コンデンサの瞬時充電電流について

質問

高電圧オペアンプの電源用に製作した、コンデンサインプットの両波倍電圧
整流回路の、瞬時充電電流についてご教授のほど、宜しくお願い致します。

電圧変動及びリップルは全く問題になっておりませんが、４７０μＦのコンデンサを
２個用いて±８０Ｖを得ております。

問題はトランス２次側の電流定格が０．１Ａですが、添付のチャートの如く、
瞬時で最大３Ａ、実効値では１．２Ａが約０．１秒間継続してその後急速に減少します。
この様な状態で使用して問題はありませんか？

又、素人考えですが、２次側巻き線に４７Ωの抵抗を直列に挿入すると、瞬時及び実効値は
上記の１／３程度に抑えられました、若干減少時間が延びます。

使用目的は高電圧のＤＣアンプで、通常時のトランス２次側電流は０．０６Ａ位です。
ＳＷをＯＮ／ＯＦＦする頻度は１日２～３回程度です。

０．１Ａ定格のトランスに対する瞬時電流を、どのように評価したら宜しいですか？

宜しくお願い致します。

回答No.2

denwaha4126 · ベストアンサー

電源投入時にコンデンサに電荷が無い状態では、コンデンサの抵抗は瞬間的にゼロΩになります。
トランスの出力は瞬間的に短絡された状態になるので、突入電流の最大値は、トランス2次側電圧と2次巻線の抵抗でほぼ決ります。
コンデンサの容量は突入電流の最大値とあまり関係ありませんが、容量が大きいと突入電流の収束時間が長くなります。（突入電流のエネルギーは大きくなる）

>この様な状態で使用して問題はありませんか？

トランスは問題ありません。
問題があるとすれば、整流ダイオードの瞬時最大電流の定格値に十分余裕があるか、という事です。（ダイオードの定格電流には平均値と瞬時最大値があります）

>２次側巻き線に４７Ωの抵抗を直列に挿入すると、瞬時及び実効値は上記の１／３程度に抑えられました、若干減少時間が延びます。

理論的には、2次巻線の抵抗が24Ω程度で、47Ωの抵抗を直列に入れることで3倍の抵抗値になり、最大電流が1/3になったと考えられます。
減少時間が延びたのは、CRの時定数が大きくなるので、コンデンサの充電時間が延びるためです。

>０．１Ａ定格のトランスに対する瞬時電流を、どのように評価したら宜しいですか？

電源としては普通の過渡現象なので、特に気にする必要はありません。

ちなみに、電源が交流なので、電源投入時のタイミング（初期条件）で過渡現象は異なる結果となります。
だから、ゼロクロススイッチにすれば問題解決！、などと勘違いしている人がたまにいますが、そんな事しても単純な抵抗負荷ではないので、突入電流は流れます。

お礼

大変明確な、ご教授ありがとう御座います。安心致しました。

回答No.1

noname#161097

図を見ると、電源ON時の突入電流ですね。

コイルは、電流をためる性質ですから、抵抗を入れて、電源ON/OFF時にグランドに電流を流しているようです。