2026年10月21日(水)
- 評価・試験
リップル電圧・リップル電流とは?発生する原因と電源評価で確認する理由を解説
リップル電圧・リップル電流とは?発生する原因と電源評価で確認する理由を解説
直流電源の出力には、設定した直流電圧や電流に対して、わずかな周期的変動が含まれることがあります。
このような変動を「リップル」と呼びます。
リップルが大きいと、接続する機器の動作や電源回路の安定性などに影響する場合があります。
本記事では、リップル電圧・リップル電流の意味や発生する原因、電源評価で確認する理由について解説します。
リップル電圧・リップル電流とは?
リップルとは、直流の電圧や電流に重畳(重なって現れる)する周期的な変動成分のことです。
| 種類 | 内容 |
|---|---|
| リップル電圧 | 直流電圧に含まれる周期的な電圧変動 |
| リップル電流 | 直流電流に含まれる周期的な電流変動 |
リップルはなぜ発生するのか?
リップルは、電源回路における整流やスイッチングなどによって発生します。
主な発生要因は、以下の通りです。
| 主な要因 | リップルが発生する理由 |
|---|---|
| 整流による変動 | 交流を直流へ変換する際に、整流後の電圧・電流に周期的な変動が残ることがある |
| スイッチング動作 | 半導体デバイスのON・OFF動作に伴って、出力に周期的な変動が生じる |
| 平滑回路(※1)の特性 | コンデンサやインダクタ(※2)による平滑が十分でない場合、変動成分が出力に残る |
| 負荷の変動 | 負荷電流の変化に応じて、出力電圧や電流に変動が生じる場合がある |
【補足】
(※1)平滑回路:電圧や電流の変動を抑え、できるだけなめらかな直流にするための回路。
(※2)インダクタ:電流の変化を抑える性質を持つ部品。コイルとも呼ばれます。
リップルの大きさや周波数は、回路方式やスイッチング周波数、負荷条件などによって変化します。
リップルが大きいとどのような影響があるのか?
リップルが大きい場合、電源に接続された機器や回路に影響を与えることがあります。
主な影響は、以下の通りです。
| 影響 | 内容 |
|---|---|
| 回路動作への影響 | 電子回路や接続機器の動作が不安定になり、誤動作や動作不良につながる場合がある |
| ノイズの増加 | 周期的な変動成分がノイズとして現れ、信号品質や周辺回路に影響する場合がある |
| 測定精度への影響 | 測定値のばらつきが大きくなり、正確な測定や評価が難しくなる場合がある |
| 回路部品へのストレス | コンデンサなどに電気的・熱的ストレスが加わり、発熱や劣化につながる場合がある |
リップル評価では何を確認するのか?
直流電源の出力を評価する際は、設定した電圧や電流だけでなく、出力に含まれるリップルも確認します。
平均的な電圧・電流が仕様範囲内であっても、リップルが大きい場合には、接続する機器の動作や測定精度などに影響する可能性があるためです。
主な確認項目は、以下の通りです。
| 確認項目 | 確認する内容 |
|---|---|
| リップル電圧 | 出力電圧に含まれる変動成分 |
| リップル電流 | 出力電流に含まれる変動成分 |
| 波形 | どのような周期・形状で変動しているか |
| 周波数 | 変動成分がどの周波数帯に現れているか |
| 負荷条件 | 負荷の違いによってリップルがどのように変化するか |
測定結果は、測定方法や帯域、プローブの接続方法などによっても変わるため、評価条件をそろえて確認することが重要です。
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まとめ
図1:リップル電圧・リップル電流の発生原因と電源評価のポイント
リップルとは、直流の電圧や電流に重畳(重なって現れる)する周期的な変動成分です。
電圧に現れるものを「リップル電圧」、電流に現れるものを「リップル電流」と呼びます。
リップルは、整流やスイッチング動作、平滑回路の特性、負荷の変動などによって発生します。
リップルが大きい場合には、電子回路や接続機器の誤動作、ノイズの増加、測定精度の低下、回路部品の発熱や劣化などにつながる可能性があります。
そのため電源評価では、リップルの大きさだけでなく、波形や周波数、負荷条件なども含めて確認することが重要です。
次回は、入力電圧の変化に対する出力電圧の安定性を示す「ラインレギュレーション」について解説します。
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