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スパークキラーについての概要、用途、原理などをご説明します。また、スパークキラーのメーカー7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。スパークキラー関連企業の2025年2月注目ランキングは1位:ルビコン株式会社、2位:松尾電機株式会社、3位:パナソニック株式会社となっています。
スパークキラー (英：spark killer) とは、スイッチのON/OFF時などに発生するスパークやサージ電圧を抑制する装置です。
スパークが発生じた場合、回路内にある半導体素子やトランジスタがダメージを負う可能性があり、サージ電圧でも電子部品が破壊されます。
特に、直流電流の回路でスイッチを使用する場合は、スパークキラーなど、スパークに対する備えを回路内で行う必要があります。
スパークキラーは、直流電流で動作する電気機器で幅広く使用されています。特に直流電流を電源として使用する場合は、スイッチ周辺でスパークの可能性があるので、スパークキラーの使用が必須です。
交流回路でも同様な問題が発生するので、スパークキラーが使われます。スパークキラーは、定格の電圧や抵抗値、静電容量、使用適正温度などが正確に決められているので、それらを考慮して適切に選定する必要があります。
使用環境下の電圧にスパークキラーが耐えられなければ、事故の原因になるので、注意が必要です。
リレーなどのスイッチをON/OFFした際、負荷にインダクタンス成分を含む場合は、サージ電圧が発生します。また、スイッチやリレーなどの接点部でスパークが発生した場合、接点の寿命が短くなります。スパークキラーは、サージ電圧やスパークを減少させるための機器です。
スパークキラーは、直列でつながっている抵抗とコンデンサで構成されます。スパークキラーの時定数は、コンデンサ容量と抵抗値で決まり、サージ電圧が急激に変化しないようにします。
使用するフィルムコンデンサは、使用時に電圧が高くなり過ぎないように、十分余裕も持った静電容量の大きさを選択する必要があります。抵抗については、サージに対する耐性が十分にある抵抗器を選択します。
スパークキラーは、抵抗RとコンデンサCの直列回路の構成です。C、Rの算出は、回路電流 がI (A) の場合、下記のようになります。
C = I × 2/10～I × 2/20 (μF)
R = 負荷の直流抵抗値 (Ω)
※負荷の直流抵抗は分からないことが多くあり、その場合は標準の120Ωを使います。
※C、Rの計算は参考値です。最終的にはこの値を目安に、実装試験でサージ吸収効果の確認が必要です。
接続はリード線タイプ、被覆電線タイプ、金属端子タイプがあります。使用する電子部品は、回路電圧より高い定格電圧のものを使用します。
使用可能直流電圧 ≦ 交流定格電圧ｘ√2
スパークキラーの定格電圧は、交流表示となっています。スパークキラーは直流回路でも使用するので、スパークキラーの定格電圧を直流電圧に変換して、使用可否を検討します。
電源とスイッチ、及び抵抗などの負荷で構成されている回路において、基本的なスパークキラーの設置方法は、スイッチと並列に配置するか、負荷と並列に配置するかの2種類です。
直流回路では、2種類の配置方法が使われます。サージ吸収効果は両者ともに同じですが、スイッチの接点でスパークが目視確認できるような状態では、スイッチに並列接続する方法が有効です。
スイッチOFF時、回路はスパークキラーを通じでつながっており、スイッチ部で大きな電位差が生じないようになります。そのため、スパークキラーによって、高電圧になることを防げるので、スパークが起こりにくくなります。
また、交流回路の場合は、スパークキラーをスイッチに並列接続した場合、スイッチのOFF時に漏れ電流が流れます。この漏れ電流により、スイッチが誤動作を引き起こす可能性があります。したがって、交流では、負荷に並列にスパークキラーを接続するのが、一般的です。
リレー、モーターなどの誘導性負荷を用いる回路において、スイッチの開閉操作で誘導性負荷から発生するサージ成分を吸収する目的で、誘導性負荷と並列にスパークキラーを挿入します。スパークキラーを挿入しないと、サージ電圧は誘導性負荷の駆動電圧の10～30倍程度にも及び、ノイズ周波数は100MHzを超えます。
サージ電圧の発生により、回路内の電子部品の絶縁破壊、プリント基板のパターンの損傷が起きます。さらに、発生したサージの高調波成分が直接、および回路パターンから輻射され、周辺機器、装置などに様々な弊害を与えることがあります。適切なスパークキラーを設置すれば、このようなサージ電圧を吸収することが可能です。
参考文献
https://www.okayaelec.co.jp/media/2017/03/08/7
https://www.okayaelec.co.jp/media/2017/03/08/8
www.op316.com/pdf/technical/spark-killer-okaya2.pdf
*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 | ルビコン株式会社 |
18.8%
|
| 2 | 松尾電機株式会社 |
18.8%
|
| 3 | パナソニック株式会社 |
14.6%
|
| 4 | 福島双羽電機株式会社 |
14.6%
|
| 5 | 日通工エレクトロニクス株式会社 |
14.6%
|
| 6 | 岡谷電機産業株式会社 |
12.5%
|
| 7 | 株式会社アンナカ |
6.3%
|
業界別
💻 電子・電気機器項目別
インパルス放電開始電圧 V
0 - 500 500 - 1,000 1,000 - 1,500 1,500 - 2,000 2,000 - 3,000 3,000 - 4,000 4,000 - 5,000 5,000 - 6,000直流放電開始電圧 V
70 - 100 100 - 200 200 - 300 300 - 400 400 - 500 500 - 800 800 - 1,200 1,200 - 2,000 2,000 - 3,000 3,000 - 4,500インパルス放電電流耐量 kA
1 - 5 5 - 10静電容量 pF
0 - 1 1 - 2 2 - 3 3 - 5直流ホールドオーバー電圧 V
40 - 50 50 - 70 70 - 80 80 - 100 100 - 115 115 - 135 135 - 150インパルス反復寿命 回
50 - 100 100 - 200 200 - 300交流放電電流耐量 A
2 - 5 5 - 10 10 - 20 20 - 37 37 - 45 45 - 65 65 - 80
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