コンデンサの性能は温度に対して敏感です。常温で良好でも低温時にはリップルが急に増大して支障を来たす事例が多々あります。 図１-２を見てください。220μF10WVの電解コンデンサです、常温(+20℃)辺りから低温方向へなると急激にtanδが高くなって行きます。これに比例してDC-DCコンバータのリップル電圧が大きくなり－20℃以下の時にはリップル電圧は数倍になってしまうデータです。このデータでは図1－1のインダクタL1を15μHの場合と30μHの場合の試験も合わせて実施されています。平滑リップルは周波数とインダクタL1、そしてコンデンサC2で決まりインダクタが大きい程、図１－２の様にリップルは下げられます。 コンデンサの温度特性を左右するのは、コンデンサのESL(インダクタンス成分)とESR（等価インピーダンス）の温度特性で決まります。価格が安く、粗悪に近いコンデンサでも常温では高機能コンデンサとあまり変わらない様に見えます。しかし、コンデンサの周囲温度を－20℃、－40℃と冷却して行くとコンデンサの真の実力が判明します。 資料の写真はそれぞれ違う電源メーカーの製品を低温環境にしてリップルを測定したものです。採用に当たってはDC-DCコンバータの低温度試験データの確認をします。東南アジア製DC-DCコンバータにはこの様な製品が含まれている事例も多くあります。 コンデンサの選定は低温でESL,ESRの変化が小さい製品を選んでください、またこれらの特性はコンデンサの種類でも変わります。
鈴木正太郎
