スイッチング電源におけるサージ電流の原因
過去から現在まで使用されているあらゆる種類の電源の中で、スイッチング電源は非常に人気があり、一般的にあらゆる設計要件を満たすことができます。この種の電源は経済的ですが、工業設計にはいくつかの問題もあります。これは、多くのスイッチング電源（特に高出力スイッチング電源）に固有の欠点があることです。電源投入時に大きな電流が流れます。このサージ電流は、電源の静的動作電流の10倍から100倍に達することがあります。その結果、少なくとも2つの問題が発生する可能性があります。DC電源が十分な起動電流を供給できない場合、スイッチング電源はロック状態になり、起動できなくなります。また、このサージ電流により入力電源電圧が低下する可能性があり、同じ入力電源を使用している他の電源機器の電源が瞬時に失われるほどです。
従来の入力サージ電流制限方法は、直列負温度係数サーミスタ（NTC）です。しかし、この単純な方法には多くの欠点があります。たとえば、NTC抵抗器の電流制限効果は周囲温度に大きく影響されます。入力電源グリッドが短時間（数百ミリ秒程度）中断された場合、電流制限効果は部分的にしか達成されません。また、NTC抵抗器の電力損失により、スイッチング電源の変換効率が低下します。実際には、上記の2つの問題は「ソフトスタート回路」によって解決できます。これについては、以下で詳しく説明します。
1 スイッチング電源のサージ電流の原因
スイッチング電源の入力回路は、主にコンデンサフィルタ整流回路を採用しています。入力電源が閉じた瞬間、コンデンサの初期電圧はゼロであるため、コンデンサが充電される瞬間に大きなサージ電流が形成されます。特に高出力スイッチング電源の場合、サージ電流が100A以上に達するように大容量のフィルタコンデンサが使用されます。電源投入時のこのような大きなサージ電流は、入力ヒューズやクローズスイッチの接点の焼損につながることが多く、整流ブリッジの過電流により損傷します。軽い場合は、エアスイッチがブレーキを閉じることができません。上記のすべての現象により、スイッチング電源が正常に動作しなくなるため、ほとんどすべてのスイッチング電源には突入電流を防ぐためのソフトスタート回路が装備されており、中古ロボット電源の正常で信頼性の高い動作を確保しています。
2 ソフトスタート回路の電気的動作原理
「ソフトスタート回路」を使用してスイッチング電源の起動時にサージ電流を排除すれば、上記の従来のサージ電流制限方法の欠点を十分に回避できます。 「ソフトスタート」によるスイッチング電源の起動を制御してサージ電流を排除するには、電源投入時に負荷を取り除くと同時に有効電流を制限するという2つの設計原則が含まれます。 負荷が駆動されていない場合、スイッチング電源の起動時には通常、小さな電流が発生します。 多くの場合、起動電流は実際にはこの方法で維持される定常動作電流よりも小さい場合があります。
