アナログ電子回路技術者同士の交流のためのアナログ・デバイセズ提供の掲示板サイトです。
日々の回路設計活動での課題や疑問とそれらの解決、あるいはご意見やご提案などの投稿を是非お寄せください!
  トップページに戻る
 現在の総記事数
 Translation
スタッフ
 

閲覧数の多い投稿

* ランキング情報は約24時間おきに更新されます。
ポイント数が高い投稿

* ランキング情報は約24時間おきに更新されます。

アナログ電子回路コミュニティサービス終了のお知らせ

平素はアナログ電子回路コミュニティをご愛顧いただき誠にありがとうございます。

この度、アナログ電子回路コミュニティは2018年3月末日をもってサービスを終了することとなりました。それに伴いまして、本サービスへの新規会員登録は2月末日をもって締切りといたします。約10年という大変長い間、たくさんの皆様にコミュニティをご利用いただきましたこと、深く感謝申し上げます。

なお、コミュニティに掲載しているコンテンツは編集の上、アナログ・デバイセズ社のウェブサイトに随時掲載していく予定です。詳細は追って会員の皆様にお知らせいたします。

今後ともEDN Japanをご愛顧くださいますようお願い申し上げます。


アナログ電子回路コミュニティ運営事務局
* LTC製品に関するご注意
申し訳ございませんが、現時点ではリニアテクノロジー社製品についてのお問い合わせは、リニアテクノロジー社の 技術サポートページ からお問い合わせください。

スレッド一覧に戻る

skywalker
タイトル
放電回路の負荷の考え方
ポイント []
pt.
アクセス1778
カテゴリーパワーマネジメント
キーワード 放電回路   リップル   電極   電流波形   放電時   Powered by Yahoo
投稿日時16/10/30 00:19
こんにちは。
放電回路に関する勉強をしている回路初心者です。

標記の通り、電源設計時に放電回路の負荷をどのように考えたら良いか教えていただければと思い、投稿しました。放電回路とは、例えば、電極と電極を平行に並べ、電極間で放電を発生させる回路のことです。

放電回路の場合、放電未発生時には負荷抵抗値が無限、放電発生時には電極間が導通し、ほぼ無負荷(数十mΩ)という状態になります。

例えば、直流で電流を多く消費するアーク放電を発生させる場合、放電発生時は低負荷を大電流でドライブすることになると思います。

このような「初期は抵抗値ほぼ無限、放電時は抵抗値ほぼゼロ」という負荷を扱うには、回路をどのように設計すればよいのでしょうか。

ここで、図1に示すような100VACを整流するような回路を例に考えます。負荷R1が10kΩの時は、リップルが比較的少ない安定的な電流波形を与えることができますが、電流値が小さくなってしまいます(図2)。一方で、放電時を模擬してR1を1Ωにして電流波形を見ると、リップルの大きい波形になってしまいます。ただし、一応は大電流を与えることはできます(図3)。

最初の質問に戻りますが、放電時の低抵抗値負荷にリップルの少ない直流大電流を与えるためには、どのような方法が考えられるでしょうか。

内容に不明な点がありましたら、追記させていただきます。ご回答をよろしくお願いします。
※このデータをダウンロードするにはログイン(ユーザー登録)が必要です。

コメントする     


やま 回答番号 9
タイトル
ダイオードに40A流したら
ポイント
pt.
アクセス1946
投稿日時16/10/31 21:58
skywalkerさん お疲れ様です。

危険なことをやろうとしているのはようやく理解されたようです。

例えばシリコンダイオードに40Aの電流を流すと、VFは2V程度になり、電力は80W程度になります。電源側も冷却が必要なことが良くわかるでしょう。

目標の4KWの電源は取り扱いを誤ると事故を引き起こします。
しっかり勉強し、経験を積むことから始めてください。

今日は良い天気 回答番号 8
タイトル
トランジスタ技術1991年1月号
ポイント
pt.
アクセス1844
投稿日時16/10/31 20:26
P547~552に「商用100V電源で手軽に溶接が行える 小型直流アーク溶接機の製作」記事が載っていました。参考になると思いますので添付します。

見にくくて申し訳ないのですがスキャナの関係でこれ以上きれいにはなりません。ご了承ください。


※このデータをダウンロードするにはログイン(ユーザー登録)が必要です。

skywalker 回答番号 7
タイトル
皆様コメントいただきありがとうございます。
ポイント
pt.
アクセス1846
投稿日時16/10/31 09:38
やはりこれだけ大きな電流を扱うとなると、専門的な知識が不可欠なようですね...

手元に適用できそうな素子や配線がありましたので、手作りしてみようかと考えていました。

皆様から非常に有益なアドバイスをいただけたので、それらを参考にしながら、もう少し考えてみたいと思います。

続きでここに質問を追加すると思いますので、引き続きアドバイスを頂ければ幸いです。

IKUZO 回答番号 6
タイトル
電池
ポイント
pt.
アクセス1962
投稿日時16/10/31 08:20
「放電時の低抵抗値負荷にリップルの少ない直流大電流を与えるためには、どのような方法が考えられるでしょうか。」
有力候補として電池が考えられます
車用の12Vバッテリを10個ぐらいつないでやるとよいです


hirocyan-san 回答番号 5
タイトル
放電負荷に対しては定電圧・定電流型で設計します。
ポイント
pt.
アクセス1974
投稿日時16/10/31 07:28
skywalkerさんへ
 ひろちゃん3号 こと "hirocyan-san" です。

>このような「初期は抵抗値ほぼ無限、放電時は
>抵抗値ほぼゼロ」という負荷を扱うには、回路を
>どのように設計すればよいのでしょうか。

ご存知かと思いますが、放電負荷、特にアーク放電状態では負荷は定電圧性を示します。
このような負荷に安定して電力を供給するには定電流型の出力特性が必要になります。

※定電圧特性の出力特性では電源の微小な電圧変動が負荷電流の大きな変動になる為です。
ΔI=ΔV÷RL からRL→0を考えれば分かります。

また、定電流型の電源では無負荷時(放電開始前)に異常に高い電圧が発生しますので、電源装置の保護として定電圧制御も必要です。
Vout=Iout×RL からRL→大を考えれば分かります。

いわゆるCV・CC電源が必要になるのはこのような背景からです。このような電源に対してさらに放電を開始するための始動装置も必要です。

>放電時の低抵抗値負荷にリップルの少ない直流大電流
>を与えるためには、どのような方法が考えられるでしょうか。

簡単には鉄共振トランスの2次巻線を全波整流すれば、定電圧・定電流特性を持つ電源を設計できますがリップル周波数が100/120Hzになりますので「リップルが少ない」要求には対応できないかと思います。
 (鉄共振トランスは可変はできませんが、それ単体で大まかなCVCC特性を持ちます)

この要求のためにはSW電源などが適しているかと思いますが、放電用として設計されたものが必要になります。

また、皆さんがコメントで述べられているように20Aを出力しようとすると概算でφ2.3程度の銅線、あるいはw5×t0.5程度の平板銅線が必要になりますので、手作りでは対応は難しく、専業メーカーの協力がないと実現は困難かと思います。

なお、CVCC電源は並列化は容易ですが直列接続はできませんので100V、200Vはそれぞれ専用機にする必要があります。

リカルド 回答番号 4
タイトル
「直流アーク溶接機」で探したらどうですか。
ポイント
pt.
アクセス1908
投稿日時16/10/30 17:15
「直流アーク溶接機」で探したらどうですか。
自分で作りたいのですか。

やま 回答番号 3
タイトル
市販の電源のほうがよさそうです
ポイント
pt.
アクセス1913
投稿日時16/10/30 14:55
skywalkerさん お疲れ様です。

電圧が 100V 40Aか 200V 20Aの出力となると、最大4KWですので市販の電源を利用したほうが安全でしょう。検索したら以下のWebが出てきました。
http://www.nippon-stabilizer.com/test1/commodity/dc/slg/index.html#v_200
100V 20Aの電源2つを並列もしくは直列接続して使えば目標の電源ができると思います。
かなり、危ない電源ですので、説明書をしっかり読んで使わないと大きな事故を起こします。
http://www.nippon-stabilizer.com/test1/commodity/dc/slg/slg_ex.pdf
なお、かなり重い電源になります。
初心者には設計や製造はできないレベルの電源ですので、市販品を使用されたほうが良いでしょう。

skywalker 回答番号 2
タイトル
出力目標値について
ポイント
pt.
アクセス1899
投稿日時16/10/30 12:16
やまさん

ご回答いただきありがとうございます。
確かに目標値が必要でしたね...

目標は以下の通りです。
◆100V 40A 直流放電 (想定連続運転時間40秒)
または
◆200V 20A 直流放電 (想定連続運転時間40秒)
です。
可能であれば、電流値が可変であるとよいです。
その場合、上記の値は最大電流値となります。


放電負荷の下流に大電力用可変抵抗(空冷)を入れて電流値を調整できないかと考えているのですが、それについてもご意見がいただければ幸いです。

やま 回答番号 1
タイトル
出力の電圧と電流の目標値を明確に!
ポイント
pt.
アクセス1911
投稿日時16/10/30 11:32
skywalkerさん お疲れ様です。

目標とする出力の電圧や電流を明確化ください。
たとえば 10KV 1A というような目標値です。
この場合は、10KWのかなり大きな電力になります。

しかし大電力を連続で出力するのは危ないので、一般的にはパルス出力になります。
たとえば 100HZで1uSの時間だけ出力するような使い方です。

使い方や目標を明確にしないと達成することはできません。

スレッド一覧に戻る



コメント投稿

* コメントの投稿にはログイン(ユーザー登録)が必要です。


タイトル

* 50文字以内
『初心者でも大丈夫!』
(記事の内容が初心者向けの場合はここにチェックをしてください。)
本文

* あと6000文字

ファイル1
ファイル2
ファイル3

* 5MBまでのGIF, JPEG, PDF ファイルが投稿できます。

* 入力に時間がかかると、セキュリティのためにログイン情報が破棄されて書き込みが処理されないことがあります。投稿内容確認ボタンを押す前に、一旦文章をクリップボードにコピー(本文入力欄をクリック後Ctrlキー+A、Ctrlキー+Cと連続で押す)して、再貼り付けできるようにしておいて下さい。

ゲスト 様
投稿する場合はログインして下さい。 初めての方はこちらからご登録ください。

お知らせ
ユーザーランキング

* ランキング情報は約24時間おきに更新されます。


  個人情報保護方針会社情報お問い合わせ

copyright(c) 2010 - 2017 ITmedia Inc.