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外来サージの影響を調査するための方法
- 外来サージの影響を調査するためには、ダイオード付きコイルとダイオード無しコイルを並列に接続し、安定化電源を使用して印加電圧を計測します。
- バッテリーを使用して試験する場合は、安定化電源を使用した回路を車のバッテリーに接続することが考えられます。ただし、影響や制約に注意が必要です。
- 測定回路にはヒューズを入れておくことをおすすめします。適切なヒューズの選択が重要です。
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毎度ＪＯです。 前回投稿の続きでしょうか？ http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=221322&event=QE0004 >>安定化電源を使ってダイオード付きコイルとダイオード無しコイルを2つ並列に接続、 >>ダイオード無しの方にはSWを入れて、それをOFFした瞬間のダイオード付きコイルの端子間電圧を計測してみました。 >>印加電圧は12Vで、SW-OFF時に±3V程度ふれました ±3Vと言う数値がオシロなどの測定器で計測したとすると、この試験は「ダイオード無しコイル」と言う負荷を開放した時の、安定化電源の挙動を確認したに過ぎません 安定化電源とバッテリーの並列の件ですが、安定化電源とバッテリーの状態により挙動か変わります １）安定化電源電圧＞バッテリー電圧 この場合安定化電源はバッテリーの充電器になります、充電電流は安定化電源の保護電流値となります ２）安定化電源電圧＜バッテリー電圧 この場合は、安定化電源は機能しません、安定化電源は基本的に設定電圧より出力電圧が高い場合、出力電流が遮断されます 安定化電源とバッテリーの違いは、外部から電流が流れ込んだ時の挙動です バッテリーの場合は、充電動作に切り替わりある程度電圧の上昇を抑えます 一方安定化電源の場合、外部より電流が流れ込むと安定化電源内のコンデンサに充電される事と同じ事が起こり電圧は上昇します 回答されている１＃氏と同意見で、何がされたいのか見えて来ません、 仮に、車載機器で誘導負荷に接続されているダイオードが、同系列の電源からのサージに影響を受けるか？ と言う質問なら「受けません」と言えます、今回のダイオードは並列に接続されている誘導負荷のサージのみに影響を受けます ?ダイオード無しコイルの誘導起電力による影響ではありません 但し、レアな場合ですが、ダイオード無しコイルとダイオード付きコイルが隣接していて、各コイルの磁気回路が「十分に誘導を受ける状態」であれば、ダイオード無しコイルを電源から開放する際、ダイオード付きコイルに起電力が発生するかも知れません、この場合磁気回路の結合度合いにより起電力は変わります ?>>仮に受ける可能性があるとすれば、どのようなことが考えられるのでしょうか 同系列の電源からのサージが数百Ｖにも達していれば、１２Ｖ回路全体にサージが掛かる事になり、車載機器は全て損傷します、 従って他の車載機器に故障が無い場合、数百Ｖにも及ぶサージは無い事になります 又、ダイオード付きコイルのダイオードの逆方向に数百Ｖものサージが発生すれば、このコイルをドライブする素子も何らかの影響を受けます、 ＦＥＴであればＳ－Ｄ間に負電圧が掛かります、この場合Ｓ－Ｄ間にチップ内に生成されているダイオードでクリップされます トランジスタであればＥ－Ｃ間に負電圧が掛かります、この場合トランジスタのツェナー起伏で制限がかかりＦＥＴと同様にクリップされます 以上の事から、ダイオード付きコイルの制御にトランジスタやＦＥＴが使用されれている場合、ダイオード付きコイルのダイオードに大きな逆電圧が掛からない事になります ?ダイオード付きコイルの事です 前回の質問で回答しましたが、サージ電圧でダイオードが損傷したのでは無く、大きな電流が流れたと考える方が自然です ダイオードは１Ａの物の様ですが、コイルに３Ａが流れていて、コレを開放すると「最初は３Ａのサージが流れて、その後減少して行きます」この流れている時間が、ダイオードのパルス耐量を超えたのでは有りませんか？ 毎度ＪＯです。 ?ダイオード無しコイルは、誘導起電力が発生します（この場合スイッチが開放されているので単独で自由空間に有ると同じ）コイルに何も接続されて無く開放されているので、一瞬高電圧を発生した後、自らのインダクタンスにより電圧低下します ダイオード無しコイルへの電流が遮断されるので、ダイオード付きのコイルに影響は与えません、 ?サージ電流が流れる時間は主に、インダクタンスですが理想のコイルは存在せず、磁気回路の損失・コイル自体の抵抗値・コイルの線間容量など沢山のファクターが存在します １＃氏の質問の中に、１０＋１０の電流で片方遮断は２０にならないかと有りますが、今回の回路は定電流回路では無く、定電圧回路なのでダイオード付きコイルの１０はそのままです
＞とりあえず簡易的に、安定化電源を使ってダイオード付きコイルとダイオー ＞ド無しコイルを2つ並列に接続、ダイオード無しの方にはSWを入れて、それ ＞をOFFした瞬間のダイオード付きコイルの端子間電圧を計測してみました。 ＞印加電圧は12Vで、SW-OFF時に±3V程度ふれました。 とりあえず、ワンセンテンスだけについて質問させてください。 一つの電源から供給されたダイオードつきコイルとダイオードなしコイルが あって、ダイオードつきのコイルを連続的に通電しておき、ダイオードなし のコイルに流れる電流をスイッチで遮断したのですか？ ダイオードなしコイルの発生する過渡電圧を、ダイオードからみて外来サー ジと呼んでいるのですか？ 電圧はオシロスコープで観察したのですか？／電圧計で読みとったのですか？ この場合、ダイオードには逆方向電圧（１２Ｖ）が加わった状態であり、 電源装置が理想的な定電圧源とすれば、ダイオードにはサージは印加されま せん。 コイル、ダイオード、電源の接続関係が文章だけでは誤解があるといけませ んので、図示して頂けると助かります。工学系の無料で画像をアップロード できる掲示板がありますので、参考ＵＲＬに貼っておきます。 コイル、ダイオード、電源の接続関係について、間違いなく意思疎通できて いることが判りました。ご面倒掛けました。 ?⇒ダイオード無しコイルOFFによる誘導起電力はどこへ行っちゃうんですか？ ダイオードなしのコイル端には高電圧が発生しますが、その電圧は接点を 開いたスイッチの接点間が負担して、電源とダイオードつきのコイルの方 には伝わってきません。 コイルの側に発生する電圧は、コイルのインダクタンス、損失係数、遮断 直前にコイルに流れていた電流と接点の遮断の速さで決まります。 ? 前のご質問でも回答しましたが、貼って頂いた図のような回路において 電源のインピーダンスが十分に低く、配線が異常に長くなければ、理屈の 上では数１００Ｖもの電圧は発生しないはずです。 ＃２回答者さんも念を押していますが、 前回のご質問のダイオード故障原因は、逆耐圧オーバーではなく 順方向電流のオーバーの可能性が高いです。 「外来サージ」という言葉のイメージで捉えると、過電圧で壊れたように 思いたくなりますが現実は異なるようです。 言葉に惑わされずに、実態をみましょう。 1）考え方合っています 2）考え方合っています 3）考え方合っていますと思いますが・・・・ もともとダイオードなし側のコイルに流れていた電流が、スイッチのオフ に伴いゼロに向かって急速に減少するだけです。 スイッチのオフの瞬間にそれ以前より大きな電流が流れることはありません。 4）電源に流れる電流が、スイッチのオフに伴い増大することはありませ んから、電源の特性が理想的でなくても、ダイオードなしのコイルに スイッチのオフ以前よりも大きな電流が流れることはありません。 こんな説明で理解してもらえますか？日本語の文字面で解釈してはダメです よ。文章表現は不完全なので、物理現象として捉えて欲しいと思います。 自分自身の日本語力の不足を棚に上げておいた書きようで申し訳ありません。
お礼
有難う御座います。 画像のっけてみました。（No.558） ?一つの電源から供給されたダイオードつきコイルとダイオードなしコイルが あって、ダイオードつきのコイルを連続的に通電しておき、ダイオードなし のコイルに流れる電流をスイッチで遮断したのですか？ ⇒そうです。 ?ダイオードなしコイルの発生する過渡電圧を、ダイオードからみて外来サー ジと呼んでいるのですか？ ⇒そうです。 ?電圧はオシロスコープで観察したのですか？／電圧計で読みとったのですか？ ⇒オシロです。 ?この場合、ダイオードには逆方向電圧（１２Ｖ）が加わった状態であり、 電源装置が理想的な定電圧源とすれば、ダイオードにはサージは印加されま せん。 ⇒ダイオード無しコイルOFFによる誘導起電力はどこへ行っちゃうんですか？ ?実車において、ダイオード逆方向に印加される電圧はおよそ12VMaxで、瞬間的にでも数百ボルトになることはないということでしょうか？あるとすれば、それはどんな時なんでしょうか？ 有難う御座います。 こちらこそお手数おかけしております。 ?ダイオードなしのコイル端には高電圧が発生しますが、その電圧は接点を 開いたスイッチの接点間が負担して、電源とダイオードつきのコイルの方 には伝わってきません。 これについて教えてください。 1）SW-OFFに伴い、アップロードした回路図におけるダイオード無しコイルの 左端（SW側）が－、右端が＋となってサージ電流（大きさはOff直前にコイルに流れていた電流）が流れますよね？ 2）SW接点の左が＋、右が－になりますよね？接点間は開いているので 抵抗が高い⇒1）の電流を流すには高電圧になる。合ってますか？ 3）ダイオード無しコイルのサージ電流=OFF直前にダイオード無しコイルに 流れていた電流･･･（a）がコイル右端からバッテリー(試したのは安定化 電源ですが)を通ってSWの方へ流れ ますよね？ (SW接点間で高電圧を負担することになる) 4）でもダイオード付きコイルが並列に接続されているから、そっちへも 電流が分岐、一部はダイオード付きコイルに流れてしまう。ダイオード付き コイルの抵抗はSW（開いた状態）側の抵抗よりはるかに小さいので、 上記3）-(a)の電流をSW-Off後ダイオード無しコイルに流すためには コイル右端から流れる電流は(a)よりかなり大きいのでは？そしてその 大部分はダイオード付きコイル側に流れるので、ダイオード付きコイルの 電圧降下は大きくなるのでは？（SW-Offによってダイオード無しコイルの 端子間電圧がふれる） そんなふうに考えたのですが･･･。 『ダイオードなしのコイル端には高電圧が発生しますが、その電圧は接点を 開いたスイッチの接点間が負担して、電源とダイオードつきのコイルの方 には伝わってきません。』がよく理解できません･･･。どのへんの考え方が間違っているのでしょうか？ 先ずは純粋にそれが知りたいのですが。 早速の回答有難う御座います。 残念ながら理解できませんでした。。。 もう少しだけお聞かせください。 3）考え方合っていますと思いますが・・・・ もともとダイオードなし側のコイルに流れていた電流が、スイッチのオフ に伴いゼロに向かって急速に減少するだけです。 スイッチのオフの瞬間にそれ以前より大きな電流が流れることはありません。 ⇒そう思います。もともとあった磁束を保持しようとするのだから、もともとの電流以上がダイオード無しコイルに流れる必要はないと思います。 ただ、アップロードした回路では、ダイオード付きコイルが並列に接続されています。SW-OFFの瞬間、ダイオード無しコイルは電流減少による磁束低下を打ち消そうと(もともとあった磁束を出そうと)それ自身が電流を流そうとするのでは？ 回路図ダイオード無しコイル右端から10の電流を流したとしたら、それはSW手前で分岐するので、SW側には10戻ってこないのでは？ 仮に分岐点で1:1に分かれるとすれば、ダイオード無しコイル右端から流れていく電流は20ないとダメなのでは？もともと流れていたのが10だとすると、コイルは20の誘導起電流を流すのでは？ そうすると、ダイオード付きコイルにはもともとそこに流れている電流に上記だと10プラスした電流が流れるのでは？ 例えばコイルに磁石を近づけるとコイルに瞬間的に電流が流れますよね。そういうことがダイオード無しコイルに起こるわけではないんですか？ というようなことを考えたんですが。少なくともSW手前で分岐はしますよね？
![その他([技術者向] コンピューター) イメージ](https://gazo.okwave.jp/okwave/spn/images/related_qa/c205_2_thumbnail_img_sm.png)
お礼
有難う御座います。 ±3Vはオシロで測定しました。 ?これは瞬間的な安定化電源の挙動で、ダイオード無しコイルの誘導起電力による影響ではないのと理解で良いのでしょうか？ ?『仮に、車載機器で誘導負荷に接続されているダイオードが、同系列の電源からのサージに影響を受けるか？ と言う質問なら「受けません」と言えます』 ⇒実車において、ダイオード付きコイルはバッテリーに並列に接続された他の誘導負荷によるサージの影響を受けない、ダイオードは定格電圧以上の逆方向電圧を受けることはないとの理解で良いのでしょうか？仮に受ける可能性があるとすれば、どのようなことが考えられるのでしょうか？ ?『今回のダイオードは並列に接続されている誘導負荷のサージのみに影響を受けます』 ⇒並列に接続されている誘導負荷とは、ダイオード付きコイルのコイルのことですか？ 有難う御座います。 ?ダイオード無しコイルへの電流が遮断されるのに、なんでその 誘導起電力は発生しないんですか？ ?サージ電流が流れる時間は何によって決まるものでしょうか？