電源の出力インピーダンスについて

質問

あまり回路に詳しくないので、何となく覚えていることなんですが
電源の出力インピーダンス＜その電源で動作させる負荷
という大小関係が成り立つ必要があると聞いたことがあります。
これは正しいのでしょうか？

それを頭に入れて疑問に思ったのですが・・・。
前にネットで「スイッチングPWM方式DC-ACインバータ」というのを見かけました(パワーMOSかIGBTがスイッチング素子の回路でした)。
出力電圧としてLとRにかかる電圧を取り出すように見えたのですが、高周波で高い電圧を得ようとすると、Rが大きくなってしまいませんか？
出力側についているRが大きくなると、出力インピーダンスも大きくなってしまいそうな気がするのですが・・・。
電源としてちゃんと動く回路なのでしょうか。
それとも、電源として使うには何か工夫が必要なのでしょうか。

回答No.2

tance · ベストアンサー

電源はほぼ100%、負帰還を使って、出力を監視制御しています。これに
より、回路自体の出力インピーダンスが高くても見かけ上の出力
インピーダンスを低くすることができます。

負荷が重くなって出力電圧が下がったら、それを検知して出力を上げる
ように制御するわけです。そうすれば、下がる前の電圧に戻ります。
結果的に負荷が重くなっても出力は変わらないということになり、等価
的に出力インピーダンスは０Ωに見える、というわけです。（ちょっと
厳密さに欠ける表現ですが、敢えて解りやすく表現しました）

したがって、LやRがあってインピーダンスが高そうに見えても実際は
非常に低いというのが実情です。

LDOというレギュレータがありますが、これも内部の出力段はインピー
ダンスの高い出力回路になっています。（コレクタとかドレインが
出力）　それでも負帰還で、実質出力インピーダンスを低く保って
います。

お礼

回答ありがとうございます。
やはり何かしら工夫しないと使えないんですね。納得しました。
負帰還ですか・・回路の勉強をしているとちょくちょく目にします。
負帰還回路はまだよく理解できていないのですが、便利なものなんですね。
厳密でも難しく言われると理解できない気がするので、
わかりやすい表現でありがたいです。

回答No.1

fjnobu

出力する電力が同じなら、電圧を高くすると必然的にインピーダンスは高くなります。負荷側がその電力で不足なら電源容量を大きくすることになります。そうすると結果的に電源の出力インピーダンスは下がることになります。要は、負荷に見合った電源を設計することです。

お礼

回答ありがとうございます。
なるほど、言われてみれば接続する負荷によりますよね。
どういう回路を動作させる電源なのか考えて工夫して設計すれば、
ちゃんと動くということですね。