黒羽音響技研の実験室

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矩形波はデューテー50%で方形波はデューテーに依らない

こんばんわ…
先日はなんとなくな文章を書き連ねた感じでしたが今日から元に戻ります。


さて、電源回路の評価を行う時に負荷装置があると便利です。
一般的な電子負荷があるととても便利なのですが、今回は少し違うものを作りました。
とは言ってもメーカー製の電子負荷には付いている場合もあります。

今回製作したのは10kHzの矩形電流波形をロードする電子負荷です。
平たく言うと過渡応答試験装置です。
要するに10kHzの周期で負荷をON/OFFする装置なのですが、以前作ったものは周波数を外部から
与えてやる必要があったため、実験が煩雑になってしまいました。

そこで、今回は5Ωの抵抗器を内蔵して被試験電源装置とオシロスコープがあれば実験が
行えるものを目指しました。
また、負荷試験装置が大きくても面倒なので電源はACアダプタを使用しました。

201209305_20120930052109.jpg

人生初の私的実用物でタイマーICである555を使用しました。
もともと74ICを使おうと思っていたのですがツイッターのほうで555を勧められたので、
結果が同じなら面白いものを使おうということでこうなりました。

回路図中には記載が無いですが負荷に用いる5Ωがセメント抵抗なことに加え配線インダクタンスが
影響したり、MOSのONが微妙にオーバーシュート気味だったりするので実際には5Ωの両端と
2SK2232のDS間に0.1uFのフィルムコンデンサを挿入しています。

積層セラミックコンデンサでも構いませんが10kHzの音を放ちます。
(仮組みの時よりもオーバーシュートが大きくなったため付けていたコンデンサを取ったら無くしてしまい
やむなく積層セラミックコンデンサを使ったら試験中に鳴くということが判明した次第)

それと、フォロワーさんからの情報ではジッタを減らしたい場合には5ピンとGNDの間に
1000pF~0.01uFのコンデンサを入れると良いそうです。

201209301.jpg

実際には上の写真のように組み立てました。
セメント抵抗が大きく基板に乗せると面積を喰ってしまうのでスペーサーとラグ端子で固定しています。
実際に作る場合にはスペーサーではなくスタンドオフ端子を使うと簡単でいいと思います。
セメント抵抗は発熱するためケースへピッタリとくっつけ、間に放熱グリスを塗布しました。


201209303.jpg

表面には入力端子と電流モニタ端子、パワーインジケータを取り付けました。
今回掲載した回路図の定数では入力は2Aが上限で、電流モニタは5V/Aの出力になります。


201209302.jpg

裏面にはスイッチとDCジャックを取り付けました。
過渡応答試験装置の電源は5VのACアダプタで供給しています。


201209304.jpg

上は実際に市販の直流安定化電源の過渡応答特性の試験を行なっている写真になります。
仮組みで試験を行った時と異なり、電流波形が多少リンギングしています。
これは配線長が長くなったためだと考えていますが…
スナバを見なおせばリンギングが抑えられるかもしれません。


と、ようやくマトモに電源の評価を行う準備の第一歩を歩んだ感じです。
次は必要最低スペックで簡単な電子負荷を作りたいと思います。

ここまでお付き合い頂き、ありがとうございます。
それでわ!


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  1. 2012/09/30(日) 05:52:08|
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