第 2 特集 全30問 答え合わせ! こっそり 電子回路の正しい測り方総点検 ドキッ…マズイ…知らんかった… 俺様は大丈夫! チェッ! おしい…60 点で す。 2015 年 4 月号 87 ここがダメなら全部ダメ! 電子回路の心臓部 第1章 瀬川 毅 電源アナログ回路 ● 理想の電源とは? Takeshi Segawa ● 測定とは性能を確認すること 電源の理想の性能は次のようなものでしょう. 電源とて人間が作ったものですから,完全ではあ (1)出力電圧が,非常に正確で,かつ入力電圧や出 りません.実際に使用上も設計的にもさまざまな制 力電流の変化で変動しない (2)出力電流が,無限大まで流れる (3)出力電圧にノイズなどがなく純粋な DC に近い (4)入力電圧幅が非常に大きく,いかなる入力電圧 でも安定に動作する (5)電圧や電力の変換に電力損失が発生しない 約あり理想の性能が実現できないのが現実です.現 状は,理想と現実の折り合いをつけた性能の製品が 販売されています.測定の一つの目的は,そうした 性能を確認することで,さらに踏み込んで書くと回 路技術の現実を確認することなのです. 本章は,電源の理想と現実を測定によって明らか にするとのテーマで話を進めます. 1−1 入力と出力の電圧と電流 点検 1 電源 (測定ターゲット) + 入力側 負荷 電源 (ACまたはDC) 出力側 − V 測定ターゲットに 入力される電圧と 電流を測る 電流入力 ± ± 電圧入力 電圧は測定ターゲット の端子台で測る パワー・メータ (またはパワー・アナライザ) V 電圧入力 電流入力 測定ターゲットか ら出力される電圧 と電流を測る パワー・メータ (またはパワー・アナライザ) 電流は回路のどこで測定 しても同じ値が測れる 図 1 測定対象の電源とパワーメータの接続図 ● 意味 電源で一番初めに測るのは,入力電圧,入力電流, 出力電圧,出力電流です. 電源 測定 ターゲット r =10mΩ, I =10Aと すると配線で0.1Vも電 圧が降下する Vr =rI 電源の 端子 問い 1:どんな入力範囲の電圧でも動作して出力電 圧が一定か(入力変動) 問い 2:出力電流をいくら流しても出力電圧は一定 か(負荷変動) パワー・ アナライザ IX r RL r Vr =rI 測定端子 電線で引き延ばした 図 2 電線で引き延ばした個所だと配線抵抗によって電圧が低下 するため,正確な値が測れない 88 交流入力の電源ではさらに入力側の力率,実効電力 を測定します.交流では単純に電圧と電流の測定値の 積をとると皮相電力[VA]になり,実効電力[W] ではありません. 問い 1 の答えは,いいえです.電源には入力範囲が あり,商用電源を入力としたタイプの多くは AC100 ∼ 240 V の範囲で動作します.この入力電圧範囲で一 定の電圧が出力されます.入力電圧が変化したときの 出力電圧の変化を入力変動と呼び,これが現実と理想 の差です. 問い 2 の答えも,いいえです.電源には供給できる 2015 年 4 月号
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