AC/DC入力用三合一保護ガイド

Jaronの統合型MOV、X2コンデンサ、NTCサーミスターネットワークが、AC/DC電源向けのサージ保護、EMIフィルタリング、および突入電流抑制をどのように向上させるかをご覧ください。

AC／DCコンバータ設計において、入力段はサージ電圧および突入電流ピークに耐えうる必要があります。
落雷や系統切り替えによるサージは2kVを超える場合があり、また電源投入時の突入電流は定格電流の5～10倍になることがあります。
適切な保護は、部品へのストレスを防ぎ、電源装置の寿命を延ばすために不可欠です。

1. 三位一体の保護コンセプト

MOV、X2、NTCを適切に組み合わせることで、AC／DC入力保護の堅牢な第一線を構築します。これにより、サージの抑制、差動ノイズのフィルタリング、突入電流の制限を同時に実現します。

2. 各部品の機能分析

① MOVバリスタ：ナノ秒単位で高電圧サージをクランプします。JARON 10D471Kは最大120Jまで吸収でき、2kVのサージ時でも残留電圧を900V以下に保証します。

② X2安全コンデンサ：差動モードノイズを抑制し、入力電圧を安定化します。
X2-MKPシリーズはIEC 60384-14規格に適合しており、繰り返し発生するサージストレスにも耐えられます。

③ NTCサーミスタ：起動時の突入電流を制限し、その後自己加熱によって抵抗値を低下させ、通常運転時の損失を低減します。

JARON MF72シリーズは、定常状態での損失を低く維持しながら、突入電流の制限を確実に実現します。

AC DC (2).png

3. 典型的な回路設計

交流入力 ── MOV ──┬── ブリッジ ── 直流バス

│

NTC ──► 負荷

このトポロジーにより、MOVがサージを吸収し、X2が差動ノイズをフィルタリングし、NTCが突入電流を制限することで、安定した起動とEMI規格への適合を確保します。

4. 検証および試験

試験条件：

入力電圧：AC 230V ±10%

サージ試験：IEC 61000-4-5 ±2kV

電源投入時サージ電流試験：25°C 冷間起動

試験項目	保護なし	三合一ソリューション	改善範囲
サージ残圧	980V	540V	↓45%
ピーク電流	48A	8.5a	↓82%
EMI干渉	限界値を+5dB超過	-12dBに低減	17dBの改善

統合されたMOV+X2+NTCソリューションにより、残留サージ電圧は45%低減され、突入電流は82%低減され、EMIノイズは17dB改善され、IECおよびUL規格への適合が確保されます。

5. コンポーネントのマッチングとレイアウト

装置	推奨配置位置	レイアウト説明
移動	AC入力端子	ヒューズに近接して設置し、最短の回路でサージを吸収します。
X2コンデンサ	L線とN線の間	整流ブリッジに近接して配置することで、低インピーダンスのフィルタリング経路が形成されます。
NTC	L線に直列に接続	熱源の近くに置かないようにし、放熱のための十分な空間を確保してください。

レイアウト推奨事項：MOVはヒューズに近接配置し、X2は整流ブリッジの近くに、NTCは電源ライン上に配置し、十分な熱間隔を確保してください。

6. 標準および規制適合

標準番号	要約	対応デバイス
IEC 61000-4-5	サージ耐性試験	Mov バリスタ
IEC 60384-14	安全コンデンサの要件	X2コンデンサ
UL 1434	サーミスタの安全性試験	Ntc サーミストール