時定数の算定方法

質問

内部抵抗は加算するのでしょうか、しないのでしょうか？

時定数は、キャパシタの場合は τ=CR、　インダクタの場合は τ=L/R
で算定されます。
このRは、それぞれの素子の内部抵抗(Ri)を加算するのでしょうか、無視するのでしょうか？
　R=RL　?
　R=Ri+RL　?

L(H), Ri(Ω)のわかっているインダクタに対し、RLをいろいろ変えて放電実測をしたのですが、
計測系の精度が悪いためか明確な結論が出せません。
（敢えていうと、上式のどちらでもないような気が・・・）

識者のご見解をよろしくお願いします。

回答No.1

ruto · ベストアンサー

当然内部抵抗を加算します。（配線の抵抗等も）
微分方程式からも明白です。
抵抗R、コイルの抵抗ｒ、自己インダクタンスL、電源電圧Eとすれば
（R＋ｒ）i＋L・di／dt＝E
これより時定数τを求めると
τ＝L／（R＋ｒ）となりますが。

お礼

ご回答有難うございました。

補足

ご回答有難うございます。

ただ、実測結果がτ＝L／（R＋ｒ）とならないのです。
（初期電圧が36.8%になるまでの時間を観測）

もう暫くこのままにしておきます。

回答No.3

anachrockt

推定原因は何だったんでしょうか？
＞切り替え時間？
＞インダクタンス変動？

> Lの放電時、”ダイオード経由”となる点がちょっと・・・面白くない。
面白くなかったら，パワーMOSFETに変えてみれば良いと思うけど．
ここの「P7-222438」を参考にすると良いでしょう．
http://www.neotechnology.co.jp/pdf/book/005kairozu.pdf

お礼

再度のご回答有難うございました。

パワーFETは出力容量が数百pFあり、到底使用に堪えません。
μｓオーダーのスイッチングの難しさを身にしみて感じました。(^_^;)

補足

再度のご回答有難うございます。

>推定原因は何だったんでしょうか？

チャタリングが最大原因だと思っています。
直流によるインダクタンス変動も考えられますが、これは”継続的に直流を印加したときに起きる現象”であり、μsオーダーの高速現象については無関係なのではないでしょうか？
（不勉強で申し訳ありませんが）

この回路は面白いですね。
世の中には頭のよい人がいる、とつくづく思います。(-_-;)
いろいろ言って申し訳ないですが、パワーFETはまた自己容量が心配です。
なにせμsオーダーのスイッチングですので・・・

回答No.2

anachrockt

充電，放電の切り替えは何でやってます？
切り替え時間がゼロでないと，スイッチの接点間で放電し時間は短くなります．
ここのバック・コンバータ回路で出力コンデンサを取り除けば，切り替え時間はほとんどゼロになります．
http://www.gem.hi-ho.ne.jp/katsu-san/audio/next_gen/sw_converter.html
ただし，還流ダイオードには高速の物が必要です．
また，インダクタはここの直流重畳特性を見ればわかるように電流によってインダクタンスが変動する物が多いので，時定数を求める実験には電流で変動しない物を使用しないと，何を測っているかわかりません．
http://www.uenokk.co.jp/PDF/UHP_2004.pdf

お礼

Lの放電時、”ダイオード経由”となる点がちょっと・・・面白くない。

補足

アドバイス有難うございました。