電子部品でよく見かける 22 nF (0.022 μF) とか 47 kΩ といった値は始めて見ると 中途半端な値のように感じるかもしれません。このような値は E6系列 や E12、E24系列といって、抵抗やコンデンサの推奨値 (Preferable number) として、 IEC (International Electrotechnical Commission, 国際電気標準会議) の TC (Technical Commitie) No.40, Resistors and Capacitors によって準備され IEC 60063 (日本では JIS C 5063) に定められているものです。
1948年ストックホルムにおける IEC TC No.12, Radio-communication の会議で
最も緊急に国際標準化されるべき案件の一つは抵抗と 0.1 μF までの
コンデンサのための推奨値の系列であると全会一致で合意しました。
10√10システムの系列を
標準にするのが望ましかったのかも知れませんが、いくつかの国では
前述の部品のために 5%, 10%, 20%
の許容誤差が標準化されていたために
12√10システムの系列が
採用されていて、それを変更するのは非現実であったので
12√10システムが採用されました。
1950年パリで E6, E12 及び E24系列の推奨値の提案が採択され、
追って I.E.C. Publication 63 として発行されました。
Technical Committee でどのようにしてこれらの具体的な数字が 決まったのかは残念ながら寡聞にして知りませんが、 実は E24 系列は１桁を等比級数的に24等分した値を 2桁に丸めた 値からは微妙にずれているところがあります。 それは 1桁の 1/3 程中程の 2.7〜4.7 の間になります。(表1 参照)
表1 [E24/E12/E6系列と等比級数]
E24 series
(5 % tolerance)E12 series
(10 % tolerance)E6 series
(20 % tolerance)12√10 Geometric series
1.0 1.0 1.0 1.000 1.1 1.100~ 1.2 1.2 1.211~ 1.3 1.333~ 1.5 1.5 1.5 1.467~ 1.6 1.615~ 1.8 1.8 1.778~ 2.0 1.957~ 2.2 2.2 2.2 2.154~ 2.4 2.371~ 2.7 2.7 2.610~ 3.0 2.872~ 3.3 3.3 3.3 3.162~ 3.6 3.480~ 3.9 3.9 3.831~ 4.3 4.216~ 4.7 4.7 4.7 4.641~ 5.1 5.108~ 5.6 5.6 5.623~ 6.2 6.189~ 6.8 6.8 6.8 6.812~ 7.5 7.498~ 8.2 8.2 8.254~ 9.1 9.085~
そのおかげで、複数の素子の比や積を切りの良い値にしたり、やや大きめとか 小さめに出来たりして、 実際に回路設計している時にこれらの値の選択に絶妙なさじ加減に 有難味を感じることがあります。 実際の電子回路、特にアナログ回路では時定数であるとかアンプの増幅度の 決定などに部品の絶対値ではなく値の積や比が大事なことが多いからです。 特に '2.9' でなく '3.0' が採用されているおかげで
1 : 2 : 4 → 75 : 150 : 300のような比率が作れるのは本当に有難いです。 表2 を見ると実用上のほとんどの倍率が E24系列の比で実現出来る ことがわかります。
や
1 : 4 : 5 : 6 : 8 : 9 : 10 : 11 : 12 : 13 : 17 → 3 : 12 : 15 : 18 : 24 : 27 : 30 : 33 : 36 : 39 : 51
はたまた逆数的に
4 : 6 : 8 : 9 : 12 → 1 / 36 : 1 / 24 : 1 / 18 : 1 / 16 : 1 / 12
表2 [E24系列の比で得られる実用的な倍率の例]
× magnifications E24 value / E24 value (error) × 0.268~ ( 2 -√3) 15 / 56 (+0.034%), 22 / 82 (-0.13%) × 0.293~ ( 1 - 1 / √2) 24 / 82 (+0.072%), 22 / 75 (-0.15%) × 0.414~ (√2 - 1) 91 / 22 (+0.14%), 6.2 / 15 (+0.21%) × 0.732~ (√3 - 1) 11 / 15 (-0.18%), 22 / 30 (-0.18%) × 1.1 11 / 10, 22 / 20, 33 / 30 × 1.2 (6 / 5) 12 / 10, 18 / 15, 24 / 20, 36 / 30 × 1.25 (5 / 4) 15 / 12, 20 / 16, 30 / 24 × 1.33~ (4 / 3) 100 / 75, 16 / 12, 20 / 15, 24 / 18, 36 / 27, 68 / 51 × 1.4 (7 / 5) 18 / 13 (-1.1%) × 1.41 (√2) 51 / 36 (-0.17%), 130 / 91 (-1.0%) × 1.5 (3 / 2) 15 / 10, 18 / 12, 24 / 16, 27 / 18, 30 / 20, 33 / 22, 36 / 24 × 1.6 (8 / 5) 120 / 75, 16 / 10 × 1.66~ (5 / 3) 20 / 12, 30 / 18 × 1.73 (√3) 130 / 75 (-0.07%) × 1.75 (7 / 4) 82 / 47 (-0.3%) × 1.8 (9 / 5) 18 / 10, 27 / 15, 36 / 20 × 2 150 / 75, 20 / 10, 22 / 11, 24 / 12, 30 / 15, 36 / 18 × 2.16~ (√10 - 1) 39 / 18 (+0.2%), 11 / 51 (+0.25%) × 2.2 (11 / 5) 22 / 10, 33 / 15 × 2.25 (9 / 4) 27 / 12, 36 / 16 × 2.33~ (7 / 3) 56 / 24, 91 / 39 × 2.5 (5 / 2) 30 / 12, 75 / 30 × 2.6 (13 / 5) 39 / 15 × 2.66~ (8 / 3) 200 / 75 × 2.75 (11 / 4) 33 / 12 × 2.8 (14 / 5) 56 / 20 × 3 3 / 1, 33 / 11, 36 / 12, 39 / 13 × 3.16~ (√10) 16 / 5.1 (+0.78%), 51 / 16 (+0.79%) × 3.2 (16 / 5) 240 / 75 × 3.25 (13 / 4) 39 / 12 × 3.4 (17 / 5) 51 / 15, 68 / 20 × 3.5 (7 / 2) 56 / 16 × 3.75 (15 / 4) 75 / 20 × 4 12 / 3, 300 / 75 × 4.25 (17 / 4) 51 / 12, 68 / 16 × 4.5 (9 / 2) 68 / 15 (+0.7%) × 5 75 / 15, 10 / 20, 11 / 22, 12 / 24, 15 / 3, 180 / 36 × 5.5 (11 / 2) 11 / 2 × 6 12 / 2, 18 / 3 × 6.5 (13 / 2) 13 / 2 × 7 91 / 13 × 7.5 (15 / 2) 120 / 16, 15 / 2, 180 / 24, 270 / 36, 510 / 68, 75 / 10 × 8 120 / 15, 16 / 2, 24 / 3 × 8.5 (16 / 2) 330 / 39 (+0.45%) × 9 18 / 2, 27 / 3
E24系列はきっと、切りの良い比の値も実現しやすいようにと、音階に例えれば平均律的ではなく 純正律音階的にも考えらたということなのでしょう。
抵抗の許容誤差には R系列 (Renard numbers) の R3系列を1桁に丸めた 1-2-5系列が主に用いられています。
表3 [許容誤差の略号の例]IEC60062:2016 (日本国内では JIS C 5062, JIS C 60062:2019) 準拠。
code tolerance [%] series color code (S) 0.0010 (U) 0.0020 (X) 0.0025 E(V) 0.0050 L(T) 0.01 (Grey) P(H) 0.02 (Yellow) W(A) 0.05 Orange B 0.10 Purple C 0.25 Blue D 0.50 E192 Green F 1 E96 Brown G 2 E48 Red J 5 E24 Gold K 10 E12 Silver M 20 E6 plane
但し、() 内は抵抗メーカー (Vishay 等) による拡張例。
コンデンサの容量には主に E系列が使われていますが、
その定格電圧には R10標準数(Renard numbers)を元にした値が使われています。
コンデンサの定格電圧は第１文字を数字として指数を、第２文字を英大文字として仮数部を表しています。
仮数部は R10標準数 {1.0, 1.25, 1.6, 2.0, 2.5, 3.15, 4.0, 5.0, 6.3, 8.0} に対し、{A, B, C, D, E, F, G, H, J, K} が対応しています。
表4 [定格電圧の略号の例]
Code Tolerance
[V]0E 2.5 0G 4.0 0L 5.5 0J 6.3 1A 10 1B 12.5 1C 16 1D 20 1E 25 (1V) 35 1G 40 1H 50 1J 63 1K 80 2A 100 (2Q) 110 2B 125 2C 160 (2P) 180 2D 200 2E 250 2F 315 (2V) 350 2G 400 (2W) 450 2H 500 2J 630 3A 1000 3B 1250 3C 1600 3D 2000
IEC 60384-1:2016 (国内では JIS C 5101-1:2019) 準拠。
但し、() 内は旧規格あるいはメーカーによる拡張例。
余談ですが、JIS C 5101-1:2010 (IEC 60384-1:2008) の、
2.3.3 定格電圧の推奨値には記載されていた、注記 2 特に，必要がある場合には，R20標準数列の 35V，350V 及び 450V の定格電圧を用いてもよい。の一文が JIS C 5101-1:2019 2.3.3 では削除されました。コラム — 350V or 450V
近年の電源設計は、ユニバーサル入力と PFC の普及により、DC バス電圧がほぼ 400V に収束 している。 この結果、かつて商用電源の最適点であった 275V、315V、350V といった定格電圧は、アーキテクチャ上の必然性を失いつつある。 一方で 450V や 500V は PFC 後の 400V バスに対して実用的なマージンを持ち、EV、UPS、インバータ用途で大量に使われるため、量産効果によって今後も供給が維持されやすい。 フィルムキャパシタや電解コンデンサでは、定格電圧の差は単なるマージンではなく、誘電体厚や部品サイズ、コストに直結するため、中間電圧が市場から消えると代替が難しくなる。 そのため新規設計では、目先の最適値として 275V、315V、350V を選ぶのではなく、将来の調達性と量産性を見据えて 450V、500V、630V クラスへの移行を意識した部品選定 が望ましい。
表5 [クラス１キャパシタの温度係数TC ]JIS C 5101-8：2018 (IEC 60384-8：2015) 一部抜粋
Code TC
ppm / °CTC tolerance
ppmColor code C0G 0 ±30 Black P2G -150 ±30 Orange R2G -220 ±30 Yellow S2H -330 ±60 Green T2H -470 ±60 Blue U2J -750 ±120 Violet SL +350 ∼ -1000 Gray 零温度係数(C0G特性等)以外の温度補償用セラミックキャパシタは、P2G, U2J 特性のものを僅かに残して 2023 年現在ほぼ絶滅しています。
表6 [表面実装抵抗の EIA-96 3 桁マーキングコード]
code# value code# value code# value code# value 01# 100 02# 102 03# 105 04# 107 05# 110 06# 113 07# 115 08# 118 09# 121 10# 124 11# 127 12# 130 13# 133 14# 137 15# 140 16# 143 17# 147 18# 150 19# 154 20# 158 21# 162 22# 165 23# 169 24# 174 25# 178 26# 182 27# 187 28# 191 29# 196 30# 200 31# 205 32# 210 33# 215 34# 221 35# 226 36# 232 37# 237 38# 243 39# 249 40# 255 41# 261 42# 267 43# 274 44# 280 45# 287 46# 294 47# 301 48# 309 49# 316 50# 324 51# 332 52# 340 53# 348 54# 357 55# 365 56# 374 57# 383 58# 392 59# 402 60# 412 61# 422 62# 432 63# 442 64# 453 65# 464 66# 475 67# 487 68# 499 69# 511 70# 523 71# 536 72# 549 73# 562 74# 576 75# 590 76# 604 77# 619 78# 634 79# 649 80# 665 81# 681 82# 698 83# 715 84# 732 85# 750 86# 768 87# 787 88# 806 89# 825 90# 845 91# 866 92# 887 93# 909 94# 931 95# 953 96# 976 # EIA-96 SMD resistor multiplication factors: Z 0.001 Y | R 0.01 X | S 0.1 A 1 B | H 10 C 100 D 1000 E 10000 F 100000 e.g. 84C : 732 x 100 = 73.2 kOhmNote:
Ris the traditional radix-point symbol in resistor markings (cf. IEC 60062 RKM code).
SandHoriginate from legacy Asian manufacturer marking systems, but are not defined in the EIA-96 specification.
▼ 展開／折り畳みこのアーティクルはトランジスタ技術2008年5月号に掲載の E24系列の記事 [2] に加筆修正したものです。
REFERENCE
- CSI IEC 60063, PREFERRED NUMBER SERIES FORRESISTORS AND CAPACITORS
- CQ出版, トランジスタ技術 2008 年 5 月号 p.p.104-105, Q1-2 抵抗の値が 1, 2.2, 3.3, 4.7 …というふうにきりが悪いのはなぜ？
SEE ALSO
- Find the nearest fraction in the E24 numbers (for HP 42S)
- Find the nearest fraction in the E24 numbers (for HP 35s)
External links
- Preferred number - E24 numbers defined in the IEC 60063 (JIS C 5063)
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