ピーク負荷要求を考慮したAC-DC 電源装置の選択

2022-01-14

ピーク負荷に関連した要求がある場合、選択する電源装置は非常に重要となります。問題が生じる前にまず、本ガイドをご覧ください。

ピーク負荷およびピーク負荷需要とは？

ピーク負荷とは、必要時に装置の動作を維持するために電力を必要とする特定の時間を指します。装置のピーク負荷を計算する場合、まずは装置の当月の総使用電力をチェックし、請求書の周期日数を除算してから、ピーク需要数を除算します。使用PSUがこれらの状況を満たしている場合、システムは非常に短い時間に300Wを要しますが、つまり全体的に必要とされるのは200Wのみということになり、300Wパワーサプライを購入するより、300W+ピーク負荷の200Wをサポートするパワーサプライを使用したほうがより節約できるのです。

ピーク負荷およびピーク負荷需要とは何を意味するのか？

電気工学的な意味において、負荷とは各部品が受け入れる電流量を指し、これには各種装置、機器やエンジンなどが含まれます。負荷の観点から見ると、ベース負荷とピーク負荷に分けられ、接続する部品の性質によって決定されます。全ての電気部品は同時に稼働することはありません。例えば、トースターを使用する時間は数分間にすぎませんし、PCの稼働も数時間ほど。テレビは一晩中稼働していることがあるかもしれません。一方で、冷蔵庫をはじめ、多くの機器は常時稼働しています。

ベース負荷は主に連続24時間以内に必要とされる電力量を指します。この間に、高い需要がある装置が待機または正常に稼働している場合、全ての装置は必ず同一時間に電気を使用していることになり、高需要の装置は、モーターの起動時などにピーク負荷がとなります。高需要の装置は短時間のみ稼働するため、ピーク負荷需要は通常ベース負荷と最高需要値間の値の差を指すことになり、これにはテレビや電子レンジが含まれます。また、冷蔵庫やHVACシステムはベース負荷需要に含むことができます。

ピーク負荷に対応するAC-DC 電源

通常よりも高い処理能力を備えたAC/DC 電源を購入するなら、それだけ大きな支出は必須となります。しかしそれを活用することで平均電力をピーク需要量より抑えることができ、節約となるだけでなく、システムの信頼性が保たれます。ピーク負荷に対応し、同時に定格電力が小さい電源装置を使用するならば、ユニットはコンパクトなものを選択することができ、コスト削減だけでなく、システム全体のサイズを縮小することも可能となります。例えば、システムが極めて短い時間内に300Wを使用する場合、引き続き200W の電源を使用しつつ要求に対応することができるのです。ピーク負荷が300W+ 以上電源装置を使用すればよいからです。駆動装置、モーター、ポンプなど、ピーク電流が高い機器には通常電磁コンポーネントが使用されています。こうした製品の平均需要量は往往にしてピーク電力要求より低くなっており、主に、医療機器、工場の自動化設備、電動工具などに応用されています。

定格電力とピーク電力の違い

RMS電力処理とは、ユニットが処理できるの連続電力量を示す言葉です。例えば、アンプの定格値が30W RMSで、定格ピーク電力が60Wの場合、このアンプは30Wで円滑に作動しますが、電力が60Wに激増してもその処理が可能です。最大定格電力とは PN 接合面またはダイオードにより散逸する前の電力です。ピーク電力から必要な電圧軌道を、定格電力からは散逸力を把握することができ、悪影響を事前に防ぐことができます。

定格およびピーク電力を使用する装置の例としては、プリンター、POS システム、ディスプレイ、組込みシステムなどがあります。POS システムには、タッチパネル、コンピューター、セルフサービス装置、端末機、スキャナー、キーボード、レジスターなどがあります。

コンピューター電源のピーク電力

新たな電源ユニットを購入する際には、どれだけのワット数があれば十分かという問題が気になります。コンピューター・ハードウェアはどれも電力を消費しますが、使用システムによって決まった答えはありません。システムが複雜になるほど作動に必要な電力は大きくなります。デスクトップコンピューターがオーダーメードの液冷システムを使用するなら、必要となる電力は単純なシステムより大きくなるため、どれだけあれば十分なのかを簡単に決めることはできません。この点で、PSU電力計算装置を利用することをお勧めします。使用する製品の種類がわかっているのであれば、必要なワット数をそれより高めに設定することができるでしょう。Eスポーツ用のコンピューターならば、恐らく500W の電力が必要となり、650 Wをサポートするユニットが適切です。電源装置が750Wで、コンピューターの電力消費が500Wならば、より多くの電力を必要とする場合にも問題とはなりません。ピーク電力とは、ユニットが短時間内に供給できる電力量のことです。連続電力とは一定的なコンピューター給電量です。コンピューター電源は、高ピーク電力を出力できる電源装置を使用するのが良いでしょう。より高度な電源が求められるシステムは、電源を慎重に選ぶと同時に、必要とされる基本電力を明確にすること、さらにシステム運用中や機能向上時に必要となる可能性のあるピーク電力も考慮に入れることができます。