抵抗値の計算

質問

抵抗値の計算

２４Vの鉛蓄電池から，DCDCコンバータにより１２Vへと変換して，平均消費電力１２W，最大消費電力１８Wのカメラに電源を供給したいのですが，鉛蓄電池とDCDCコンバータの間に抵抗をはさまないとうまく作動しませんでした．

そこで18Ωの抵抗を接続して検証したところ，抵抗が焦げ臭くなってしまいました．
抵抗値が適切でないのが原因であるのは分かるのですが，どの値の抵抗を選べばよいかよくわかりません．

計算方法含め，アドバイス等ありましたらよろしくお願いいたします．

回答No.2

KEN_2 · ベストアンサー

18Ωの抵抗は何Ｗの電力を使っておられますか？
単純に計算して、12Wから20Wの電力を消費しますので、２倍の40Wから50W程度の電力容量の抵抗を使わないと18Ωの抵抗は焼損してしまいます。
過去の質問から下記のSW電源の12V固定で使用しておられると思います。

４～２５Ｖ（最大５Ａ）可変スイッチング定電圧電源キット ← 12V固定動作
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gK-02190/

18Ωの抵抗値では値が大き過ぎるので、適切な抵抗値の求め方を検討してみます。
DCDCコンバータの仕様から直流入力電圧は40Vmax、36Vtyp問題無い入力電圧なのですが・・・
1Ωから2Ωの10W程度の抵抗を使用すれば、安定動作するのではと推定します。

ここは、抵抗で入力電圧を低下させ、KIC-125 が起動不能になっていると判断して
１．DCDCコンバータの仕様より、入力電圧は出力電圧＋3V以上加えなければならない。
２．DC24Vの鉛蓄電池では、動作しない（起動しない）組合わせの鉛蓄電池がある。
３．上記より3Vから7Vの電圧を抵抗で電圧降下させる方法を検討する。
４．KIC-125 の効率はカタログから90％を使用する。

7Vの電圧降下の抵抗値は、（効率90％時）
１．12W消費時：R=7V/12W/12V/0.9　より　7V/1.11A　6.3Ω→6.2Ω　
２．18W消費時：R=7V/18W/12V/0.9　より　7V/1.67A　4.2Ω→4Ω
　＊最大消費電力時に電圧低下するので、4Ω/15W以上とする。

3Vの電圧降下の抵抗値は、（効率90％時）
１．12W消費時：R=3V/12W/12V/0.9　より　3V/1.11A　2.7Ω→3Ω　
２．18W消費時：R=3V/18W/12V/0.9　より　3V/1.67A　1.79Ω→2Ω
　＊最大消費電力時に電圧低下するので、2Ω/10W以上とする。

#上記が計算値ですので、手持ちの抵抗で実験されれば結果が判明すると思います。

お礼

前回に引き続き回答していただいてありがとうございます．

計算方法を教えていただき，とても参考になりました．
使っていたのはお恥ずかしい話，1/4Wのカーボン抵抗でした…焼損するのは当たり前ですよね．

早速秋葉原でセメント抵抗を買ってきたいと思っております．

重ねてありがとうございました！

回答No.1

tpg0

どのようなDC/DCコンバーターなのでしょうか？
鉛蓄電池24Vと言うのは、大型トラックや大型バスでしょうか？
ちょとしたトラックは12V鉛蓄電池2個を直列接続して24Vにしてますが、24Vを12Vに落とすのに抵抗器は必要ないのです。
抵抗器と言うのは、電流を制限する目的で使用するのです。
負荷の大きさで抵抗器による電圧降下は変わります。例えば、24Vの電源に18Ωの抵抗器を接続したDC/DCコンバーターとします。
コンバーターは単純な固有抵抗と違って2次側12Vの負荷によって要求電流が変わりますから、コンバーターの抵抗を無視したとしても、24V/18Ωは1.333Aの電流制限がされてますから、2次側の負荷次第ではコンバーターの1次側24Vは電圧降下により24Vが印加されずコンバーターは正常に働く事が出来なくなります。
この時の18Ω抵抗器は、大半の電力を抵抗器で消費しますから、コンバーター1次側を０Ωと考えたら、約32Wの電力を消耗し小型抵抗器なら焼けてしまうだけです。
正常なDC/DCコンバーターなら電流回路に抵抗器は一切入れる事はありません。
オームの法則、I=E/Rを理解してください。
I=電流・E=電圧・R=抵抗ですから、電流=電圧/抵抗です。
そして、電力(P)=電流(I)*電圧(E)です。

お礼

回答していただいてありがとうございます．
鉛蓄電池は，自動車に入っているようなバッテリに近いものになるかと思います．

おっしゃる通り，抵抗が必要ないのはなんとなく想像がついたのですが，実際使用してみるとうまく作動しなかったので，試しに抵抗を入れてみた次第です．

重ねてありがとうございました！