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直流電源についての概要、用途、原理などをご説明します。また、直流電源のメーカー81社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。直流電源関連企業の2025年2月注目ランキングは1位:菊水電子工業株式会社、2位:アジア電子工業株式会社、3位:株式会社高砂製作所となっています。
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直流電源とは直流電源を供給する電源装置です。
電源には直流電源と交流電源の2種類があります。直流電源とは電流・電圧の向きが常に一方向である電源です。交流電源は、電流・電圧の向きが周期的に切り替わる電源を指します。
電力会社から供給される商用電源は、電圧変更と電源遮断が容易な交流電源が一般的です。対して、半導体の動作には直流電源が必要なため、電子製品へ供給する電源は直流でなければなりません。
したがって、直流電源は主に電子製品の動作に使用されます。
直流電源は身近な製品から産業分野の巨大装置まで幅広い用途で使用されます。以下が使用例です。
家電製品でも多くは直流電源を内部に持ちますが、扇風機や白熱電球などの一部の家電は交流電源を直接使用するため、直流電源装置を持ちません。
直流電源装置 (AC-DC電源) は交流電源を整流・安定化させて直流電源にします。
直流化の方法によって大別すると、シャントレギュレーション方式・シリーズレギュレーション方式・スイッチングレギュレーション方式の三種類です。
シャントレギュレーション方式では入出力の間にダイオードと抵抗を直列に接続します。
交流電源がダイオードを一定の方向でしか通過できないため、出力端では直流電源が出力されます。
構造が簡単な代わりに抵抗による熱損失が大きいため、三方式の中で最低効率です。
シリーズレギュレーション方式では入出力の間にトランジスタなどの素子を直列に接続します。
交流電源は一定の方向でしかトランジスタを通過することができないので、出力端では直流電源が出力されます。
スイッチングレギュレーション方式では交流電源を、スイッチング素子で電流・電圧の向きを切り替えます。その結果、一定方向かつ平均化された直流電源が出力されます。
先述した通り、電源には直流電源と交流電源があります。直流電源と交流電源の特徴を以下に列挙します。
直流電源の特徴
交流電源の特徴
以上の特徴から、大型電源化に向いているため電力会社の商用電源は交流電源です。
ただし、近年は過渡安定度の考慮が不要で損失が少ない直流による大電力送電も検討されています。
直流電源は種類も規模もさまざまですが、いずれにおいても定電圧もしくは定電流でのモードで作動します。
・定電圧モード
定電圧モードは一定の電圧で動作するように作られたモードです。一定電圧で使用する電子回路の製品確認などに使用されます。定電圧モード一定の製品として、パワーサプライは広く産業に使用されます。
・定電流モード
定電流モードは一定の電流で動作するように作られたモードです。アナログ信号の電送や、LEDライトの調光装置に使用されます。
製品に内蔵された直流電源装置にはどちらかのモードのみで動作する場合が多いです。試験用直流電源装置などは各モードを手動で切り替えられる装置が多いため、用途に応じてモードを変更可能です。
参考文献
https://www.nfcorp.co.jp/techinfo/keisoku_kouza/dc/dc01/index.html
https://www.kikusui.co.jp/knowledgeplaza/?d=powersupply1
https://www.kikusui.co.jp/knowledgeplaza/?d=powersupply2
https://www.matsusada.co.jp/column/column-dc-power.html
https://www.matsusada.co.jp/column/constant.html
https://www.keisokuten.jp/static/dn03_kikusui.html?ref=top_slider
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
| 順位 | 会社名 | クリックシェア |
|---|---|---|
| 1 | 菊水電子工業株式会社 |
6.8%
|
| 2 | アジア電子工業株式会社 |
5.0%
|
| 3 | 株式会社高砂製作所 |
4.7%
|
| 4 | 株式会社東芝 |
4.5%
|
| 5 | 愛知電機株式会社 |
3.8%
|
| 6 | 松定プレシジョン株式会社 |
3.5%
|
| 7 | 株式会社山本電機製作所 |
3.5%
|
| 8 | 株式会社エー・アンド・デイ |
3.3%
|
| 9 | 長野日本無線株式会社 |
3.3%
|
| 10 | 株式会社北越電研 |
2.8%
|
項目別
出力電圧 V
-25 - 0 0 - 25 25 - 50 50 - 100 100 - 200 200 - 500 500 - 1,000 1,000 - 10,000出力電流 A
-800 - -100 -100 - 0 0 - 1 1 - 10 10 - 50 50 - 100 100 - 200 200 - 300 300 - 800入力電圧 V
10 - 100 100 - 200 200 - 300 300 - 450リップルノイズ mV
100 - 300 300 - 500 500 - 600効率 %
70 - 75 75 - 85 85 - 90使用温度範囲 ℃
-30 - -10 -10 - 0 0 - 40 40 - 50 50 - 85負荷変動 mV
20 - 50 50 - 200 200 - 500 500 - 1,700冷却方式
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