電流電源を浮かせて電圧を印加する

添付した図のような回路を組みたいと思っています。

負荷は、8A程度の電流を流して使うものです。
このとき、負荷に-100V程度の電圧も印加したいのです。

電源[2]の耐圧性能は、カタログ上は問題ないはずです。

とりあえず一番単純に、この図の通りに組んで動かしてみたところ、
電源[1]の出力電圧が非常に不安定になってしまい、危ういものを感じたので
改良の必要があると判断しました。

ダイオードくらいは挟むべきだとは考えたのですが、
このまま素人考えで進むよりは、詳しい方に助言をいただいた方がいいだろうと思い
ここで質問させてもらいました。
よろしくお願い致します。

質問者からの補足コメント

• ご回答ありがとうございます．
  電源はいずれも直流です．
  電源[1]は，質問本文では-100V印加すると書きましたが，テストのために今は-20V程度までしかかけていません．
  その範囲ならば間違いなく絶縁されています．
  
  > 負荷側で－極が絶縁不良になっている可能性は無いでしょうか？
  これはどういうことでしょうか？
  負荷と電源[1]の間を絶縁するということですか？

  No.1の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2015/07/01 08:19

• ご回答ありがとうございます。
  言葉足らずですみません。
  定電圧回路を組み込んでは、とのことですが、電源[1]の電圧が安定しないこと自体は問題視していません。
  （負荷にかかる電圧が、例えば-50Vから-200Vまでの間を常に変動していたとしても、大して困りません）
  今は、2台の電源をつないだことによって、電流が逆流しているだとか、電圧がおかしなところに引っ張られているとかいう可能性を心配しています。
  御提案いただいた定電圧回路であれば、このような状況だとしても対応できるものでしょうか？

  No.2の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2015/07/01 08:31

• 再度のコメントありがとうございます。
  便宜上、「負荷」と書かせてもらいましたが、実際には、これはただの金属片です。
  薄い金属片に電流を流すことで抵抗加熱を行なっています。
  電源[2]の役割は、極性に関係なく電流さえ流せればよいというものです。
  それだけシンプルなものなので、負荷の絶縁は完全だと考えています。
  
  ＊今日、電源[1]のマイナス極のすぐ先に、抵抗をつなげてみました。
  　電源[2]からの電流が電源[1]側に流れにくくなったおかげか、
  　電源[1]の電圧の不安定さがかなり改善されたようです。
  　所詮、流れにくいだけなので、姑息な手な気がしていますが。。。

  No.3の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2015/07/01 19:06

No.9 回答者： go 回答日時： 2015/07/22 21:30

世の中を変えたTVブラウン管の電子銃を思い出させますね、新開発なら遣り甲斐があるでしょう、頑張ってください。

先ずは電源の詳細が必要です。電源1が不安定と言うことですので、電池と言うことはないと思いますが、ではどんなタイプの電源ですか？　おお元の電源は商用電源AC100Vですよね？　電源1の出力を色々変えられる様ですので 非常にきになります。

既に述べましたが、　この回路図では 電源2の電流が電源1に流れ続けることはありません。ダイオードを入れて電圧を安定化するという理屈も存在しません。

もし流れているのが事実なら それは回路図が不正確だという事になります。
そこまで言ってのけるのは 確たる電気回路理論があるからです。
何方かの助言を受けて 何らかの対策を施し それが奏功しても、そこの所は理解すべきと思います（偉そうに済みません）。

No.8 回答者： go 回答日時： 2015/07/21 22:30

>仰っているブリーダー抵抗というのは、No. 4 の方が仰っているような形でよいのでしょうか？

→　実はNo.4の内容は私にはよく理解できません。私としては内容的にオカシイのではないかと思っています

＞ダイオードは、電源[1]に電源[2]からの電流が流れてくるのではないかと想像したので、ここにダイオードを挟むとよい
→　回路図的にはですよ、電源1から電源2には電流は流れません。実際には流れたとしても 驚きませんが、回路図をみて電源1、2間で電流が流れるというのなら、それは理解が間違っていると思います。

＞ 私の分野ではそれほど珍しいことでもないと思っているので、かなり限られた世界の話のようですね……。

→　ついででいいのですが、質問者さんは　どんな世界に住んでいるのですか？
よかったら お教えください。興味があります。

この回答へのお礼

うーん、なるほど。
もっと詳しく状況を説明して、何なら実物を見ていただかなければ適切なアドバイスは難しいようですね。

私の分野は、いわゆるイオン銃などと呼ばれるものに近くて、
標的を加熱しつつ、そこに電圧を与えることで荷電粒子をコントロールしようというものです。
ただ、どちらかといえば今回質問させてもらった方式はマイナーなので、悩ましくて質問することにしたわけですけれども。

お礼日時：2015/07/22 08:34

No.7 回答者： go 回答日時： 2015/07/20 13:00

電気設計屋です。

参加させて下さい。
現実問題と試験問題とで話のレベルが大きく変わってくるのですが、お話より この質問は現実問題としてコメントしてみます。
＞「2台の電源をつないだことによって、電流が逆流しているだとか、電圧がおかしなところに引っ張られているとかいう可能性を心配している」

→現実問題ですので、的を射た回答はなかなか難しいと思います。
話が噛み合うまでには、沢山の？？？、どんな電源？SW電源？、電池？GNDは？アースは？既製品？手造り？ノイズ環境は？どんな配置？、・・・　要は実験の状況まで分からないと 本当に多くの問題が潜むことが普通です（よく実社会では　現場現物！といいます）

以上を承知の上で述べますが、先ず　回路図的には何ら問題ありません。
ご心配の「電流が逆流」「電圧が引っ張られる」と言った表現に対応する問題もありません。にも関わらず 電圧1が不安定と言うことは　この電源の無負荷特性が不安定と考えられるので、ブリーダー抵抗が必要と思います。
変動してもいいと言うことですが、それは回路異常です（と言うか普通の電源なら安全機能が働いて止まります）

「ダイオードくらいは挟むべき」とありますが、私には　どこにどのように入れて何を対策するのか分かりません。

長くなり済みません
取り敢えず…これにて。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
仰っているブリーダー抵抗というのは、No. 4 の方が仰っているような形でよいのでしょうか？

ダイオードは、電源[1]に電源[2]からの電流が流れてくるのではないかと想像したので、ここにダイオードを挟むとよいのではと思い、
プラスだったら実際よさそうなのですが、今回はマイナスなので、まったく使えませんでした。

それにしても、これほど「理解できない」というコメントを頂戴するとは思っていませんでした。
私の分野ではそれほど珍しいことでもないと思っているので、かなり限られた世界の話のようですね……。

お礼日時：2015/07/21 08:30

No.6 回答者： tibukuro 回答日時： 2015/07/14 17:10

電源２が２Ｖ８Ａとなっています

これに並列な負荷に１００Ｖを印加
これが謎ですね
２Ｖの電源と並列に１００Ｖを印加？
ますます謎
この回路だと電源１は無意味です

No.5 回答者： tknakamuri 回答日時： 2015/07/10 14:00

電源1ってどんなものなんですか?

無負荷で安定なしろものなんでしょうか？

No.4 回答者： yhr2 回答日時： 2015/07/03 19:12

「負荷に-100V程度の電圧も印加したい」の意図が分かりませんが、この電源（１）がなければ、何の問題もないのだと思います。

　電源（１）の目的は、負荷回路に直流的に「-100V」の電位を持たせることのようで、電源（１）には本来電流が流れないはずなのに、負荷回路の電位のふらつきにより、電源（1）の微小な内部抵抗を通して電流が流れているのが、不安定の原因ではないかと思います。
　電源（１）がどうしても必要なのであれば、対策としては、電源（１）に電流を流さないことですので、根本的には「コンデンサー」を追加して接地電位から完全に浮かせることですが、コンデンサーだけでは交流的・過渡変化時には電流が流れますので、「コンデンサー＋大きめの抵抗」とするのがよいかと思います。

この回答へのお礼

遅くなりましたがご回答ありがとうございました。
コンデンサーが有用なのですね、なるほどと思いました。
普段は全く使わないものですから手元にないので、手に入れたら試してみたいと思います。

お礼日時：2015/07/21 08:20

No.3 回答者： lupan344 回答日時： 2015/07/01 18:50

補足ありがとうございます。

負荷のー極が接地と完全に絶縁されているかどうかと言う意味です。
負荷を切り離した場合（＋極のみを接地した場合）は、どうなのでしょうか？

No.2 回答者： tekcycle 回答日時： 2015/06/30 21:35

どういう物かさっぱり判りませんが、電源1のところに、定電圧回路を組み込んでは。

＋２V・・・・・負荷・・・・・－９８V・・・・・トランジスタが２V以上不安定分・・・・・GND

No.1 回答者： lupan344 回答日時： 2015/06/30 21:30

電源は直流でしょうか？

負荷側で－極が絶縁不良になっている可能性は無いでしょうか？
電源[1]も同様に、－極は、完全に接地から絶縁されていますか？