青色LED点灯回路

先日秋葉原で5本100円で青色LEDを買ってきました。
色が綺麗なのでパイロットランプ代わりに使用していますが、1.5Vの電池1本で点灯させてみました。

回路です。
いわゆるブロッキング発振回路です。
高速でトランジスタをON/OFFさせると、OFFしたときにコイルに発生する逆起電力と電池の電圧で昇圧させることができます。


拾ってきた携帯充電器の半身に組み込んでみました。
コイルはFB-801にバイファイラ巻きをします。
ベース側の線には電流があまり流れませんので、細い線を使いました。
小さくするためにFB-801を使用しましたが、いわゆるパッチンコアなどでも使えます。
インダクタンスは約150uHです。


100円ショップで売っているペンライトに仕込んでも面白そうですね。

DC-DCコンバーターの製作

ポータブルの真空管セット向けにDC-DCコンバーターを作りました。

DC-DCコンバーター用ICのMC34063を使用しました。
MC34063は１００円ショップで売っている12Vから5.5Vに変換するコンバーターにも使われていることがあります。

回路図です。
出力電圧は、R1とR2の比で決まります。
が、これは無負荷のときの話で、負荷を掛けて電流を取り出すと出力電圧は下がってしまいます。


基板です。放熱器が付いているのがパワーMOSFETで、150V耐圧のものです。
無負荷では150V出ていました。


27KΩの負荷を接続してテストしているところです。
電圧は138Vで5mA取れました。
最初1M:10kでテストしたところ負荷を掛けると電圧が下がったので、VRに変更してみましたが、R1:R2の比を変えても出力は上がりませんでした。
ICは電圧を制御しようとしているはずですが、諸々の抵抗分で電圧降下が発生しているようです。

真空管セット用電源BOXの製作

ハムフェアで真空管を買ってきたので、何か作ろうと思っていますが、実験に先立ち真空管セット用の電源BOXを作りました。

真空管セットは電源が大掛かりになりますので、実験用にこのような電源BOXがあると何かと便利です。

メインのトランスは250V/30mA、6.3V/1Aです。
これに12V球用に13Vのトランスを使います。

回路図です。
125Vの中間タップが出ているので、両波整流とブリッジ整流を切り替える方式としました。


プリント基板で作ったラグ板です。
この上に整流回路や平滑回路を組みます。
電圧が高いのでランド間が狭いのが気になりますが、大丈夫でしょう。


組み立てたところです。
ケースに余裕があったので、スピーカーと出力トランスも入れてみました。
出力トランスは3V出力の電源トランスを流用しました。
入力インピーダンスは不明ですが、公称5kということにしておきます。
巻き線比から計算するともう少し低いようですね。


横から見たところです。


出力電圧は、ブリーダ抵抗の100kΩのみで負荷を繋いで測定していませんが、無負荷で190Vくらいありましたので、公称170Vということにしておきます。
250Vタップからブリッジ整流した方は無負荷だと350Vを超えているので、電解コンデンサの耐圧をオーバーしてしまうので、実際の負荷を接続して様子を見たいと思います。

リセッタブルフューズ(ポリスイッチ)の実験

見た目ポリスイッチということで実験してみました。
ポリスイッチは商品名で一般名はリセッタブルフューズというそうです。
今回のはメーカ不明のジャンクなので、リセッタブルフューズです。

0.65A定格で1.3Aで遮断との想定ですので、１Ωの抵抗を５本直列に接続してAVRで電圧を上げていこうと思います。
１Ωの抵抗の電圧降下をテスタで測れば電流が分かります。

ブレッドボードで実験してみました。


0.65A流してみましたが、少し熱くなっていますが、電流の変化はありません。
電圧を上げて1.2Aくらい流したところ、電流が急激に下がって0.2A程度で落ち着きました。
完全に遮断するわけではなさそうです。
ということで、使えそうなジャンクでした。

LM388T 固定電圧切替方式電源の製作

VRで電圧を可変する電源はよくありますが、実験の際に毎回設定するのは大変です。
そこで、いくつかの固定電圧を切り替えて出力する電源を作りました。

LM317などの出力電圧可変型三端子レギュレータの電圧設定の抵抗を切り替えれば簡単に作れるのは分かっていましたが、作るのが面倒なのでVRで毎回設定していました。

今回は昨年のハムフェアで100円で買った秋月のLM388Tを使用した安定化電源キットを利用することにしました。
キットでは、電圧の設定がし易いように4つのレンジでVRで電圧設定する方式です。

今回は固定電圧切替方式なので、各電圧を設定する抵抗を計算で求めました。
計算式は、Vout=1.25x{1+R2/R1}　です。
R1は基準抵抗でキットでは200Ωですが150Ωに変更しました。
電圧は2V、3V、5V、6V、9V、12Vの6種類としました。
それぞれの電圧を設定する抵抗を切り替えてもいいのですが、切替の瞬間にどこにも接続されないとNGなので、直列に接続したいくつかの抵抗を切り替えることにしました。

電圧の表示ですが、出力電圧が一目で分かるように６個のLEDで表示します。
入力は23Vくらいの入力を想定して制限抵抗を求めて切り替えてもいいのですが、10mAをLEDに流すとすると、制限抵抗で210mWも消費してしまいエネルギーの無駄となります。
また、入力は15V～52VであればOKなので、想定するにしても幅がありすぎます。

ちなみに入出力差が3～40Vを守れば数百Vでも動作するようです。
例えばAC100Vをブリッジで整流してDC141VからDC135Vの安定したB電源を作れそうです。トランスレスだと怖そうですね。
真空管アンプの電源にLM317の使用を検討している例がありました。
http://wwwb.dcns.ne.jp/~s-moon/model-2008/index.html

脱線しましたが、今回の電源では各出力電圧から制限抵抗を求めて切り替えることにしました。
各LEDの明るさは同じにはなりませんが、同時に点灯することは無いので気になりません。

説明が長くなりましたが、回路図です。

中身です。
LM388Tは5Aまで取れますが、いい加減な放熱器なので1Aくらいがいいところです。
入力電源はトランス一体型だと重くなるので、外付けのDC入力として、その辺にころがっているジャンクなACアダプタやSW電源を利用できるようにしています。
今回は、20V1A定格のジャンクACアダプタを使う想定です。


電圧表示部分です。
適当な抵抗の組み合わせで、誤差が積み上がってくるのでピッタリの電圧にはなりませんでしたが、同じ条件で実験できるので便利です。
2Vと5Vはそれなりに設定しました。

コッククロフト ウォルトン回路の実験

コッククロフト ウォルトン回路の実験をしてみました。
コッククロフト ウォルトン回路は多段式整流回路で高電圧が得られます。
詳細はGoogleで検索してみてください。

整流回路なので、交流を用意する必要があります。
AC100Vを直接繋ぐのは危険なので、インバータでDCから作ることにしました。
Webで調べると使い切りカメラのストロボ回路を利用するそうですが、
タイマIC555を150Hzくらいで発振させて、トランジスタSWをON/OFFします。
2V:100Vのトランスに接続すると、140Vくらいの交流になりますので、これをコッククロフト ウォルトン回路に入れて昇圧します。
コッククロフト ウォルトン回路には12個のCとDを使っています。
Cは0.1uF/400V、Dは1A/800Vのものを使用しました。
電源はLiIon電池を4直列で16Vくらいです。

出来上がった実験回路です。
高電圧がかかっており、危険なのでケースにいれました。
上側の茶色のコンデンサがコッククロフト ウォルトン回路です。
発生させた高圧は5mmのギャップで放電させることにしました。
コンデンサが充電され電圧が上がるまで10秒程かかりますが、ある電圧を超えると放電します。
1cmで5KV以上だと空気中で放電するそうなので、3KVくらいは出ているものと思われます。

SW電源の作成

以前購入した 秋月のSW電源キット を組み立てました。
HPH12002MというDC-DCコンバータのハイブリッドICを２個使用したキットです。
DC5V～24V可変で最大4Aです。

軽量化のため、入力には24V,1.3AのSW電源を使用しました。

正面です。


ケースはA6サイズの葉書入れです。
蓋を開けたところです。