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産業オートメーション(FA)向けセラミックコンデンサのご紹介

Factory Automation

産業オートメーション(FA*1)では、Smart factory化に伴う機器の小型化や、信頼性の向上および高耐熱の必要性が高まってきています。一方で、セラミックコンデンサは、静電容量の拡大や耐電圧スペックの高耐圧化などに対応した商品化が進み、セラミックコンデンサを選択できる領域が拡大してきています。

ここでは、実際に使用される回路例から、FAに使われる電源や、インバータ用のコンデンサを紹介します。
 
*1 FA:Factory Automation

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Murata Icon X 産業オートメーションブロック図

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Fig.1産業オートメーションブロック図


上記は、FAの一般的なブロック図を示したものです。

FAは、PLC, インバータドライバ、ACサーボモータ、各種電源などから構成されています。

AC/DC,DC/DCコンバータの使用回路例、インバータ使用回路例、サーキットブレーカー用電源使用回路例をご紹介します。

Murata Icon X 使用回路例(AC/DCコンバータ、DC/DCコンバータ)

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Fig.2 AC/DC DC/DC Converter ブロック図


上記は、AC/DCコンバータ、DC/DCコンバータの一般的な回路例です。


①ACラインフィルタ(C1,C2)や一次二次結合のカップリングコンデンサ(C3)には、安全規格認定取得したコンデンサが必要となります。
AC400V定格、AC500V定格品の新製品は、AC400V系やAC690V系のAC/DC コンバータに適しています。
タイプ 安全規格サブクラス 定格電圧 シリーズ詳細
SMD X1/X2/Y2
AC250V GA3シリーズ 一般用 安全規格認定 チップ積層セラミックコンデンサ 
リード
X1/Y1
AC500V DE1シリーズ 一般用 安全規格認定(X1,Y1) リードタイプセラミックコンデンサ Type RA
X1/Y1
AC500V
(X1 760V)
DE1シリーズ 一般用 安全規格認定(X1,Y1) リードタイプセラミックコンデンサ Type RB
X1/Y2
AC400V DE2シリーズ 一般用 安全規格認定(X1,Y2) リードタイプセラミックコンデンサ Type SA

②スナバ用コンデンサ(C5,C6)には、高周波のスイッチングがかかるため低損失なコンデンサが求められます。

よって温度補償用(Class1)のコンデンサをおすすめします。

一方で、C7については、高周波のノイズ成分除去が求められることから高容量が必要になります。高誘電率系(Class2)のコンデンサをおすすめします。
用途に合わせて最適な温度特性のアイテムを選定することをおすすめします。

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Fig.3 温度特性別、DCバイアス例

タイプ シリーズ詳細
SMD
GRMシリーズ 一般用 チップ積層セラミックコンデンサ 
GR3シリーズ 一般用 高実効容量・高リップル耐性 チップ積層セラミックコンデンサ
リード
RDEシリーズ 一般用 リードタイプ積層セラミックコンデンサ

③平滑用コンデンサ(C4,C8)には、低周波のノイズを除去するため比較的大容量のコンデンサが求められます。

タイプ シリーズ詳細
SMD
KRMシリーズ 一般用 金属端子タイプ 積層セラミックコンデンサ
KR3シリーズ 一般用 高実効容量・高リップル耐性 金属端子タイプ 積層セラミックコンデンサ
リード
RDEシリーズ 一般用 リードタイプ積層セラミックコンデンサ

Murata Icon X 使用回路例(インバータ回路)

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Fig.4 インバータ回路


上記は、インバータの一般的な回路例です。


スナバコンデンサ(C1)には、高周波のノイズ成分除去が求められます。
タイプ シリーズ詳細
SMD
KRMシリーズ 金属端子付き 大容量 積層セラミックコンデンサ
KR3シリーズ 一般用 高実効容量・高リップル耐性 金属端子タイプ 積層セラミックコンデンサ
リード
RDEシリーズ 一般用 リードタイプ積層セラミックコンデンサ

Murata Icon X 使用回路例(サーキットブレーカー用電源)

Fig.5 サーキットブレーカー用電源回路

上記は、サーキットブレーカーに使われる電源の回路例です。

①平滑用コンデンサ(C1)には、低周波のノイズを除去するため比較的大容量のコンデンサが求められます。

タイプ シリーズ詳細
SMD
GR3シリーズ 一般用高実効容量・高リップル耐性チップ積層セラミックコンデンサ
KR3シリーズ 一般用 高実効容量・高リップル耐性 金属端子タイプ 積層セラミックコンデンサ
リード
RDEシリーズ 一般用 リードタイプ積層セラミックコンデンサ

②一次二次結合のカップリングコンデンサ(C2)には、安全規格認定取得したコンデンサが必要となります。
AC500V定格、AC400V定格品の新製品は、高いインパルス耐性によりブレーカー向け電源用途に適しています。

タイプ 安全規格サブクラス 定格電圧 シリーズ詳細
リード
X1/Y1
AC500V DE1シリーズ 一般用 安全規格認定(X1,Y1) リードタイプセラミックコンデンサ Type RA
X1/Y1
AC500V
(X1 760V)
DE1シリーズ 一般用 安全規格認定(X1,Y1) リードタイプセラミックコンデンサ Type RB
X1/Y2
AC400V DE2シリーズ 一般用 安全規格認定(X1,Y2) リードタイプセラミックコンデンサ Type SA