整流器について

質問

交流から直流に変換する場合、一般的に整流器をつかうという認識でいたのですが、先日、ある設備の電気回路図を見ると動力電源から制御電源へ電流を送る際、ACからDCにパワーサプライを経由して落としてました。
また、交流から直流へ変換するばあい、その他にもコンバーターもよく聞きますし、実際、いろいろな機器が存在しているようです。
それぞれがどのような役割を果たしているのか、わかりやすくおしえていただけませんでしょうか？
よろしくお願いします。

回答No.6

noname#101110 · ベストアンサー

仰るご質問の正確な内容が分かりにくいのですが、「いろいろな機器が存在し、それぞれがどのような役割を果たしているのか？」という文に着目すれば、上記の文中にある「整流器」、「パラーサプライ」、「コンバーター」という言葉が抽出できます。しかし、「実際、いろいろな機器が存在しているようです」という文は、「また、交流から直流へ変換する場合」に用いる「その他コンバーター」以外の同種の目的に用いる別の機器、という解釈も可能です。
しかし、ご質問の４行目の「また」という副詞からの文が前の文とどういう関係になっているかを考えた場合、
、「また、交流から直流へ変換--」は、「直流から交流へ--」と書かれるつもりだったのではないか？とも考えられますが、この場合はコンバーターというより、「インバーター」と言うほうが正確なので、これは深読みということで考えないことにします。

そこで、回答ですが、「整流器」は現在殆ど半導体のダイオードが使われています。これは一方方向へしか電流を流さない素子であり、交流回路にブリッジを作る形で出力側に脈流を形成します。これだけでも直流に近い１方行の電流になったことで、このまま使用することもあるのですが、電流電圧の変化が激しいので、これにコンデンサと抵抗、あるいはコイル抵抗などからなる平滑回路を通してなめらかな直流にします。ＡＣ→ＤＣ回路はこれが基本ですが、このほかに、電圧を変化させる必要がある場合は前段階にトランスを置いて予め下げたりします。パワーサプライというのはこの３つの機能がパックになったものですが、多くの場合トランスがスペースの大部分を占めています。最近のコンパクトになったものは「スイッチング・パワーサプライ」といって、更に前段階でダイオード回路によって周波数を高く上げておき、トランスを小さいものにして小型化を追求したものです。コンバーターとはこれらの「パワーサプライ」を含めて、ＤＣ２４Ｖから同じＤＣ１２Ｖへ変換するなどＤＣ→ＤＣの機能のものを言う場合が多いです。

回答No.5

lumiheart

既に色々と回答が出ていますが
概ねコストパフォーマンスとスペース効率で決まります

１　トランス＋ブリッジダイオード＋電解コンデンサ＋作業工賃
２　スイッチング電源＋作業工賃

太古の昔はスイッチング電源は高価でしたが近年は安価になりました

家電品とかでベルトコンベアで生産する製品なら
部品単価と人件費の比率は変わりますので一概には言えませんが

一品物かせいぜい１０品物の制御盤の場合は人件費の方が遥かに高い
スイッチング電源は機器単体は高価ですが人件費は安い

要するに電源品質も悪くスペース効率も悪く人件費も高くなる
トランス＋ブリッジを採用する理由は少ない

回答No.4

KEN_2

質問の機器が計装盤など電力制御盤系の系統図で疑問を持たれていると推定し回答します。
＞ある設備の・・・・回路図を見ると動力電源から制御電源へ・・・・

まず、直流電源を必要とする機器は、内部で必要な電源電圧・消費電流・電圧安定度に対して要求が異なってきます。
通常ＤＣ２４Ｖ±２０％/＊＊Ａ、ＤＣ１２Ｖ～４８Ｖなどと記載されています。
１．リレーでの簡単なシーケンス制御の機器の場合
２．機器の内部で安定化電源を実装されている場合
３．機器にマイコンなどを搭載し、出力に大出力を供給する場合
＊上から順に整流器だけのＤＣ電源から、簡易型定電圧・コンバータ利用などと高度な電源が要求となります。

よって、使用される機器の供給電源の要求により決定されると考えてください。

回答No.3

yamame17gou

負荷が整流だけで良い器具の場合はダイオードを単体部品として使いますので当然、図面にシンボルが表示されます。
加えて平滑等も必要な負荷なら電解コンデンサ等も記入されます。
市販電源採用がトータルで効果的な場合は□等で囲んだ装置で表す為、機能的表示がなされずご質問の状況に符号します。
本来、ランプ、コイル物（モータ、クラッチ、ブレーキ、リレー）等の負荷一定回路で特に定電圧不要、整流だけで使えるものに過剰な電源を採用している時代背景も感じます。

回答No.2

A88No8

こんにちは
質問者さんの意図に合うかどうか判らないですが、使用する機器がどのような電源を必要とするかで必要とされる機器が選ばれます。
　整流の必要のない交流モーターは、回転数（トルク）を制御する必要がない。整流が不要。回転数（トルク）を制御する直流モーターは多少の電圧変動（リップル程度）があっても問題がないので簡単な整流回路。電子回路によって制御を行う制御電源は（電子回路指定の品質、安定度を持つ）パワーサプライを選ぶといったところでしょう。
　外してたら、ごめんなさい。

回答No.1

bkbkb

整流器単体で電圧や電流などの制御や、効率、出力の不安定さなどいろいろな面であまりよくありません。
そこでパワーサプライというかスイッチング電源（直流安定化電源）を使用して、直流に変換しています。
もちろんそのパワーサプライの内部では整流器（ダイオード）は使用していますよ。
直流から交流へ変換する場合はコンバータというかインバータを使います。
役割と言えば、そのまま直流の電源から交流の電源を作りだすための装置です。
直流から交流には整流器単体で済む、みたいな簡単な変換の仕方はできないので、そのような物を使うのです。

質問が漠然としていて細かく答えにくいのですが、具体的にはどのような疑問なのでしょうか。