お世話になります、AC100Vからマイコンの電源を取ろうと考えて、添付図のような回路を考えています、この回路で問題点がありますＲ１の抵抗の過熱です、できればこれをスイッチング的なものに変更すれば熱的には解決できるのではないかと思案しています、電流容量ですが最大５０ｍＡ～５ｍＡぐらいでもなんとかなりますのでこの抵抗に代わるもの、コンデンサーでも良いのですが、サイズが大きくなりますし、やまさんのシリアルオッシレータのようななにか使用できるデバイスがありましたらお教えいただけませんでしょうか？
Shoji Yamamoto さん
ありがとうございます、MAX610ですね、これから調べてみます、CQ出版社の「実用電源回路 設計ハンドブック」は参考にします。
MAX610でも例えばデータシートの図３でも判る様に最大電流を支配しているのはACラインに入れられたコンデンサなので、結局大きな物になると思いますよ。
IKIZOさん
R2(10Ω)は別に0Ωでも構いませんよ。ツェナーダイオードなどの突入電流保護なので、AC波形が最大振幅時にコンセントに差した時に各部品が耐えられれば。
NTCサーミスタは一度温まると、次に接続したら突入電流保護が利かなくなるので、微妙なところですねー。
Kirin さん
突入電流保護ということで、なるほど安全対策をしないといけないのですね、AC波形が最大振幅時の部品の耐圧等のことでしょうか、10Ωであれば常時発熱ということはないと思いますので、付けておいたほうが無難ですよね、NTCサーミスタですか、NTCサーミスタは、「温度が上がると抵抗値が下がる電子部品」と説明がありましたが、この場合どのように使用するのですか？
IKUZOさん
R2(10Ω)の所をNTCサーミスタに置き換えるだけです。 例えば、常温で10Ωで、電流が流れて温まると0.1Ωとかになります。
突入電流制御用NTCとしてムラタとかTDKとか各種ラインナップがあるようです。
わかりました、電源ＯＮ時の突入電流を緩和するため抵抗値があるが、負荷がかかると抵抗値が減り、そのものの存在を少しの消費に切り替わる、すみません言葉にするのが難しくて、仕組みはご説明で理解できました
NTCサーミスタですが、装置が接続されていない時の状態は冷たいので抵抗が大きく、抵抗が大きいために電圧が加わった後、自己発熱によって抵抗値を下げます。一方コンデンサですが装置が接続されていない時は電荷がほぼゼロなため接続直後って電流をドン！（今流行の爆発の音ではないです）と流せちゃう訳です。それに対して固定値の抵抗だと常時抵抗値が同じです。NTCサーミスタに変更すれば動作後の抵抗値は小さい値になります。固定値の抵抗だと最初にドン！と流れる電流を制限する値で保証するわけですから抵抗値が大きくなってしまいます。
でも、NTCサーミスタの温度が高い状態でコンデンサの電荷が抜けた後に再接続すると抵抗値が低いままなので熱設計が悪いと役立たずになります。あと、経年劣化で煤ける代表選手です！FA業界なんかだとモータを駆動させるため整流後のDCバスに容量の大きいコンデンサがぶら下がりますが直列にコンデンサ充電用の抵抗がついて、その抵抗に並列接続されたリレー回路をコンデンサ電圧を監視して、充電完了後にリレー回路を駆動して抵抗をバイパスすることで抵抗による損失をなくしています。
NTCサーミスタの注意点が良くわかりました、Kirin さんも指摘されていましたが、NTCサーミスタが温まっていた場合の動作の考慮が必要ということですね、経年劣化もしやすいこと、FAの場合NTCサーミスタの代わりに抵抗とリレーが使用されているということで、なるほどと思いました
まだ半導体でできた定電流スイッチング素子は開発されていないようですね、その代わりに見受けられるのがコンデンサーと抵抗に負荷を持たせた添付のような回路が主流のようですね、アナログの定電流ダイードというのは熱的にはどうなんでしょう？
定電流ダイオードは、入力電圧が高くなると抵抗値が大きくなるので、100Vを入れると10Wくらいの発熱になるかもです^^;
10Wくらいの発熱、そうですね、アナログ的動作ですので、最悪5mAでも可能とは思うのですが、なにかSCRと組み合わせて定電流スイッチングみたいなものができればと思うのですが。
Kirin さんの回路で重要な役割の箇所がありました4個のゼナーダイオードですね、これ４個で熱を分散させているのでしょう、１個当たり5.5Vでしょうか、しかも両波整流になっている、工夫が見られますね
4個使っているのは単一部品の故障対策(PSE)ですね。 コンデンサが入っているのでそんなに電流も流れませんから、熱量的には1個にしても大丈夫です。 フィルムコンデンサも5uFを1個にしてもいいんですけどねー。
そうだったのですか、私の勘違いだったのですねゼナーダイオードではなくて故障対策部品(PSE)だったのですね、ところで故障対策部品(PSE)とはネット検索してもそれらしい答えが見当たらないのですが、どんな部品なんですか？
SCRの駆動ですが、フォトトライアップを使ってトリガをかけるようにして電源は例えば菅野電機研究所PK06016のようなトランスで絶縁して実現したほうが良いように思えてきます。AC100Vの位相検出も必要なんでしょうか？トランスの二次側はAC波形なのでダイオード整流回路の手前で検出できると思います。
※燃えるの怖いですから・・・
www.suganodenki.co.jp/products_pk06016.htm
トランスですよね、菅野電機から探していただきありがとうございます、しかしダイソーの充電アダプターのトランスは小さいですよね、中国のトランスメーカは目の付け所がいいですよねー、山水電気も同じようなことをしてたら、倒れずに済んだのかもしれませんねー、このマイコン電源では単にDCが出れば良いので位相などの心配はしていません、ただ、マイコンポートからトランジスタを駆動してトライアックでON/OFFすることはしますので、電源のホットから引き出します、ただ良く考えるとフォトトライアックでないといけないのかもしれません、あるいはフォトカプラ?
鈍いものですから、今気が付きましたゼナーダイオードはたぶんゼナーダイオードなのでしょうね、故障対策部品(PSE)の役割として入れているので、電圧安定化とは関係ないです、ということのようですね。
ツェナーがないと5uFのコンデンサのチャージが抜けないので、必要は必要です。あと3端子の過電圧対策をかねて10V付近でクリップさせる目的もありますね。最終的には仕様にあった構成にカスタマイズしていただければと思います。消費電流が大きく変化する機器(スタンバイ時など)だとツェナーに発熱があるので、注意は必要ですけれども。
なるほど、そこまで理解していませんでした、詳しい説明をありがとうございます、コンデンサのチャージについては数か月前に同じような取り違えをしたことを思い出しました。
回路図等教えてくださりありがとうございます「PSEを取ったことはあります」と述べておられますがその費用はどれぐらいなのか教えてはいただけませんか？
1発で取得できると仮定して、電気用品によって30万～80万くらいを見ておけばいいんじゃないんでしょうかね。 はじめてのPSEだと何度やっても落ちるケースや、PSE対象外のケースもあるので、経済産業省とかコンサル屋さんを上手く使うのがいいと思いますよ。 コンサル屋さんは有料ですけれども、お役所への相談はタダで確実なので、どんどんお役人さんを使っちゃいましょう！
教えていただいてありがとうございます、80万くらいで納得しました、客先に話してみます、「お役所への相談」は一度してみたいと思います。
趣味のアマチュア無線でもいろいろと親身に相談にのってくれて有効な情報をくれるのは総合通信局の担当者なんです。コンサルや認証代理業者は報酬分の働きがありますが、公益法人や一般法人などの事務局は門前払いがほとんどでお金をとられるだけでまったく役に立ちません。少し勉強しておく必要がありますが、最初に役所に相談するのは良い選択だと思います。経済産業省の現場には期待でそうです。