電子なページ ☆第二回

 はい。電子なページ第二回その1です。
 その1なのは内容があまりにも貧弱なので、その2以降に本気をだしたいという浅はかな考えなのであしからず。
 今回のお題はずばり昇圧回路です。昇圧回路というのはたとえば5[V]の電源から15[V]の電圧を取り出すようなDC/DCコンバータの一種です(というか、そのものだけど)。

 で、その方法は主にコイルを使ったものとチャージポンプという方式のものに分かれます。
 一応、両方の原理を説明します。まずコイルを用いる方法は、コイルに電流を流してその電流をとめるとコイルは磁気として貯めていた電流を放出して逆起電力を発生します。それを積極的に使うというのがコイルを用いた方法です。
 後者のチャージポンプというのは、まずコンデンサを充電し、その充電したコンデンサを電源と直列に接続することで高電圧を得ようという方法です。
 前者のコイルの方法はコイルを用いることからブロッキング発振回路などを構成しやすいなどの長所もありますが、コイルはチップ化しずらいのでICなどではあまり使われていません。逆にディスクリート(ICじゃない素子。3本足のトランジスタとか)で構成されることが多いです。
 後者は前者と逆にコイルを用いずに昇圧できるので、ICなどに外付けコンデンサをつけることで対応していることが多いです。ディスクリートで構成されたものはあまり見受けません(単に私が知らないだけかもしれないけど)。

 それで、どの方法を取ろうか検討すると、ちょうどいい大きさのコア(コイルを巻く元)もないので、今回はチャージポンプを採用することにしました。

 それではスイッチを2つ用いた簡単な例で下に回路図を提示します。

なんちゃって回路


 この回路の動作はC1を充電し、充電されたC1の−側の端子を電源の+に接続して、昇圧された電圧をダイオードを介してC2に充電するという回路です。
 SW1(回路図上では三路スイッチになってるけどスライドスイッチでやりました)を1に接続し、SW2を4に接続します(ああ、見づらくてスミマセン)。下図がスイッチを省略した回路です。
充電


 電流制限がないので一瞬で充電が終わります。そうしたら、SW1を2にしてからSW2を3にします。順序を間違えるとC1は一瞬で放電されます。下は昇圧時の回路です。
昇圧


 電源と直列にC1が接続され、見かけ上の電圧は2倍になります。D1はC2にたまった電荷が電池へと逆流しないようにつけます。降圧は少ない方がいいので、出来ればショットキーバリアを使った方がいいです。
 
 この回路を二段構えくらいでやれば電池1本で白色LED数個を駆動することも可能だと思います。ただ、今回の回路だとスイッチングは人力だし、そもそも発振していないので、得られた電圧は負荷をつないでいると一瞬でなくなります(というか、負荷がないとまずいっぽいけど)。
 というわけで、出来れば乾電池一本にて1、2石で発振させる方法を見つけないと実用にならんです。その辺は次回への宿題ということで。

 ちなみに、今回の回路図を書いたエディタは水魚堂さんの岡田仁史氏が作られたBSchというツールを利用させていただきました。
 ソフトウェア音痴な私でも簡単に使えるツールなので、回路図をパソコンで書いてみたいという方に大変オススメです。
 
 それでは、その2に続けばいいな。7700(ちっち)でしたっ

 
2004 07.11 7700(ちっち)

 
その2









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