トロイダルコアの発熱
この質問の前に、同様の質問をしたのですが、さらに疑問が出てきたので改めて質問させて頂きます。
今、480kHzの矩形波を出力しているトランスに直列にトロイダルコイルを接続し、その後に200Ωの
純抵抗で終端しています。オシロスコープで純抵抗の両端電圧を測定すると、80Vrmsであったので、
コイルに流れる電流は0.4Arms程度になると計算しました。
トロイダルコイルはFT-82 61のコアに21turnしているのですが、あるサイトで計算すると
その最大電流は0.88Armsになるとのことでした。
最大電流が0.88Armsに対して、流している電流が0.4Armsなので磁気飽和は起きないと考えていた
のですが、実際はかなり発熱しています。
自分の考え方は何処か間違えているのでしょうか?

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A 回答 (3件)

たの方も指摘していますが、負荷に流れる電流=コイルに流れる電流では有りません。


磁気飽和が起きるかどうかはRMS値ではなくピーク値で検討する必要があります。
具体的な回路と定数を示したほうがより適切な答えが得られるでしょう。

無料の回路シミュレータがあるのでコイルに流れる電流をシミュレートしてみたらどうでしょうか。

例えば
電子回路シミュレータ入門 増補版 ISBN 978-4-06-257489-1
http://www.junkudo.co.jp/view.jsp?VIEW=author&AR …

LTspice
http://www.linear-tech.co.jp/designtools/softwar …
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この回答へのお礼

回答有難うございます。
シミュレータでシミュレーションしてみたら、
予想よりも大きな電流が流れていました。
シミュレーションの値を見ると確実に磁気飽和
を起こしているようです。
コアを見直してみます。

お礼日時:2010/07/02 13:59

磁気飽和以外に損失を検討する必要があります。


損失には銅損とコアロスがあります。
触ってみて巻き線が熱かったら銅損、コアの方が熱かったらコアロスです。

銅損については、表皮効果が起きている可能性があります。480kHzともなるとφ0.1程度の細い線を使ったリッツ線を使わないといけないかも知れません。

鉄損については、参考URLのtanδかQで計算できる(のかも)。
FT-82だと1Wでもかなり発熱しそうですね。
鉄損を減らすには磁束密度を減らします。

参考URL:http://www.micro-electro.com/ka-52.html
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この回答へのお礼

回答有難うございます。
発熱に関しては、巻線もコアも同じくらい熱い
状態です。
銅線の太さについては一度詳しく検討したいと思います。

お礼日時:2010/07/02 14:01

FT-82 61 の高周波特性は把握されてますか?



さしあたり、480kHzの「矩形波」が気になりますね。
480kHzの「正弦波」なら、発熱しないのでしょうか?
   
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この回答へのお礼

正弦波でも発熱しているみたいです。
コアの周波数特性は5MHzまで実測済みです。
周波数特性はあまり関係なさそうなので、
やはり、磁気飽和の気がします。

お礼日時:2010/07/02 13:56

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これは、正確に求めるのは不可能(おもに気温と風速と発熱体の形状できまる)ですが、概略の数値は、それなりの資料を調べれば分かるのではないでしょうか。(インターネットには、ないと思う)

これより、放熱量は
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hm:熱伝達率[W/m2・K]
S:表面積[m2]
ΔT:空気との温度差[K]

それと、放射による放熱量の計算式
http://homepage2.nifty.com/eman/statistic/stefan.html

でもとめたQの合計が、消費電力とつりあうときの、発熱体の温度が、もとめる温度です。

Qトロイダルコアの発熱

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純抵抗で終端しています。オシロスコープで純抵抗の両端電圧を測定すると、80Vrmsであったので、
コイルに流れる電流は0.4Arms程度になると計算しました。
トロイダルコイルはFT-82 61のコアに21turnしているのですが、あるサイトで計算すると
その最大電流は0.88Armsになるとのことでした。
最大電流が0.88Armsに対して、流している電流が0.4Armsなので磁気飽和は起きないと考えていた
のですが、実際はかなり発熱しています。
自分の考え方は何処か間違えているのでしょうか?

Aベストアンサー

前の質問と内容比較しましたが、
>コイルに流れる電流は0.4Arms程度になると計算しました。
LCフィルターで使用するコイルにコンデンサに流れる電流を考慮されていますか?
純抵抗の両端電圧を測定したのだから、コイルに流れる電流は抵抗に流れた電流のみではありません。

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Qさっき質問したように抵抗を通っても電流の値が変わらないのなら電流計の内部抵抗を小さくする必要はないの

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また、E=RI周辺の勉強をするのに、電荷の速さ、なんて概念は、どこにも出てこないはずです。
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Qトロイダルコアの発熱

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コイルに流れる電流は0.4Arms程度になると計算しました。
トロイダルコイルはFT-82 61のコアに21turnしているのですが、あるサイトで計算すると
その最大電流は0.88Armsになるとのことでした。
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http://www.linear-tech.co.jp/designtools/software/ltspice.jsp

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画像のような15Vの電源並列接続で、仮に電球の抵抗を100Ω、電源の内部抵抗を5Ωとすると全体の電流値はどのように計算すればよいのでしょうか?また1つの電源が負担する電流値は単純にその値を3分の1にすれば求められるのでしょうか?

Aベストアンサー

電球の抵抗値が点灯して安定状態の抵抗値とします。
また、電池の電圧や内部抵抗も3個と同じ状態として計算します。
この接続状態での計算方法を貼り付けましたので参考にして下さい。

説明図を接続図(1)として示してあります。
3つの電池の電圧と内部抵抗が同一としますと接続図(2)として表す
ことができます。
3つの電池と3つの抵抗の間に縦の接続線で接続した状態となります。

電池は代表の1つで表すことができますので、接続図(3)となります。
抵抗値をそれぞれR1、R2、R3としますと3つの抵抗器が並列に接続
した状態になります。
3つの抵抗器を合成した1つの抵抗器をR0としますと次の式にて計算
できます。

(1/R0)=(1/R1)+(1/R2)+(1/R3)
(1/R0)=(1/5)+(1/5)+(1/5)=(3/5)
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電池(DC15V)に合成抵抗器(R0)と電球の抵抗器(RL)が直列に接続
した状態となります。
この時の回路電流Iは、次により計算することができます。

I=E/(RL+R0)=15/(100+1.667)=15/101.667
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回路電流は0.148[A]となります。
なお、前提条件上の値ですので、「正確な電流値」とは断言できま
せん。

「電池1個当たり負担する電流は1/3になります。」と単純に言い
たいところですが、実際には 3つ電池が発生する電圧にバラツキが
あります。また、内部抵抗も同様です。

電圧の差と内部抵抗値の差がかなり小さい値と考えられますので
実際には個別に測定器を挿入して測定して確認する必要があります。
また、測定器にも内部抵抗がありますので、挿入したことによる
影響も考慮する必要があります。

電球の抵抗値が点灯して安定状態の抵抗値とします。
また、電池の電圧や内部抵抗も3個と同じ状態として計算します。
この接続状態での計算方法を貼り付けましたので参考にして下さい。

説明図を接続図(1)として示してあります。
3つの電池の電圧と内部抵抗が同一としますと接続図(2)として表す
ことができます。
3つの電池と3つの抵抗の間に縦の接続線で接続した状態となります。

電池は代表の1つで表すことができますので、接続図(3)となります。
抵抗値をそれぞれR1、R2、R3としますと3つの抵抗器が並列に接続...続きを読む

Q受託販売・委託販売

受託販売は
「受託販売」勘定で資産と負債を一括して管理していますが
委託販売においては
「委託販売」勘定を受託販売のようには使わないのでしょうか?
また「委託販売」と「積送品販売」とどちらの呼び方が正しいのでしょうか?

Aベストアンサー

受験簿記の話になりますが。

「委託販売」では負債が発生しないので、
「受託販売」勘定のような資産・負債を一括管理は不要です。

なので「委託販売」では、「委託販売勘定」ではなく、
「積送売掛金勘定」or「売掛金勘定」を使います

「呼び方」という意味では、
「委託販売」とか「積送品売上」と呼びます。
(商品を積送して、且つ委託してるので)

ちなみに勘定科目としては
「積送品販売」より「積送品売上」の方が多いと思います。

Q電流制限抵抗と負荷抵抗について

お世話になります。

電球とかLEDを発行させるときに電流制限抵抗をつける。
1.これは電球やLEDに流す電流を調整するためだと思います。
  (そうすると電池が長持ちするような気がします。)
2.方や、「全体としてみると、抵抗も電球も同じ」だから
  抵抗は熱を発して電力を消費する、とありました。
  (こちらの説明を読むと明るく光らせようが暗く光らせようが
  電池の寿命には関係ないようにも思います。

オームの法則だと
I=E/R
でRが大きければ電流が小さくなり、P=IEで消費電力も小さくなる
ような気がします。
でも、抵抗も熱を発することによって電力を消費している。

何が矛盾しているのでしょうか。

Aベストアンサー

電球の抵抗を 10オーム とし、電流制限抵抗を 5Ω とし、
電源電圧を 15V としてみましょう。

電流制限電流を使わない時の電流と電球の電力は:
I = 15V / 10Ω = 1.5A
P = 1.5A×15V = 22.5W
です。

そして、電流制限抵抗をつなぐと:
I = 15V / (10Ω + 5Ω) = 1A
と、電流が減ります。この1Aが電球にも制限抵抗にも流れるので
電球の電圧は 10Ω×1A = 10V
制限抵抗の電圧は 5Ω×1A = 5V
ですから、電力は
電球: P = 10V×1A = 10W
抵抗: P = 5V×1A = 5W
となります。

電流制限抵抗を使うことで、全体の電流が1.5Aから1Aに減り、
電球の電力は 22.5Wから10Wに減り、
抵抗も5W発熱しています。
トータルの電力は10+5=15Wで、電流制限抵抗がないときより少なく
なっています。

増える、減る、というだけの定性的な考えだけだと結果を誤ることが
ありますので、式や数値で比較してください。

(なお、電球の抵抗は温度によって大幅に変わるので、上記はあくまで
説明のための数値です)

電球の抵抗を 10オーム とし、電流制限抵抗を 5Ω とし、
電源電圧を 15V としてみましょう。

電流制限電流を使わない時の電流と電球の電力は:
I = 15V / 10Ω = 1.5A
P = 1.5A×15V = 22.5W
です。

そして、電流制限抵抗をつなぐと:
I = 15V / (10Ω + 5Ω) = 1A
と、電流が減ります。この1Aが電球にも制限抵抗にも流れるので
電球の電圧は 10Ω×1A = 10V
制限抵抗の電圧は 5Ω×1A = 5V
ですから、電力は
電球: P = 10V×1A = 10W
抵抗: P = 5V×1A = 5W
となります。

電流制限抵抗を使うこ...続きを読む


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