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コンデンサの漏れ電流について
- コンデンサには漏れ電流がありますが、これが極板間の絶縁性を損なう可能性があります。
- 絶縁性が損なわれた場合、漏れ電流が流れることで回路に不都合が生じる可能性があります。
- 回路計算をする際には漏れ電流を考慮して電流値を計算する必要があるかもしれません。
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PLANETです。 コンデンサの漏れ電流といってもコンデンサの種類や使用する回路によってコンデンサは選定されます。 漏れ電流は回路設計をする場合あまり考慮しなくても影響の少ない場合はそれほど気にはしません。 たとえば、電源平滑フィルタ回路などでは一般的にはそれほど意識していませんが、ピークホールド回路などでは漏れ電流は致命的な結果を呼びます。 ドループタイムが極端に低下してしまいます。 積分回路などでは時定数が計算値と一致しなくなります。 つまり、容量成分に対して抵抗成分が並列接続されたモデルで表現できます。また、DCに重畳したAC分をコンデンサで分離して計測するときなども漏れ電流は邪魔もので、DCオフセットの直接的な原因になります。 高圧回路では漏れ電流によって他の回路が破損したりコンデンサ自体劣化します。 電力用コンデンサではコンデンサ貫通電流がこの分余分に流れたり大きな漏れ電流になると回路を破壊します。 コンデンサは使用する回路の特性を熟知して種類を選定し、耐圧、許容リップル電流、動作温度、使用周波数、tanδ、漏れ電流などを予め考慮して設計します。 特にケミカルコンデンサは漏れ電流は大きい種類に属し、温度特性がありますからディレーティングも考慮していただきたいと思います。 寿命と信頼性に直結しています。
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絶縁性の低下を主として述べますと、 コンデンサ種類、印加電圧や時間、使用目的や周波数にもよりますが、漏れ電流が多いと破損、発火の手前になることもあり危険な場合があります。 印加電圧が高く(定格内でも)、時間が長くなるほど漏れ電流が増加し易く、発熱が増加するものは特に危険です。 漏れ電流の何割かは、どこかで仕事をしている訳で、極板間の絶縁体(誘電体)他の組成を変化させたり(→絶縁性の低下)、熱となったりします。 微小電流・電圧回路ではコンデンサではなく、基板パターン上で電流が漏れることもあるので、基板や部品表面処理によって影響を抑えることもあります。
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ご回答ありがとうございました。 おっしゃる通り、漏れ電流はどこかで仕事してるはずだと思います。 回路図を見直し、影響を受ける個所をピックアップしようと思います。
毎度JOです。 回路設計をする場合、電解コンデンサなどでは、漏れ電流がある事を前提に設計します。 漏れ電流が回路に悪影響を及ぼさない範囲で設計をします。 HIインピダンスの回路では、漏れ電流の影響が大きいので、注意が必要です。
お礼
ご回答ありがとうございました。 漏れ電流の回路に与える影響が参考になりました。 これに関して追加質問させて下さい。 HIインピーダンス回路とは、具体的にどのような回路ですか。 また漏れ電流の影響は、 1.その部分での電圧降下 2.抵抗器の許容損失オーバー と考えては正しいですか。他に影響する点はありますか。 よろしくお願いいたします。
お礼
回路設計では、コンデンサ単体だけでなく周辺回路に及ぼす影響を考慮することがいかに重要かが分かりました。 ご回答ありがとうございました。