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» 2019年10月17日 11時00分 公開

プログラマブル直流安定化電源の基礎知識(2):プログラマブル直流安定化電源の構造や便利な機能 (1/7)

直流電源はさまざまな分野で使われているため、多くの製品が市場にある。今回の解説では製品の開発や生産の現場で使われているプログラマブル直流安定化電源のうち、対象物にエネルギーを供給する試験用電源についての基礎知識を紹介していく。連載第2回の今回は、「構造」や「便利な機能」「負荷に接続する際の注意」などを紹介する。

[TechEyesOnline]
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 本記事は、計測器専門の情報サイト「TechEyesOnline」から転載しています。

直流電源の構造

ドロッパ式直流電源とスイッチング式直流電源の動作原理

 ドロッパ方式直流電源の基本構成は、下記のように平滑回路のあとに安定化回路が接続されている。

図1:ドロッパ方式直流安定化電源の構成

 ドロッパ方式直流電源の安定化回路は、簡単な仕組みでできている。基本構成は下記の通りである。

図2:ドロッパ方式の安定化回路の基本構成

 ドロッパ方式の安定化回路の出力電圧と主な損失は、下記の式で表現できる。トランジスタが可変抵抗として動作するため、効率はよくない。

  • Vout=(R1+R2)/R2×基準電圧
  • 損失=(Vin−Vout)×Iout

 スイッチング電源方式の安定化回路は、ドロッパ方式に比べて複雑である。

図3:スイッチング方式の回路構成※TDKのHP 「スイッチング電源のしくみ」をもとに作成

 スイッチング方式の直流電源は、出力が一定の電圧になるようにスイッチング素子の動作を制御する。

直流電源にある制御端子

 直流電源はさまざまな試験に利用できるようになっているために、多くの制御端子や電源の状態を示す信号出力がある。それぞれの端子が持つ機能を知れば、効率的な試験環境を作ることができる。

図4:試験用電源の制御端子

 製品によって搭載されている外部制御端子、状態出力端子、通信インタフェースは異なるので、試験の目的にあった電源を選ぶ必要がある。

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