半波整流すれば、半分の電圧で使用できるのでしょうか

質問

定格AC100V±15％入力400Wのランプ（ヒータ）を、添付致しております図のように、AC230Vを半波整流するだけで使用できるのでしょうか。また、ランプ（ヒータ）が使用できる温度に到達するまでの時間は同じなのでしょうか。半波整流回路で電圧を半分に抑えただけでは、色々問題（不具合）が発生するのでしょうか。特に電流が気になりますが、接続したとたん、データを取るどころか破壊してしまいそうです。この道に詳しい方がおられましたらご教授戴けないでしょうか。宜しくお願い致します。

回答No.11

kimamaoyaji

AC100Vは正弦波の実行電圧が100Vその最大値は√2倍の141Vになります、平滑回路を入れて、120V前後になりますが、整流（正位相に変換）だけだと最大値144Vになります（この電圧は全波整流（正位相と逆位相を整流）でも半波整流（正位相と逆位相のどちらかを整流なので、整流後の最大電圧は変わりません）、そして400Wで100Vですからその抵抗値は25Ωとなります。
100Vの電力は電圧X電圧/抵抗ですから100X100/25＝400Wとなり、230Vでは230X230/25＝2116Wとなりますが電力量（1秒間の電力）は半波整流なので1/2となり1058Wとなります。

回答No.10

qann

こんばんは　昨日は私の勘違いからとんでもない回答をして
しまい、質問者様および回答者様の方々に大変ご迷惑をおかけ
いたしました。(汗
そこで名誉挽回というわけでもありませんが、再びレスさせて
いただきます。

まず交流電圧の表示方法は一種類ではありません。実効値を
示す場合もあれば、波形の上限から下限までの幅を言う場合も
あります。一般に、器機にかける電源の電圧は実効値で示し、
オーディオなどの増幅回路では、信号の上下の幅が重要なので、
後の記述が採られます。この場合は出力電圧何V(p-p)などと
書かれます。p-pはPeak to Peakの略ですね。

もしも質問者さんの書かれた図で電源にあたるPowerAC230Vなる
ものがPeak to Peakで230Vという意味なら、営業技術の方が
おっしゃるとおりダイオードで半サイクルをカットしてやれば、
負荷にかかる電圧は115Vという図式が成り立ちます。
しかしおそらくそうではなく、この電源電圧230Vという数字は
実効値を示しているのではないでしょうか?
この場合はいくら片側半サイクルを切り取ってやっても電圧は
230Vのままです。
もういちど参考図を添付いたします。

お礼

ご連絡遅くなり申し訳ございません。
補足説明を追記して下さりありがとうございます。参考図を拝見し、更に理解が深まりました。大変感謝致しております。

回答No.9

86tarou

No.3です。

完全には理解されてないようなので、更に補足しておきます。

ＡＣ100Ｖというのは片方のラインを基準として、もう片方の電圧が－141から０Ｖを通り＋141Ｖまでのサインカーブを描く、電圧や向きが変動する電源のことです。100Ｖというのは実効値であり、このサインカーブを均した時の電圧となります（最大値は実効値の√２倍）。

ＡＣ230Ｖであれば最大325Ｖ強（ダイオードの電圧降下は無視）の電圧が掛かることになります。半端整流してもこの電圧に変化はなく、この電圧にヒーターが破損しないかどうかです（図でＡＣ115Ｖと書かれている最高点は325Ｖの電圧）。

半端整流によって図でいうと下半分の波形はカットされますので電力は半分になりますが、それでも30Ｖ分高いので電力も15％超過することになります。これにも耐えられる必要があります。

お礼

補足説明を戴きありがとうございます。半端整流回路において、ダイオードを通った後、負荷に印加される電圧は、半分にならないことが分かりました。ありがとうございました。

回答No.8

atlanticocean

交流がお分かりになっていません。

交流２３０Ｖは、＋２３０Ｖから－２３０Ｖ、＋２３０Ｖと変化します。
半波整流をすると脈流となります。＋２３０Ｖから０Ｖ、＋２３０Ｖと変わります。
－部分が無くなっただけで、＋２３０Ｖが掛るのは同じです。
通過する電力は半分になりますが、電圧はそのままでは半分になりません。

お礼

ご回答ありがとうございます。「交流がお分かりになっていません」=>工学を学んでいないのですがこの道を進まなければならないため鋭意努力致します。半波整流は下半分をカットしているのではない事を営業技術の方に説明できるよう実回路をもってDRする準備を進めています。ありがとうございました。

回答No.7

tarepanda009

AC230Vをダイオードで整流すればDC230Vです。（平滑なしだと脈流のままですが）
ACとDCの違いは、電流の向きが変わるのがACで、向きが一定なのがDC。整流したからといって電圧が変わるわけではないです。

お礼

ご回答ありがとうございます。「整流したからといって電圧が変わるわけではないです」なるほど、電圧の下半分をカットしているのではなく、整流している、との説明でようやく問題点が見えてきました。ありがとうございました。

回答No.6

qann

私の認識間違いがありましたので#5の回答は撤回します。
でも半波整流で電圧が半分にならないのは確かですよ。
その接続はやめてくださいね。

お礼

ご連絡ありがとうございます。負荷はAC240V耐圧の物を接続して実測する準備をしています。ありがとうございました。

回答No.5

qann

＞半波整流すれば掛かる電圧は半分になる

誰がそんなことを言ったんでしょう。電圧というのは
ある点とある点の電位の差を示す物です。質問者さんの図は
グランドの位置が間違っています。

今GとAの間の電圧を測定すれば図1のような波形が現れる
でしょう。AC230Vという数値が実効値なら波高値はその
1.4倍で正弦波の最大振幅は約32OVということになります。
ここで今度はダイオードを通したB点とGとの電圧を見れば、
半サイクルが切られますので、図2のような波形になります。
負荷による電圧変動とダイオードによる電圧降下が無いものと
すれば、G点を0Vとしてやはり320Vの振幅を持っていることに
なります。

この投稿のマルチメディアは削除されているためご覧いただけません。

お礼

ご回答ありがとうございます。「誰がそんなことを言ったんでしょう」＝＞営業技術の方です。図もそのままコピー致しました。（これ以上は伏せさせて下さい）回路を作成して負荷を接続せず実測してみます。ありがとうございました。

回答No.4

black2005

No.1です。

>AC100V±15％品をAC230Vへ接続するには、半波整流すれば掛かる電圧は半分になる

AC100Vとは何ぞや？を下記サイトで勉強してください。
http://www.geocities.co.jp/Technopolis/6463/e_engroom/lessn13.htm

AC100VをAC230Vに置き換えれば、貴方のやろうとしている方法では降圧不可能だと気付くはず。

>トランスを使用しない方法はあるのでしょうか。

単に交流を降圧する方法は色々とありますよ。
・コンデンサ
・AC/ACコンバータ
・チョッパ制御

しかし、技術的難易度、対コストを考えればトランスが最も確実性やパフォーマンスに優れていると思います。

お礼

補足説明を戴きありがとうございます。この回路を教えてくれた方に、半波整流は、交流の下半分がカットされない事をお伝え致します。ありがとうございました。

回答No.3

86tarou

半端整流しても電圧は半分にはならず、ＡＣ230Ｖの波が半分になるだけです。しかも230Ｖは実効値ですので、一番高い電圧で325Ｖとなります。電力は半分になりますが、電圧はそのままだということです。

負荷が高い電圧で破壊しないかが問題あり、これはメーカー等に聞いてみないと分からないでしょうか。電力的には半分になるので、熱量的には近くなりますが、それでも15％近くオーバーしていることになりますので（100Ｖ±15％のヒーターですが、ＡＣ230Ｖにも変動幅がある）。

お礼

ご回答ありがとうございます。メーカーに問い合わせてみます。ありがとうございました。

回答No.2

t-yamada_2

AC230V（±230Vの交流）だから負荷にかかる電圧は115Vでなくて230V。
定格100Vの負荷に印加したら負荷が破損（火を噴く）します。

お礼

ご連絡ありがとうございます。このままでは破損させてしまうところだったのですね。未然に防げました。ありがとうございます。

補足

この回路を教えてくれた方は、下の電圧はダイオードでカットしているので、掛かる電圧は半分になる。と言われました。私も知識が浅いため、なぜAC230Vが印加されるのかよくわかりません。これからこの道に進まなければならないのですが、ご教授戴けると幸いです。