- ベストアンサー
ヒューズ容量の計算方法と内部抵抗について
- ヒューズ容量の計算方法や内部抵抗について質問します。製品の電源部分にはAC100VをDC電源に変換し、各電圧（+24V、+15V、-15V、+5V）にヒューズを入れることになっています。計算方法や複雑な部分の抵抗の計算方法など、具体的な方法を教えていただきたいです。
- 製品の電源部分にはAC100VをDC電源に変換し、各電圧（+24V、+15V、-15V、+5V）にヒューズを入れる必要があります。ヒューズ容量の計算方法や内部抵抗について、具体的な方法を教えていただけるとありがたいです。
- ヒューズ容量の計算方法や複雑な部分の抵抗の計算方法について質問です。製品の電源部分ではAC100VをDC電源に変換し、各電圧（+24V、+15V、-15V、+5V）にヒューズを入れる必要があります。具体的な計算方法や内部抵抗に関する情報を教えていただけると助かります。
- 電気設計
- 回答数7
- ありがとう数1
- みんなの回答 （7）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
- ベストアンサー
こんばんは コレは市販のスイッチングパワーサプライですか？ ヒューズ使用はＡＣ側とＤＣ側とどちらに入れるのでしょう ＡＣ側 パワーサプライ容量は１００Ｗなので定格１Ａ でも突入電流が大きいので３Ａ程度を選択します ＤＣ側 一般的には入れません 何故ならスイッチング電源自体に保護回路が内蔵されており 定格電流以上は流れないから また仮にヒューズを入れたところで例えば２４Ｖ１．３Ａ に１．０Ａのヒューズを入れてもまず絶対に切れません ヒューズの遮断グラフをヒューズメーカのサイトから ダウンロードしてみてください ヒューズが切れるのは定格の２倍流れて１０秒程度で やっと切れます それほど遅い 即断ヒューズもありますがそれも２倍流れて１秒程度 １．５倍流れて１０秒 大体そんな所 ヒューズでＩＣの保護は出来ません パターンの保護なら可能ですが．．．
その他の回答 (6)
皆様の意見はもっともで設計者としては思慮深く考えるべきと思います。ここではもし保護素子を使う場合の要点を記載します。 ヒューズを使う場合の注意： １．定格電流に対しマージンのあるヒューズ容量を選ぶ。 ２．突入電流などで切れることがある。これは 突入電流による累積エネルギーにより溶断するもので この評価としてはIＩT（アイジジョウティー）の評価があります。このIITカーブに対して 何割かのマージンがあることが必要です。 ヒューズメーカに聞くと良いでしょう。 ３．保護素子として必要とされる状況により ヒューズ抵抗（同じく突入に注意。耐パルス溶断特性なるものがあります）、温度ヒューズ付セメント抵抗（抵抗発熱が上昇した場合温度ヒューズがある温度で切れる）、サーミスタ、ポリスイッチ、半導体スイッチ(火電流検出して ＤＣラインをFETやTrで切るなど）など多々あります。 費用・有効性を考慮の上選択されることも良いでしょう。 保護素子として現在有効なのはポリスイッチです。 突入による誤動作はしないといわれていますし 保護時にこの部品が壊れるわけでもないし 優れた 保護素子であると思います。 ちょっと遅かったかもかも：
お礼
majikichさん、こんにちは。 大変為になる、貴重なご意見ありがとうございます。 ヒューズとはずっと付き合っていかなければいけないので、ご意見頂くのに、遅いなんてありませんよ。 いろいろな知識をこれからも吸収していきたいと思います。 ありがとうございました。
> マイコンは５Ｖから作った３．３Ｖを使用します。 > ３．３Ｖにはヒューズは入れないのですが、５Ｖには入れます。それでも２４Ｖ回路は誤作動するのでしょうか？ それは断言できませんが、可能性はあります。 24V回路が作動中に、5Vがヒューズ断でマイコン停止となった場合はどのような動きになるのでしょうか？ フェイルセーフで出来ていればそれは問題ありませんが また、±15Vの回路と5Vの関係はどうでしょうか。 5Vが停電でマイコン停止時に、±15V回路が勝手に命令を出したり実行したりしませんか？ 全体としてフェイルセーフになっていれば問題ないのですが 頭脳が先に停止して手足が勝手に動いてるような状況は良くないですよということです。 質問内容からかなりそれてしまいました・・・・
補足
plusさん、ありがとうございます。 フェイルセーフについて確認してみます。 大変勉強になります。ありがとうございました。
ヒューズの目的がはっきりしませんが、 顧客が必要だからと言うのであれば理由をはっきり聞くべきです。 それに、マイコンが先に停電して装置が暴走するような可能性が無いか（フェイルセーフ）確認してください。 > ヒューズはＤＣ電源の２次側に入れるよう顧客に指示されました。 > 電源の保護は、ＤＣ電源の為違うようです。配線と部品を守るのではと思っています。 そこに入れても部品は守れません。 例えば、5Vの回路に10Aのヒューズを入れたとしても1A程度で壊れてしまう部品があっても守れません。 また、lumiheartさんが言うような理由もあります。 顧客が言うから仕方がない、と言うことなら回路図から電流値を計算して決めるしかないですが ここで、その方法を細かく説明するには無理がありますので 電源の定格と同じ物を入れておき、後は実測です。（電源容量はどうやって決めたのですか？） 実測も簡単ではありません。最大に電流が流れる状態を作って測定します。（間違えば・・・）
補足
plusさん、何度もすいません。 自分で皆さんへの返事を見ても、顧客が顧客が、、、ですよね。それではいけない事は分かっているのですが、苦手な分野の回路の設計を初めて行なうので、頭が混乱しているところです。聞きたい事は聞いているのですが、何を聞くべきかも分かっていないのが現状です。次から次へとやるべきことは他にもあり、、、まっ、言い訳です。 ばかばかしい素人質問に親切に答えていただき、皆さんにはいつも感謝しています。 ヒューズの目的等、顧客が出張から帰ってきたら聞いてみます。 電源容量ですが、このくらいあれば足りるだろうと、顧客が決めたものです。まだ回路図の段階なので、変更があるかもしれません。 ご回答ありがとうございました。
ドラゴンさんの最近の投稿を見て何となく全体像が浮かんできました。 まず、5V回路ですがマイコンを含む制御回路ですね。 ここには、ヒューズは入れません。 間違って切れたら24V回路が誤動作する可能性があります。 ±15V回路は、センサ、オペアンプなどを使った回路ですか？232Cもあるかな？ もし、センサを外部に引き回しているか232Cならそこに保護回路が必要ですが 電源側には、5V回路同様にヒューズはいりません。 24V回路ですが、たぶんDCソレノイドとかモータ回路でしょうから その個別に保護回路（ポリスイッチ等）を入れればＯＫです。 ここもヒューズはいりません。 勝手な想像で回答しましたが、少しは近づいたかな？
補足
plusさん、ありがとうございます。 何度も質問するので、いろいろ見えてきちゃいますね。 マイコンは５Ｖから作った３．３Ｖを使用します。 ３．３Ｖにはヒューズは入れないのですが、５Ｖには入れます。それでも２４Ｖ回路は誤作動するのでしょうか？
十分な回答が出ていますので補足程度ですが ヒューズの考え方は、Yokoさんの言うとおりです。 また、スイッチング電源のヒューズの入れ方は、lumiheartさんの言うとおりで データシートに１次側に入れるべきヒューズの定格が書かれているはずです。 ２次側はショートしたとしてもフの字特性を持たせてある電源なら問題ありません。 電源電圧から見て、232Cとかモータをお使いになるようですが そういう場面では、ポリスイッチなどで保護された方が良いでしょう。 また、電流に制限を加えたい場合は定電流電源回路にするとか定電流ダイオードを使うのも良いと思います。 5V回路は電流よりも電圧の方を保護しなければならないことが多いような気がします。
補足
Plusさん、こんにちは。 ご回答ありがとうございます。 Yokoさん、lumiheartさんにもお返事したのですが、 ヒューズはＤＣ電源の２次側に入れるよう顧客に指示されました。（１次側には３Ａを入れます） 電源の保護は、ＤＣ電源の為違うようですね。 回路図を書き始める頃に、ヒューズ容量は使う部品で変わるので、全体が見えてきたら計算してと言われました。 ポリスイッチですが、あまり良く分からなかったので調べたのですが、内部の異常による過電流等の場合、異常が分からないのではないですか？なんか顧客に突っ込まれそうなので。。。 電源の電流値ですが、顧客が、このくらいあれば大丈夫だろうという事で、決っています。（現在は回路図の状態で、もし容量が足りない場合、変更するのだと思います。） ですので、電源の電流値が１．５Ａの場合、１．５Ａまで流れてしまいますよね。１Ａまでしか流したくない場合ヒューズ等を入れますが、その値を計算すると思うのですが。 いろいろ勉強になります。ご回答ありがとうございました。
ご質問はヒューズの容量の決め方がしりたいということだと思いますが、まず何のためのヒューズかが問題でしょう。 電源を守るためなら、電源の容量以下を、配線を守るためなら配線の許容容量以下を、それぞれの部品を守るならその部品の部分を流れる電流がオーバーしないように選定するのでは？ 電源容量が既にきまっているので、今から回路の電流を求めるというのも順序が逆なような気もしますが。 基板に関しては素人ですので、トンチンカンでしたらご勘弁を。
補足
Yokoさん、ありがとうございます。 みなさんからいろいろご回答いただきました。 見ては調べ、もう一度見てを繰り返しています。 ヒューズはＤＣ電源の２次側に入れるよう顧客に指示されました。 電源の保護は、ＤＣ電源の為違うようです。配線と部品を守るのではと思っています。 電源容量は、このくらいあれば大丈夫だろうという事で、決っています。（現在は回路図の状態で、もし容量が足りない場合、変更するのだと思います。） 容量は、使う部品で変わるので、全体が見えてきたら計算してと言われました。 まず何から考えるべきかを教えて頂きありがとうございました。
補足
lumiheartさん、こんにちは。 いつもありがとうございます。 みなさんからいろいろご回答頂いて、説明すべき事も少しづつ見えてきました。 Yokoさんにもお返事したのですが、 ヒューズはＤＣ電源の２次側に入れるよう顧客に指示されました。（１次側には３Ａを入れます） 電源の保護は、ＤＣ電源の為違うようですね。配線と部品を守るのではと思ったのですが、これも違うようですね。？？？。 回路図を書き始める頃に、ヒューズ容量は使う部品で変わるので、全体が見えてきたら計算してと言われました。 パターンの保護なんですかね。顧客が出張中の為、戻り次第聞いてみようと思います。 ありがとうございました。