突入電流
突入電流とは何ですか？
突入電流は、電源または電気機器の電源投入時に消費される瞬間的な高入力電流です。 これは、コンデンサやインダクタやトランスを充電するために必要な高い初期電流が原因で発生します。
突入電流はスイッチオンサージ、または入力サージ電流とも呼ばれます。
電源に放電されたコンデンサは、オン時に低インピーダンスを提供し、ゼロから最大値まで充電するときに回路に大電流を流すことができます。 これらの電流は、定常電流の20倍の高さにすることができます。 それは約10msしか持続しないにもかかわらず、電流が通常の動作値に安定するまでには30〜40サイクルかかります。 制限されない場合、大電流は、供給ラインに電圧ディップを発生させ、同じ電源から供給される他の機器の誤動作を引き起こすことに加えて、機器を損
突入電流仕様
突入電流が大きいほど、整流器部品への応力が大きくなり、信頼性が低下します。 突入電流は、以下の点で指定されます:
- 半サイクルまたはピーク時の平均：-ピークが平均
- 電圧範囲より約40％大きい場合-120Vまたは240V
- 制限技術が有効な動作温度範囲
デバイスがパワーアップしたときの電流波形–Image Credit
突入電流の制限
一般的に使用される保護方法は、抵抗電流制限デバイスを電源と直列に接続するパッシブタイプと、抵抗器、スイッチングデバイス、制御回路からなる電子回路を使用するアクティブタイプです。
直列抵抗
ワット数の小さい電源の場合、抵抗は電源入力ラインと直列に接続されています。 しかし、この方法は、直列抵抗の高い消費電力と損失によって引き起こされる非効率性のため、より大きな電源には適していません。
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NTCサーミスタ
この方法は、電源入力ラインに直列に接続された負の温度係数(NTC)抵抗を使用します。
周囲温度では、NTCデバイスは高い抵抗を示し、電源をオンにすると、高い抵抗は回路に流れる突入電流の量を制限します。 電流が流れると、サーミスタの温度が上昇し、抵抗が大幅に低下します。 これは1オーム未満で安定化し、定常状態の電流が回路に流れることを可能にすることができる。
並列電子スイッチ
サーミスタまたは抵抗と並列に電子スイッチまたはリレーを使用します。 現在制限されているデバイスは、起動時に高い抵抗を提供し、その後スイッチをオンにしてデバイスを短絡させます。 この方法は、サーミスタが初期抵抗まで冷却され、停電や再開の場合、または機器をオフにしてすぐに電源を入れた場合に、その後のサージから保護する準備ができていることを保証します。
アクティブ回路
アクティブ回路は、抵抗、トランジスタ、トライアック、サイリスタと、スイッチングデバイスを駆動する制御回路で構成されています。 これらは熱い再始動機能を要求する適用のために適している。
保護方法の選択は、突入電流の周波数、コスト、機器の電力レベル、期待される信頼性および性能に依存します。 NTCのサーミスタは制限装置として広く利用され、活動的な回路と比較されるシンプルな設計および安価のために好まれるが、極度な天候状態または敏感な適用のための使用のためにそれを不適当にさせるある欠点を有する。
突入電流制限のために設計する際に考慮される要因。
- 負荷容量値
- 定常電流
- 周囲温度
- 電源電圧
- 突入電流の必要な電流低減