ＰＩＣ　ＡＶＲ　工作室　ブログ

ふと思い出して、以前作ったあの

http://brown.ap.teacup.com/nekosan0/2512.html

555の昇圧回路を元に、負電圧回路の構成にして、
LTspiceでシミュレーション掛けてみた。


念頭にある部品は、

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-02732/
http://www.sengoku.co.jp/mod/sgk_cart/detail.php?code=5A54-LPDF

TO-92でも800mA流せる2SC2120とか、ちょっこい
ラジアルリードのインダクタを使って、コンパクト
に作りたいな、と。

なので、出力はあまり欲張らず、0.2Wくらい（20mA
くらい）を目指してみる。まぁ、制御方法じたいは
色々使いまわせるはずなので、インダクタと
トランジスタをもっとでかいのにすれば、出力自体は
簡単に引き上げられる目論見。



インダクタは、小さいサイズでもそこそこ大電流を
搾り出すために、ちょっと高めの発振にして、
250〜300kHzあたりに設定してあるので、それを
そのまま踏襲して、インダクタ周りやフィード
バック周りの定数とか、負電圧を加味した回路全体
の流れとかをちょろちょろっと見直し。

こんな感じ。



（このブログだと、画像縮小されちゃうので、
　多分数値が読めないかな…。あとで纏められたら
　まとめてサイトにアップしたいところ）

汚い回路なんだけど、一番左（もしくは一番下の線）
が出力の負電圧部分。ひとまず300Ω負荷を掛けてる。
パワーソースは、右上から5Vを入力。

下の2個のトランジスタは、例によってトランジスタ
2個だけで作る簡易コンパレータ回路。

1815と1015のペアを想定してて、「Vccと負電圧を
分圧したもの」と「GND電位」を比較して、GND
よりも下がったらRSTをLOWにするっていう仕組み。

出力がある程度下がったら発振を停止するんだけど、
その電圧は、1015のベースに繋いである2個の抵抗
の分圧で設定できるようにしてある。



OUT端子には2120を繋いでスイッチングする想定。
コレクタ電流の定格が800mAなので、700〜800
くらい流れるぎりぎり線ってことで、コレクタに
7.5オームをぶら下げておく想定。

発振周波数がそこそこ高めなので、インダクタは
22uH〜10uHくらい。22uHだと太陽誘電のちっちゃい
ラジアルリードでは1.2Aまで流せるけど、700とか
流すと結構ぎりぎり感。


という感じで組んでみて、シミュレートしてみる。

グラフ出してみると、とりあえずこんな。



青は、OUT端子の出力波形。結構速い発振させて
るので、塗りつぶしたみたいになってるけど、
実際はパルス波形。
上側はVccの電圧だけど、555のGNDを負電源側に繋いで
あるので、しばらく稼動するとこんな風に
負電圧側にぐぐぐっと落ちてきて、下側の電圧も
それに合わせてこんな風に広がってくる。

緑色は、負電圧出力部分の電圧。100uFで平滑して、
300Ωの負荷掛けた状態。16m秒あたりで指定電圧に
達して、出力がフラットになってる。
この定数だと、だいたい-7.7Vくらい。ここから7905
とかで5V作るなり、このまま負電源として使うなり
できるはず。

赤はコンパレータからRSTに繋がってる信号の電圧。
出力がフラットになるところで、ストンと落ちて
その後はOUT端子が制御できる程度の電圧で上下して
くれてる。

グレーは、インダクタに流れる電流。グラフで
眺めてみるに、始動時に大体-700〜-800mAくらい。
出力安定後には450mAくらいで、流れたり止まったり
している感じ。

だいたいよさげな感じ。


フィードバック制御が働き、スイッチングの周波数
が切り替わるあたりをアップにすると、



こんな。

想定どおり動いてくれるなら、この定数で、ぶっ壊われず
にうまいこと負電源として働いてくれるはず。


ちなみに、発振周波数が結構速いので、多分CMOSタイプの
555（LMC555）じゃないと動かないかなと。


シミュレータ上で計測してみると、300Ωの負荷抵抗が
消費する電力は大体0.2W。想定どおり。しめしめ。

インダクタやトランジスタの電流制限用7.5Ωが
どのくらい電力食っちゃうかが、ちょっと気になる
ところ。ここの消費電力が一番無駄になってるかんじ
かな。0.2Wくらい、熱にして捨ててるかんじ？

ここがもうちょっと効率よくできるといいなぁ。




ブレッドボードで、（負荷は減らすにしても）動くかどうか
の確認くらいはしたいんだけど、まぁ、また今度時間が
できたときだな。


そういえば、LTspiceって、シミュレーションの途中で
急に激遅になっちゃって困ることがしばしばあるので、
ちょっと調べてみた。

http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1398763553

ここに、その対策が色々書かれてて、そのとおりに
やってみたらバッチリ効いた。アリガタヤ。


あと、NJM2360のasyファイルが公開されてた。

http://www.koka-in.org/~kensyu/handicraft/diary/20050609.html

これ、便利そうだな。





https://twitter.com/Astro_Kimiya/status/647964553293230080

スーパームーンからなのか、やっぱりお月様は
明るいんだな。地球の夜の面が、こんなに明るい。