フリーサーキット　　コンデンサー急速放電回路 011 　「フリー・ソフト」という無料のソフトウェアがある。 　「フリー・サーキット」という無料の電気回路があってもいいじゃないか。・・・・ということです・・・ コンデンサー急速放電回路 　「直流電源ユニット」を内蔵する機器のメンテナンス等で、負荷を取り外すときに電源ユニットの出力電圧が下がるのを しばらく待つことがある。　直流電源ユニット内部で放電されても、出力電圧が高く出力側のコンデンサー「Ｃ」の容量が 大きい場合は、数分から機器によっては数十分もかかる。 この待ち時間を短くする為に下図（青線）の「コンデンサー急速放電回路」が良い働きをする。 （急速放電が不必要であれば、「リレーＡ」をリレーソケットから抜くだけでよい。） 注意 　・電源ユニットがスイッチング方式の場合は、この回路のままでは使えない。電源スイッチを切っても、ある期間出力さ れ続ける。　（出力電圧を安定化するスイッチング電源の出力段のコンデンサー容量は小さい。） 　・出力電圧が直流１００Ｖを越えるような場合は、電源スイッチを入れた時に出力電圧をリレーＡで遮断する際のアーク 放電の発生には特に注意しなければならない。（その場合の回避策は、このページの最下部。） 　 「コンデンサー急速放電回路」の部分は図の青線部分である。 部品 記号  例　（ 条件：電源=200V、出力直流電圧=80V、Ｃ=0.02F ） リレー Ａ AC200V用 （接点は直流遮断に優れた物にするとよい。） Ｂ DC24V用 内部抵抗650Ω、OFFになる電圧は約3.4V（リレーによって異なる為、実験が必要） 抵抗 Ｒ１ 250Ω10W コンデンサー容量によって100Ω〜300Ω、50W〜5W Ｒ２ 2.2KΩ2W リレーＢの動作を決定する。　2.2Kでは出力電圧が15V位でリレーＢがOFFになる。 Ｒ３ 100Ω3W コンデンサー容量によって20Ω〜100Ω、20W〜2W 　 電源ユニット内部で放電され出力電圧が2V以下になるのに１０分程掛かっていたが、この急速放電 回路を追加後は15秒程度になった。 「Ｒ１」を100Ωにしてそれだけで放電させてもいいのだが、放電開始時の電流が大きいため短時間 ではあるが発熱量が極めて大きくなり、それによって許容電力の大きい抵抗が必要となる。 詳しい解説 電源スイッチを入れたとき �@ 「リレーＡ」がＯＮになり、Ｒ１以降の「放電回路」は遮断される。 �A 「直流電源ユニット」の出力電圧が上がり「負荷」に供給される。 電源スイッチを切ったとき（下図の放電曲線を参照） �B 「リレーＡ」がＯＦＦになる。（出力電圧は100％） 　　「Ｒ１」で放電開始。　「Ｒ２」を通し「リレーＢ」がＯＮで「Ｒ３」は遮断される。 　　（Ｒ１に流れる放電開始時の電流は0.32Aで、そのときの電力は瞬間25.6W。） �C Ｒ１の放電で徐々に電圧が下がる。 �D ＯＮ状態を保っている「リレーＢ」がＯＦＦになり、「Ｒ３」による放電が始まる。 �E 出力電圧は限りなく0Vに近づく。 放電曲線　（ 条件：出力直流電圧=80V、Ｃ=0.02F、Ｒ１=250Ω、Ｒ２=2.2KΩ、Ｒ３=100Ω ） 縦軸：Vc出力電圧［V］、縦軸：Ｔ時間［秒］ 250Ωのみで放電の時定数は５秒、「リレーＢ」がＯＦＦになり100Ωが加わると約1.43秒に加速する。 ［時定数の説明］ 　このグラフで分かり易く説明します。　「時定数５秒」ということは、放電開始時の８０Ｖの点は５秒後の０Ｖに向って 真っ直ぐ降下しようします。　１秒後の６５Ｖの点は、５秒後（最初から６秒後）の０Ｖに向って、また更に１秒後の５３ Ｖの点は、そこから５秒後（最初から７秒後）の０Ｖに向って真っ直ぐ降下しようとします。 つまり、どの電圧でもたえず５秒後の０Ｖを目指して進みます。　従ってグラフは曲線になり、０Ｖに限りなく近づく。 　時定数［sec］ ＝ コンデンサー容量［Ｆ］ × 抵抗値［Ω］ 出力電圧が直流１００Ｖを越えるような場合、リレーＡで遮断する際のアーク放電が・・・・ 　　回避策として次の回路はどうか？ 　　考え方としては、Ｃ１でリレー接点Ａにかかる電圧を下げてやる、というものだ。 　　出力電圧１２０Ｖとして、Ｒ１=２００Ω、Ｃ１=２００μＦ、Ｒ３=５０Ω（Ｒ３はＣ１放電時の電流制限用にもなる。） 　　この場合の時定数は、Ｒ１とＣ１だけで考えると４０ｍｓ。　Ｒ３と接点Ａの動作を計算に入れると長くなる。 　　Ｃ１は、電源スイッチを入れた時から接点Ａが切れ始めるまでは、Ｒ１とＲ３によって徐々に上がり始めた 　　電圧の最高２０％で充電する。　接点Ａが切れたら出力電圧をＲ１を通しただけで充電する。 　　 　　小型リレーの遮断動作時間は約１０〜２０ｍｓだから、この辺の値で十分実用になるはずだ。 　　　（Ｃ１の手持ちが無い為、実験不可能だ〜　　どうも、あやしい・・・か？☆●■？　実験やるべし！） 更に、上の回路を一部変更し次の放電回路にしてみた。 この回路は見ての通り、直流電源ユニットの出力に追加するでけでよい。 【実際の値の例】 各部品 リレーＡ 内部抵抗 Ｒ２ Ｒ１ Ｒ３ Ｃ１ 電源ユニット の出力電圧 24〜26Ｖ DC24V用 1.09kΩ 0Ω 電源ユニット内コンデンサ「Ｃ」の容量、 また負荷で消費される容量等を考慮し、 放電特性を決定する。 26〜29Ｖ 91Ω 29〜32Ｖ 220Ω 32〜35Ｖ 360Ω 35〜38Ｖ 510Ω 38〜42Ｖ 640Ω (620+20) 42〜46Ｖ 820Ω 46〜51Ｖ DC48V用 4.35kΩ 0Ω 51〜56Ｖ 270Ω 56〜61Ｖ 730Ω (680+51) 61〜68Ｖ 1.2kΩ 68〜75Ｖ 1.8kΩ 75〜82Ｖ 2.2kΩ 82〜90Ｖ 2.5kΩ （2.4k+100） 90〜110Ｖ DC100V用 18.87kΩ 0Ω 100Ω （20〜30W） または 200Ω20Wを 2個パラレル 51Ω （5〜10W） 220μF 110〜120Ｖ DC110V用 22.83kΩ 0Ω 120〜135Ｖ 2kΩ 通常の直流遮断は、リレーの接点を直列に接続して行う。 小型４ｃ接点リレーの場合、大きく分けて次の二種類の接続方法が考えられ る。　それぞれの接点で遮断する電圧は同じになるが、隣接する可動接点・ 固定接点の電位差は異なる。 隣との電位差は低い方が良い。 また暇が出来たら何か追加します。 　 フリーサーキットMenu 接点の基本　　電気の基本　　基本論理回路　　フリップ・フロップ回路　　3to8デコーダ、4to16デコーダ ７セグメント　　加算器　　放した時にON　　繰返し運動　　自己保持リレーをタイマで切る　　放電回路 ダブルタイマー（フリッカ回路）　　シフト・カウンタ回路　　アップ・ダウン・カウンタ回路　　バイナリーカウンタ回路 シフトレジスター回路　　ワンショット回路とエッジ検出回路　　チャタリング防止回路　　スナバ回路　　 リレー・タイミング・テスター回路　　コインで設定時間だけ機械を動かす（自動販売機）回路　　エレベーター回路 設定時間内動作をチェック　　マルチバイブレータ回路　　ＦＭ変調回路、ＦＭ復調回路　　切り換えリレー回路 エラーチェック回路　　ＢＣＤ４桁ＩＣコンパレータ回路　　2chオシロスコープを8chロジックスコープ　　 設定時間でモーターを反転（正逆転）させるＩＣ回路　　電子ストップウォッチ回路 電源装置　　3路4路スイッチ　　攪拌機制御盤全回路図（パーツリスト付き）　　 　見て下さい → 売ります・譲ります・買って下さい Tsystem Menu　>　フリーサーキットMenu　>　 コンデンサー放電回路 　　　　 (C)2004.6　TSYSTEM 竹本システム TEL0573-79-0010 FAX0573-79-0011