定電圧電源と定電流電源の違いと考え方の説明がよく分かるサイトを調べた結果

2022/12/4 技術メモ

組み込みソフトのエンジニアのHARUYAです。

定電圧電源と定電流電源とはどいう意味？
この両者の違いは何か？
どのように考えれば、定電圧電源と定電流電源の意味が理解できるのか？

私自身が分からなかったので、ネットで調べました。

分かりやすい説明をしてくれているサイトを引用させて頂きます。

定電圧電源と定電流電源とはどいう意味か？

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言葉の定義の解説で分かりやかったのは電源装置メーカのKIKUSUIの直流安定化電源の取り扱い説明書です。

ちなみに私も仕事で、菊水の安定化電源を使わせてもらっています。

定電圧電源と定電流電源
理想的な定電圧電源は、全ての周波数で出力インピーダンスがゼロになるもので、どのような負荷電流の変化に対しても一定の電圧を保持します。
また、理想的な定電流電源は、全ての周波数で無限大の出力インピーダンスを持ち、負荷抵抗の変化を電圧変化で吸収して一定の電流を保持します。
引用元：https://y-d.co.jp/jpdf2/PAN_A_VE3%20Series.pdf

理想的な話では、

定電圧電源とは、出力インピーダンスがゼロで、電流が変化しようとも電圧が一定
定電流電源とは、出力インピーダンスが無限大で、出力電圧が変化して電流は一定

定義は分かった。

でも、定電圧電源は出力インピーダンスが限りなくゼロ、定電流電源は出力インピーダンスが無限大という意味がよく理解できませんでした。

分かりやすく解説してくれているサイトを見つけました。

定電圧電源と定電流電源の出力インピーダンス（内部インピーダンス）

日本電気技術者協会のHPです。

定電圧電源時は出力インピーダンスがゼロが理想。

という時の回路構成を分かりやすく説明してくれています。

出力インピーダンスという言い方ではなく、内部インピーダンスという言葉で置き換えると理解しやすいです。

なるほど、下記の引用した図の右に書いてある式をみれば分かります。

内部インピーダンスZsが仮にゼロだった場合、

負荷側のZiのインピーダンスだけとなり、出力電圧が一定になることが理解できます。

引用元：https://jeea.or.jp/course/contents/01101/

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一方で、定電流電源の時に出力インピーダンスが無限大とは、内部インピーダンスが無限大であると言い換えると分かりやすいです。

下記の右側の式をみると、Zsが無限大だった場合、出力電流Iiが一定になることが理解できます。

引用元：https://jeea.or.jp/course/contents/01101/

まとめ

本記事で引用したサイトを確認することで、

定電圧電源と定電流電源の構成は、内部インピーダンスが限りなくゼロなのか？無限大なのか？

の違いによることが理解できます。