整流ダイオードの損失について

質問

ダイオード＋コンデンサで、整流する際の損失を
素子のデータシートから確認する際、
ピーク電流値が出ていれば、実効値に変換して（ピーク/√2）
「直流出力電流：損失」のグラフから読み取るだけでよいのでしょうか？

またグラフを読み取る際に、マスと線を目で追うしかないのでしょうか？

情けない質問で恐縮ですが、もしよろしければご教示ください。

回答No.1

noname#230359 · ベストアンサー

整流回路をきちんと設計するのは実は意外と難しいことです。
ダイオードのノンリニアのために電流がパルス状になり、簡単な式だけでは
計算ができません。

まず、ダイオード電流の実効値とピーク値の関係は、ピーク/√2 ではあり
ません。これは電流がパルス状であって、正弦波ではないからです。
ダイオードが平滑コンデンサを充電する時間は短く、コンデンサの放電は
常時行われます。これらが結果として釣り合ってる訳ですから当然、充電
電流はピークの大きなパルス状になってしまいます。

このあたりをきちんと計算するのに最も簡単な方法はシミュレーションです。
無料のシミュレータでも適当なモデルを使えば正確な値が出せます。
モデルはいろいろあるので精度との兼ね合いで考えます。似たような特性の
ダイオードモデルがあるならそれをそのまま使うのも手です。それでも
電流を正弦波として計算するのに比べたら格段に正確な結果が出ます。

むしろ、電源インピーダンスや平滑コンデンサのESRなどを定量的に把握
することに神経を使った方が良いかもしれません。

PSpice等の本を読むだけでも、かなり似た解析例が出ていると思います。
（商用周波数の、コンデンサインプットでのダイオード電流解析）

損失を求めるには、トランジェント解析という解析で、ダイオードの
電圧波形と電流波形を求め、後に掛け算でその両者を掛けて電力を
求めると良いでしょう。瞬間電力の波形が得られるので、その平均を
出すと、いわゆるダイオードの損失（電力）になります。

お礼

ご回答有難うございます。
なかなか自力では解決できず・・とても参考になりました。

シュミレータのほうも探してみようと思います。