トランジスタ 安全動作領域について

質問

突入電流時にトランジスタ安全動作領域外になります。パルス幅が10msあります。
電撃はDC24Vオンオフフです。
部品を見直せばよいのですが、このパルス幅を狭くするためにはどうすればよいのでしょうか。後段にコンデンサがいくつかありますが関係ありますでしょうか。

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回答No.4

kantaro1985

後の質問の回答が締め切られているので、こちらに回答します。
ゼロオーム抵抗の定格は、通常の抵抗の消費電力による定格とは別に、最大電流定格が設定されている場合が多いです。
ゼロオーム抵抗専用データシートがある場合もありますし、無ければ抵抗メーカーに問い合わせてみて下さい。

お礼

ありがとうございます。

回答No.3

kantaro1985

部品の型番や、抵抗・コンデンサの回路定数は示さず、でも パルス幅は10msで、これを短くしたいとか、結果に対しては具体的な数値があって、答える側も困惑しますね。
しかも、ご自身が補足に書かれているように、R3の後ろにコンデンサがあるとか、最初に示された回路図に描かれていない部品もあるようですし。
この回路図に描かれていない部品は、R3の後ろのコンデンサの他には無いですかね。

後段にコンデンサがいくつかあって、それが関係あるかと質問されていますが、突入電流の話をしているのですから、逆にコンデンサが関係無いと考える方が不自然です。
そもそも、この回路でON/OFFしている負荷が何なのか示されていないので、突入電流の要因が、コンデンサによる要素が大きいのか、それとも負荷自体の特性に起因する要素が大きいのか判断できません。
LTSpiceなど、無償の回路シミュレータもありますし、回路定数を示さずにここで質問するよりも、御自身で実際の回路定数を元に、シミュレーション等をされた方が理解も深まると思います。

突入電流対策としては、サーミスタを使う方法もあります。
パワーサーミスタとか、NTCサーミスタとかでググれば、情報はたくさん見つかると思いますよ。
ただ、この回路がどういう用途で、どういう使われ方をする物なのか分からないので、サーミスタを使うのが適しているのかどうかは、私には判断出来かねますが。

これ、何を設計されているのか分かりませんが、もしかして業務じゃなくて、学校の課題とかそういうものですかね。

もし、後者であるなら、老婆心ながら、こういうところで質問して、簡単に結果を得ようとせず、御自身で解決された方がよろしいかと思いますよ。
そうではなく、業務で設計されているなら、短時間で最大の成果を出さないといけないので、効率的にやる一環として、ここも利用されればいいと思います。

回答No.2

ohkawa3

補足ありがとうございます。
R3の後に付けるコンデンサとは、TR2のB-E間に接続するコンデンサと思いますが、TR2がオン状態では、B-E間のインピーダンスが低いので効きは悪いと思います。また、TR2の特性バラツキや、温度変化によって電流を低減する効果に変動が生じるので、定数決定にはトライ＆エラーが必要と思います。
他の選択肢を選択できない状況であれば、この方法を選択することもあるでしょうが、あまりお勧めできません。

いずれにしても、どのような方法を採用するかは、どの程度の信頼性のシステムを作り上げたいか次第で、ご質問者さん自身でお決めになればいいことです。たまにトランジスタが壊れるとしても、ご自身で簡単に交換して機能を復元できるのであれば、ご自身だけで利用するシステムであれば、それでもOKなのだと思います。

回答No.1

ohkawa3

＞部品を見直せばよいのですが、このパルス幅を狭くするためにはどうすればよいのでしょうか。
答えは多様にあります。
ご提示の回路は、ある負荷回路の電源をon/offする回路と考えます。
1) 電源を投入したときに、突入電流のパルス幅を狭くするように、負荷回路の電源に接続されているコンデンサの容量を減らす。（容量を減らすことによる副作用の可能性があります。）
2) 電源をon/offする回路に、電流制限回路を付加する。（電源をon/offする回路のトランジスタの動作を安全動作領域内に収めるように設計することは可能ですが、突入電流のパルス幅は広がります。）
3) 電源をon/offする回路の、offからonになる動作をある程度の時間をかけて行うようにする。（負荷回路に接続されたコンデンサの充電電流を低減することで、電源をon/offする回路のトランジスタの動作を安全動作領域内に収めるように設計することは可能ですが、突入電流のパルス幅は広がります。）
4) 電源をon/offする回路のトランジスタを、もっと安全動作領域の広い品種に取り換える。
5) まだまだ方法はありそうですが、取り急ぎ以上お知らせします。

補足

いつもありがとうございます。
R3の抵抗後にコンデンサがあり、TR2のオンを制御しています。
（時定数）

抵抗とコンデンサの定数変更で
パルス幅はもしかするとら長くなるかもしれませんが、電流は抑えられるものでしょうか。