第 6 章 電子部品 3：トランス トロイダル・トランスの突入電流は 6−1 非常に大きい，ヒューズはタイム・ラグ型を 100 V 入力，50VA のトランスは，損失を無視すれば， 1 次側電流は最大負荷でも 0.5 A であり，この何倍も の電流が流れるとは，通常は考えられません．ヒュー ズやスイッチも 0.5 A を基準に選定します． しかし，トロイダル・コアを使った電源トランスで はようすがかなり違います．写真 1 は 100 V，50VA の ト ロ イ ダ ル・ ト ラ ン ス で，115 V 用 を 改 造 し て 100 V 用にしたものです． このトランスの電源 ON の瞬間に流れる，いわゆる 突入電流を測定するために，図 1 の回路でテストしま した．トランスの 2 次側は無負荷状態です． このテストは，1 回のみでは正しい測定ができませ ん．SW を ON にするタイミングによって突入電流の 大きさが全然違いますから，ON と OFF を何度か繰り 返し，最大の値を残します． 写真 2 は始めの 100 ms のトランス 1 次側電流です． 最大電流 =11.33 A が流れ，その後も電流が片方向に しか流れていません．突入電流が極端に大きくなる理 由は，直流成分によるコアの飽和によります． 電源は交流で，直流成分は含んでいないのが常識で すが，SW を ON にするタイミングによって直流分が 発生するのです．もちろん，突入電流の方向は決まっ ていません． 写真 3 は定常状態に近付いていくようすです．中央 あたりからほぼ定常状態になっています． 写真 4 は定常状態の波形で，トランスの 2 次側は無 負荷状態ですから，これが励磁電流ということになり ます．この値は 133 mARMS と少し大きめになってい ますが，電圧とは位相がずれているので，そのまま電 力のロスになるものではありません．でも，この波形 は飽和しかかっているように見えるので，115 V 用を そのまま （改造しないで） 100 V で使うのが安心のよう です． 〈中野 正次〉 AC 100V ONのタイミングによって トロイダル・トランス 突入電流は大幅に変化す SW る．何回かくり返して大 きくなったときをデータ 12V とする 100V 無負荷 I P6042（テクトロニクス） 電流プローブ･ユニット （ホール素子） ディジタル･ オシロスコープ 12 10 8 6 4 2 0 −2 ピークは11Aを超えている 0 10 20 30 40 50 60 70 8090 時間［ms］ 12 10 8 6 4 2 0 −2 トランス1次側電流［A］ ディジタル・オシロスコープのワンショット・トリガを使って波形を取得 トランス1次側電流［A］ 図 1 突入電流を観測する実験回路 RS コンポーネンツ製の 115 V 品を改造したもの トランス1次側電流［A］ 写真 1 100 V：12 V 50VA トロイダル・トランス 0.3 0.2 0.1 0 −0.1 −0.2 −0.3 0 50 100 150 200 250 300 350 400450 時間［ms］ 写真 2 1 次側に流れる突入電流の始めの 5 サイクル 写真 3 1 次側電流が定常状態に近づくよ うす 最大電流は 11.33 A，この範囲では電流が片方 0.25 秒程度で定常状態になる 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 時間［ms］ 写真 4 定常状態での 1 次側電流波形 285 mApeak，133 mARMS 向にしか流れていない 110 2012 年 1 月号
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