直流で変圧する場合には、ONとOFFを高速に切り替える事により電圧を平滑化させるといった方式があります。 直流(DC)のまとめ.
わかりやすくを目指します 発電所で作られた電気は交流電力で送られています。一般家庭に送られてくるまでには、変圧器で送電や配電の途中で電圧を上げたり下げたりしています。交流の電圧を昇圧したり、降圧したりするための電気機器が「強電」で使われている変圧器は、電柱の上にある柱上変圧器などがあります。柱上変圧器は6000Vなどの高圧を、家庭で使うような100Vや200Vに変圧している。変圧器は「弱電」の電気回路にも、とても多く使われています。電気製品などは、交流のコンセントから電源を得ていますが、電気製品の中に小さな変圧器（トランスといいます。）を使って電圧を下げて使っています。洗濯機のモーターなどは、交流のままで使いますが、電気製品の多くは中で電圧を下げてから、「直流」にして使っています。目次図は電磁誘導により、コイルに誘導電流が発生する仕組みを表しています。磁石を出し入れすることにより、コイルが受ける磁界の強さが変化しています。この磁界の強さが変化することにより、コイルにここで、変圧器を考え見ましょう。２．変圧器の原理図になります。上の２つの図を比較すると、次のようになります。●電磁誘導の説明図の、誘導起電力が発生するコイルを、変圧器の二次コイルと見ることができます。●変圧器では一次コイルを交流電源に接続することで、磁界の大きさが変化します。この現象は電磁誘導の説明図の、磁石の出し入れによる磁界の変化と同じことになります。相互誘導作用とは変圧器は相互誘導作用により、二次側のコイルに起電力を発生することができます。二次コイルに発生する起電力の大きさは、二次コイルの巻数に比例します。つまり、二次コイルの巻き数を変えることにより、取り出す電圧の大きさを自由に調整できることになります。これが上の図で説明すると、一次コイルの巻数を \(N_1\)、二次コイルの巻数 \(N_2\) とした場合一次コイルに \(E_1\) の電圧を加えると、二次コイルに \(E_2\) の電圧が発生します。電圧 \(E_1、E_2\)の大きさは、一次コイル、二次コイルそれぞれの巻数に\(\cfrac{E_1}{E_2}=\cfrac{N_1}{N_2}\)\(E_2=\cfrac{N_2}{N_1}E_1\)電流 \(I_1、I_2\)の大きさは、一次コイル、二次コイルそれぞれの巻数に\(\cfrac{I_1}{I_2}=\cfrac{N_2}{N_1}\)\(I_2=\cfrac{N_1}{N_2}I_1\)ただし、電力は一定ですから、次の式が成立します。\(\cfrac{E_1}{E_2}\)＝\(\cfrac{N_1}{N_2}\)＝\(\cfrac{I_2}{I_1}\)\(E_1I_1=E_2I_2\) [VA] 一般に電子機器は直流で動作しています。これは身の回りにあるスマートフォンやパソコン、テレビや冷蔵庫、エアコンといった家電製品から、自動車の車載機器や工場内部で稼働している製造ロボットまで共通しています。ただし、これらの電子機器はそれぞれ動作する電圧が異なります。それだけではなく、一つの電子機器の内部でも、回路によって必要な電圧が異なります。ですので、例えばコンセントの交流を直流に変換するだけではなく、必要な電圧に変換して回路に提供する必要があります。では安定した直流電圧を得る方法を紹介しましょう。電力会社の系統からやって来る交流電源を直流電源に変換するには、トランスで電圧を変換し、その後整流回路で交流から直流へと変換します。ただし整流回路からの出力は正弦波の形になっていて電圧の変動がありますので、これを安定した直流電源に変換するため、さらに平滑回路を通す必要があります。基本的な流れは図の通りですが、完全に安定した直流電圧を得ることはできません。そこで商用電源から安定した直流電圧を取り出すためにさらに手を入れる必要があり、その方法は2つあります。一つはリニア電源で、もう一つはスイッチング電源です。1つ目はリニア電源です。この方法では商用電源から取り出した非安定な直流電圧を基準電圧と比較しながら、抵抗器を使って余分な電圧を除去して安定化させます。もう1つがスイッチング電源です。この方法では抵抗器を使わず、商用電源から取り出した非安定な直流電圧を基準電圧と比較しながら、スイッチング回路、高周波トランス、整流回路、平滑回路などを使って、パルス幅を変化させて安定させていきます。抵抗器を使わない分、熱の発生は抑えられますが、ノイズの発生がありますので、このノイズを取りのぞく必要が出てきます。先にも紹介したとおり、リニア電源は交流電源から余分な電圧を取りのぞきながら直流電源を作る方法です。ですから元の電圧よりも低い電圧しか得ることはできません。シャントレギュレータは抵抗器（R1）と定電圧ダイオード（ZD）としてのツェナーダイオードを並列に接続して構成されています。出力の直流電圧が変化した場合、シャントレギュレータでは電圧を安定させるため、最初に抵抗器で出力したい電圧に変換を行い、出て来た電流を出力したい電流と、余剰電流とに分解します。余剰電流は定電圧ダイオード側に流れる様にし、ここで熱として消費するのです。入力電圧が変動した場合は、抵抗器から出てくる電流値が変動するため、定電圧ダイオードの抵抗値を可変とすることで、出力電流値を一定にすることで安定化を図ります。一方、シリーズレギュレータでは電流はエネルギー変換素子であるトランジスタ（Tr）を経由して流れます。このトランジスタ部分で変動する電圧を一定に保つのですが、出力側に対してトランジスタを直列に接続するためシリーズレギュレータと呼ばれます。シリーズレギュレータはシャントレギュレータと比較するとノイズやリップルが小さく安定するというメリットがあります。いずれにせよ、リニア電源は回路構成が簡単ですので、発熱を伴うというデメリットはありますが、安価に直流電圧を作ることができます。リニア電源の「構造は簡単だけど発熱量が大きい」という問題点を解消するために生み出されました。構造としてはトランス（2つのコイル）を使うことで電磁誘導を使い、これによって商用電源の周波数よりも高い周波数に電圧変換を行います。これはスイッチ（S）を開閉することにより電流をパルス状することで行います。このパルスを作る方法としてPWM（パルス幅変調）とPFM（パルス周波数変調）とがあります。PWMは周波数を一定にしたまま、直流電圧の大きさに応じてパルス幅を変えて制御する方法です。出力電圧に対してリップルが小さいという特徴がありますが、消費電力は大きくなります。また負荷に対して応答性が高いという特徴もあります。チョッパ方式は、最初に非安定な直流電圧を、商用電交流圧よりもはるかに高い周波数である数十kHz～数MHzのパルスの交流電圧（高周波）に変換します。電源をスイッチングし切っていくことから「チョッパ方式」の名が付けられました。松定プレシジョンはリニア電源とスイッチング電源を幅広く取り扱っております。直流安定化電源リニア電源スイッチング電源c2003-2020 MATSUSADA PRECISION Inc. ALL RIGHTS RESERVED.
直流のポイント. 柱上変圧器は6000vなどの高圧を、家庭で使うような100vや200vに変圧している。 変圧器は「弱電」の電気回路にも、とても多く使われています。 電気製品などは、交流のコンセントから電源を得ていますが、電気製品の中に小さな変圧器（トランスといいます。 交流からそのまま直流に変換するだけだと、電圧の変動が回路の動作が不安定になりますので、安定した電圧への変換が不可欠です。 交流から安定した直流への変換. 面白回路にも出会えた！ 壊れた扇風機の制御回路を考察 なぜ？ 放置されてしまった低レベルな設計ミス 交流を直流に変換する「ac-dc電源」のきほん いまさら聞けないジャイロセンサー入門 いまさら聞けない加速度センサ入門 9vの直流の電圧があってこれをを降下させてまずは5vの電源を作る、、、このとき電圧を変えるなら何度も出てきた分圧が便利そうです。 たとえば4KΩと5KΩで分圧すると こんな回路になります。 これでa点とグランドを引き出せば、何度も出てきた分圧で5vです。 この電源に機器を接続.
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