スイッチング電源による入力サージ電流の低減方法
通常、スイッチング電源が起動すると、入力端の主電力網が、一般に「入力サージ電流」と呼ばれる短期間の大電流パルスを供給する必要がある場合があります。 入力サージ電流は、まず主電力網内の主回路ブレーカーやその他のヒューズの選択に問題を引き起こします。一方で、回路ブレーカーは過負荷時に保護の役割を果たすために確実にヒューズをオンにする必要があります。 一方で、入力サージ電流が発生した場合には誤動作を防ぐために溶断しないようにする必要があります。 第二に、入力サージ電流は入力電圧波形の崩れを引き起こし、その結果、電源の品質が低下し、他の電気機器の動作に影響を与える可能性があります。
入力サージ電流が発生する原因
スイッチング電源では、入力電圧は最初に干渉によってフィルタリングされ、次にブリッジ整流器を通じて DC に変換され、次に大型の電解コンデンサを通じて平滑化されてから、実際の DC/DC コンバータに入力されます。 入力サージ電流は電解コンデンサの初期充電中に発生し、その大きさは起動時の入力電圧の振幅とブリッジ整流器と電解コンデンサで形成される回路の合計抵抗によって決まります。 AC 入力電圧のピーク点で開始すると、ピーク入力サージ電流が発生します。
スキーム 1
入力サージ電流を制限するために最も一般的に使用される方法: 直列負温度係数熱電流制限抵抗器 (NTC)
利点:
シンプルで実用的な回路と低コスト
短所:
1. NTC 抵抗の電流制限効果は環境温度に大きく影響されます。低温 (零下) 起動時に抵抗が高すぎて充電電流が低すぎる場合、スイッチング電源が起動できない可能性があります。 高温始動時に抵抗器の抵抗値が小さすぎると、入力サージ電流を制限する効果が得られない場合があります。 直列負温度係数サーミスタ ntc は、これまで入力サージ電流を抑制する最も簡単な方法であることは間違いありません。 NTC 抵抗は温度が上昇すると減少するためです。 スイッチング電源が起動すると、NTC 抵抗は室温にあり、抵抗が高く、電流を効果的に制限できます。 NTC抵抗器は電源投入後、自身の放熱により約110℃まで急速に発熱し、抵抗値が室温時の約15分の1まで低下し、通常動作時の電力損失を低減します。スイッチング電源。
2. 電流制限効果は、主電力網の短時間の中断中 (約数百ミリ秒) に部分的にしか達成できません。 この短い中断中に、電解コンデンサは放電されていますが、NTC 抵抗器の温度はまだ高く、抵抗値は小さいです。 電源をすぐに再起動する必要がある場合、NTC は電流制限効果を効果的に達成できません。
3. NTC 抵抗の電力損失により、スイッチング電源の変換効率が低下します。
オプション 2
低電力スイッチング電源を作成する場合は、電力抵抗を直接使用してサージ電流を制限します。
利点:
シンプルな回路、低コスト、サージ電流の制限に関して高温および低温の影響をほとんど受けません。
短所:
小電力スイッチング電源にのみ適しています
● 効率への重大な影響
