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TAKAさんの毎日が発見・ブログ
アマチュア無線の機器製作を中心にした日常の活動記録です (by Taka JA2GRC、このブログはFC2_BLOGを使わせていただいてます。)
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PMT proj その18
 こちらで記述したように、注文していた、Pチャネル・パワーMOS・FETが届いたので、非絶縁型の反転出力(正入力・負出力)を試してみようと思います。



こちらに、PMT proj 関連記事の目次が有りますので、他の記事もご覧ください。


 ネットで調べると、非絶縁型の正入力・負出力のDC-DCコンバータはこんな回路で実現できるみたいです。 スイッチング用のデバイスとインダクタの位置が逆になっていますね。 もちろん、ダイオードの向きも逆ですね。 更に、スイッチング用のデバイスがPチャネルMOS・FETなので、加えるスイッチング用の信号は、反転パルス(負論理)で有る必要が有ります。

120510_pmt_proj_106.jpg

 これらを考慮して組み上げた回路がこちらです。 整流回路はコッククロフト回路を使いますので、コンデンサとダイオードの位置関係が違っています。 抵抗がもじゃもじゃと出ているのは、先般の負荷特性をチェックした時の残りで、また、使いそうなので、そのまま残してあります。 チョークコイルは前に使った100μHのインダクタを使っています。

120510_pmt_proj_107.jpg

 ざっとテスト的にパルスを加えたら、そこそこの電圧が出ています。

120510_pmt_proj_108.jpg

 それでは、詳しくチェックしてみましょう。 まずは、入力パルス幅が2.4μSで、パルス周期が50μSの時の各波形です。 出力は、130V P-P ほど出ていますね。

120510_pmt_proj_109.jpg

 少し、パルス幅を広げてみました。 入力パルス幅が10.1μSで、パルス周期が50μSの時の各波形です。 出力は、220V P-P ほど出ていますね。 これなら、行けそうですね。

120510_pmt_proj_110.jpg

 ちなみに、最初に試したのは、100μHのインダクタのオリジナルのままですが、試しに、手巻きで追加した二次側巻き線の31μH側を繋いでみました。 入力パルス幅が2.4μSで、パルス周期が50μSの時の各波形です。 出力は、180V P-P ほど出ていますね。 少し、こちらの方が出力が大きいですね。

120510_pmt_proj_111.jpg

 こちらは、入力パルス幅が10.1μSで、パルス周期が50μSの時の各波形です。 出力は、210V P-P ほど出ていますね。 こちらの方は、それほど出力は大きくなりません。 インダクタンスが小さいと、パルス幅が狭くてもそこそこの電圧が出ますが、パルス幅を広げてもそれ以上は大きくならないのでしょうかね?

120510_pmt_proj_112.jpg

 更に、念のため、一番負荷の重い状態でリップル波形を見ておきました。 出力が200V-DC程度で、負荷が100kΩ(合成抵抗で99kΩ)の時で1Vほどのリップルが出ています。 波形の幅が拡がっているのは、前のリップル測定の時と同じで、低い周波数(60Hz?)が重畳しているのか、波形が揺れていて、止まった波形で写真が撮れませんでした。 まあ、これなら、絶縁型と同じ程度でしょうか? スパイク状のノイズも、同じぐらいの感じですね。

120510_pmt_proj_113.jpg

 こちらは、更に続けて取った、いくつかの抵抗で取った負荷特性です。 インダクタは100μHを使っています。 絶縁型の時とインダクタンスや電圧などが違うので一概に比較は出来ませんが、200Vで制御するなら、パルス周期を50μS固定で、パルス幅を2.4μS~10.1μSに可変する事で、0~1mA程度まで制御できそうですね。

120510_pmt_proj_114.jpg

 更に、高負荷時には、パルス幅を10.1μS固定で、パルス周期を36μS~16μSに可変する事で、1~2mA程度まで制御できそうです。

120510_pmt_proj_115.jpg

 どうも、絶縁型・非絶縁型に関係なくうまく動作していそうですね。 問題は、インダクタの容量(インダクタンス)にありそうですが、これは、あれこれ試すのは大変そうです。 非絶縁型で、いくつか試して、良さそうな物(インダクタンス)に二次巻き線を巻き足して使うというのが、良さそうですかね。 そろそろ、PMTの正規電圧に合わせ込んで作ってみましょうか。
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