アンプの大容量平滑コンデンサの突入電流抑制回路
コンデンサの突入電流抑制回路
RC直列回路の回路方程式
コンデンサーに蓄えられる電荷を として
(1), (2)式を としてラプラス変換すると
(4)式を(3)式に代入して
(5)式より電流 は
ここでラプラス変換の公式
(6)式を逆ラプラス変換して
コンデンサーに流れる電流の式が得られた.
突入電流を抑制しない場合にコンデンサーに流れる電流
- E = 12V
- R = ESR = 0.020Ω
- C = 8200uF
の時
時定数 (初期の変化率を維持した時にx軸と交差する点)
最大突入電流(t=0の電流)
%
% 突入電流を計算する
% https://ak1211.com
% Copyright (c) 2015 Akihiro Yamamoto
%
%
% This software is released under the MIT License.
% http://opensource.org/licenses/mit-license.php
%
e = 12;
r = 0.020;
c = 0.0082;
t = linspace(0, 0.001, 1000);
i = e / r * exp(-1/(r*c)*t);
plot(t*1000, i, 'cb-');
grid on;
hold on;
xticks = get(gca(), "xtick");
xticks = [xticks [0.164] ];
xticks = sort(xticks);
set(gca(), "xtick", xticks);
xlabel ('time [ms]');
ylabel ('current [A]');
legend ('inrush current', "location", 'north');
d = (i(2)-i(1))/(t(2)-t(1));
y = i(1) + d*t;
y(y<0.0) = NA;
plot(t*1000, y, 'cm-');
突入電流を抑制した場合にコンデンサーに流れる電流
- E = 12V
- R = 33 + ESR = 33.020Ω
- C = 8200uF
の時
時定数
最大突入電流(t=0の電流)
%
% 突入電流を計算する
% http://ak1211.com
% Copyright (c) 2015 Akihiro Yamamoto
%
%
% This software is released under the MIT License.
% http://opensource.org/licenses/mit-license.php
%
e = 12;
r = 33+0.020;
c = 0.0082;
t = linspace(0, 1, 1000);
i = e / r * exp(-1/(r*c)*t);
plot(t*1000, i, 'cb-');
grid on;
hold on;
xticks = get(gca(), "xtick");
xticks = [xticks [270] ];
xticks = sort(xticks);
set(gca(), "xtick", xticks);
xlabel ('time [ms]');
ylabel ('current [A]');
legend ('inrush current', "location", 'north');
d = (i(2)-i(1))/(t(2)-t(1));
y = i(1) + d*t;
y(y<0.0) = NA;
plot(t*1000, y, 'cm-');
作った突入電流抑制回路
- 突入電流抑制中はMOSFETはOFFであって, 抵抗で突入電流を抑制
- 一定時間後にMCUによってMOSFETをONにして抵抗をバイパスします。