パルスDC

パルスDC（PDC）または脈動直流電流は、値が変化するが方向は変わらない周期的な電流です。一部の著者は、正弦波ではなく1つ以上の長方形（「フラットトップ」）パルスで構成される信号を説明するためにパルスDCという用語を使用しています。 ^[1]

パルス DC は、通常、半波整流器または全波整流器によってAC (交流)から生成されます。全波整流 AC は、整流 ACとしてよく知られています。PDC は、交流(AC) 波形と直流(DC) 波形の両方の特性を備えています。DC波形の電圧はほぼ一定ですが、AC 波形の電圧は正と負の値の間を継続的に変化します。AC 波形と同様に、PDC 波形の電圧は継続的に変化しますが、DC 波形と同様に、電圧の符号は一定です。

PWM コントローラでは脈動直流が使用されます。

現代の電子機器のほとんどは DC 電圧を使用して機能するため、PDC 波形は通常、使用前に平滑化する必要があります。リザーバ コンデンサは、 PDC 波形を、いくらかのリップルが重畳された DC 波形に変換します。PDC 電圧が最初に適用されると、コンデンサが充電されます。コンデンサは、PDC 波形が低い電圧である間、出力を許容レベルに保つための短期ストレージ デバイスとして機能します。電圧調整は、多くの場合、リニア調整またはスイッチング調整を使用して適用されます。

脈動直流電流の平均値は定数 (DC) に等しく、これに時間依存の脈動成分が加わりますが、交流電流の平均値は定常状態ではゼロです (DC オフセットがある場合は定数で、その値はそのオフセットに等しくなります)。デバイスと回路は、脈動 DC に対して、バッテリーや安定化電源などの非脈動 DC とは異なる反応を示す場合があり、評価する必要があります。

パルスDCは整流以外の目的でも生成されることがあります。薄い炭素膜を生成する際に電気アークを減らすためによく使用されます。 ^[2]また、半導体製造において静電気の蓄積を減らすことで歩留まりを向上させるためにも使用されます。 ^{[3]また、一部の}自動車、例えば古典的な空冷式フォルクスワーゲン ビートルの電圧レギュレータ によっても生成されます。

パルス DC は、発光ダイオード(LED) を駆動して強度を下げる場合にもよく使用されます。発光ダイオードは白熱電球のように単純に電圧を下げるだけでは確実に調光できないため、パルス DC を使用して、人間の目には個々のフラッシュとして識別できないものの、輝度が低下して見える多数の急速なフラッシュを生成します。LED にはストレスのかかる従来のフィラメントがないため、オン時間が短縮されて LED の寿命が延びるという追加の効果もあります。これは、LED または LED で構成されたランプ アセンブリが、パルス DC 周波数に非常に近い (ただし完全に同じではない) フレーム レートで撮影されたビデオで時々見られます。これにより、LED がビデオ フレームと同期しなくなるため、ランプがゆっくりと時々フェードインおよびフェードアウトします。

平滑化された直流は同レベルの電流の交流より危険性が低いが、パルス直流は交流より危険な場合がある。100μs未満の短い直流パルスは、通常波形がはるかに滑らかで長い交流よりも、活動電位を誘発し体内の伝導系を乱す効果が高い。したがって、低レベルの電流で交流と同等の効果を引き起こすのに十分である。^{[4] [検証失敗]} 一方、波形が短い交流は周波数も高く、二相性であるため、相間の短い時間で細胞膜を脱分極させて活動電位を誘発するのに十分な電荷を蓄積できず、神経や筋肉を刺激する効果は低くなる。

•  この記事には、連邦規格 1037Cのパブリック ドメイン マテリアルが組み込まれています。一般調達局。2022 年 1 月 22 日にオリジナルからアーカイブされました。