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いまさら聞けない 計測器の基礎
直流安定化電源の特徴・用途について解説

直流安定化電源とは

直流安定化電源とは一般に、商用交流電源から安定した直流電圧(又は電流)を作り出す装置です。

直流安定化電源の用途

交流で動作している製品であっても、多くの場合、内部に使われている電子回路は直流で動作するようになっています。
そこで交流を直流に変換して、電子回路に適した電圧と電流を供給する装置として、直流安定化電源が多く使われています。

他には次のような用途にも使用されます。

直流安定化電源の役立つ場面

直流安定化電源は、入力電圧が変動しても出力電圧(又は電流)は変動しません。
また、負荷が変化しても出力電圧に影響しないといった特徴もあります。

例:電池と直流安定化電源(定電流モード)

  • 模擬回路

    模擬回路

    上記のような回路において、可変抵抗の抵抗値を増加させた場合、電流はどのように変化するか考えます。

  • 1電池を使用する場合

    電池を使用する場合

    電池は常に一定の起電力を持つため、回路の電圧Vは一定になります。
    そのため可変抵抗の抵抗値Rを高くした場合は、オームの法則V=RIに基づき、電流Iが小さくなります。

  • 2直流安定化電源を使用する場合

    直流安定化電源を使用する場合

    定電流モードに設定した直流安定化電源を使用すると、抵抗の増加を検知して電圧Vを上昇させ、電流Iが一定となるように制御されます。

直流安定化電源の種類と代表型番

直流安定化電源には大別すると、「スイッチング方式」 「シリーズレギュレータ(ドロッパ)方式」があります。

  • スイッチング方式

    PAT40-200T、HX-S-060-200G2など

    小型軽量を特長とする製品です。出力容量当たりの実装効率に優れています。

    出力にリップルノイズ(数ミリ〜数100ミリ)がのるため、負荷によっては適さない場合もあります。

  • シリーズレギュレータ(ドロッパ)方式

    PAN35-5E、PW18-1.8AQなど

    低リップルノイズが特長です。

    トランスを使用しているため同容量で比較した場合、スイッチング方式の製品よりも容積が大きく、重くなります。

  • 「スイッチング方式」 と
    「シリーズレギュレータ(ドロッパ)方式」の特徴
    項目 スイッチング方式 シリーズレギュレータ(ドロッパ)方式
    安定度 普通 高い
    リップルノイズ 大きい 小さい
    応答速度 普通 速い
    外形寸法 小さい 大きい
    質量 軽い 重い
  • 直流安定化電源の選定ポイント

    出力仕様
    電圧、電流、電力のいずれか2つの仕様がわかれば選定可能
    入力仕様
    単相 or 三相
    回路方式
    スイッチング方式 or シリーズレギュレータ(ドロッパ)方式
    付属の電源コード
    コンセントプラグ付き or 先端バラ線(加工して使用)
    通信インタフェース
    GPIB、USB、LAN 等

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