このサイトは楠 昌浩が興味をもったことに対して広く浅くネタ集めしております。
ゴールデンウィークは実質来週ですが、今週水曜も祝日やし休みを取ればそれなりに連続で休める方も多いのではということで、今週は前半という感じ。その手前の土日ではありますが、でかけずに家でごにょごにょ。今日は電池で 12V くらい作れるか DC/DC コンバーターを作ってみて実験。電池1本で 12V くらい出せそうかの予備実験です。とりあえず、新しい電池では 12V 出た。
1V くらいまで消耗した電池では、 10V くらいまで低下しました。ブレッドボード上でこれだけ動けばいいほうだと思う。こうときのテストに電子負荷欲しいすなぁ… FET 放熱板にひっつけて定電流だけの簡易版だけでもバラックで組んどきますかねぇ。と思うところ。
あとは、ハッコーのハンダゴテのステンレスのところが酸化で真っ黒けになってたのを磨いたりとか、そんなんばっかりしてました。
日曜の午後、短時間で出来そうなネタないかと思いつつジャンクボックスの整理していたら、万能タイプな DC/DC コンバータ IC MC34063Aが出てきました。 24V 出力くらいの電源をブレッドボードで配線して、入力電圧を下げてどこまでガンバルかやってみました。負荷は 2kΩ の抵抗を付けて約 10mA 程度流してます。電流は電源装置のパネルメータ電流値なので 10mA 単位の大雑把な読みです。
| 入力電圧(V) | 出力電圧(V) | 電流(mA) |
|---|---|---|
| 6.0 | 22.66 | 70 |
| 5.8 | 22.64 | 70 |
| 5.6 | 22.63 | 70 |
| 5.4 | 22.62 | 70 |
| 5.2 | 22.60 | 70 |
| 5.0 | 22.59 | 80 |
| 4.8 | 22.58 | 80 |
| 4.6 | 22.57 | 80 |
| 4.4 | 22.55 | 80 |
| 4.2 | 22.53 | 90 |
| 4.0 | 22.51 | 90 |
| 3.8 | 22.51 | 90 |
| 3.6 | 22.51 | 100 |
| 3.4 | 22.51 | 100 |
| 3.2 | 22.51 | 110 |
| 3.0 | 22.50 | 120 |
| 2.8 | 22.50 | 130 |
| 2.6 | 22.50 | 140 |
| 2.4 | 22.50 | 150 |
| 2.2 | 22.19 | 160 |
| 2.1 | 21.30 | 160 |
| 2.0 | 1.50 | 10 |
この感じでしたら 2.4V あたりが限界っぽい感じとなりました。電池2本直列で 100mA 以上食われたら、容量にもよるけど十数時間というのが目安か。物が手配出来れば LT1307 あたりのバッテリーソリューション用の DC/DC IC 試してみたいですね。
これ以上 MAX1771 にかかわるのは止めておこうと思いつつも何故か意地になって回路図案を引いてみる次第。こないだ作ったユニバーサル基板は頭の中で考えたままを作っただけですが、一応メモとして残しておこうと… ちなみに、この回路図は案なのでマネしても動く保証はありません。注意下さい。
データシートの非ブートストラップモード回路例には、フィードバック電圧の分圧抵抗(上側)に 100p のコンデンサ抱かせているけど付けなくてもいいかな。というのとインダクタの容量ですなぁ。回路図では仮で 100uH と書いてますが巻線抵抗考えると 47uH あたりがいいかなぁとも。FET の選別も必要。FET は TO-220 でいくとしてインダクタはテスト用に 700mil 幅でスルーホールと面実装用のパターンをいっしょくたにした配線パターンにしてみましょうか。
考えはじめるとキリがないのでこのへんにしておこう… 部品選びもしよう…
先々週くらいに、MC34063A の定番回路(頒布品の回路にも使ってます)をブレッドボードに組んで、インダクタの容量変えてみたり、タイミングコンデンサの容量変えてみたりしながら、ブレッドボードで組んでも 2.5W くらいはいけますかなぁ。というところまでは確認してたりしてます。実際には頒布品の巻線見えるインダクタをケース入りに変更したいなぁ。というやつでちょっと確認していた次第。
実験ついでなので、通販で MAX1771 と 22uH,47uH のインダクタを買いましてこいつもブレッドボードに組んでみました。さすがに高能率な石は違います。(インダクタの巻線抵抗も低いやつ使ってたりしてますが) 200V で、5KΩ の負荷。8W は出てます。
IC の 1.5V フィードッバック入力のところは非常に敏感で、データシートにもプリント基板のレイアウトはちゃんとしなさいとあります。ここにコンデンサ入れて電圧安定させるのはいけないのです。が、ブレッドボードでの実験ゆえコンデンサ無い状態だと、どうしても電圧安定しなかったので入れてズルしています。
この石使った電源ユニットは、うちとこの小出力真空管アンプの電源に入っていたりしてますし、別の方の電源ユニット頒布品でもありまして、どちらも 24W 出せる電源です。ちゃんと作ればスゴイですね。私の作る頒布物には使用することのない IC やと思いますが、もうしばらく勉強がてらいじってみようかなと思います。
とりあえず 28V の DC/DC を準備して、点灯試験。アノードに 28V、グリッドに 12V かかってる状態。あれ、グリッドって、アノードと同じ電圧だっけ？あとで調べよう。ダイナミック点灯させるなら電圧このへん中心にさぐる型かなぁと思うところ。今はスタティックに点けてるので、分圧の抵抗変えて 20V くらいにしておきたいと思います。ブレッドボード上は万能 DC/DC チップの MC34063(A)ですが、NJM2360A では動きませんでした。というオチがありまして、これで1時間くらい無駄にあれこれやってました。
あとは、MC34063(A)が熱くなっていないか確認。電流制限抵抗とか入れてないので素のまま動くはずなのですが、無駄に熱くなっていないことを温度計で確認出来ました。
ヒーターの電源が問題ですな
ということで、追記です。写真のようにヒーター用の DC/DC も追加して 6 本動かしても大丈夫か確認です。DC/DC の出力は 1.5V 弱です。それで、 0.22Ω の両端で 87.1mV だったのでおよそ 400mA 弱の電流となりました。30分程経過した時の MC34063(A)の温度がおよそ 30℃(室温22℃)でしたので問題ない感じです。
手頃なソースドライバあれば、Arduino などでちょちょっと遊べるんですが、ここから先はあらためてかな
CADSOFT Eagle フリー版から KiCAD へ乗り換えすることに決めまして、あれこれいじっていました。まぁ、2～3人日も使えば基本的な操作はなんとかなるもんでして、アドバイスいただきながら基本的なボードは作成出来るようになってきました。
今回は自動ルートじゃなくて手動で配線しています。基板の大きさは 50mm × 50mm で表面に電源と信号、裏面はベタ GND を貼り付けてみたところが上のイメージです。あとはシルク印刷不要分を非表示にするのと場所の調整。自分の名前やプリント板の名前などを入れたらとりあえず OK? というところです。
ガーバーデータ見るやつで、ドリル穴とか大丈夫なのを確認できたらプリント基板作成依頼出来るかなというところまで来ました。
作成と言っても、とりあえずテストしてみようということで、衆議院選挙の投票のあとに日本橋行きましてパーツ購入。
電流制限なし、FETの保護回路もない手抜きですがブレッドボードに一度組んでみまして、こんなんで 140V くらい出せるかなと動作確認。結果は動くんですけど、FET が熱持つなぁ。ヒートシンク必要な感じなので、付けたら問題にはならないと思いますがゲートの抵抗小さくしてみるのと、違うの差して見ますかね。という程度。といっても日本橋で普通に買えるのも知れてるし。という状態。秋月あたりで安いFET 通販してみましょかね。どっちにしても、140Vで30mAだと5W弱なので、そんなもんかなぁという感じはしてます。
とりあえず、IN-9のネオン管は普通に点灯出来ますので、急ぎではないです。MC34063 のDC/DC なんてSPICEで事前チェック出来るんかな？アナログオシロ捨ててからオシロ無しでしたが、ゲート電圧見たいので3万ちょいの低スペオシロを手配しました。むむ
このあと、ゲートに2SA1015付けてゲートの電荷を流すように変えたら発熱はほぼいいでしょうという状態に改善したので、定番の回路が勝ちでしたな。