JP4003735B2 - コンデンサに関する有効電力の計算方法、コンデンサが消費する有効電力の測定方法、コンデンサ選定方法、コンデンサに関する有効電力の計算装置およびその計算プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
コンデンサに関する有効電力の計算方法、コンデンサが消費する有効電力の測定方法、コンデンサ選定方法、コンデンサに関する有効電力の計算装置およびその計算プログラムを記録した記録媒体 Download PDFInfo
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Description
(a)複数の正弦波におけるコンデンサの平衡温度を求めて、各平衡温度におけるコンデンサの静電容量および誘電正接を、
(b)コンデンサ両端に加わる周期性電圧の波形から電圧値と周波数を求め、仮の温度を複数設定して各温度ごとの静電容量および誘電正接を求め、
(c)有効電力(回帰値)と有効電力(計算値)が等しくなる温度をコンデンサの平衡温度として、平衡温度における有効電力を周期性電圧での有効電力とするステップと、
を含むことを特徴とする。
(d)複数の正弦波におけるコンデンサの平衡温度を求めて、各平衡温度におけるコンデンサの静電容量および誘電正接を、
(e)コンデンサ両端に加わる周期性電圧の波形から電圧値と周波数を求め、仮の温度を複数設定して各温度ごとの静電容量および誘電正接を求め、
(f)有効電力(回帰値)と有効電力(計算値)が等しくなる温度をコンデンサの平衡温度として、平衡温度における有効電力を周期性電圧での有効電力とするステップと、
(g)周期性電圧での有効電力をコンデンサの許容電力と比較してコンデンサの使用可否判定をするステップと、
を含むことを特徴とする。
まず周期性電圧が加わる電気回路を設定する。本実施形態では、スイッチング電源のスイッチングFETのスナバ回路を使用した。また、評価コンデンサには、容量値が470pF、定格電圧がDC1kVのセラミックコンデンサを選択した。
ω:周期性パルス電圧V(t)の角速度
an:n次の余弦波の項の振幅
bn:n次の正弦波の項の振幅
V0:直流成分
従って、(2)式と(3)式より、以下の(4)式が求まる。
図5は、コンデンサ選定方法およびコンデンサに関する有効電力を計算するためのプログラムを記録した記録媒体としてのフレキシブルディスク10を示す。ただし、フレキシブルディスク以外に、CD−ROMなどであってもよいことは言うまでもない。コンピュータ20は、フレキシブルディスク10に記録されているコンデンサ選定方法およびコンデンサに関する有効電力計算プログラムを、内蔵しているCPUに転送(インストール)し、演算する。図6はインストールされたプログラムの一例を示すフローチャートである。
なお、本発明は前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。特に、前記実施形態はセラミックコンデンサを例にして説明しているが、静電容量と誘電正接の温度特性、電圧特性および周波数特性がわかるならば、コンデンサの種類は問わない。さらに、周期性電圧の波形は任意であり、例えば台形波、方形波、ノコギリ波などであってもよい。当然のことながら、周期性電圧が正弦波であっても、本発明を利用することは可能である。
20…コンピュータ
Claims (6)
- 複数の正弦波におけるコンデンサの平衡温度を求めて、各平衡温度におけるコンデンサの静電容量および誘電正接を、
前記コンデンサ両端に加わる周期性電圧の波形から電圧値と周波数を求め、仮の温度を複数設定して各温度ごとの静電容量および誘電正接を求め、
前記有効電力(回帰値)と前記有効電力(計算値)が等しくなる温度をコンデンサの平衡温度として、前記平衡温度における有効電力を前記周期性電圧での有効電力とするステップと、
を含むことを特徴とするコンデンサに関する有効電力の計算方法。 - 前記有効電力(計算値)を算出するステップにおいて、前記周期性電圧をフーリエ展開し、各高調波ごとに有効電力を算出し、各高調波ごとの有効電力の総和を前記周期性電圧の有効電力(計算値)とすることを特徴とする請求項1記載のコンデンサに関する有効電力の計算方法。
- 周期性電圧をコンデンサに印加して、前記コンデンサ両端に加わる周期性電圧の波形を測定し、測定した前記周期性電圧の波形から、請求項1または請求項2記載のコンデンサに関する有効電力の計算方法を用いて前記コンデンサが消費する有効電力を算出することを特徴とするコンデンサが消費する有効電力の測定方法。
- 複数の正弦波におけるコンデンサの平衡温度を求めて、各平衡温度におけるコンデンサの静電容量および誘電正接を、
前記コンデンサ両端に加わる周期性電圧の波形から電圧値と周波数を求め、仮の温度を複数設定して各温度ごとの静電容量および誘電正接を求め、
前記有効電力(回帰値)と前記有効電力(計算値)が等しくなる温度をコンデンサの平衡温度として、前記平衡温度における有効電力を前記周期性電圧での有効電力とするステップと、
前記周期性電圧での有効電力を前記コンデンサの許容電力と比較してコンデンサの使用可否判定をするステップと、
を含むことを特徴とするコンデンサ選定方法。 - 複数のコンデンサの電圧特性、周波数特性および温度特性に基づく静電容量、誘電正接および各平衡温度ごとの有効電力(回帰値)が予め記録されており、前記コンデンサを使用する電気回路に要求される静電容量と前記コンデンサ両端に加わる周期性電圧の波形が入力されたときに、前記周期性電圧の波形から、複数の仮の温度における有効電力(計算値)を算出し、前記有効電力(回帰値)と前記有効電力(計算値)が等しくなる温度をコンデンサの平衡温度として、前記平衡温度における有効電力を前記周期性電圧での有効電力とし、予め記録された該コンデンサの許容電力と前記周期性電圧での有効電力とを比較してコンデンサの使用可否判定をする演算手段を備えたことを特徴とするコンデンサに関する有効電力の計算装置。
- コンピュータによってコンデンサに関する有効電力を計算するためのプログラムを記録した記録媒体において、
複数のコンデンサの電圧特性、周波数特性および温度特性に基づく静電容量、誘電正接および各平衡温度ごとの有効電力(回帰値)が予め記録されており、前記コンデンサを使用する電気回路に要求される静電容量と前記コンデンサ両端に加わる周期性電圧の波形が入力されたときに、前記周期性電圧の波形から、複数の仮の温度における有効電力(計算値)を算出し、前記有効電力(回帰値)と前記有効電力(計算値)が等しくなる温度をコンデンサの平衡温度として、前記平衡温度における有効電力を前記周期性電圧での有効電力とし、予め記録された該コンデンサの許容電力と前記周期性電圧での有効電力とを比較してコンデンサの使用可否判定をするプログラムが記録されていることを特徴とするコンデンサに関する有効電力の計算プログラムを記録した記録媒体。
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