全30問 答え合わせ! 電子回路の正しい測り方総点検

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
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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