電源の作製

質問

ある冶具を動作させるために、２種類の電圧（Ex.50Vと80V）を印加する電源が必要となりました。しかし、電源が１つしかありません。市販の電源１個からなにかしらの回路を作製して電源用の２種類以上の電圧を同時に取り出すことは可能でしょうか。

回答No.5

noname#230359 · ベストアンサー

見えませんか、下記URLはどうでしょう。PDFが開けないのでしょうか？

回路は以下のようになりますが、きわどいので自己責任でお願いします。

Vz30V:Iz100mA
+130V──L＜─┬─ +100V
　　　　　　　 >
　　　　　　　 < 100kΩ
　　　　　　　 >
ＧＮＤ────┴─ GND

ツェナーはＲＳコンポーネントにAU01-30（\130）と言うのがあります。（Izは80mAmax？）

注意：Izが定格をこえています。
　　　安全に使うならトランジスタを入れるか
　　　Izの大きいツェナーを探してください。

とりあえずここまで
（等幅のフォントで見てください）

参考URL：

http://www.necel.com/nesdis/image/D13936JJ4V0DS00.pdf

お礼

ありがとうございます。
今度の参考ＵＲＬは確認できました。
今回の質問と少し趣旨は変わってしまうかもしれませんが、100Vの出力部において立ち上がり特性を重視した場合どのような方法が考えられますか。もしよろしければ教えて頂きたいと思います。

回答No.11

noname#230359

もう少し情報がほしいですね。例えば、充電するコンデンサの容量とか
立ち上がり特性って何でしょう。電源側の特性ですか？
コンデンサに充電するだけなら電源はすでに立ち上がっているはずですよね。
コンデンサの0V目的の電圧まででしょうか？

とりあえず予算がないので10V200Vという広範囲な可変を諦めるか。

ジャンク品でスライダック、ダイオードブリッジ、大容量のコンデンサなどを集めて
自作の電源を作るというのはどうですか。安定度は犠牲になるかも知れませんが
目的のコンデンサより<<大きなコンデンサを電源側に準備すれば
上手く行くかも分かりませんね。

お礼

ご回答ありがとうございます。
可変をあきらめて今までの提供していただいた情報より自作したいと思います。
立ち上がりは電源側の特性なので、問題無いですね。

回答No.10

noname#230359

おはようございます。
lumiheart さん（「さん」付け運動展開中・・・）

話がそれて申し訳ないですが、
私は先生と呼ばれるような者ではありません。
そもそも先生と呼ばれるような方は、このBBSを見たりするのかなぁ？
（該当されてる方には大変失礼ですが）
困った経験の多い方がここを見てると思います。私もそうです。
質問はしたことありませんが、書き込みで多くの知識をいただきました。
逆に回答ミスも結構ありますしね。 ＜指摘するのはだれ　lumi・・・・

世間話はこれぐらいにして

lumiheartさんの指摘はもっともです。
一部私も指摘しましたが質問者自身がよく分からないとの回答でした。
分かるところから順次書き込めば回答にたどり着くと思います。
早い回答がほしい場合は、必要と思われる情報は最大限公開すべきです。
幸いここは、BBSとしては安心して発言できる場だと感じています。
商売気抜きで回答してくれる先生方が多いですから

お礼

plusさん、poohさん、lumiheartさん＞ご回答ありがとうございます。ネット接続ができなかったので返信遅れてしまいすいません。今回の内容を簡単な例として説明します。

・２個のコンデンサを２種類のＤＣ電圧で同時に充電したい。
・２種類の電圧は可変したい（各10200V）。
・電源は、ＤＣ安定化電源（250V,1A,安定精度±0.1%,立ち上がり特性0.01msec）１台のみ
・予算は4000円
・実験用
・２種類の電圧に関して安定精度±1%,立ち上がり特性0.1msec以下

上記条件を全て満たすということでどうでしょうか。

回答No.9

noname#230359

おはようございます
plus先生でいいんじゃありませんか？
少なくとも左のランキング上位に上がっている方は
おまけにカテゴリランキングでブッチギリで1位が3個
ここまでやったら先生の称号の資格は充分に満たしていると思います

MJさん関係の無い話ですみませんでした
本題の電源はもう解決しましたか？
今までの回答履歴を拝見していて気になった事
１．ご予算は？
２．社内設備か売り物（単発／量産品）どちらでしょうか？
３．使用頻度は？
　　（社内設備はもちろん売り物でも客先の使用頻度は予測がつきませんか？）
４．電源の要求精度は？誤差や電圧安定性とかは？
５．電圧の可変レンジは？
６．そもそも負荷は何？（企業秘密？）

参考までに，可変出力電源メーカ
http://www.kikusui.co.jp/index_j.html
http://www.matsusada.co.jp/
但し，恐ろしく高価？
実験研究用にはこれくらいの機器が必要になります
要するに要求性能とコストの兼ね合いで決ります

回答No.8

noname#230359

poohさん plus先生はやめてください。plus「くん」か「さん」を希望

poohさんの回答を見ていて自分のミスに気が付きました。（#4計算違い）

負荷が100mA以下と言うのが、例えば60mAぐらいならツェナー１個で何とかなりそうですし
また、DC100V回路を二つパラに切り離せるならツェナー２個で何とかなりそうです。
更に低電流ダイオードと組み合わせるとツェナーは守れそうです。負荷は不明

やはり簡単なのはDC－DCコンバータが確実ですね。購入すれば良いだけですから（外国産ですが・・・）
それから、DC－DCではなくてスイッチング電源として売られている物には
入力がACとDCの両用タイプが多いのでDC－DCとしても使えます。

回答No.7

noname#230359

出力電圧が一例ということは可変する必要があるということでしょうか？

#2の回答は電圧固定です。　plus先生のご回答も出力電圧固定が前提になっているのではないでしょうか？
ふたつの出力電圧の差が30V固定であれば、plus先生の#5の回路が使えますが、30V×100mA=3Wでツェナーダイオードの許容損失オーバー？になります。

ここはひとつ、plus先生が#3で挙げられている電圧可変型３端子レギュレータを使うのはどうでしょう？
出力電圧が37Vまでですが、回路を工夫すると入力電圧を30V+α下げることができると思います。マニュアルが充実しているので初心者の方でも安心では？

立ち上がりの件ですが、130VをONした状態で100VをONする必要があるということでしょうか？
一般的に電圧の立ち上がりが重要であればそれなりのタイミング回路を組む必要があります。ON/OFF機能の付いたレギュレータもあります。
急激な負荷変動に対しての追従性が問題であれば、出力側平滑コンデンサが簡単です。ただし大きすぎると電源ON時の充電電流と電源OFF時の残留電圧で問題が出る場合があります。
もともとの250V/1Aの電源自体、それほど立ち上がりは良くないと思うのですが．．．

参考URL：

http://www.sikasenbey.or.jp/~enaga/stdata/lm317/LM317.html

回答No.6

noname#230359

立ち上がり特性と言われても・・・
具体的にはどういうことでしょう。

ふだん扱わない電圧（DC130Vや100V）ですから分かるかどうか？

回答No.4

noname#230359

しまった。補足を呼んでなかった。

ツェナーで検討されているのですね。
なら、元 日立の下記URLの物でいけそうですね。

0.1^2x30=300mW ですから

ただし、電流が流れていないと電圧はドロップしませんので
パラに抵抗を入れるか、常時数mA以上流れているかが条件になります。

参考URL：

http://www.renesas.com/avs/resource/japan/jpn/pdf/diode/j208213_hz_p.pdf

お礼

ご回答ありがとうございます。
参考URLを見ようとすると、強制終了になってしまい確認できませんでした。すいません。
すいません、ツェナーでは電流が流れないとドロップしないですね。だとすると、DC-DCコンバータでやれば、「電源2個」と同じ電圧の取り出し方ができるのでしょうか。130Vから100Vに下げるにはどのようなものを使用すればよいでしょうか。

回答No.3

noname#230359

一番簡単で確実なのは、ＤＣ－ＤＣコンバータ（\3,000以下である）を購入して
一段目の電源でＡＣ→ DC80V
ＤＣ－ＤＣで DC80V → DC50V となります
がそれではだめなようですね。

ほかに簡単な方法と言いますと（なれてなければ結構面倒かも）
負荷が、抵抗負荷かそれに近い物で電流の変化の少ない物でしたら
電源でＡＣ→ DC80V としDC50V側は抵抗分圧で行うこともできます。
また、抵抗の代わりにツェナーダイオードでも可能です。
後者の方が安定で幅広く使用できます。

後は、可変三端子レギュレータで対応も出来ますがレギュレータの一次側の処理（抵抗等でワット数を稼ぐ等）を
多少知らなければ失敗のおそれがあります。

突き詰めていくと、ＤＣ－ＤＣコンバータを自作することになります。
よって、購入した方が早くて、安くて、上手い方法だと思います。
これなら、負荷の条件もあまり厳密に考慮する必要も少なくなります。

回答No.2

noname#230359

>２種類の電圧（Ex.50Vと80V）
中途半端な電圧だなというのが第一印象です。　ちなみにExというのは何でしょうか？

>電源は、ＤＣ安定化電源（250Ｖ、1Ａ）です。
察するに、可変型の電源と思います。

DC安定化電源が可変型であればこでをDC80Vに合わせます。これでひとつクリアです。
DC50VはこのDC80Vから作ります。回路は下記URLの第4図(1)を参照してください。もっとわかりやすい回路図を探したのですが見つけられませんでしたm(_ _)m
http://www4.kcn.ne.jp/~tafcorp/t-kako-annteikadenngenn/t-annteikadenngen.htm
ここで重要なのが50V負荷の消費電流です。
単純に1A流れるとすると、1A×(80V-50V)=30Wをトランジスタが背負うことになります。これは難しいのでコレクタ側に抵抗を入れます。例えば消費電流が100mAの場合270Ω/3W辺りです。

簡単な回路でできるのですが、部品は手に入るのでしょうか？

参考URL：

http://www.kikusui.co.jp/www.kikusui.co.jp/knowledgeplaza/powersupply1/powersupply1_j.html

お礼

ご回答ありがとうございます。
電源は、可変型です。80V,50Vは一例であり、実際に使用するものは、だいたい130V,100Vで共にDCです。
100Vの負荷消費電流は最大で100mA程度です。
今回の場合、ツェナーダイオード等各素子を選定する上での注意点や部品名等、もしよろしければ教えてください。また、作製にかかるおおよその金額を教えていただければ幸いです。

回答No.1

noname#230359

電源は、ＡＣですかＤＣですか
また、負荷の種類と容量はどれぐらいでしょうか？

補足

電源は、ＤＣ安定化電源（250Ｖ、1Ａ）です。負荷の種類、容量は…ちょっとわかりません。負荷の種類、容量によってどのようなことが変わってくるのでしょうか。如何せん、知識が無いものですいません。