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三端子レギュレータの平滑コンデンサの無極性化することで想定されるリスクはなんでしょうか?
また、低周波数の電圧抑制などのために三端子レギュレータに取り付けるアルミ電解コンデンサは、ほかの種類のコンデンサ(セラミックコンデンサなど)で代替は可能でしょうか?

質問者からの補足コメント

  • うれしい

    ご回答をいただいた皆様、大変迅速なご回答ありがとうございました。

    無極性化を検討している理由は、製造工程時に人が行っているアッセンブリの極性間違いをどう防ぐか、という意見の中で出てきた一つの案でした。

    平滑コンデンサの種類についての質問は、これまでタンタルコンデンサ(理由不明)を使用してきたのですが、極性間違いがないにもかかわらず、タンタルが焼損した事が2件発生しており、その対策のため種類も検討するべきと考え質問させていただきました。一般的にアルミ電解が使われているのは知っていましたが、私の経験から他に比べ寿命が短いイメージがあり、近年はそれに代わる物があるのではないかと思い質問させて頂きました。

    年200台程度しか生産されない工作機械に使われている回路ですが、今回いただいた回答をもとに、製造時の人為的ミス削減や品質改善とコストアップのバランスを鑑みて検討したいと考えています。

      補足日時:2016/05/03 12:01
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A 回答 (5件)

アルミ電解の寿命は温度によって短くなりますが、同じ条件ならば耐圧の大きなコンデンサの方が寿命が長くなります。

例えば5V出力の三端子レギュレータの出力に今まで6.3V耐圧の電解コンデンサを使ってたなら耐圧25V品に代えることで寿命を十分長くできます。製造上の極性間違い対応ならコストはかかりますが両極性コンデンサを使うのはありだと思います。ただその場合も耐圧の高いものを使うべきです。タンタルは電源回路には使わないのは業界では常識に近いです。壊れた時の故障モードにショートが圧倒的に多いためです。
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寿命をお考えならば、105℃とか85℃の物をお使い下さい。


ケミコンは電解液を使用しているためこれが乾くと使えなくなります。
この温度表示はその耐久性を示しているので105℃の物の方が85℃よりも良いです。また配置場所も熱源から離せれば離した方が良いです。
生産性の問題ならば、確かに無極性の物は有利ですね。
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無極性を使うことに関しては(コンデンサにはESRとかESLとか他の特性もあるけど)容量が同じなら、ほぼ問題はないと思います。

 セラミックは容量的に厳しいとおもいます。 フイルムでやっている人は見たことがありますが、、、実際の効果はわかりません。 パスコンに関しては、低周波回路ではアルミ電解、高周波回路やデジタル回路では積セラというのが一般的ですが、高周波に関しては配線のインピーダンスが影響してくるので、ICなどになるべく近いところに使いなさいとされているのが一般的。

アルミが多用されるのは、価格やサイズの問題でしょう。 効果が変わらないなら、わざわざ高いものや大きなをつかう理由はあまりないとすることが多いと思います。

http://kojo-tech.jp/info/column_002.html
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三端子レギュレータの平滑コンデンサと言ってるのはレギュレータの出力とGND間に付けるコンデンサのことを言ってますか?



もしそういう意味のコンデンサならば、単極性から無極性に変えてもリスク(なんのリスクを考えてるのか不明ですが)は特にありません。ただコストが上がるだけだと思います。

「また、低周波数の電圧抑制などのために三端子レギュレータに取り付けるアルミ電解コンデンサ」はちょっと意味が違うと思います。三端子レギュレータは低周波領域の電圧制御能力は非常に高いのでコンデンサはその周波数領域には何の意味も持ちません。コンデンサは三端子レギュレータの発振安定度を向上させるために使われます。それぞれの三端子レギュレータICのデータシートで推奨しているコンデンサを使用した方が発振安定度が十分確保されます。LDO(Low Drop Out)以外のタイプの従来からある三端子レギュレータ(7850のような)は電界コンデンサをセラミックコンデンサなどに変えて容量を下げると発振安定度が下がって発振してしまうリスクが増加してしまいます。また、LDO(Low Drop Out)タイプの三端子レギュレータの場合はデータシートに記載されているアプリケーションノートで推奨されているコンデンサタイプと容量を守る必要があります。それを守らないと同じく発振してしまうリスクが高まります。
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平滑コンデンサの無極性化はコストがかかるだけで意味は無いと思います。


ほかの種類のコンデンサについては高周波のノイズに対して有効だと思いますが、同じ容量だとかなりコスト高になると思いますので、通常は小容量の物を並列に加える事が多いと思います。
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