2014年10月29日水曜日

実験用の可変安定化電源 測定部の電源を普通のツェナーでやってみた

「回路の素101」を参考にしてツェナーで定電圧源を組んだ


負出力なので手持ちのPNPトランジスタの2SA1359を使った
3.3VのツェナーでTrのベース・エミッタ間の0.6Vを引いて2.8Vぐらいになるはずだ


適当にRを選んで実測値は2.53Vになった

7805と組み合わせてLTSpiceでシミュレーションするとこんな感じ



R1が220Ωの時に流れる電流は
(15V - 3.3V) / 220Ω = だいたい53mA (620mW)
回路図では2SA1015になってるが、実際は2SA1359で
シミュレーションでは770mW程度の消費電力になったので放熱器もつけておくことにする

ここから先は実際に回路を組んでRをとっかえひっかえで実験





R1を220Ω、220Ω×2の直列(440Ω)、1.5kΩ×3の並列(500Ω)、2.2kΩ×3の並列(730Ω)、2.2kΩ×2の並列(1.1kΩ)に交換して仮想GNDの値をグラフ化した



だいたい500Ω~600Ωぐらいがよさそうだ



1.5kΩ×3の並列(500Ω)だと
(V- - V-GND) ^ 2 / 1.5kΩ = だいたい104mW
なので1/4Wの抵抗で大丈夫だ

負荷抵抗は
5V   R4:100Ωで50mA、
3.3V R3:670Ωでだいたい5mA
で実験した

V+    13.90V
V-    -13.64V
V-GND -2.49V
5V    2.64V(5.13V)←(カッコ内はV-GNDとの差)
3.3V  0.625V(3.265V)
R1の両端の電圧 10.38V
正電源の電流   62.9mA
負電源の電流   83.0mA

5分後
V-GND -2.45V (誤差1.6%)

負荷抵抗の値を1/2~2倍に変えるとGNDは±0.2V程度ふらつく

誤差8%だ(^q^;

ま、いいか

ある程度はプログラムで補正してやることにして、とりあえずこれで組んでみることにする

放熱器をつけても、7805と2SA1359が結構熱くなったので
これも気をつけないとダメだろうな…

TL431の問題


ツェナー+トランジスタの定電圧源で負出力と正出力とでは
エミッタフォロワに使うトランジスタの極性が違う

なので、TL431も中の回路がそういう極性になっていて
逆接続で使えないのかもしれない

壊れるのは確実なので気が向いたら調べてみる

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