プロ向け24V→12V降圧コンバータ回路ガイド：回路図・設計・応用

私たちの周囲にはテクノロジーと回路があふれています。24V→12Vコンバータ回路は、電圧降圧が必要な多くの家電で使用されています。これらのコンバータの仕組みとメリットを理解することは、24V→12V電圧レギュレータが必要な場合に不可欠です。

本記事では、電圧変換の可否、24V-12Vコンバータ回路の設計、応用例を網羅します。

24Vを12Vに変換できるか？

電気デバイスで24Vを12Vバッテリ相当に変換することは可能です。12V必要なデバイスに24Vを供給する際によく発生します。DC-DCコンバータを使えば変換は容易です。24V電圧コンバータは電圧を24Vから必要な12Vへ降圧し、出力電圧を安定化します。

以下の表は24Vシステムと12Vシステムの違いをまとめたものです。

特徴	24V	12V
抵抗	高	低
インバータ効率	高	低
電圧降下	低	高
配線システム	安価	高コスト
火災危険	低	高

同電力条件下では12Vシステムは24Vの2倍の電流を必要とし、これが弱点です。12Vは24Vより非効率で、同電力では2倍のアンペア数を消費します。

（電池駆動デバイスの例）

使用電池数（バッテリバンク）は重要です。機器の電池寿命は充電頻度に依存するため、適切な電池数を計算で求めます。

例：

4×400W = 1600Wh
5日間使用 → 1600×5 = 8000Wh
DoD（放電深度）0.5で割る → 8000/0.5 = 16000Wh
電圧損失低減には高電圧化が有効。必要電圧で割る：
16000/24 = 667Ah

12V 330Ah電池なら4個必要。24Vや48Vなら平均2個で済みます。

（コンピュータ回路）

例えば、12V DCデバイスを24Vトラック/ロリーバッテリで駆動する場合、市販のステップダウントランスが多数あります。トラック運転手が24V車で12Vケトル、ラジオ、テレビを使うケースが典型です。重要なのはコンバータの最大電流と効率。最大負荷電流が12V定格機器の瞬間最大消費電流を示し、効率がバッテリ充電の熱損失を決めます。正しいDC-DCコンバータ選定が肝心です。

（24Vロリーバッテリ）

24V→12Vコンバータ回路の設計

主なハードウェア部品：

• 集積回路（IC）
• ダイオード
• DC電源
• コンデンサ
• IC用ヒートシンク

最初のシンプル回路図の部品：

（回路図1）

IC：LM7812、ダイオード：1N4002、DC電源：24V、コンデンサ：330µFと100µF、ヒートシンク。

2つ目の回路例：

（回路図2）

IC：LM317T、ダイオード：1N4002、24V DC電源、コンデンサ：0.1µFと1µF、抵抗：2.1kΩと240Ω、ヒートシンク。

3つ目の回路例（コンデンサ/抵抗数は同数、ダイオード2個）：

（回路図3）

IC：LM338、ダイオード：1N4002×2、入力24V、コンデンサ：0.1µFと1µF、抵抗：1.3kΩと150Ω、ヒートシンク。

これらは電圧レギュレータICで24V→12V降圧可能なことを示しています。使用IC：LM7812、LM317T、LM338。

• LM7812：12V 1.5A 固定出力電圧レギュレータ
• LM317T：12V 1.5A 可変出力電圧レギュレータ
• LM338：12V 5A 可変電圧レギュレータ。大電流用途向け。

適切な抵抗をR1に配置して所望出力電圧を得ます。LM317で12V出力を得るには回路2のようにR1に2.1kΩを使用します。

抵抗で電圧降圧するか、電池を直列接続して12Vを得るかの選択肢があります。抵抗による発熱は消費電力と等価です。電池直列接続なら電流経路が単一になり、電流制御と抵抗電圧降下の両面で有利です。

（ヒートシンク付きマザーボードの写真）

24V→12Vコンバータ回路の応用

• 電池駆動デバイス（コンピュータ、携帯電話等）
• 車椅子アクセサリ（ノートPC、ラジオ、シートポンプ等）
• 車のシガーライターソケット
• 24Vトラック/ロリー車両のDC/DCステップダウンコンバータ
• オーディオアンプ

まとめ

24V→12Vコンバータ回路は、家電で最も一般的なDC-DCコンバータです。理解しやすく、使いやすい！

本記事がお役に立ち、24V→12V回路コンバータの使い方をマスターいただければ幸いです。ご質問・ご意見はお気軽にお問い合わせください。