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【実験005】半波倍圧整流回路と全波倍圧整流回路の出力特性の違い。

半波倍圧整流回路と全波倍圧整流回路で、出力特性に違いがあるのかシミュレーションしてみました。


まずは半波から。
半波整流rect_double_half.jpg

つぎに全波。
全波整流
rect_double_full.jpg

見比べると、まずリップル電圧に大した差がないことがわかります。
これは意外でしたが、よく考えてみると当たり前なことに気づきます。
リップル電圧はリップル周波数と平滑コンデンサの容量、そして出力電流で決まります。
半波整流に比べ、全波整流だとリップル周波数は倍になりますが、一方で平滑コンデンサの容量は直列接続のために半分になっているのです。よって、リップル電圧に差はなくなるということがわかります。

次に、平均電圧を比べてみると半波のほうが若干低くなることがわかります。
平均電圧は平滑コンデンサの電圧の平均です。全波整流の場合だと2つの平滑コンデンサにはそれぞれAC入力から直接充電されるため、その合計の電圧すなわち2倍の電圧が維持されます。
一方で半波整流だと、平滑コンデンサC2にはAC入力の電圧とC1の充電電圧が加わります。このとき、C1の電圧は、C2を充電するとどんどん落ちていくことに注意しなくてはいけません。よって、C2の電圧はAC入力の電圧よりも低くなることになります。


このため、次段にレギュレータを入れる場合には半波整流は不利なことがわかります。
一方で入出力に共通の接続があることがわかりますから、ノイズなどが問題となる回路には半波整流のほうが役に立つことがあります。
但し、今回のようにAC直接整流を行う場合には、この共通接続のほうがコンセントの接地側になるようにしないといけません。この共通接続は往々にしてケースに接続されたりしますが、このときにコンセントを逆に差したりすると、ケースに触ったときに感電してしまいます。
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プロフィール

@ぽっけ

Author:@ぽっけ
底辺Makerを自負する@ぽっけが日々製作している「初歩の電子工作」の記録です。
自分で「あっ、あれ欲しい!」と思ったものを猪突猛進、地で製作しています。

★略歴

電子工作は中学のとき、授業でやるよりも早く自分で始めました。・・・といっても小遣いも少なく技術も未熟だったので、ラジオを作るのさえもやっとでした。

高校・大学でも工作を続け、大学在学中にようやくトランジスタ回路の基礎が理解できるようになってきました。

大学卒業後はメーカーに就職し設計職で忙しい毎日を過ごす中で工作からは遠ざかっていましたが、事務職に配転となり時間に余裕ができてまた工作を始めました。そんな中で2011年のCP+(カメラショー)併設展の「Business Meets」に出展していたテキサス・インスツルメンツのブースで「MSP430 Launchpad」に出会ってから、マイコンを使った電子工作を始めました。

また、鉛フリーはんだに興味を持って、10数種類のはんだをリールで購入。個人で使うには約1200年分の在庫を持つという暴挙を成し遂げ(?)ました。

★イベント出展実績
●Make: Tokyo Meeting 07
●Make: Ogaki Meeting 2012
●Maker Faire Tokyo 2012
●ニコニコ超会議「作ってみタワー ワークショッププロジェクト」
●NT金沢2013
●Maker Faire Tokyo 2013
●ポタアン自作er展示会 atポタ研2014冬
○NT金沢2014(予定)

☆TwitterID:
  @pokke_yamada

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