DC24V電源をDC23V機器で使う方法｜1V下げる簡単な電圧降下の方法を解説

DC23Vまで動作する機器に、DC24V出力の電源を接続したい場合、わずか1Vの違いでも使用できるのか不安になることがあります。特に電源側の設定変更ができない場合は、外部で電圧を調整する方法を考える必要があります。

この記事では、DC24VをDC23V程度まで下げる代表的な方法や、それぞれのメリット・注意点について、電子工作や制御機器で利用する場合を想定して分かりやすく解説します。

DC24VをDC23Vに下げる必要がある理由

DC24V系の電源は、産業機器や制御装置などで広く使われている一般的な電圧です。一方で、接続する機器によっては最大入力電圧がDC23Vなど、少し低めに設定されている場合があります。

電圧差が1V程度であれば問題なく動作する機器もありますが、電子回路内部には許容電圧範囲が決められているため、仕様上の上限を超える場合は対策を検討した方が安全です。

例えば、DC23Vまで対応したセンサーや制御基板にDC24Vを入力すると、正常動作する可能性もありますが、長期間使用した場合の部品への負担や故障リスクを考慮する必要があります。

DC24Vを約1V下げたい場合、手軽な方法として整流ダイオードを直列に入れる方法があります。

一般的なシリコンダイオードは、電流が流れると約0.6V〜0.8V程度の電圧降下が発生します。そのため、1個または複数個を直列接続することで、DC24VをDC23V前後まで下げることができます。

例えば、0.7V程度電圧を下げるダイオードを1個入れると、24V電源の場合は約23.3Vになります。さらに電圧を下げたい場合は、2個直列にして約22.6Vにするような調整も可能です。

抵抗を直列に入れて電圧を下げる方法もあります。しかし、この方法は流れる電流によって電圧降下量が変化するため、安定した電圧供給が必要な機器には向いていません。

オームの法則では、抵抗による電圧降下は電流値によって変化します。そのため、機器の消費電流が変動すると、出力電圧も変動してしまいます。

例えば、待機時にはDC23Vでも、動作時に電流が増えると電圧が大きく低下する可能性があります。単純なLEDなどでは利用できますが、電子機器の電源として使う場合は注意が必要です。

より確実にDC24VをDC23Vへ変換したい場合は、降圧型DC-DCコンバータを使用する方法があります。

入力側にDC24Vを接続し、出力側をDC23Vに設定できるタイプを使用すれば、安定した電圧を供給できます。

ただし、質問のように現在使用しているDC24V出力のコンバータ自体の設定変更ができない場合は、その後段に小型の降圧コンバータを追加する形になります。

電圧を下げる前に、接続する機器の仕様を確認することが重要です。DC23Vまでという表記が、絶対最大定格なのか、推奨動作範囲なのかによって対応は変わります。

もし機器の入力仕様が「DC18V〜DC23V」のような動作範囲であれば、DC24Vをそのまま接続するのは避けるべきです。

一方で、内部に電源レギュレーターが搭載されていて、多少の電圧差を許容する機器もあります。メーカー仕様書や取扱説明書を確認することで、安全な判断ができます。