突入電流リミッター

突入電流リミッタは、突入電流を制限するために使用されるコンポーネントです。これにより、コンポーネントが徐々に損傷したり、ヒューズが飛んだり、ブレーカーが落ちたりするのを防ぐことができます。突入電流を制限するために、負の温度係数 (NTC)サーミスタと固定抵抗器がよく使用されます。NTC サーミスタは、保護対象の回路と直列に追加することで、電源回路の突入電流制限デバイスとして使用できます。NTC サーミスタは最初は抵抗が高く、電源投入時に大電流が流れるのを防ぎます。電流が流れ続けると、NTC サーミスタが加熱され、通常動作中に大電流が流れるようになります。NTC サーミスタは通常、測定タイプのサーミスタよりもはるかに大きく、電力用途向けに特別に設計されています。

NTCサーミスタの抵抗は高温では低くなります。回路が閉じると、サーミスタの抵抗によって初期電流が制限されます。しばらくすると、電流がサーミスタを加熱し、抵抗が低い値に変化して、電流が途切れることなく流れるようになります。サーミスタは低抵抗を維持するために電力を消費し続け (熱を発生し) なければならないため、保護された回路に供給電圧の 100% が現れるということは本質的に不可能です。動作抵抗による電圧降下とサーミスタの消費電力を考慮する必要があります。

• 突入電流制限サーミスタは通常、円盤状で、各面に放射状のリードが付いています。
• NTC 抵抗器の電力処理能力はそのサイズに比例します。
• NTC 抵抗器は室温での抵抗値に応じて定格が決まります。

突入電流を制限するために固定抵抗器も広く使用されています。突入電流を制限するために必要な値から抵抗が下がることはないため、固定抵抗器は本質的に効率が低くなります。したがって、固定抵抗器は、継続的な追加電力の浪費が小さい低電力回路に一般的に選択されます。突入電流制限抵抗器はサーミスタよりもはるかに安価です。ほとんどの小型蛍光灯(電球) に使用されています。

突入電流が完了したら、リレーまたは MOSFET を使用して回路から切り離すことができます。

突入電流リミッタの一般的な用途は、非力率補正 スイッチング電源の入力段で、ライン入力からリザーバ コンデンサへの初期サージ電流を低減することです。最も一般的な用途は、スイッチング電源 (SPS) の AC 電流の突入保護です。SPS にサージ電流抑制機能がある主な理由は、入力または充電コンデンサが最初に充電されるときにダイオード ブリッジ整流器を保護するためです。このコンデンサは、AC サイクルの前半でかなりの電流を消費し、コンデンサと直列のコンポーネントに過度の電流を流す可能性があります。コンデンサの初期の等価直列抵抗 (ESR) は、ダイオード ブリッジ整流器をほとんど保護しません。

• ソフトスタート

• EPCOS の突入電流制限に関するアプリケーション ノート AN2

• Nihal Kularatna、電子回路設計、pp. 103–、「突入電流制限」、CRC Press、2017 ISBN  1420007904
• Johnny C. Bennett、「スイッチモード電源の実用的なコンピュータ分析」、pp. 114～、「突入電流リミッタ」、CRC Press、2005 ISBN 0824753879。 
• 長谷良英、Tanuj Khandelwal、亀田和之、「コンピュータベースのモデリングと分析による電力システムダイナミクス」、pp. 123–、「変圧器突入電流制限スイッチング制御」、John Wiley＆Sons、2020年ISBN 1119487455。