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AC100Vを整流するときコンデンサーの容量はどのくらい必要でしょうか?
又耐圧は最低何V必要でしょうか?

教えて!goo グレード

A 回答 (3件)

AC100Vをブリッジ整流回路で整流した場合で考え方を説明します。


普段目安の設計手法で、リップルの許容量でコンデンサ容量は増減してください。
出力電流を100mA~1Aと仮定します。
(実際の負荷条件で再計算してください。)

AC100Vの整流出力は
出力電圧;DC141V よってコンデンサの耐圧は+0.2倍から+0.5倍の余裕を見ると、
DC169VからDC211V の耐圧で、DC175WV(WV:ワーキングボルト)~DC225WVが必要です。

コンデンサ容量は、Cは(Cr;容量との比率として)
負荷電流はIL:0.1A~1A であるので、 RLを求めると
ωCは50Hzと60HZの内50Hzとし、x2倍のfc=100Hzとなり、2πfc=628 1/2πfc=0.00159 x1/C
RL=E/IL から RL(0.1A)=1414Ω、 RL(1A)=141.4Ω ・・・負荷抵抗であるから

Cr=n*ωC*RL Cr= 40~60程度にします。(実験に因る経験的な数値の比率です。)
n=1 は半波整流、n=2 は全波整流 RLを1.4K とすると
負荷電流はIL:0.1A の場合
Cr=40の時 ωC=40*2*1/RL →C=0.064/1400Ω → C(μF)=64/1.4KΩ 約47μF
Cr=60の時 ωC=60*2*1/RL →C=0.096/1400Ω → C(μF)=96/1.4KΩ 約68μF
負荷電流はIL:1A の場合
Cr=40の時 ωC=40*2*1/RL →C=0.064/140Ω → C(μF)=64/0.14KΩ 約470μF
Cr=60の時 ωC=60*2*1/RL →C=0.096/140Ω → C(μF)=96/0.14KΩ 約680μF

C(μF)は負荷電流に因り、47μF~680μF/175WV~225WV 程度の幅を持ちます。
下記のサイトは参考になりますよ。
3. 平滑コンデンサの最適値
http://bbradio.hp.infoseek.co.jp/psupply03/psupp …
 
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この回答へのお礼

細かな説明ありがとうございます。
計算方法がわかれば選択もしやすくなります。
回答ありがとうございました。

お礼日時:2010/05/16 19:09

設計の手順としては最初に、必要とする直流の電圧、電流、電圧変動率などを決める必要があります。


それによって、整流方法は変わりますし、コンデンサの容量、耐圧も違います。
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整流も半波整流、両波整流、全整流があります。


両波整流と全波整流は脈流が密ですが、半波整流は脈流が粗くなります。
この脈流分を平滑にする目的で電解コンデンサーを使用するのですが、取り出す電流値によって必要な容量は違ってきます。
数ミリアンペアしか必要ないなら数μFで間に合いますが、数アンペアを取り出すなら数千μFの容量がないと平滑しきれなくなります。半整流なら更に大容量でないと脈流分が残ります。

耐圧は正弦波交流の最大値は実効値の√2倍になりますから、100ボルトなら約141ボルトになるので最低でも150ボルトが必要ですが、余裕を考えたら実効値の2倍である200ボルト程度が安全圏内です。
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この回答へのお礼

全波整流を考えています。容量はかなり大きめの方がよさそうですね。
回答ありがとうございます。

お礼日時:2010/05/16 19:00

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