解のない整流回路を作ってみよう：超入門！ イチから覚える電源回路（4）（2/3 ページ）

コンデンサインプット型の回路で電流のピーク値を抑えるには、別置きのインダクタンスLxを用いる方法がありますが、大きさ・質量が大きく、解がありません。今回は、実際に回路を作って、どの程度解がないのかを探っていきましょう。

[梅津 秀恭／ネクスト・ディメンション，ITmedia]

　整流電圧Vrは、ひずみ電圧実効値Vracと直流電圧Vdで表すことができ、Vr²＝Vd²＋Vrac²となります。

　ここで、大胆な近似をします。ひずみリプル電圧Vracを周波数100Hzの正弦波電圧に置き換えてしまいます。求めるLxは大きめに出ますが、この近似により、手計算で求めることができるようになります。

　整流電圧の実効値はVr＝100V、直流電圧はVd＝90V。従ってひずみリプル電圧rac＝√（1002−902）≒43.6V。ここでひずみリプル電圧Vracを周波数100Hz、実効値43.6Vの正弦波に置き換えた近似リプル電圧と考えます。つまり負荷電流1Aをピークとする電流を流したとき、43.6Vの電圧がすべてLxに印加されると考えれば、残る直流電圧は90Vとなります。

　図1b、cに電流、電圧波形を示します。

図1b 各部電圧波形

図1c 各部電圧、電流波形

　ここでようやくLxを求める準備ができました。リプル電圧の近似交流成分Vrac=43.6V、リプル電流の近似交流成分はIrac=1/√2A となりますので、

　2πfLx×Irac=Vrac　

　いま、f=100Hzとおけば、Lx≒100mHとなります。

　Lxに流れる電流とコンセントに流れる電流波形も示しておきました。