?

音がずっと鳴り響くのは問題だとは思うのですが、
導通の確認といった場合には、
ずっと鳴り響かないからOKという事で良しとして良いのですか?

Aベストアンサー

> 音が一瞬だけ鳴ります。

これはテスタによる電圧印加で直流電流が短時間だけ
流れた為で,異常ではありません.
容量が小さいものは短時間,大きなものは長時間鳴るはずです.

> ずっと鳴り響かないからOKという事で良しとして良いのですか?

概ねそう言ってよいでしょう. ただ微少な容量のものは
わからないし,
電解コンデンサの場合は古いと内部の薬剤が蒸発・劣化したりしますが,
これによる特性変化などは分かりませんね.


人気Q&Aランキング