昇圧方ＤＣ－ＤＣコンバータに電圧を入力して、出力を開放したときの消費電

質問

昇圧方ＤＣ－ＤＣコンバータに電圧を入力して、出力を開放したときの消費電力はどれくらいでしょうか？コンバータにバッテリの電圧（11V)を入力し、出力（12V)を、手動ＳＷＯＮ－ＯＦＦさせて負荷に印可する回路をつくりました。しかし、よく考えたら、SWがＯＦＦで出力が開放時でも、入力には常時バッテリがつながっているので、コンバータの入力側でバッテリの電流が消費され続けるのでは？と心配になりました。コンバータの型番は、すいませんわすれました。一般的なコンバータの場合で回答いただければ助かります。。

回答No.5

KEN_2 · ベストアンサー

ANo.2 です。
>使っているコンバータはTDKのCC10-1212SF-E 10Wタイプで効率は88パーセントです。
絶縁型のCC-Eシリーズで出力電圧12V/12Wタイプのモジュールですね。
http://www.tdk-lambda.co.jp/products/sps/catalog/tdk/dc-dc/cc_e.pdf

旧ネミックラムダのTDKへの合併前から利用させていただいているシリーズ品です。
「CC10-1205Sx-E」や「CC10-1212Dx-E」の±12V出力モジュール品を使用しております。
このタイプでは昇圧方DC/DCコンバータに比較して、若干変換効率と無負荷の効率が低下して消費電流が増加する傾向があります。
（変換用の絶縁トランスの励磁ロス他で若干増加します。）
昔の測定傾向ですが、約50mAから約80mA程度だったと記憶しています。（メーカーの保障範囲外の項目ですが・・・・）

バッテリへの負荷として約0.6W（12Vx0.05A）の消費電力は無視できませんので、RC端子をコントロールして出力制御を実施しています。
測定しなくともバッテリ負荷であれば、無負荷時に無駄な電力を消費させる必要はないのではないのでしょうか？
フォトTRのカップラを利用して、遠隔制御で問題なく使用しています。

カタログ；Ｐ２１の下記を参照ください。
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
1-1. リモートON/OFF端子（RC）
1.5 ～ 10Wタイプ
RC端子をオープンにすると出力がOFF、LOW（0 ～ 0.4V）
にすると出力がONになります。
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

お礼

資料どもありがとうございます。リモートタイプで今回は実装しようとおもっています。英語のマニュアルなので、あまり詳しく見ていませんでした。どうもありがとうございました。

回答No.4

urapapa24

.pdf ３ページのグラフを貼付し忘れたので追加します。

お礼

お礼おそくなりすいません。懸念していたとおり、つなぎっぱなしだったバッテリの電圧がさがってしまっていました。ＤＣコンバータの効率等はほとんど勉強ぶそくでしたので、大変べんきょうになりました。リモートコントロールか、出力側をＯＦＦにする回路に変更します。どうもありがとうございました。

回答No.3

urapapa24

実測するのは手っ取り早いですが、メーカー資料から算定（推定）できるなら、そこから始めるのが設計屋の仕事でしょう。

効率から推測するのが一般的ですが、困ったことにDCコンの効率は最適負荷を除いて、両側（大・小負荷）で、効率は下がるように作られています。
従って、無負荷付近での効率は、当然適負荷のときより小さくなりますので、負荷 vs 効率データを入手する必要があります。

TDKのHPに「テクニカルデータ」のサイトがあります。
http://www.tdk-lambda.co.jp/products/sps/tec_data/bodyj.html#

この中から[CC10-1212SF-E]のデータを選ぶと、３ページに効率データが載っています。
（.pdfなのでダウンロード画像が貼れません。ご容赦）

この図から、負荷10/20%のときの効率を読み取ると、それぞれ66/77%と読み取れます。
（更に負荷が小さくなると、効率はもっと悪くなることに注目）
この効率から入力電流を計算し、”直線で延長”すると、無負荷での電流は50mA程度になります。
　　負荷　　　効率　　入力電流（計算値）
　　(%)　　　　(%)　　　　 (mA)
　　10　　　　　66　　　　　152
　　20　　　　　77 　　　　 260
前述のように、無負荷ではさらに効率が悪くなりますから、100mA程度と推定されるのではないでしょうか。

結論としては、「やはり実測するのがよい」ということになりましたね。(-_-;)
この度は、結論が曖昧になってしまい申し訳ありませんが、考え方の参考になれば幸いです。

入力と出力を同じ電圧にとるDCコンは、「電源電圧の安定化を図る」ことを目的に、作られたものです。
「その様なコンバーターはない」とおっしゃる前に、もっとDCコンのことを勉強なさって欲しいですね。

回答No.2

KEN_2

一般的なコンバータの場合でも、1）昇圧の方法、2）出力電力で無負荷時の消費電流は大幅に異なります。
使っておられるDC/DCコンバータは出力電圧;12Vの何A（何W）でしょうか？
１．昇圧の方法；
　1）スイッチドキャパシタ電圧コンバータ；効率90%から95％で約3mAから約5mAです。
　2）コイル昇圧式；効率85%から90%で、出力電力10Wクラスで約5%程度です。約40mAから50mAです。
　定格電力が大きくなれば無負荷電流も増加します。
バッテリの放電も気になりますよね？
手動ＳＷＯＮ－ＯＦＦさせるのなら、バッテリー側に挿入すべきです。
または、リモートON/OFFコントロール機能付きで可能なら、こちらを利用すると待機電流は無視できる程微少電流となります。
コントローラICであれば、CE（チップ・イネーブル）信号で制御可能です。

少し気になったのですが、
>コンバータにバッテリの電圧（11V)を入力し、出力（12V)　←入・出力電圧差が少くない！！
＊最低2Vから3Vを確保しないと安定動作しない筈です。
　バッテリ電圧が公称；12Vでも13.6Vから14.4Vの端子電圧になるので、12V出力のコンバータでは安定動作しないのではないですか？
もし、この問題を抱えているのであれば、前後の負荷条件などを明示して別途質問ください。

補足

ご回答ありがとうございます。使っているコンバータはTDKのCC10-1212SF-E 10Wタイプで効率は88パーセントです。仕様書によると、入力は9～18V、出力は12Vです。出力の開放電圧を測定したらほぼ12Vになっていました。参考までに。

回答No.1

hs001120

>コンバータの入力側でバッテリの電流が消費され続けるのでは？
はい、消費され続けます。

>一般的なコンバータの場合で回答いただければ助かります。。
例えば、最大効率90%の1シリーズ(つまり、損失10%以上)の例ですが、定格の約5%相当でした。
定格容量が大きい製品ほど、無負荷時消費は増える傾向があります。
また、最大効率が高い製品ほど、無負荷時消費もまた小さい傾向があります。

ＤＣ－ＤＣコンバータの場合、入力電圧と入力電流を測れば良いので、
現物があるのであれば、実測したほうが早いですよ。

補足

ご回答ありがとうございます。使っているコンバータはTDKのCC10-1212SF-E 10Wタイプで効率は88パーセントです。参考までに。入力電流はなんとかはかってみようと思います。