カスタム電源開発・設計 豆知識

電力・水道・鉄道・建設機器・理化学機器など産業用のスイッチング電源には、民生用の電源と比較し、機能性はもちろんのことながら、確かな安全性・信頼性が求められます。当記事では、長年産業用カスタム電源の開発・設計に携わってきた当社の知見を活かし、この安全性・信頼性に優れたカスタム電源を開発・設計するためのポイントをご紹介します。

ポイント①：余裕を持った部品選定を行う

例えば、定格ギリギリの部品を選定してしまうと、予期せぬ事態が発生した際、定格を超えてしまい、部品が故障してしまう恐れがあります。当然、部品が故障すると、電源としての正しい機能を果たすことができなくなります。そのため、安全性に優れたカスタム電源を開発する上では、定格に余裕を持って部品選定を行うことが非常に重要です。

あくまで目安となりますが、例えば、FETであれば、定格電圧の約70%以下、抵抗などの発熱しやすい部品は、定格電力の約30％以下で使用するというような部品選定を行う方が良いでしょう。

ポイント②：長寿命を意識した部品選定・部品配置を行う

安全性・信頼性を考慮したカスタム電源を開発する上では、電解コンデンサやフォトカプラ、リレーをはじめとした電子部品を選定する際に、できるだけ長寿命な種類を選定することが重要です。

また、それだけでなく、その部品が長寿命化できるような部品配置とすることも大事です。例えば、電解コンデンサを熱源から遠ざけるなどの対策が挙げられます。当サイトでは、具体的な電源基板のパターン設計事例についても多数ご紹介していますので、是非ご確認ください。

＞＞大電流ラインのノイズ対策
＞＞電流バランスを考慮したアルミ電解コンデンサの配置

ポイント③：フェイルセーフで設計を行う

安全性・信頼性に優れた電源を開発・設計する上では、部品の故障を想定した設計が必要不可欠です。

例えば、コンデンサがショートしてしまった場合、電圧が抵抗にかかり、発煙発火が起きてしまう可能性があります。ここで、コンデンサを2つ直列に搭載していると、片方が壊れても、発煙発火を防止することが可能となります。

上記はあくまで一例ですが、このようなフェイルセーフの意識を持って設計を行うことがなんといっても大事といえます。

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