■代表的な電源の過渡回復時間　 (代表値：機種や構成により異なります)

※上記の過渡回復値は代表値です。機種や構成、負荷条件により異なる場合がありますので個別機種については事前に営業にご確認ください。
並列接続運転構成（マスター・スレーブやマスター・ブースター構成など）は変わる場合があります。

応答速度が速い利点

応答速度は、入力電圧または出力電流を急変した場合に、出力電圧がある一定の変動値以内に戻る時間で表します。一般に、トランジスタ型の定電圧電源では入力電圧が急変しても整流回路(※1)のろ波器でその変化がやわらげられるため、入力電圧の急変に対する特性は無視できる場合が多いので、ここでは出力電流の急変に対する応答速度について説明します。

直流安定化電源に負荷を接続し、この負荷をON/OFFして出力電流を変化しますと、出力電圧は図のように、その瞬間にスパイク状の出力電圧が大きく発生し、しばらくしてから負荷変動値の範囲内になります。このときの瞬間出力電圧値を過渡せん頭電圧と呼び、一定の負荷変動値（ドロッパ方式のGP-R電源の場合で、ここでは0.05%+10mV）に戻るまでの時間を過渡応答時間といいます。
この二つは、安定化電源の過渡応答特性を決定する重要な値です。

過渡せん頭電圧が大きい場合は、この電圧で微細パターンの半導体のような過電圧に弱い負荷を破壊する恐れがあり、デジタル回路のような制御回路に誘導負荷を組み合わせて使用した場合は、この電圧のために回路が誤動作することもあります。

また、過渡応答時間が遅いことは、電源の出力インピーダンスが高いことを意味します。
負荷電流が速く変化する場合は、 直流での負荷変動特性はあまり意味がなくなり、交流に対しての動的な負荷変動特性が問題となります。動的な負荷変動特性が悪いことは、出力インピーダンスが高いことを意味し、負荷電流が速く変化する場合には安定電源として動作しないことになり、多くの不具合が起きます。安定度の高い定電圧電源では、帰還増幅器の段数が多くなり、増幅器での位相のずれが大きくなって発振が起きやすくなります。

一般的に市販されている電源のなかで、この発信を止めるため大きな遅れ回路を入れてトランジスタの応答特性をわざと悪くしているものがあり、直流に対する静的な安定度が高くても交流的に変化する動的負荷に対しては、安定度の非常に悪いものがあります。
これは、見かけだけの直流に対する静的な負荷変動特性の良いものほど、この傾向が大きいのが普通です。

しかし、高砂製作所の電源GPシリーズなどの主要回路には速応性のシリコントランジスタを使用し、帰還増幅器の利得や位相特性を合理的に設計してあるため0.005%という高安定にもかかわらず、超高速過渡応答を示し負荷端に配線のインダクタンスの影響を除くコンデンサを付加した場合の過渡せん頭電圧は、100mV以下の高性能を示します。

したがって、パルス負荷のデジタル無線機器やアナログ計測回路にモータ類とデジタル回路が混在し電流の急変する負荷はもちろん、大容量電力素子などの評価などに最適です。
また、一台の電源から同時にいくつかの負荷を取りだしてもお互いに干渉することのない安定な高速電源として使用することができます。

高砂製作所の直流電源における代表的(代表値)な過渡応答と主な用途

入力電源側の電圧変動が出力に影響する度合い（ラインレギュレーション）に電源装置に接続された負荷側の負荷電流変動により出力が影響される度合い（ロードレギュレーション）を加えて安定度を算出します。近年より正確に表すため、ラインレギュレーションとロードレギュレーションを個別に表記する傾向にあります。

■GPシリーズ直流電源例

電源装置の入力電圧の±10％程度の変動または負荷の消費電流が無負荷電流～全負荷電流（定格最大電流まで）変化した場合でも、GPシリーズ直流電源の場合、わずか（0.005%+3mV以下）程度の出力電圧変動で精密さが要求される用途に最適です。

ライン側の変動（定電圧特性のラインレギュレーション）

出力電圧の安定度を示す数値、入力電圧・負荷電流・動作温度の変動要素に対して、出力電圧の変化分を表す。

入力変動は通常、入力電圧がAC100V系であれば90V～110V、AC200V系であれば180～220V変動したときの出力電圧の変化分を示します。

負荷側の変動（定電圧特性のロードレギュレーション）

負荷変動は無負荷から全負荷に出力電流が変化したとき出力電圧の変化分を示します。

入力電源側の電圧変動（ラインレギュレーション）に対し、負荷抵抗を０から定格電力を出力する値まで変化（ロードレギュレーション）を加えて定電流特性の安定度を表します。
近年より正確に表すため、ラインレギュレーションとロードレギュレーションを個別に表記する傾向にあります。

ライン側の変動（定電流特性のラインレギュレーション）

入力及び負荷の変動に対して、入力電圧・負荷電流・動作温度の変動要素に対して、出力電流の変化分を表す。

入力及び負荷の変動に対して、入力電圧・負荷電流・動作温度の変動要素に対して、出力電流の変化分を表します。
入力変動は通常、入力電圧がAC100V系であれば90V～110V、AC200V系であれば180V～220V変動したときの出力電流の変化分を示します。

負荷側の変動（定電流特性のロードレギュレーション）

負荷変動は出力ショートから最大定格出力電圧まで負荷抵抗を変化した場合の出力電流の変化分を示します。

高砂の電力回生技術は電力の有効利用の為、電池・コンバータ・発電機などの負荷試験で従来は電子負荷装置や抵抗負荷装置などで熱として捨てていた電力をAC入力ラインに返して同入力ラインに接続された機器が動作電力として再度利用出来るようにした方式や負荷装置の一次側電力として変換し、再度試験電力として利用する方式です。

回生方式は、廃熱処理の為の空冷装置や水冷装置などが大幅に削減できますので装置が非常にコンパクトになり、発熱が少ないので工場内の冷却に使用する電力も大幅にカットします。
電力回生技術はCO2の排出を低減する環境配慮型製品です。

■EVパワーエミュレータ

Electric Vehicle Power Emulatorは電気パワートレイン各要素部品の挙動を模擬し、現実の電圧、電流、電力による試験環境を提供します。

→インバータエミュレータ

三相モータを評価する可変電流、可変周波数（DC～500Hz)、可変位相の３相交流電源でモータ回生時はその電力を吸収しラインに回生しますので電力を無駄にしません。

→バッテリーエミュレータ

二次電池やキャパシタと等価な動作をする回生型直流電源です。完放電間際や満充電状態、劣化した電池などの特定状態を繰り返し再現できます。
バッテリエミュレータに擬似充電された電力はラインに回生しますので電力を無駄にしません。

→モータエミュレータ

PWMインバータ評価用の交流電子負荷／交流電源です。誘起電圧周波数をDC～1200Hz（4極永久磁石型　同期モータ18,000rpm相当）まで、0.01Hzきざみで可変。
ベクトル制御によりモータインピーダンスの抵抗成分、インダクタンス成分を発生できます。
供試体インバータの力行時の電力は、このモータエミュレータ内で高効率にライン側に回生されますのでエミュレーション時のエネルギーを無駄にしません。

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■電力回生型電池充放電試験

EV用や電力貯蔵用など大型の二次電池やキャパシタなど、評価時の大電力放電を高効率で商用電源ラインに回生します。充電用直流電源と放電用の電子負荷部は、双方向電源方式で１つで処理しますので、充放電切替時のノッチが発生せず、高速な立上りでもオーバーシュートやアンダーシュートが発生しません。

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■双方向電源（電力回生型 直流電源装置）

回生時の電力を熱エネルギーにせず、電力系統に回生することで、回生時に発生したエネルギーを有効活用できるためCO2の排出低減や放熱設備削減による設備コスト低減が行えます。

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【フの字保護のタイプ】

過電流状態になった場合は、出力を停止します。復帰は、原因を取り除いて、電源を再投入すると復帰します。高砂のＣＶＣＣ電源の保護方式はほとんどがこの方式です。

【逆Lの字保護／自動垂下方式のタイプ】

過電流状態になると出力電圧が低下して僅かな電流が流れ続け障害復旧すると、元の状態にもどります。高砂のCVCC電源でもOCP機能では無いですが、CC（定電流）機能にて同様の事が可能です。

複数の電源機器を並列動作または直列動作にて出力電流あるいは出力電圧の倍増を行う時、1台の電源（マスタ）で他の電源（スレーブ）をコントロールする方法をマスター／スレーブ・コントロールといいます。定電圧設定や定電流設定などをマスター機に設定することによりスレーブにも反映する為、並列もしくは直列で連結した複数の機器があたかも１台の機器のように操作可能です。（対応機種でかつオプションの専用ケーブルもしくは、指定の結線が必要）

■並列接続運転（電流倍増）

並列接続対応機種なら同一機種（例：ZX-S-1600LならZX-S-1600L同士）で並列接続運転により出力電流を倍増できます。
マスタースレーブによる（出力ラインの配線のほかマスタースレーブ専用配線により統括操作できるマスター機と、マスター機の操作に追従状態になり操作不要のスレーブ機の構成が可能になります）電流倍増が可能です。大容量電源の使用頻度が低い場合で普段は個別に使用し大電流が必要な時に必要な容量分集合して対応する場合に便利な機能です。
※対応機種でかつ、オプションの専用ケーブルもしくは、指定の結線が必要

■直列接続運転（電圧倍増）

直列接続対応機種なら同一機種（例：単体で35Vまで出力するGP035-20RならGP035-20R同士で70Vまで出力可能に）でかつ直列の総和が650Vを超えない構成において直列運転により出力電圧を倍増できます。マスタースレーブによる（出力ラインの配線のほかマスタースレーブ専用配線により統括操作できるマスター機と、マスター機の操作に追従状態になり操作不要のスレーブ機の構成が可能になります）電圧倍増が可能です。
※対応機種でかつ、オプションの専用ケーブルもしくは、指定の結線が必要

■マスタースレーブ対応例

※１ 直列対応機種で直列の総和が650Vを超えないこと

純抵抗成分100％のヒータや白熱ランプなどは、電気エネルギーが100％有効に働きますが、モータやコイル・トランス類などの誘導負荷や容量性負荷などは、電気エネルギーが100％有効に働かない場合があります。それは電圧波形に対して、電流波形の位相がずれて電力が有効に利用出来ない状態が発生する為です。
このとき見かけ上の電圧と電流で計った電力を皮相電力といい、実際に有効利用された電力を有効電力といい、無駄になった電力を無効電力といいます。
力率は、位相ずれが無い（無駄な無効電力が無い）状態を100％（又は1）として電力の有効利用度を知ることが出来ます。誘導負荷では、位相が遅れ、容量性負荷では、位相が進みます。通常動力機器を接続すると位相が遅れる場合、コンデンサ（進相コンデンサ）を接続して、打ち消し、位相のズレを補正します。

当社の交流電子負荷装置ＥＷＬシリーズなら力率を任意に可変できます。

電源（安定化電源）の良し悪しの指標の一つにラインレギュレーション（Line Regulation:商用電源側からの入力電圧の変動に対する出力安定度で、電源変動率、入力電圧変動率とも表記する）やロードレギュレーション（Load Regulation:出力に接続した負荷の変動に対する出力の安定度で、負荷変動率、出力電圧変動率、出力電流変動率とも表記する）などありますが、せっかく高安定の電源装置を選びながら、その機能を台無しにしている場合があります。
そのひとつがこの機能で、電源装置から出力された高安定の電力を出来るだけ良い状態で負荷装置まで伝える機能です。高砂製作所の殆どの電源装置に標準装備（一部の交流電源、小型の直流電源には装備されていない場合もあります。）されており、背面などの出力端子やその近くなどでショートバーやジャンパー線などで＋Ｓ，－Ｓなど刻印されている端子です。出力配線以外にもセンシングの配線が別途必要な為、工場出荷時は封印された状態で出荷されます。そのまま封印された状態で使っているのでしたら大変もったいない機能です。

この機能は、電源装置と負荷をつなぐ線材の電圧降下を補償する機能で、負荷装置までの電圧降下は、使用する主線（リード線、導線、電線、線材とも）に依存します。

通常、電源装置は、リモートセンシングしない（工場出荷時状態）場合は、出力端子の近くでセンシングしていますので出力端子上では、負荷電流変動による出力電圧の変動はごくわずかです。多少の過渡応答はあるものの見た目の電源内部抵抗は、できるだけ理想電源に近くなるように動作する為、見かけ上、実質０Ωになるように動作します。しかし折角高安定化した電源でも、電源装置の出力端子から負荷までの主線の抵抗が大きいと負荷側で見たときにあまり安定化されない劣悪な状態となります。

例えば、電源端子から負荷まで2ｍで1.25sq（=1.25mm2）の電線で接続した場合に、最大10Aの電流が流れる負荷の場合、導体の導体抵抗は、一般的な銅線の場合、1メートル1sq（=1.25mm2）あたり約17mΩ/mぐらいなので、＋側も－側も同じ長さであれば、17mΩ×2ｍ×2で、往復68mΩとなります。
これに10A流れると、電圧降下=電流×抵抗率×ケーブル長さで640mV分負荷端で電圧が低下します。
デジタル回路なら動作不安定の元に、DC/DC,DC/ACコンバータなら供給電力不足により２次側の供給不備、ノイズ値上昇などが発生する場合も、モータ制御ならトルク不足になりかねない事態となります。

リモートセンシング機能を内蔵した電源装置なら、 センシングケーブルを負荷側に（センシングポイントを負荷端に）接続すれば、自動でこの電圧降下した電圧分を設定した電圧に足して出力します。

リモートセンシングを使わない場合

リモートセンシングを利用した場合

リモートセンシング接続例（ZX-Sシリーズの場合）

出力端子から負荷までの配線による電圧降下が問題となる場合、リモートセンシング機能により、 配線の電圧降下を補償することができます。
補償できる電圧は片道あたり1Vまでです。 下図のように配線してください。ZX-Sのセンシングラインの断線による、出力電圧の上昇は10mV以内のため、ローカルセンシング用のローカルセンス・リード（+出力と+S端子及び-出力と-S端子を短絡するショートバー、リード線）やリモートセンシング有効／無効設定のようなものはありませんので気軽に使えるようになっています。

MEMO
●配線は、より合せることで負荷端でのリップル、ノイズを小さくすることができます。
●C1、C2を負荷端の近くに接続することで、ノイズレベルを規格値よりも小さくすることができます。
C1，C2は高周波インピーダンスの小さなものを使い、リード線は極力短く切って接続します。
C1：電解コンデンサ100～1000μF（低インピーダンス品）
C2：フィルムコンデンサ 1～10μF

【危険】

●出力端子に結線するときは、必ずPOWERスイッチを「OFF」にしてから行ってください。

【注意】

●リモートセンシングをおこなった状態で出力ライン・センシングラインをスイッチやコネクタなどで開閉しないでください。故障の原因となります。
● OVP回路は出力端子の電圧を検出していますので、OVPの設定電圧は保護動作させたい電圧に出力配線（往復）の電圧下降分を加えた電圧値としてください。

高砂製作所の代表的な電源のリモートセンシング

※ 動作中にセンシング線が断線した場合、出力に一時的に過大な電圧がかかる場合がありますのでご注意ねがいます。
出力ライン・センシングラインにスイッチやコネクタを接続し開閉する場合は、必ず電源をOFFにした状態で行ってください。
改良に伴い、製品の仕様、外観形状などおことわりなしに変更することがあります。

線材のおおよその導体抵抗値と推奨する最大電流

▼JIS規格に基づく断面積表記　単位mm2又はSQ　(=Square：スケ ）　抜粋表

▼米国A.W.G規格（アメリカンワイヤーゲージ） 抜粋表

導体抵抗は、軟銅線などの一般的な線材等で、直流で使用した場合におけるおおよその目安です。撚り、メッキ、線心数などの電線構成により異なります。
詳しくはケーブルメーカの仕様をご確認ください。推奨最大電流は、当社の推奨値でケーブルの最大許容電流値を意味するものではありません。
最大許容電流に近い値で使用しますと、電圧降下が著しいばかりか、電線の発熱による温度上昇で抵抗値の微妙な変化などがあり、電源の安定供給の妨げになりますので、ゆとりを持った電線を選択ねがいます。詳細な許容電流については使用するケーブルの種類、使用温度等で異なります、ケーブルメーカーの仕様をご確認ください。
電源の出力端子から負荷までの主線は、下記グラフを推奨します。リモートセンシング線は、電流が殆ど流れないので比較的細い線を利用する事が出来ますが、機種により背面端子使用により適合線材のサイズを指定しているものもあります。

【負荷電流　対　推奨導体面積 （銅線）】

およそ各国で使用される商用電源の電圧に自動で対応する入力仕様の方式です。100Vでも115V、120V、220V、230V、240Vでも切替や仕様変更しなくても対応します。
但しワールドワイド対応機種でも、国内向け仕様で、添付の入力ケーブル等が100V専用の場合やコンセント形状が異なる場合がありますので注意が必要です。
（ワイド入力の電源の例：直流電源ZX-Sなど）

日本国内だけで使う場合でも、工場などや実験現場など、複数の電圧が混在した環境では、便利な機能です。

▼高砂製作所の電源関連装置の入力電圧例