質問（電気）No.3

質問

みなさんこんにちは。
・AC 100Vのコンセントを電源とし、DC 1.8Vで負荷にxアンペアを流したいと思います。負荷抵抗はyΩとして、どのような回路にすればいいのですか？
・トランスに書いてある電流表示は何ですか？
・容量が1000mAhで、内部抵抗の比較的低いニカド電池の内部抵抗はだいたい何Ωですか？
以上、教えてください。よろしくお願いします。

回答No.2

ikkyu3 · ベストアンサー

p-araiさん　こんにちは
ひょっとしたらニカド電池の急速充電でしょうか。
それとしますと、ＡＣを電圧を落として直流にするのは、Ｎｏ．１の方の回答のトランスと整流器とコンデンサーの方法で良いと思います。
電流を制御するには、手動では、出力に直列に可変抵抗を入れて電流を監視しながら抵抗値を調整すればよいでしょう。
一定の電流に自動的に制御したい時は、トランジスタと抵抗器を回路に直列に入れます。
抵抗器の端子電圧が電流に比例しますから、この電圧でトランジスタを制御します。電流の設定値を変えるには、抵抗器を可変にしておいて、これを調整します。
急速充電でしたら、定電流制御で、且つ時間で管理するか、過充電にならないよう供給電圧も正確な電圧にします。
なお電池の温度も監視した方が良いでしょう。
温度が上がりすぎると内部圧力が上昇して、安全弁が開いて液が噴出しますから。
充電器はかなり難しいので参考資料を下記に入れておきました。
スキルがわかりませんので手動の方は可能でしょうが、自動の方は自作可能かどうか、自信無しです。
早とちりでしたらごめんなさい。

参考URL：

http://www.cahners-japan.com/ednj/200104/coverstory0104.htm

お礼

よく分かりましたね。その通りです。ご回答ありがとうございました。

回答No.1

shippo

順に回答します。
・ＡＣ100VをＤＣ1.8Vで使うということですから、まずはトランスやスイッチング回路を使い電圧を落とすことが考えられます。
単純にＡＣ１００Ｖ(約141.4VPk‐Pk)をトランスで落として整流するとした場合、トランスの出力電圧が１．８Ｖ(約2.5VPk‐Pk)ぐらいのものを選べば、良いと思います。
あとは出力電流が大きくなるようであれば整流コンデンサの容量を上げると良くなります。
ちなみに、負荷に流す電流により使用するトランスなどが変化しますので注意してください。（定格電流）
ご質問のDC1.8Vで負荷ｘアンペア、負荷抵抗ｙオームとした場合まずは負荷に流す電流を求めてその電流の１．５倍～２倍強程度の電流容量があるトランスを選んだほうが良いと思います。（過負荷や変動でトランスなどが壊れないようにするため、定格ぎりぎりで使うのはあまりお勧めではないです)
それから、整流はブリッジダイオードのパッケージ品を、これまた定格容量を十分まかなえるもの（１．５～２倍強)を使い、整流コンデンサも１Ａ当たり１０００μＦ以上を目安とするといいかと思います。
もちろん、ＡＣ１００Ｖ入力とＤＣ出力部分にはヒューズを入れることをお勧めします。
電圧は変動するといけない負荷を使うのであれば、ＤＣ電圧を少し高め（５Ｖ程度）に出力し、レギュレーターなどを入れると安定すると思います。
または、スイッチング電源を使うと軽量で小さく、電圧が安定したものが出きると思います。

・トランスに書いてある電流値は通常、出力の定格電流を表示しています。
この電流より多くの電流を負荷に流した場合、トランスが焼ききれたりして危険な状態になります。

・容量１０００ｍＡｈのニカド電池は松下製のもので約２０ｍオームと書いてありました。
このデータは他社製のものや、製品の違いによるものがあるかもしれません。
使用する電池メーカーに問い合わせると教えてくれると思います。

お礼

ご回答ありがとうございます。電圧を下げるのはトランスでやりますが、電流の調整はどのようにすればよいのですか？よろしければ簡単に教えてください。