噪声对策指南

什么是突入电流?

接通电气设备电源时,在接通瞬间可能会流过远远超过稳定电流的大电流。这种电流称为突入电流(Rush current)。
为什么会产生突入电流呢?原因有多个,下面就来举例进行说明。 

•配有大容量的平滑电容器与去耦电容器的设备在通电时,首先必须要对这些电容器进行 
 充电,所以在通电时会通过大电流。
•刚通电后灯丝(filament)等的电阻较小,所以会通过大电流。
(发热后电阻增大,形成稳定电流。)

为了让大家对突入电流有一个更为直观的印象,下面的图1中给出了通电时的电流波形。
接通电源后电流流过,接通瞬间流经的电流达到了一个比稳定电流值大的峰值。之后电流值再缓慢下降,达到稳定电流值的状态。这个到达稳定电流值之前的大电流所流经的部分就是突入电流。突入电流值超过使用元器件的容许值时,根据该突入电流量(峰值电流值与稳定电流值的差)与时间的长短(由峰值电流值下降至稳定电流值的时间,之后用脉冲宽度表示),电路中使用的元器件可能因为过度发热而造成电气设备的误动作与故障。

图1. 电源接通时的电流波形

接下来,将以实例展示用于抑制电源线噪音的元器件的一般故障。此次,就以价格较为低廉且使用方便的片状铁氧体磁珠(我公司的BLM系列)为例进行说明。
用于噪声对策的片状铁氧体磁珠流过超过额定电流值的突入电流时,过度发热时,最坏的情况下会出现开启故障。将图1的突入电流波形峰值电流值与脉冲宽度的条件变化之后,形成了图2所示的情况。波形①表示峰值电流值较大时的情况,波形②表示脉冲宽度较大时的情况,波形③表示未出现故障时的情况。波形①的情况下,片状铁氧体磁珠瞬间流过过剩电流,内部电极熔断,导致开启故障。熔断时可能出现片状体自身断裂破坏的情况。另一方面,在波形②的情况下,片状铁氧体磁珠持续发热,与波形①一样出现内部电极熔断的情况。此时,片状铁氧体磁珠成为热源,可能烧毁安装电路板。

图2.突入电流波形

如上所述,用于噪声对策的片状铁氧体磁珠在流过突入电流时,可能会出现故障。突入电流中存在峰值电流值与脉冲宽度等因素,为了安全地使用产品,考虑额定电流后进行选择是很重要。如果担心电源线的噪声对策与突入电流方面的问题,请事先咨询本公司。

 

负责人:株式会社村田制作所 元器件事业本部 O.H

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