三端子レギュレータの焼損について

質問

皆様のお知恵をお借りしたく、質問させていただきます。

三端子レギュレータが焼損してしまいました。
入力端子での焼損です。
このような場合の原因として考えられることとして、出力側での過電流で入力端子の焼損は考えられるのでしょうか？
もし、出力側の要因ではなく入力側だとしたら、どのような原因が考えられますでしょうか？

どうかよろしくお願いします。

回答No.5

esezou

jari221さん、こんにちは。
「消費電力４００ｍAの機械」
一般に消費電流＝定常電流（ＤＣ）と理解します。
一般論として、ピーク電流は、定常電流の２ないし３倍とります（インダクタを使わない場合）。
事実、手元にある機器は、定常時０．２Ａですが、起動時ピークで０．８Ａ流れます（インダクタ含む）。
機器を設計したら、ピーク電流を測るのは、基本中の基本、そのために（リミッタ付き）実験電源があるのです。

そうでなくとも、電源機器は定格いっぱいの設計をしてはなりません。
安全係数（ディレーティング）は、０．５以上とるべきです。
今回の場合、レギュレータの定格は、２Ａ以上が普通の設計でしょう。

追実験結果をお待ちしてます。

５Ｗ弱の電力に対する放熱はどのようにされていますか。
＃情報は全て出す

お礼

esezouさん、返答が遅くなって大変申し訳ありませんでした。
補足が、一回の回答につき1度しか使用できないことも知りませんでしたので、お礼欄を使用して今回調べたことをお知らせします。

まず、機器への電流を計測してみました。
　　+12V系の機器接続コネクタ部分でmax200ｍA(突入電流)、通常20mA
それから、焼損したレギュレータを交換して、そのレギュレータの電流を計測してみました。
　　レギュレータ出力端子部分でmax360mA(突入電流)、通常50mA

-12V系も機器内部の回路は-12V系と一緒ですからmax200mA、通常20mAと考えられます。
そうすると、最初に言った消費電力ですが、単位がmAなのはおかしな話で、誤植ではないか、と思われます。
これをmWと解釈すると、40mA×12V＝480mWで、大体、数値としては合いますね。

ですから、電源供給としては、余裕のある数値だと思います。

あと、補足で書いたフィルターの短絡ですが、これもそのフィルターをつけたままテストしましたが、レギュレータの保護回路が働いて、電流は流れませんでした。
ショートしたフィルターを正常なフィルターに戻すと、レギュレータは壊れておらず、上記の数値を出しました。

こうなると、なぜレギュレータが焼けてしまったのか、理由がわからなくなってしまいました。

補足

お返事ありがとうございます。

今日は、接続する機器が手配が出来ずに、接続試験が出来ませんでした。
試験は週明けの月曜日になります。
機器の回路図は手に入りましたので、調べてみました。

接続する機器は、電源として±12Vを使用しています。
その電源をレギュレータでそれぞれ±５Vに変換して使用してます。
その後の回路は
+5V　━━　可変抵抗　━━　-5V
　　　　　　　　　｜
　　　　　　　　　｜
　　　　　　　　　出力　
この回路が7個並列に接続されています。
回路自体は非常に単純な機械です。

前回の補足で消費電力が400mAということでしたが、電源が±の二系統ですから、+12V系統では概算で半分の200mAと計算するのは間違いでしょうか？

あと、ICの交換は行ってみたのですが、交換後に接続機器のコネクタ部分で出力電圧を測定したところ、出力がありませんでした。
調べたところ、レギュレータの出力と端子の間に、フィルターがあるのですが、そのフィルターの入出力端子とGND間でショートしていました。

＋21V　━━　レギュレータ　━━　フィルター　━━　+12V端子

フィルターを基板から外して入力と出力を短絡してテストしたところ、電圧は正常に出力されるようになりました。

フィルターの内部回路は以下のとおりです。

入力　━━━コイル━━━コイル━━━　出力
　　　　　　　　　　｜
　　　　　　　　　　｜
　　　　　　　　コンデンサ
　　　　　　　　　　｜
　　　　　　　　　　｜
　　　　　　　　　　GND

フィルターは、IC交換前から壊れていたのかは不明です。
フィルターの定格電圧は5Vdc,定格電流150mAdcです。
レギュレータの損傷とフィルターの損傷に因果関係はあると思いますが、どちらが先かを判断するのは、難しいでしょうか？

放熱に関しては下記のお答え頂いた方への補足内容に記入してあります。