電源からサージ電流が発生する原因
過去と現在で一般的に使用されているさまざまな電源の中で、スイッチング電源は非常に人気があり、一般にあらゆる設計要件を満たすことができます。 このタイプの電源は非常に経済的ですが、工業デザイン上いくつかの問題もあります。 このため、多くのスイッチング電源 (特に高出力スイッチング電源) には、電源投入時に大きな電流を流す必要があるという固有の欠点があります。 このサージ電流は、電源の静的動作電流の 10 ～ 100 倍に達する可能性があります。 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。 * *、このサージ電流により入力電源電圧が低下し、同じ入力電源を使用する他の電源機器の瞬停を引き起こす可能性があります。
入力サージ電流を制限する従来の方法は、負温度係数サーミスタ (NTC) を直列接続することです。 ただし、この単純な方法には多くの欠点があります。たとえば、NTC 抵抗の電流制限効果は環境温度に大きく影響され、電流制限効果は主電力網の短時間の中断 (約数百ミリ秒) の間は部分的にしか達成できません。 )、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。 実際、上記の 2 つの問題は、以下で詳しく説明する「ソフトスタート回路」によって解決できます。
1スイッチ電源でサージ電流が発生する理由
スイッチング電源の入力回路には、コンデンサフィルタ整流回路が多く使用されています。 入力電源を閉じると、コンデンサの初期電圧がゼロになるため、コンデンサを充電する瞬間に大きなサージ電流が発生します。 特に高出力スイッチング電源の場合、100Aを超えるサージ電流を達成するために、より大きなフィルタコンデンサが使用されます。 電源接続の瞬間、このような大きなサージ電流により、入力ヒューズが切れたり、投入スイッチの接点が切れたりすることがよくあり、その結果、整流器ブリッジが過電流で損傷する可能性があります。 軽いものでもエアスイッチが閉まらない場合があります。 上記の現象はスイッチング電源の誤動作を引き起こす可能性があり、中古ロボット電源の正常かつ信頼性の高い動作を保証するために、ほとんどすべてのスイッチング電源にはサージ電流を防止するためのソフトスタート回路が装備されています。
2. ソフトスタート回路の電気的動作原理
スイッチング電源の起動時のサージ電流を除去するために「ソフトスタート回路」を使用すると、前述の従来のサージ電流制限方法の欠点を効果的に回避できます。 「ソフトスタート」を通じて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、電源投入時の負荷の除去と有効電流の制限という 2 つの設計原則が含まれます。 負荷を駆動していなければ、スイッチング電源の起動時の電流は一般に非常に小さいです。 多くの場合、始動電流は実際には、この方法を使用して維持される定常状態の動作電流よりも小さくなる可能性があります。
