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2024/12/31

6V6&7591ppーーーヒューズ溶断特性の検討

 Fuse_1


ヒューズの溶断容量を決めるためのシミュレーションです。
トランスの2次側は7591ULプッシュプルの回路とします。200mAのプレート電流が流れ、電源投入後2秒後に負荷がショートする設定です。

Fuse_2

 

下図はシミュレーション結果です。

Fuse_3

 

下図は定常次と二次側ショート時の一次側電流を読み取った結果です。定常時の電流は1.33A、ショート時の電流は22Aとなります。

Fuse_4

 

シミュレーション結果を溶断特性に当てはめてヒューズを選択します。
下図は日本製線製のFSL型ガラス管ヒューズの溶断特性カーブです。

Fuse_5

上図にシミュレーションの数値を当てはめます。定格負荷時の2倍以上のマージンを見込むと2.5Aか3.15Aが良いということになります。起動時の突入電流については電流二乗時間積(I2t)の25%以内で使うこと、と日本製線のカタログに書いてあります。しかし、日本製線から規格値が開示されていないこともあり、今回はそこまで厳密に計算をしませんでした。

 

 

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コメント

お久しぶりです。

真空管アンプも魅力的なのですが、部品が高価で場所をとるためなかなか手が出ません。昔、作った6GA4シングルのアンプが物置で眠っています、呵々。

トランスのヒューズですが、まれに飽和して大電流がながれ切れることがあります。
昔、トラ技の2004年6月号p184に書いたのですが、
電源を180゚で切断し、0゚で投入すると、切断したときの磁束が残り、さらに0゚投入するので、同じ極性で磁束が増加するためコアが飽和し、トランス1次の巻き線抵抗で決定される飽和による突入電流が約半周期流れます。

トラ技の記事ではトヨデンのHT1812(1次巻き線抵抗14Ω)を使った実験で約7.5Aピークの電流が流れました。

ゼロクロス動作のSSRを使って電源の入り切りをすると確率が高くなり、現象が確認できます。

実際には電源スイッチのチャタリング等もあり、発生確率はかなり低くなります。

対策としてはスローブローのヒューズを使うと良いです。
信頼性を要求される機器ではトランスの巻き線に温度ヒューズを巻き込み対策しているものもありました。ただ切れるとトランスは二度と使えません。

趣味的にはトランスはなかなか魅力的ですが癖のある部品と思っています。

遠坂俊昭 様

貴重なアドバイスを頂きありがとうございます。

以前、入り切りでのトランス一次側の電流を観たのですが、
ばらつきが大きくピークを掴むのが難しかったです。
また、一次側ヒューズの容量にマージンが少ないと
壁コンセントよりAC安定化電源の方が切れやすいと感じました。

オーディオ用途の製品は高価で種類が少ないことや稼働時の唸り音など、
トランスに関する悩み事はみなさん色々お持ちだと感じています。

 AC安定化電源はより理想に近づけるため出力インピーダンスが通常の商用電源より低くなっているので突入電流も大きくなるでしょうね。ただ保護回路があると思うので保護回路の電流で制限されるのではと思います。

 計測器の会社では通常の商用電源のインピーダンスに近づけるため、AC安定化電源の出力に接続するRLCが内蔵されたリファレンス・インピーダンス・ネットワークを販売しています。

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