異なる電圧の過電流は同時に検出できるのでしょうか

古い外付けSCSIドライブが動作しなくなり、＋１２Vと＋５V出力を持つ内蔵ＳＷ電源の各電圧を測定したところ、＋５Vが出力されていませんでした。パタ－ンから回路をおいかけてみたのですが、何度見直してみても、添付しております回路になります。使用されている電源ＩＣのアプリケーションマニュアルでは、過電流を検出する回路らしいのですが、アプリケーションマニュアルは単電源のみの解説でした。もし、この回路が正しいのであれば、このＳＷ電源は、＋１２Vと＋５Vの過電流を一つの回路で監視しているのでしょうか。また、この方法はありなのでしょうか。どうしても理解できないのが、電解コンデンサです。どうしてこの電解コンデンサが必要なのでしょうか。これからこの道に進みたい私には全く理解できません。この回路の過電流検出方法と、電解コンデンサの必要性に関しまして、ご教授いただけないでしょうか。何卒、宜しくお願い致します。

No.1 ベストアンサー 回答者： xpopo 回答日時： 2014/07/22 17:42

今日は。

　この回路は５V電源あるいは12V電源のどちらか一方、または両方同時に負荷のショート等によって電圧が急激に下がったのをTL143で検出してフォトカップラーのダイオードの電流を遮断して検出する回路になってます。
　こちら（http://yahoo.jp/box/MiUfWY）に５Vか12Vの電源が負荷ショート等で変動した場合をシミュレートした結果を載せておきます。
　シミュレーションはまず、５V電源を０Vから６Vまで変化させた時のReff端子電圧V(reff)、D点の電圧V(d)そしてダイオードD1に流れる電流I(D1)として横軸に５V電源の電圧をとった時の結果を左下に示してあります。
　このシミュレーション結果をみるとV(refｆ）が2.5Vより高い時はダイオードに電流が流れ、2.5Vより低い時はダイオードには電流が流れないのがわかります。５V電源が4.76Vを切るとダイオード電流が遮断されてます。この検出電圧はVR01を調節して設定します。
　また図の右下は１２V電源を0Vから15Vまで変化させた時のシミュレーション結果です。ｋｐちらは１２V電源が10.1Vを切るとダイオード電流が遮断されるのがわかります。

　次にコンデンサの役割ですが、こちらにアップした回路（http://yahoo.jp/box/sJWZQl）で説明します。右の回路図のa)はコンデンサの値を10uFにしたときの、下のb)は10pFにしたときの回路を示します。
　この2つの回路で5V電源を左側の波形のV(+5v）で示したような変動波形を同時に与えた時の各部の波形をその下に示してあります。
　TL431のReff端子の電圧をCが10uFの場合をV(reff_10u）に10pFの場合をV(reff_10p)に示してあります。この両者の違いは電圧変動のはばがCが小さい10pFの場合の方が小さくなると言うことです。電源5Vの変化はCが大きい方が検出感度が上がると言うことです。Cが10uFと十分大きいとダイオードのアノードの電圧の変動がロス無くそのままReff端子に伝わります。そのおかげで検出感度が上がります。検出結果のダイオードの電流波形を見れば電源の変動の前半（2.4msの直前あたり）の変動幅が小さい部分で検出に差がでてるのがわかります。I(D1)がCの値が10uFの場合です。

この回答へのお礼

詳細な解説だけでなく、シミュレーションの検証結果までお知らせ下さり心よりお礼申し上げます。コンデンサの用途は、こんなにも重要な役割を果たしているとは驚きました。技術者になるには全然知識が足らない事を実感いたしました。感謝いたしております。

お礼日時：2014/07/22 21:36