DC12Vブラシモータを駆動するための電源について検討する機会があった。
回転数はある範囲に入っていれば良く、通常は定格トルクでの動作で問題ない。通常回転動作時については必要な電源特性に多くの検討は必要としなかった。起動時の負荷始動トルクのためのストール電流が必要な電源特性に大きく影響してくる。V=E+IRの通り起動時は巻き線抵抗のみによる起動電流が短時間(数百ミリ秒)流れるのでこの出力許容を持った電源が必要となってくる。例えば定格電圧がDC12Vで定格電流1Aで巻き線抵抗が4Ωのモーターであれば起動電流は3Aとなり定格電流の数倍の起動電流が短時間ではあるが流れる。
電源としてスイッチング電源、バッテリー、ACアダプタを検討してみる。
バッテリーは低い内部抵抗と高い瞬時放電能力があるので短時間の起動電流への耐性は期待できるが、AC アダプタは過電流保護や突入電流耐性の制約があるので短時間でも起動電流への耐性は期待ができない。AC電源であれば一般的なスイッチング電源を使用し起動電流値をカバーする電流出力容量を持った電源を選択することになる。例えば起動電流は3Aを出力容量として充分対応できるスイッチング電源を選択すればよい。バッテリーは定格電流での使用継続時間から容量を決めることになる。1Aで1時間であれば1000mAhのバッテリーを選択することで短時間の起動電流3Aもカバーできる。実験的にトライしたが、バッテリーはこの短時間の起動電流耐力は期待通りであった。