ここがだめなら全部だめ!電源回路の解析

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ここがだめなら全部だめ!電源回路の解析

品質解析若手担当の中嶌です。

今回は電源回路についてお話します。

回路の調査において、真っ先に調べるべき項目が、電源です。

なぜならば、ここがダメならば残りすべての機能がいくら優れていても、

正常に機能しないからです。

【理想の電源とは】

理想の電源のあるべき姿は次のようなものです。

①出力電圧が正確かつ入力電圧や出力電流の変化で変動がすくない

②出力電圧にノイズが少なく、純粋なDCに近い

③入力電圧幅が大きく、安定に動作する

④電圧変換時等に電力損失が0

⑤出力電流が限りなく∞に近い

電源の理想です。

【電源の問題点】

では次に電源問題点について説明します。

実際は人間が作ったものなので、④損失0!⑤出力電流∞!!

なんてことはありません。じゃあなんてしゃべったんや!となるわけですが

品質調査をするときに、すぐに

「どこがわるいんだろう?」、「何が原因だろう?」と考えがちだからこそです。

どこが悪いとかは良い状態が分かっているからこそ悪いといえます。

従って、電源回路のあるべき性能を把握すべきだと思います。

そうすれば、「これは④損失の問題では?」

「いやいや②の出力にリプルがのってたからでしょ?」

などあるべき姿から良否判定ができます。

電源は使用頻度が高いため、電圧でてて当たり前、電流でてて当たり前な風潮があります。

世の中に当たりまえは存在しないです。先輩方は我々ゆとりにも優しく教えてあげましょう。

【電源で一番最初に測定するヶ所】

「オシロ 測定」の画像検索結果

電源で一番最初に測定すべき個所は以下の四つです。

①入力電圧

②入力電流

③出力電圧

④出力電流

測定する機器はパワー・メータ(アナライザ)が良いとされます。

私はDCばかりなのでオシロやメモハイ使ってます。

【解析時の着目ポイント】

大概の電源の問題は①②のどれかだとよく言われます

①入力変動
どんな入力範囲の電圧でも動作して出力電圧が一定かな?と確認しましょう。
答えとしては、入力変動がない電源はあり得ないので、どこかで異常な値はでます。
入力電圧が変化した時の出力電圧の変化を抑える必要があるんやなぁ位覚えとけばOKです。

②負荷変動
出力電流をいくら流しても出力電圧は一定かな?と確認しましょう。
この答えも、電源には供給できる最大値が仕様で決まっているので、
その出力電流範囲で一定の伝あるが出力されます。
出力電流が電荷した時の変動に異常がないか?とみます。

負荷の基板側から見れば、入力変動や負荷変動が0でなくても実は動作します。

ある程度の範囲であれば、問題なく動くので、電源の異常が出る時は

この範囲の外になにかあったかも?と疑問を持つとよいです。

ほかにも、電源回路は必ず、内部で発熱し、損失があります。
そのため、電源は電力と効率の計算をして内部損失には問題ないか確認するとかも必要です。
周囲にある電子部品にこの熱が影響を及ぼしてるかもしれないですからね。

 

 


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