プロが教えるわが家の防犯対策術!

定格AC100V±15%入力400Wのランプ(ヒータ)を、添付致しております図のように、AC230Vを半波整流するだけで使用できるのでしょうか。また、ランプ(ヒータ)が使用できる温度に到達するまでの時間は同じなのでしょうか。半波整流回路で電圧を半分に抑えただけでは、色々問題(不具合)が発生するのでしょうか。特に電流が気になりますが、接続したとたん、データを取るどころか破壊してしまいそうです。この道に詳しい方がおられましたらご教授戴けないでしょうか。宜しくお願い致します。

「半波整流すれば、半分の電圧で使用できるの」の質問画像

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A 回答 (11件中1~10件)

AC100Vは正弦波の実行電圧が100Vその最大値は√2倍の141Vになります、平滑回路を入れて、120V前後になりますが、整流(正位相に変換)だけだと最大値144Vになります(この電圧は全波整流(正位相と逆位相を整流)でも半波整流(正位相と逆位相のどちらかを整流なので、整流後の最大電圧は変わりません)、そして400Wで100Vですからその抵抗値は25Ωとなります。


100Vの電力は電圧X電圧/抵抗ですから100X100/25=400Wとなり、230Vでは230X230/25=2116Wとなりますが電力量(1秒間の電力)は半波整流なので1/2となり1058Wとなります。
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こんばんは 昨日は私の勘違いからとんでもない回答をして


しまい、質問者様および回答者様の方々に大変ご迷惑をおかけ
いたしました。(汗
そこで名誉挽回というわけでもありませんが、再びレスさせて
いただきます。

まず交流電圧の表示方法は一種類ではありません。実効値を
示す場合もあれば、波形の上限から下限までの幅を言う場合も
あります。一般に、器機にかける電源の電圧は実効値で示し、
オーディオなどの増幅回路では、信号の上下の幅が重要なので、
後の記述が採られます。この場合は出力電圧何V(p-p)などと
書かれます。p-pはPeak to Peakの略ですね。

もしも質問者さんの書かれた図で電源にあたるPowerAC230Vなる
ものがPeak to Peakで230Vという意味なら、営業技術の方が
おっしゃるとおりダイオードで半サイクルをカットしてやれば、
負荷にかかる電圧は115Vという図式が成り立ちます。
しかしおそらくそうではなく、この電源電圧230Vという数字は
実効値を示しているのではないでしょうか?
この場合はいくら片側半サイクルを切り取ってやっても電圧は
230Vのままです。
もういちど参考図を添付いたします。
「半波整流すれば、半分の電圧で使用できるの」の回答画像10
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この回答へのお礼

ご連絡遅くなり申し訳ございません。
補足説明を追記して下さりありがとうございます。参考図を拝見し、更に理解が深まりました。大変感謝致しております。

お礼日時:2014/08/19 15:56

No.3です。



完全には理解されてないようなので、更に補足しておきます。

AC100Vというのは片方のラインを基準として、もう片方の電圧が-141から0Vを通り+141Vまでのサインカーブを描く、電圧や向きが変動する電源のことです。100Vというのは実効値であり、このサインカーブを均した時の電圧となります(最大値は実効値の√2倍)。

AC230Vであれば最大325V強(ダイオードの電圧降下は無視)の電圧が掛かることになります。半端整流してもこの電圧に変化はなく、この電圧にヒーターが破損しないかどうかです(図でAC115Vと書かれている最高点は325Vの電圧)。

半端整流によって図でいうと下半分の波形はカットされますので電力は半分になりますが、それでも30V分高いので電力も15%超過することになります。これにも耐えられる必要があります。
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この回答へのお礼

補足説明を戴きありがとうございます。半端整流回路において、ダイオードを通った後、負荷に印加される電圧は、半分にならないことが分かりました。ありがとうございました。

お礼日時:2014/08/08 19:09

交流がお分かりになっていません。



交流230Vは、+230Vから-230V、+230Vと変化します。
半波整流をすると脈流となります。+230Vから0V、+230Vと変わります。
-部分が無くなっただけで、+230Vが掛るのは同じです。
通過する電力は半分になりますが、電圧はそのままでは半分になりません。
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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。「交流がお分かりになっていません」=>工学を学んでいないのですがこの道を進まなければならないため鋭意努力致します。半波整流は下半分をカットしているのではない事を営業技術の方に説明できるよう実回路をもってDRする準備を進めています。ありがとうございました。

お礼日時:2014/08/06 09:36

AC230Vをダイオードで整流すればDC230Vです。

(平滑なしだと脈流のままですが)
ACとDCの違いは、電流の向きが変わるのがACで、向きが一定なのがDC。整流したからといって電圧が変わるわけではないです。
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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。「整流したからといって電圧が変わるわけではないです」なるほど、電圧の下半分をカットしているのではなく、整流している、との説明でようやく問題点が見えてきました。ありがとうございました。

お礼日時:2014/08/06 08:13

私の認識間違いがありましたので#5の回答は撤回します。


でも半波整流で電圧が半分にならないのは確かですよ。
その接続はやめてくださいね。
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この回答へのお礼

ご連絡ありがとうございます。負荷はAC240V耐圧の物を接続して実測する準備をしています。ありがとうございました。

お礼日時:2014/08/06 08:05

>半波整流すれば掛かる電圧は半分になる



誰がそんなことを言ったんでしょう。電圧というのは
ある点とある点の電位の差を示す物です。質問者さんの図は
グランドの位置が間違っています。

今GとAの間の電圧を測定すれば図1のような波形が現れる
でしょう。AC230Vという数値が実効値なら波高値はその
1.4倍で正弦波の最大振幅は約32OVということになります。
ここで今度はダイオードを通したB点とGとの電圧を見れば、
半サイクルが切られますので、図2のような波形になります。
負荷による電圧変動とダイオードによる電圧降下が無いものと
すれば、G点を0Vとしてやはり320Vの振幅を持っていることに
なります。
※添付画像が削除されました。
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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。「誰がそんなことを言ったんでしょう」=>営業技術の方です。図もそのままコピー致しました。(これ以上は伏せさせて下さい)回路を作成して負荷を接続せず実測してみます。ありがとうございました。

お礼日時:2014/08/06 07:58

No.1です。



>AC100V±15%品をAC230Vへ接続するには、半波整流すれば掛かる電圧は半分になる

AC100Vとは何ぞや?を下記サイトで勉強してください。
http://www.geocities.co.jp/Technopolis/6463/e_en …

AC100VをAC230Vに置き換えれば、貴方のやろうとしている方法では降圧不可能だと気付くはず。

>トランスを使用しない方法はあるのでしょうか。

単に交流を降圧する方法は色々とありますよ。
・コンデンサ
・AC/ACコンバータ
・チョッパ制御

しかし、技術的難易度、対コストを考えればトランスが最も確実性やパフォーマンスに優れていると思います。
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この回答へのお礼

補足説明を戴きありがとうございます。この回路を教えてくれた方に、半波整流は、交流の下半分がカットされない事をお伝え致します。ありがとうございました。

お礼日時:2014/08/06 11:52

半端整流しても電圧は半分にはならず、AC230Vの波が半分になるだけです。

しかも230Vは実効値ですので、一番高い電圧で325Vとなります。電力は半分になりますが、電圧はそのままだということです。

負荷が高い電圧で破壊しないかが問題あり、これはメーカー等に聞いてみないと分からないでしょうか。電力的には半分になるので、熱量的には近くなりますが、それでも15%近くオーバーしていることになりますので(100V±15%のヒーターですが、AC230Vにも変動幅がある)。
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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。メーカーに問い合わせてみます。ありがとうございました。

お礼日時:2014/08/06 07:44

AC230V(±230Vの交流)だから負荷にかかる電圧は115Vでなくて230V。


定格100Vの負荷に印加したら負荷が破損(火を噴く)します。

この回答への補足

この回路を教えてくれた方は、下の電圧はダイオードでカットしているので、掛かる電圧は半分になる。と言われました。私も知識が浅いため、なぜAC230Vが印加されるのかよくわかりません。これからこの道に進まなければならないのですが、ご教授戴けると幸いです。

補足日時:2014/08/05 16:18
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この回答へのお礼

ご連絡ありがとうございます。このままでは破損させてしまうところだったのですね。未然に防げました。ありがとうございます。

お礼日時:2014/08/05 16:18

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QAC100V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

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?

Aベストアンサー

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/psupply03.html
 

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...続きを読む

Q平滑コンデンサの決め方

AC40Vを整流した後、抵抗を噛ませてLEDを10個点灯させたいと思っています。

通常は、整流した後にコンデンサで平滑すると思うのですが、このコンデンサの容量はどの様にして決めたら良いのでしょうか?
容量を算出する計算式などがあるのでしょうか?

ご存知の方が居ましたら、お願い致します。

Aベストアンサー

情報不足です。
 1.AC 40Vの素性がわかりません。
  多分トランス出力であろうとは思うのですが、1W級のトランスから得られたものか、
  10W級のトランスから得られたものか・・・これによって大きく変わります。
 2.半波整流なのか両波整流なのか、またセンタータップ方式か、ブリッジ方式か・・・
  これによっても変わります。

・・・というようなイジワルはやめて、データ提示のないところは、こちら側で推測してスッキリした答えを差し上げたいと思います。(-_-;)

AC 40V(rms)を両波整流して得られる電圧の尖頭値Ep(V)は、理論上
 Ep=40x√2=56.6V
となり、これは、「”十分に大きい”容量の平滑コンデンサを入れる」ことで実現できます。

また、平滑コンデンサを全く入れないときの出力電圧(平均値)Em(V)は、
 m=Epx2/π=36.0V
となります。
36Vでは、白色LED10個を直列点灯するに必要な最低電圧が確保できませんね。
(整流ダイオードの電圧降下を考えるともっと厳しくなります)

従って、この中間のどこらあたりで妥協するかということになります。
(コンデンサの価格、配置・形状(大きさ)を勘案)

下記URLは整流出力の概念図です。参考にしてください。 
(「第6図半波整流回路の電流電圧波形」、「第7図両波整流回路の電流電圧波形」参照)
http://www12.ocn.ne.jp/~seppotl/zht03/acdc.html

具体的な計算を行ってみましょう。
面白いソフトがありました。(フリーウエアです)
http://www.vector.co.jp/soft/win95/edu/se329107.html

f=50Hz, E=40V(rms), 負荷電流25mA として、
C=100μF, 47μF, 22μF の3ケースを計算してみました。
          100μF,  47μF,  22μF
 V high(V)    57.5   57.8   57.9
 V low(V)     55.1   52.9   48.3
 リプル(V)     2.4     4.9    9.6
 平均電圧(V)  56.5   55.6   53.6

あなたはこの中でどれを選びますか?
ヒント:アンプ等であればリプルは数V以下にする必要がありますが、LEDの場合は20%程度のリプルがあっても全く問題になりません。

直列抵抗の計算は「(平均電圧とLED電圧の差)/LED電流」で行います。

なお、このソフトは両波しかできませんが、半波の場合は大雑把にいって、この2~3倍の容量が必要と思います。

参考URL:http://www.vector.co.jp/soft/win95/edu/se329107.html

情報不足です。
 1.AC 40Vの素性がわかりません。
  多分トランス出力であろうとは思うのですが、1W級のトランスから得られたものか、
  10W級のトランスから得られたものか・・・これによって大きく変わります。
 2.半波整流なのか両波整流なのか、またセンタータップ方式か、ブリッジ方式か・・・
  これによっても変わります。

・・・というようなイジワルはやめて、データ提示のないところは、こちら側で推測してスッキリした答えを差し上げたいと思います。(-_-;)

AC 40V(rms)を両波整流...続きを読む

Q整流回路の特性について

半波整流回路と全波整流回路のダイオードの電圧降下を考慮した出力電圧と実測値の出力電圧では実測値の方が小さくなります。これはなぜなんでしょうか?
ちなみにダイオードの電圧降下を考慮した計算式は
半波整流回路  (√2)×V(入力電圧)- V(ダイオード順方向電圧)/π
全波交流回路  (2√2)×V(入力電圧)- 4V(ダイオード順方向電圧)/π
です。
よろしくおねがいします。

Aベストアンサー

実測電圧が小さくなる要因は幾つかあります。
1.ダイオードの順方向電圧の見積もり間違い
  ダイオードの順電流が出力電流の何倍もあります。これは導通角の
  関係です。つまり、平滑コンデンサへの充電時間は短く、放電時間は
  長いので、減った電圧を短時間大電流で回復するためです。
  ダイオードの順方向電圧は当然電流が多くなれば増えます。

2.もとの交流電源の波形歪み 
  世の中整流回路を持った機器があふれています。当然、サイン波の
  ピーク付近ばかりで電流が流れる負荷が多いわけですから、電圧降下
  もピーク付近で起こります。つまり、実効値とピーク値の比が√2
  から狂ってきています。

3.リップルの影響
  式はピーク値を表すものですが、実際はリップルがあると思います。
  リップルを含む直流を電圧計で測ると、普通の平均値応答式電圧計
  ではリップル振幅の中心値を指示します。

Q半波整流回路

半波整流回路において、出力側に接続する電解コンデンサの容量の
違いによりリップル電圧の大きさに差が出るのはなぜですか?

Aベストアンサー

回路の出力側には抵抗のような電圧と電流が比例する負荷がつながっているとしましょう。
整流の目的は電圧(電流)の方向と大きさが周期的に変化している交流電源から
負荷電流に関わりなく一定の電圧が得られる安定した直流電圧を供給するためのものです。

しかし半波整流回路は(全波整流も同じですが)は電圧(電流)の方向は一定にしますが、
電圧までは安定化できません。整流回路を通しただけの電圧波形は交流電圧のプラス側だけ
(全波整流なら絶対値)をとった形をしています。

これを一定の電圧にするため出力側にコンデンサーをつなぎます。
理想的なコンデンサーであれば入力電圧が上昇する時はピーク電圧まで充電され、
その後入力電圧がピーク電圧より下回っている間はピーク電圧を保持しています。
従って理想的なコンデンサーを出力側につないだ整流回路に負荷電流を流さなければ
出力電圧は入力側交流電圧のピーク電圧のままで一定になっているはずです。
すなわち直流電源の出来上がりです。

しかし実際は負荷電流を流さなければ電源の意味はありません。整流回路からの出力電圧が
下がっている間はコンデンサーが蓄えた電荷を放電することで負荷側に電流を供給します。
つまりコンデンサーが電圧源となる訳です。
コンデンサーの容量が無限大であればいくら負荷電流を流しても(電荷を放電しても)
電圧が下がることはありません。
しかし現実には電荷を放出すればコンデンサーの電圧も下がります。この電圧が下がる早さは
コンデンサーの容量が小さいほど早くなります。容量が小さければ、蓄えられる電荷が少ない
のですから、同じ電流を流していれば(時間あたり同じ電荷量を放電していれば)早く
なくなってしまうのは当然ですね。

そして下がっていったコンデンサーの端子電圧と再び上昇してきた整流回路からの出力電圧が
等しくなったところで再びコンデンサーは充電されピーク電圧まで上昇します。
つまり負荷側から見れば
ピーク電圧→コンデンサーの放電曲線に沿った電圧低下→整流回路出力とコンデンサー
端子電圧が同電圧になる点→ピーク電圧
と言う電圧変動を繰り返しているように見える訳です。これがこの電圧変動がいわゆるリップル電圧
です。
そして先に書いたように負荷電流が同じならコンデンサーの容量が小さいほど端子電圧は
下がりやすくなります。
つまり一般的にはコンデンサーの容量が小さいほどリップル電圧は大きくなります。

リップル電圧を小さくしたいのなら単純にコンデンサーの容量を大きくすれば良いのですが
(1)容量の大きいコンデンサーは外形も大きくなる。
(2)容量の大きいコンデンサーを使うと整流回路出力からのピーク電流が大きくなりので
同じ負荷電流でも容量の小さいコンデンサーを使った時より大きな容量を持つダイオードやトランス
を使わなければならない。
などの理由があるので無闇にコンデンサーの容量を大きくすれば良いと言うものではありません。

なお電源には一定の負荷がつながることなどまずなく、負荷電流も絶えず変動しているため
安定な直流電源を作るためには整流回路にコンデンサーをつないだだけでは不十分なので
実際の直流電源ではトランジスターなどを使ってもっと精密に出力電圧を制御しています。
もちろんリップル電圧も極力小さくなるように制御されています。

回路の出力側には抵抗のような電圧と電流が比例する負荷がつながっているとしましょう。
整流の目的は電圧(電流)の方向と大きさが周期的に変化している交流電源から
負荷電流に関わりなく一定の電圧が得られる安定した直流電圧を供給するためのものです。

しかし半波整流回路は(全波整流も同じですが)は電圧(電流)の方向は一定にしますが、
電圧までは安定化できません。整流回路を通しただけの電圧波形は交流電圧のプラス側だけ
(全波整流なら絶対値)をとった形をしています。

これを一定の電...続きを読む

Q全波整流と半波整流について

タイトル通りです、二つの整流について、
2つはそれぞれどういう役目があるのでしょうか?

あと、2つの整流を聞いたところ、全波整流の方が音が高く感じられたのですが、これにはちゃんとした理由があるのでしょうか?

すいません、質問が唐突ですがどなたかご教授ください。

Aベストアンサー

別に役目が分かれているわけではありません。
全波整流ではダイオードが2個必要ですが、半波整流では1個ですみます。しかし、半波整流では整流語の直流分に対する交流分の残りが大きく、これを除去するフィルタの性能を高くしないといけません。
全波整流の方が音が高く感じられるのは、整流後に残存している交流分のせいです。元の周波数を F としますと、残存交流分の基本周波数は、半波整流では F、全波整流では 2F ですから2倍になります。

Q計算値と理論値の誤差について

交流回路の実験をする前に、ある回路のインピーダンスZ(理論値)を計算で求めたあと、実験をしたあとの測定値を利用して、同じ所のインピーダンスZ(計算値)を求めると理論値と計算値の間で誤差が生じました。
そこでふと思ったのですが、なぜ理論値と計算値の間で誤差が生じるのでしょうか?また、その誤差を無くすことはできるのでしょうか? できるのなら、その方法を教えてください。
あと、その誤差が原因で何か困る事はあるのでしょうか?
教えてください。

Aベストアンサー

LCRのカタログ値に内部損失や許容誤差がありますが、この誤差は
1.Rの抵抗値は±5%、±10%、±20% があり、高精度は±1%、±2%もあります。
2.Cの容量誤差は±20% 、+50%・ー20% などがあり
3.Lもインダクタンス誤差は±20%で、
3.C・Rは理想的なC・Rでは無く、CにL分、Lに抵抗分の損失に繋がる成分があります。
これらの損失に繋がる成分は、試験周波数が高くなると、周波数依存で増大します。
また、周囲温度やLCRの素子自身で発生する自己発熱で特性が変化します。
測定器や測定系にも誤差が発生する要因もあります。
理論値に対する測定値が±5%程度発生するのは常で、実際に問題にならないように、
LCRの配分を工夫すると誤差やバラツキを少なく出来ます。
 

QLEDヘッドライトに交流直流は関係ありますか?

ヘッドライトをLED化したいです。ですがこちらのようにhttp://item.rakuten.co.jp/skautotrading/10000237/

交流タイプというのもあり値段が少し割高です。

私のバイクは全波整流というタイプでたしか交流だったように思いますがこちらを選んだほうがいいのでしょうか?

Aベストアンサー

イグニッションオンで、ヘットライトが点灯するなら直流タイプでOKです。
エンジンがかかっているときだけ点灯するなら交流タイプが必要です。

バイクの名前、形式を書けば一発回答があると思いますが。。。。

Qブレーカーの定格遮断容量について

カテゴリが違っていたら、申し訳ありません。
ブレーカーの仕様に定格電流と定格遮断容量とありますが、違いや意味を教えてください。定格電流は、その電流値を超えた場合にトリップするものだとは認識しているのですが。遮断容量は大きいほうがいいのでしょうか?詳しい説明をお願いします。

Aベストアンサー

こんにちわ!
いつも質問ばかりしていては、皆さんに申し訳ないので、微力ながら知っている範囲でお答えします。
ご参考にして頂ければ幸いです。

定格電流は、その遮断器に連続的に電流が流れ続けた時の動作の限界値を表していると思います。
限界値である定格電流値になった場合の動作は、日本の規格(JISなど)では、不動作の状態を維持する最大値を表しています。
しかし、諸外国では、動作する値を表す場合も多いようです。(例えば、アメリカ製など)
具体的に言うと、日本製の225AF/225ATの遮断器に225Aの電流を流したとしても遮断器はOFF動作しません。
しかし、アメリカ製の250AF/225AT(フレームという概念についての説明は、割愛します)の遮断器に225Aの電流を流すと遮断器はOFF動作を起こします。
これは、規格の考え方の違いでどちらが正しいとかという問題ではありません。しかし、一つの電気設備で、複数の規格を採用しなければならない場合などは、保護協調上注意を要する点であります。
この定格電流値以下で遮断器を利用している限り、遮断器の開閉操作を行ったとしてもメーカーが保証する回数まで(一般に数千回~数十万回)は、操作が可能である値という意味もあります。

一方、遮断容量は、その遮断器が、流れている電流を遮断できる最大の容量を表していると思います。
一般的に電気的な容量とは、電圧×電流×時間で表されます。これは、エネルギーの容量を表し、遮断容量の場合も同じです。よって、容量であるにも関わらず電流値であると捉えらえることは間違いだと思います。
しかし、現実には、遮断容量が、電流値で表されていることが多いのも事実です。
その理由は、日本の(多分全世界でそうだと思いますが?)電源事情が、定電圧送電方式となっているからです。即ち、電圧の項は、定数として扱えるため、変数となる電流値で表せば事実上問題がないのと、実用上合理的となるからだと思います。
実際の遮断器に書かれている、遮断容量の記載を見ると判るのですが、使う電圧によって遮断できる電流値が変わります。これは、遮断容量が変わるのではなく、遮断容量は同じであるため、遮断できる電流値が変わることを意味しています。
同じ型の遮断器を異なる電圧で使用する場合など勘違いし易いので、注意が必要です。また、動作時間が変更できる機能がある場合も遮断できる電流値は変わってきますので注意のほど。
電流を遮断すると言うことは、アーク電流によるエネルギー放出(一般的に、熱、音、光の形で放出される)を、遮断器構部分で絶えうる必要があります。
定格以上の容量を遮断しようとすると熱により接点が溶着したり、溶断してしまうことがあるようです。

最後に、遮断容量の大きいものの方が良いのかどうかと言う点については、必要な遮断容量が確保されていらば、最小値でかまわないと思います。
皆さんもご指摘している通り、遮断容量が大きくなると、値段、寸法、納期(受注生産品になったり)が大きく(高く、長く)なります。
必要な容量とは、その回路に流れる最大の電流値(容量を電流値で表した場合)で決まります。一般的に、最大電流値となるのは、短絡時となります。
ただし、エネルギーの供給源は、電源だけとは、限りません。例えば、三相誘導電動機が接続されていると電動機の運動エネルギーがエネルギー供給源となり数サイクルの間電源となりますので注意が必要です。
さらに、定格電流を超える電流値を、遮断した場合は、メーカーの保証動作回数までの動作が保証されるわけではありません。
短絡電流の遮断については、動作特性をよく調べて使用してください。経済性を無視すれば、一度短絡電流を遮断した遮断器は、交換すべきだという人もいます。

以上、だらだらと述べましたが、少しでも参考になればと思います。

こんにちわ!
いつも質問ばかりしていては、皆さんに申し訳ないので、微力ながら知っている範囲でお答えします。
ご参考にして頂ければ幸いです。

定格電流は、その遮断器に連続的に電流が流れ続けた時の動作の限界値を表していると思います。
限界値である定格電流値になった場合の動作は、日本の規格(JISなど)では、不動作の状態を維持する最大値を表しています。
しかし、諸外国では、動作する値を表す場合も多いようです。(例えば、アメリカ製など)
具体的に言うと、日本製の225AF/225ATの遮断器に...続きを読む

Q(半波整流回路)負荷電流の増加と、負の直流電圧の関係

半波整流回路(コンデンサの電気容量一定)で、ダイオードの入力手前(交流)の点での“直流”電圧(DC)の測定を行った結果、全て負(マイナス)の値となりました。
また、負荷抵抗の値を減らしていく(≒負荷電流の増加)と、さらにマイナスの電圧の値が出ました。

なぜ、マイナスの“直流”電圧の値が出てしまうのでしょうか?

※質問文が駄文になったかもしれません。申し訳ありません。

Aベストアンサー

半波整流回路では交流の正の振幅周期ではダイオードが導通状態で交流電圧はコンデンサーと負荷抵抗の並列回路に加わっています。そしてこの周期での交流波形はコンデンサーにより平滑化されます。負の振幅周期ではダイオードが非導通状態(ダイオード以降の回路が無いのとほぼ同じ状態)で交流電圧はそのままアースとダイオードアノード間にそのまま現れます(負電圧)。
負荷抵抗の影響は交流の負の振幅周期ではダイオードが非導通であるため影響はありません。つまりダイオードの手前の電圧波形は交流電圧波形がそのまま出ます。正の振幅周期の場合はダイオードが導通状態のためコンデンサーと負荷抵抗の並列回路に交流電圧がもろに加わります。コンデンサーの両端の電圧がダイオードの手前の電圧より高い期間ではダイオードが非導通になりコンデンサーの電圧は負荷抵抗に放電されて指数カーブで減少して行きます。コンデンサーの両端の電圧がダイオード手前の電圧より低くなる期間ではダイオードが導通状態になりコンデンサーは充電されて電圧が増加します。負荷抵抗が大きいとコンデンサーの電荷の放電量が少なくコンデンサーの両端の電圧が高く保たれ、その分ダイオードが導通する期間が短くなり、負荷抵抗が小さくなるにつれコンデンサーの電荷がより多く放電されるため電圧低下が多くなりダイオード手前の電圧が高くなる期間が増えてダイオードが導通状態になる期間も増えていきます。
このことがダイオード手前の電圧波形で見るとダイオードが非導通の期間は交流波形がそのまま現れ、ダイオードが導通するとコンデンサーにより短絡された状態になって正の電圧振幅が山がカットされた波形になります。ダイオードの手前の電圧は正振幅の山がカットされ負振幅はそのままですから電圧の平均値が負電圧になります。負荷抵抗が小さくなるほど正の電圧振幅区間でダイオードの導通期間が増加して正の電圧波形の山がより多くなって、ダイオードの手前の電圧波形の平均値は小さく(負電圧が大きく)なります。

半波整流回路では交流の正の振幅周期ではダイオードが導通状態で交流電圧はコンデンサーと負荷抵抗の並列回路に加わっています。そしてこの周期での交流波形はコンデンサーにより平滑化されます。負の振幅周期ではダイオードが非導通状態(ダイオード以降の回路が無いのとほぼ同じ状態)で交流電圧はそのままアースとダイオードアノード間にそのまま現れます(負電圧)。
負荷抵抗の影響は交流の負の振幅周期ではダイオードが非導通であるため影響はありません。つまりダイオードの手前の電圧波形は交流電圧波形...続きを読む

Q平滑回路の特徴について

(1)平滑回路には、コンデンサインプット形とチョークコイルインプット形がありますが、
コンデンサインプット形は、高電圧が得られるが、電圧変動が大きい
チョークコイルインプット形は、電圧変動が小さいが、高電圧が得られない
とあるのですが、この理由と言うか、回路を見てもなぜそうなるのかがわかりません。両者の特徴についてその原理を教えていただけないでしょうか。

(2)また、平滑回路にさらに直流にするためろ波回路なるものをつけるとあるのですが、どういうものなのでしょうか。

(3)また、このチョークコイルとはどういったコイルなのでしょうか?構造など一般的にいう鉄心に巻きつけたようなコイルとは違うのでしょうか。

Aベストアンサー

1.コンデンサ入力型では直流電圧が(理想的には)整流器出力のピーク値(交流電圧のピーク値)になります。それに対してチョーク入力では(理想的には)平均値になります。(チョークコイルが電圧の脈動分を吸収するため)
結果、コンデンサインプットの方が電圧が高くなります。(単相全波整流で1.5倍くらい)
また、コンデンサ入力では、交流一周期のうち、ダイオードが導通している時間は短くて、大半の期間はコンデンサから負荷電流を供給しています。このため負荷電流が増えるとコンデンサ端子電圧の低下が大きくなって、リプル電圧が増えると同時に平気電圧が下がります。
これにたいしてチョーク入力では、ダイオードが連続して導通していて、電圧低下が抑えられます。(ただし、チョークコイルが有効に働いてダイオードを連続して導通させるためには、コイルに常に電流が流れるよう一定以上の負荷電流を流す必要があります。軽負荷から無負荷の部分では急速に電圧が変化します。)

2.電圧の脈動分を除去する回路です。通常は直流電圧を安定化する回路が同時にフィルタ(ろ波)の機能も持っています。(ちなみに、チョークコイルや平滑コンデンサもろ波回路(の一種あるいは一部)です。

3.直流電流を流せるように作られているコイルです。普通に鉄心にコイルを巻いただけだと、直流電流で鉄心が磁気飽和してコイルとして作用しなくなります。これを防ぐために直流用のコイルでは鉄心の途中にギャップをつけて磁束密度が上がり過ぎないようにしています。

1.コンデンサ入力型では直流電圧が(理想的には)整流器出力のピーク値(交流電圧のピーク値)になります。それに対してチョーク入力では(理想的には)平均値になります。(チョークコイルが電圧の脈動分を吸収するため)
結果、コンデンサインプットの方が電圧が高くなります。(単相全波整流で1.5倍くらい)
また、コンデンサ入力では、交流一周期のうち、ダイオードが導通している時間は短くて、大半の期間はコンデンサから負荷電流を供給しています。このため負荷電流が増えるとコンデンサ端子電圧の低下が...続きを読む


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