なんでも作っちゃう、かも。

Arduino/Make/フィジカルコンピューティング/電子工作あたりで活動しています。スタバの空きカップを使ったスタバカップアンプなど製作。最近はもっぱらArduinoと3Dプリンタの自作に興味があります。

Arduino電力計 - サージ対策

Posted by arms22 on 2011年04月26日

イントロダクション

サージは落雷や静電気、他の機器の影響により発生する瞬間的な過電圧・過電流のことだ。電線や電話線、テレビのアンテナなどから侵入してくる。電線に取り付けられた電力計は、間違いなくサージの影響を受けるだろう。最悪、電力計は破壊されてしまうかもしれない。Arduino電力計の電流センサと電源トランスは商用電源の100Vと絶縁されているので、サージで回路が破壊されることは少ないと思うが、今回、追加のサージ対策として電源トランスの100V側(1次側)にバリスタとヒューズ、Arduinoのアナログ入力(2次側)にクランプダイオードと抵抗を入れることにした。

※これらの対策はサージに対してある程度有効だが万全ではない

Arduino側の対策

追加した部品はR6とR7の抵抗と、D1～D4のショットキーバリアダイオードだ。R6とR7は過電流を制限し、D1～D4は「クランプダイオード」と呼ばれ過電圧を電源・GNDに逃すように働く。ダイオードは5.1Vのツェナーダイオードでも代用できる。ツェナーダイオードを使う場合、D1とD4の2箇所だけ入れればよい。

100V側の対策

電源トランスの100V側の電線に、並列でバリスタを接続し、直列でヒューズを入れる。バリスタは電圧によって抵抗値が変わる素子。ある一定以上の大きな電圧をかけた時に抵抗値が急激に下がり、大電流を流す。この時の電圧をバリスタ電圧と呼ぶ。ヒューズはバリスタがサージによって破壊され、短絡モードで故障した場合を想定し必ず入れておく。バリスタはメーカによってはサージアブソーバと呼称される場合もある。バリスタの選定、接続の仕方についてはメーカーのテクニカルノートなどを参照してほしい。

雷サージ - Wikipedia
http://ja.wikipedia.org/wiki/雷サージ

バリスタ - Wikipedia
http://ja.wikipedia.org/wiki/バリスタ

ZNRサージアブソーバ Dタイプ Vシリーズ - 取り扱いに関する注意事項
http://industrial.panasonic.com/www-data/pdf/AWA0000/AWA0000PJ14.pdf

ZNRサージアブソーバ Dタイプ Vシリーズ - 酸化亜鉛バリスタZNRについて
http://industrial.panasonic.com/www-data/pdf/AWA0000/AWA0000PJ1.pdf

日本ケミコン - 使用上の注意
http://www.chemi-con.co.jp/catalog/pdf/va-j/va-sepa-j/va-precaution-j-100701.pdf

日本ケミコン - テクニカルノート
http://www.chemi-con.co.jp/catalog/pdf/va-j/va-sepa-j/va-appguide-j-100701.pdf