バリスタの選定方法(長時間のサージ)

質問

現在バリスタの選定を行っているのですが、
印加波形が100V100msの矩形波と長時間印加される場合のバリスタ
選定方法がわからず困っています。
（最大許容回路電圧などの選定については理解しています）
例えば、Panasonic製　DタイプEシリーズの項目を例とすると
短時間サージ波尾長(100μs程度)の場合はインパルス寿命特性のグラフより
耐えれるかどうか判断がつくのですが10ms以上ではグラフ外の為判断できません。
恐らくエネルギー耐量の値がデータシートに記載されているので、
印加されるサージをエネルギに変換したうえで判断するのだとおもわれますが、
その方法が検討もつかず、、、

ご教授お願い致します。

回答No.3

ohkawa3 · ベストアンサー

P=((47V×((100V-47V)/1Ω)^2)×10ms)/30s
=((47V×(53V/1Ω)^2)×10ms)/30s
=((47V×53A^2)×10ms)/30s
=44.0 W・A

平均電力として44Wと計算なさっていますが、この数字の次元（単位）は、ワット(W)ではなく、ワット×アンペア（W・A
）になっているみたいです。式の立て方に、どこかミスがあったと思います。

補足

間違えて電流2乗にしていました。。
正しくは、
P=((47V×((100V-47V)/1Ω))×10ms)/30s
=((47V×(53V/1Ω))×10ms)/30s
=((47V×53A)×10ms)/30s
=17.7ｍWですね！　　　

仮に同様の条件でパルス幅が100msだと1W超えてしまうので
100msのサージだと厳しいということですね

回答No.4

久保 泰臣（@omi3_）

バリスタは保護素子で
　使う機器の内部や外部に発生するパルスノイズを
　　予想しなければなりません。
経験や他社を真似る事になってしまうでしょう。

私なら、予想を最高頻度で発生させて、
　温度上昇が20度以内になるように部品を選定します。
　　-40℃～85℃ は保存温度ではありませんか？
解像度100x100くらいの赤外線サーモカメラで測ります。
MPUなどのエラー率も記録するべきです。

一部が破壊される μsサージは、考慮済みのようですね。

お礼

机上計算では不確かなとこが多いので
経験や実測なども含めないとなかなか難しいとことなんですね。
ご回答ありがとうございます。

回答No.2

ohkawa3

Panasonic製のバリスタ：ZNR DタイプEシリーズのデータシートを参照すると、「最大平均パルス電力」と記載されていますね。この値に基づいて設計すればいいと思います。
なお、周囲温度が高い場合は、ディレーティングの必要があります。また、連続的な発熱を伴う場合は、プリント基板に対するはんだ付け部の温度にも配慮した方がいいでしょう

参考URLにPanasonic製のバリスタ：ZNR DタイプEシリーズのデータシートを貼っておきます。

参考URL：

http://datasheet.buhieen.net/ERZ.pdf

補足

補足への回答ありがとうございます。
最大平均パルス電力の項目見逃していました。
その項目に基づくき周囲温度を考慮しない場合に下記の認識であってるでしょうか。

【印加波形条件】
ピーク電圧100V　パルス幅10ms　ピーク電流100A(ライン抵抗1Ω)　印加周期30sのとき
バリスタ電圧47Vのときの平均パルス電力は

P=((47V×((100V-47V)/1Ω)^2)×10ms)/30s=約44W
よって最大平均パルス電力が44W以上のものを選定する必要がある。

回答No.1

ohkawa3

バリスタには、許容損失が規定されていると思います。
長時間のサージに対しては、流れ込む電流と制限電圧の積の平均値が、許容損失以内となるように設計すればいいでしょう。言い方を変えれば、温度上昇がバリスタの定格を超えなければOKということです。

補足

ご回答ありがとうございます。
パナソニック製DタイプVシリーズのデータシートを確認したところ、
許容損失の記載はないように思われます。
一応使用温度が-40℃～85℃とあるので85℃までは許容されると思われますが、
熱抵抗なのど記載が無いため、求められない状況です。