スナバ回路の損失

質問

当方、電機関係の職に就いておりながら初歩的な質問で恥ずかしい限りですが、どうしても腑に落ちないためこちらで質問させて頂きます。

タイトルにも書いています通り、降圧チョッパ回路のスイッチIGBTに装備しているRC直列スナバ回路について、下記の2通りで損失を計算しました。

１．抵抗へ流れる充放電電流を測定し、その実効値の2乗に抵抗値を乗じた計算値
２．スナバ回路全体の最大サージ電圧を測定し（電圧値をVとする）、スナバコンデンサ容量をC、チョッパスイッチング周波数をfとしたとき、0.5CV^2×2fで計算した値

理論的には、１，２いずれの方法でもスナバ損失は求まるかと思いますが、2で計算した結果が1の時の10倍以上になっているのです。

私なりに原因分析したところ、

A．いずれもオシロスコープにより測定していますが、1の場合は電流、2の場合は電圧でそれぞれトリガーをかけているため、その差が出ている（最大充放電電流が流れるときでも、実は最大電圧が出ていないなど）。
Ｂ．2の測定方法において、測定したサージ電圧はコンデンサの両端ではなく、IGBT両端で測定しています。すなわち、R,Cの両端を測定しているわけです。
RC直列回路においては、回路全体に加わる電圧はコンデンサ単体に加わる電圧と等しくなるはずですので、このように測定しましたが、実は全く異なる値が出ていた可能性が考えられます。

という考察になりますが、如何せん計算結果に差がありすぎるので、根本的なミスを犯しているのかもしれません。
上記の他に考えられる原因はありませんでしょうか。

いずれにしても、何か見落としている可能性がありますので、ぜひ皆様の知恵をお貸し願えますでしょうか。
宜しくお願い致します。

回答No.2

foobar · ベストアンサー

2.でサージ電圧＝コンデンサ充電時の最大電圧、と仮定しているところに無理があるかと思います。
サージ電圧が短時間の場合、コンデンサの電圧がそこに達するより前に元の電圧が下がるので。
サージ電圧の持続幅、電圧変化から、コンデンサの充電電圧を概算してみてはいかがでしょうか。

お礼

ご回答ありがとうございます。

確かに、２の測定法は正直なところ横着なやり方でした。
サージ電圧は瞬間的に変わるので、当初の測定方法では測定値が違っているのかも知れません。

最初に回答頂いた方のアドバイスも含め、もう一度測定しなおす必要がありそうです。

回答No.1

angkor_h

１．については、瞬時の観測電流の二乗×抵抗値を損失として、それを集計すれば良いはずです。
正弦波電流ではこれが長時間電流の実効値に置き換えることができる、と言うことだけです。
ここで誤差があるとすれば、原因は、観測電流の実効値変換といえるでしょう。

２．1/2・CV2 と言う式は、損失ではなく、Cに蓄えられたエネルギー[J]です。これは損失では有りません。

ご参考まで。
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回路詳細や測定点が不明なのでコメントはしようがありません…

お礼

ご回答ありがとうございます。

確かに充放電電流がインパルス的に流れているだけなので、それを正弦波と同じ扱いにして実効値計算していること自体ナンセンスだったのかも知れません。
瞬時電流で計算してみることにします。