最大入力電流と温度の関係について

質問

最近、ブラシレスモータとホールセンサについて勉強しています。
先日、旭化成のホール素子のサイトを見ている時に疑問に思ったのですが、
http://www.asahi-kasei.co.jp/ake/jp/product/hall/file/Howtouse_e.pdf
の1ページ目一番下にある最大入力電流値と温度の関係のグラフの意味がよく分かりません。
分からない点：
(1)40℃～110℃までの計算式(理論式)は？
　恐らく参考書等に載ってそうなのですが、見つけれません。
(2)なぜ、－40℃～40℃までは横一直線なのでしょう？
　(1)含めて、40℃という変化点はここの製品での事だと思うのですが...
(3)－40℃、110℃で0mAになるのはなぜでしょう？
(4)最大入力値(ここの例でいくと20mA)を守れば、極端な話何V掛けても良いのですか？
　 (もちろん、常識の範囲内です)
旭化成に直接質問しようかと思いましたが、個人的な質問なので相手にしてくれなさそうですし、
理論的なところ(計算式やなぜそうなるのか等)が知りたいと思ってます。
直接この場で教えていただけるのもありがたいですし、このあたりの事が分かるような
参考書等があれば何か紹介していただけると大変うれしいです。
電気電子の知識が殆ど無いのでどこまで理解できるか分かりませんが、よろしくお願いします。

回答No.3

foobar

最大電流20mAなど
計算してだすというよりも、最初に仕様（その範囲内なら問題が生じないこと）として電流範囲を決めて（とはいっても、その際にも「実現できる仕様であること」という制約はもちろんつきますが）、それを満足するように設計および製造されている、と捉えるべきかと思います。
（もちろん、設計製造するためにはそれなりのバックデータ（実験結果や理論計算結果など）は必要ですが。）

お礼

なるほど。
やはり計算して出てくるようなものではないという事ですね。
ありがとうございました。

回答No.2

hs001120

基本的に、
「この範囲外で使用しないで下さい、
もし使用して壊れたり、正しい値が得られなくてもメーカー側は責任を持てません。
もしお客さまにとって必要な条件が合わないのであれば、この商品をお選びにならないで下さい
」
という、条件の提示です。

理論的な、理論的な限度ギリギリの性能限界ではなく、
責任分界条件の提示である事に注意する必要があります。

>(1)40℃～110℃までの計算式(理論式)は？
40℃では20mAまで、110℃では10mAまで、間をつないだ線を、責任分界条件として提示
>(2)なぜ、－40℃～40℃までは横一直線なのでしょう？
40℃以下でも20mAが上限という、責任分界条件の提示です。
(基本的に20mAが上限だが、40℃以上なら電流上限の値が下がる。と考えて下さい)
>(3)－40℃、110℃で0mAになるのはなぜでしょう？
－40℃を下回った、また110℃を越えた環境で使わないでください。という意思表示です。
>極端な話何V掛けても良いのですか？
オームの法則により、抵抗値の範囲(下限)と電流値上限条件から自ずと決まってしまいます。

また、2ページ目の「最大入力電圧」条件と必ずしも一致しませんが
理論的な、理論的な限度ギリギリの性能限界ではなく、
条件の提示ですので問題ありません。

お礼

理論的なグラフというより、メーカーでいろいろと試験した結果の条件がこうですよ、という感じなのでしょうかね。
ご回答ありがとうございました。

回答No.1

foobar

考え方としては、
質問2.に相当する最大電流20mAが（素子自体の設計値として）最初に決まって、
次に、温度が高い環境下では放熱の低下により（チップ内の許容温度にいたるまでの）許容発熱が下がるので、その分最大電流を下げる必要が出てくる(質問1の領域）。で、110度では許容できる発熱量が0（ということはチップ内部の動作上限温度が110度）になって、最大電流が0．
また低温側では、素子の使用温度下限がー40度なので、-40度以下では電流は0（使用できいない）
となっているかと思います。

最大電流を守る範囲内だと、かかる電圧は、素子の抵抗＊最大電流　以下に収まるかと思います。（それ以上の電圧をかけると、最大電流を超えてしまう。）

お礼

ご回答、ありがとうございます。教えていただいた内容は理解できました。
ただ、ここでさらなる疑問が出てきました。
最大電流値(ここでは20mAですが)とは何か計算式で出すのでしょうか？
それとも、試験の結果出てくるものなのでしょうか？

質問4はhs001120さんも教えていただいたようにオームの法則ですね。