分圧先で使える電流

2019/08/21 15:17

R１/R２で分圧して電圧を落として電源としたい。
R１のワット数以下でなければいけないでしょうが、分圧した中間位置にどれだけの負荷（電流）が流せるでしょうか？

電圧変動幅の大きい入力で合うレギュレータが動作範囲を超え動作できない状態です。

peanus15

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double_triode

2019/08/23 16:35

回答No.3

ご返事ありがとうございます。まだ不明な点がありますが・・・。

添付図の上のように，被測定回路から78L05を介して，電圧計に電源供給しているのですか？　このようにグラウンドを共通にはできないはずです。降圧うんぬん以前の問題として。なお，電圧計（液晶表示）の消費電流は，絶対的に「微小」の範囲内，すなわち数mA以下でしょう。

添付図の下のように，絶縁型（入出力は高周波トランスで隔離される）スイッチング・レギュレータ（DC－DCコンバータ）を使い，被測定回路からは独立した電源を電圧計に供給したらどうですか。TDKの公式サイト
https://product.tdk.com/info/ja/products/power/switching-power/dc-dc-converter/catalog.html
をみると入力280Vまでならあります。

お礼

今回も丁寧にありがとうございます。
捕捉にある通り、安価なDMVで電源は独立グランドではないのです。
変動する基電源です。
DMVは設定や確認のためで、変動する電源を監視するのですから精度は期待していません。
レギュレータOUTは、接続機器の動作に関係があるので電圧は安定して欲しいですが
商業電源ですら10％ほど揺らぐ可能性があります。
エレベータが動く度、電圧変動でホストコンピュータがエラーを起こした時は困りましたが
そこまでの環境ではありません。

ステップダウンレギュレータは、60V対応と40V対応では３倍以上高価で、容量も低く
機種も極めて少ないため、容量不足のものしかありません。
そこで40V用を使いたいとこのような質問を上げました。

2019/08/26 18:32

補足

デジタル電圧計は３本入力端子で、グランド/メーター電源+/測定+です。
グランド共通を前提とした接続で、それ以外できない構造です。
内部回路も共通グランドになっていると思われます。

ステップダウンレギュレータの用途は24Vに落として24V駆動の回路用電源です。

DMVは２個
変動する入力電源計測用ｘ１（分圧にてDMVに電源供給したい）
レギュレータ出力24V計測用ｘ１（DMV電源許容範囲内）
同じ３端子のDMVを２個使います。

2019/08/26 18:16

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double_triode

2019/08/22 12:29

回答No.2

抵抗分圧で電源電圧を落とすのは，添付図のように，負荷の消費電流が微小なばあいだけでしょう。たとえば，負荷が簡単なCMOS回路で，直流24V電源から約5Vの動作電圧をとりたいようなときです。

あるいは，負荷の消費電流がほぼ安定していて，そのぶんが上の抵抗に流れるとして分圧比を計算できる場合です。

どちらにしろ，抵抗器で発熱するぶん，電力は大幅にむだになります。

＞電圧変動幅の大きい入力で合うレギュレータが動作範囲を超え動作できない状態

の実態がよくわかりませんが，こんな対策はどうですか：
1，入力をインダクタ（鉄芯に巻いたコイル）とキャパシタ（電解コンデンサ）で平滑して，いくらか安定化する
2．レギュレータの直前に保護抵抗器を入れる。抵抗値が大きすぎると出力電圧が制御範囲よりも低くなりますし，小さすぎると保護機能がでてきません。試行錯誤で値を決めます。

お礼

図解までしていただき、ありがとうございます。

微小とは人によって認識値が変わるため、具体的な100mA以下とかの数値的な
表現をいただけるとありがたいです。
R1/R2/Load各部に例として数値的に抵抗値、電圧値、電流値など示していただく
と３つの関連性と影響の考え方がわかりやすく、うれしいです。
よろしくお願いいたします。

2019/08/22 15:39

補足

アナログ回路部分にうとく困っています。
分圧は、PICのADで電圧計測のため使ったことがあるくらいで、PICのADで
電圧参照だけでしたので、電流量など気にする必要がありませんでした。

具体的には
(1)200Vdcまで測れるデジタル電圧計の電源が30Vdc未満の電圧を要求するため
電源を落とすため、78L05を使ったところ入力が変動し40Vdcを越え電源供給
できませんでした。
そこで分圧回路で電圧計に電源供給しようと質問しました。

(2)電圧モニター以外に、その入力電源を40-8Vdc→35-5Vdcに変換するステップ
ダウンレギュレータ（300W）で電圧を下げようとしました。入力が45Vdcまで
上がることがあるため、もう一つの理由として質問しました。

上記２つの環境で電圧を下げたいのが目的です。

2019/08/22 15:39

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noname#252929

2019/08/21 17:15

回答No.1

電気の基礎です。
抵抗分圧した下側抵抗に並列で負荷をかけるという行為は、その負荷は抵抗というように判断します。

簡単に考えるために、R1,R2を10オーム、電源を10Vと考えてみてください。

分圧したR1,R2の接続点は、5Vです。

ここに負荷として10オームになる負荷がかかったら、どうなるか、オームの法則で計算されてみてください。

ここにつながる負荷が変動するとなったらどうなるのか？

抵抗分圧で取り出せる電流というのは、非常に小さいものしか取り出せないというのがわかると思います。