
親父倶楽部 第37回例会 記録
テーマ・・・「親父の為の直流電源装置について」
報告者 西 博康
◆日 時:2002年11月12日(火) 19:00〜21:00
◆テーマ:「親父の為の直流電源装置について」
◆担当者 後藤芳男
◆参加者:前田秀美、河部誠、若山雅昭、東 秀一、西 博康
◆会 場 ・・・・大阪市立東淀川勤労者センター
親父為のプロジェクトX 第一弾
■ 「親父の為の直流電源装置について」(後藤芳男)
| ■テーマの設定理由 今月は、後藤プロの登場です。
電池を開発する過程で、後藤さんが取り組まれた様々なお話が聞けることともいます。 私達が、子供の頃から考えて、電池も随分進化を遂げましたよね。 電気自動車などは、夢また夢の世界。兎に角 電池がでかすぎた・・・。 そんな、電気自動車ももうすぐ実用化。深海に、宇宙に電池無しでは何も出来ませんね。 さてさて、後藤プロから、どんなお話が飛び出すか!? 後藤プロのプロジェクトX第一段 本日公開です。 |
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■1.直流電源の基礎講座
@ 直流と交流
まずは、交流と直流の概念の説明
(交流・直流の概念は、中学2年生の理科第1分野です。電池は、中学3年生の第1分野で習います)
交流の実効値となると高校物理BT程度になります。
実効値はピークの1/√2 即ち、100Vの実効値を出そうとすると、ピーク電圧は、141Vとなります。
50Hzの電流では、1/50秒で1周期。+、−の一山は1/100秒。
1/100秒の停電でも、パソコンのメモリーが飛ぶ事がある!
これだけパソコンに依存された時代になると、瞬間停電の防止は重要な「電源品質」となります。


A交流を直流に変換する方法
交流→整流回路(ダイオ−ド)→平滑回路(コンデンサ−、リアクトル等)≒直流
1)整流回路


交流電源(1次側)と2次側との間にコイルを置いて電圧調整します。
100Vの交流電源から24Vの直流電源を作るようなイメージを想像してください。
ダイオードを置いて、交流のうち、片方だけを通します。これで、整流(半波整流)になります・・・。

ダイオード1つでは、交流電流の半分しか使っていませんので、全ての波を同じ向きにします。
これで、全波整流となります。この回路をホイーストン・ブリッジ回路といいます。
この時、親父倶楽部は、高校物理の講義教室となっていました…。
2)平滑回路

全波整流を行い、流れる向きを同じにしても、常に、0〜ピークの値を変動する脈流なので、
それを、平滑化させ、直流もどきにかえていく。そのために、コンデンサーを途中に仕込み、
電気を一時的に蓄え、脈流の山を滑らかにさせる・・・。
脈流をいかに交流に近づけるかという説明は、更に続く・・・
ここまでが、予備知識。後藤教授の説明に場内は、大学受験のゼミのような気迫・・・
場内の熱気に「流石(さすが) 交流・会」とのギャグも飛ぶ・・・
B 直流電源装置とは
1).通常は交流を受電して、その交流を整流回路(平滑回路も含む)にて直流に変換し
て、停電に備えて蓄電池を充電しながら、負荷には安定した直流電力を供給し
ています。
2).交流が停電すると、今度は交流に変わって蓄電池より負荷に直流電力を供給し、
停電による負荷には何ら影響(変化)なく、しかも直流電力が瞬断することなく、
続けて安定した直流電力を負荷に供給します。
3).次に停電回復すると、自動的に放電した蓄電池を充電しながら、負荷に続けて
安定した直流電力を供給する上記1)項の通常システムに戻ります。
C直流電源に要求されているものは
1.入力電圧、出力電流、周辺温度他、周囲の環境が変っても一定の安定した出力電圧を保つ事
2.寿命を長くする事
3.軽量・小型化すること
4.ノイズを抑えること などなど
■2.私のプロジェクトX
■このような、直流電源装置は、平滑回路や安定化回路を作るに従い、交流から直流への変換過程でノイズを発生させる。直流電源の需要に多くは、通信やパソコンその他の信号を制御する弱電回路の電源である。そういった信号を伴う回路に電源装置からノイズが加わる事は、品質上大きな問題となる場合がある。後藤氏は、ノイズの少ない安定した直流電源を作るため、日夜研究を重ねてきた。 講義は更に専門的になり、大学の電気学科のゼミのよう・・・
3. 情報処理装置等電波障害自主規制協議会(VCCI)
直流電源装置の高周化(半導体による電子スイッチON-OFF-ON制御 約50〜
100kHz)に伴ない、直流電源装置から発生する妨害波(ノイズ)をいかに出さないように
抑えるか(小さくするか)がポイント。(法的規制あり)
しかし、直流電源装置の容量(負荷電圧値、負荷電流値等)により対策方法が異なり、
机上の検討だけではなかなか妨害波を抑えることが難しいのが現状である。過去の
経験の蓄積及び現実での検討対策、更に今後、将来の経験も積み重ねていかない
と、なかなか解決の難しい課題である。


4. 直流電源装置の屋外盤
今後の課題
・ いかに雨水の浸入を防ぐか。
・ いかにサビから守るか。→鋼板からステンレスに変更する方法はあるが、
価格的に問題あり。(高価となる)
・ いかなる環境にも対応出来る物にするかの開発。(例えば塩害対策等)
以上

想いを語り尽くして頂いた後藤さん
■第37回親父倶楽部を終えて
運営委員長 西 博康
今回は、後藤さんに常日頃、お仕事に取り組んでおられる事を語って頂きました。普段、物静かな後藤さんですが、黒板の前に立った瞬間から、ご専門の内容のお話を将に立て板に水のごとくお話下さいました。技術者後藤さんの姿に参加された皆さんが真剣に聞き入っていた様子が印象的でした。HPでのご紹介はしておりませんが、後藤さんが取り組まれている高品質な電源装置に付いて具体的にご説明を豊富な資料とそして、数々の苦労話と共のご紹介を頂き、親父達のプロジェクトX第一段のご披露くださいました。参加者一同、日本の技術を支えていく一人の姿を目の前にし、感激を新たに致しました。専門的な部分が多く、HP上でご紹介しきれない部分がありますが、ご容赦ください。有り難うございました。
以上