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コンデンサの話

実は簡単なようで、あまり知られていないコンデンサのお話です。

普通、コンデンサを選ぶときは容量と耐圧、それに使用温度範囲くらいでしょうか。

完全に綺麗な直流で、負荷の電流も一定ならいいのですが、実際には負荷が刻一刻と変化しますので、負荷電流も一定ではなくなります。そうすると電圧もそれに釣られて変化してしまいます。

バイクの場合、急激に変化する負荷は主に、インジェクターとイグニッション(点火)です。
この変化にバッテリーからの供給が追いつけずバッテリー電圧が変化(下がる)します。
そこで、この変化を吸収させるためにコンデンサをつけます。
この時、コンデンサにはリップル電流という電流が流れます。そして熱になります。
コンデンサの定格の中に許容リップル電流というものがあります。

UTES.jpg

これは、¥1,000程でオークションで売られているコンデンサの許容リップル電流です。
4700μFのコンデンサが1個なので1500mAです。

ZLH2.jpg
ZLH.jpg

こちらはビュエコンで使っているコンデンサです。
同じ120Hzで比較するためにリップル電流補正係数0.6をかけます。5個使っているので5倍します。
こちらの合計の容量は5000μFで、容量的は4700μFと大して変わりませんが、許容リップル電流が約5倍も大きい事がわかります。

この許容リップル電流を超えるリップル電流が流れたらどうなるか。
コンデンサが発熱し、寿命が著しく短くなったり、最悪パンクします。
最初はきちんと動作しているように見えても、いつのまにか壊れるので、たぶん気が付かないでしょう。

また、1個で4700μFにするより、1000μFを5個並列にしたほうが内部抵抗が下がり、より電流が流れやすくなります。
例えば内部抵抗が1Ωあった場合、ここに10A流れれば、10Vも電圧が落ちます。12Vだと2Vになりますからコンデンサを付けた意味がなくなりますね。

ビュエコンでヒューズに使っているポリスイッチも、例えば5Aの物は約0.02Ωの内部抵抗があります。
5A流れると0.1V電圧が落ちますが、この程度なら問題ない範囲です。

メーカー製の物で0.5A程度のポリスイッチが付いている物がありますが、これではまともに動作する前に切れてしまいそうですが、急激に電流が流れる時間が短いので、切れる事はないでしょうが内部抵抗が約0.5Ω程度ありますので、5A流れたら2.5Vも電圧が下がります。これもコンデンサを付けた意味がなくなりますね。

こういった事は、どこにも説明はされていません。

よく1FのEDLC(電気二重層コンデンサ)使用なんてメーカー製のコンデンサがありますが、電気二重層コンデンサは耐圧が低い(せいぜい2.5V)ので6個直列にします。そうすると容量は1/6になります。
でも説明の容量は1Fです!



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