デサルフェータ 宗平技研の回路をシンプルに再現 ノコギリ波もどきが見れた

２０１７．５月３０日　外気温：34℃　室温：28℃

今日は暑いですね。紫外線も強い様で出かけられません。

で、「宗平技研　様の回路」を原点に戻り最低部品で作ると
ノコギリ波もどき？が確認出来たので、参考迄に投稿致します。

１．実物

部品は6個（TRx2、10Kx2、ショットキバリアダイオード、10mH）ですが、調整用に抵抗2個（実際は不要）

２．回路

安全性は考慮されていませんし、ショットキダイオードが無いと発振停止します。
特にこのダイオードは原典には無い？様なのですが必須でした。

３．波形観測

電流計経由で、新品BATT接続時のものです。今まで見れなかった「原典」に近い波形が見れます。
電流計は約43mＡを示します。周期Ｔ：50μsでｆ≒20KHzです。


電流計無しで、新品BATTに接続するとひげ状のパルスが見れるが、ノコギリ波は小さいです。


電圧レンジを拡大すると小さいが見れました。

４．回路に2.2KΩ経由での観測

電流計は3mA程度を示します。周期Ｔ：約20μsで、ｆ≒50KHzです。


電流計経由でBATT接続時の波形


電圧拡大すると、ノコギリ波らしいのが見れます。

５．終わりに

・逆ノコギリ波らしき波形を見れたのは良かったです。
・簡単な回路で実現するのは難しいはずで、考案者　様に敬意を送ります。
・「原典」は逆接破損する様ですので、ダイオードが無いと思われる。
・「原典」は消費電流：3mAとあるが、それも実現出来たのは良かった。
・細いパルスが見られて、意味不明ですがいずれ、2号機と交換して様子を見る予定。
・「原典」には無い安全対策として「FUSE」等は必須と思います。
・2SB1016、2SC2331等の電流の大きいTRでも試したが結果は同じでした
　ので小信号ＴＲに戻しました。
・周期Ｔ：100μｓ、ｆ≒10KHzに調整がいる様です。（簡単回路はこういう場合に面倒）
・「原典」はパワーインダクタ：22mHを確認していますので参考迄。

・2SA1015-Yのエミッタ電圧で周波数が変わります。
　2号機ではレギュレータで7.6Vに落としてｆ≒10KHzですので、ここの調整で10KHz程度
　に調整は可能ですし、又、半導体の種類によっても変わる様です。

・2号機はｆ≒10KHzで動作していますが、波形はノコギリ状では無いです。
　しかし、BATTに何らかの影響は与えている様です。

これで実験は終わりです。良かった。

2017.5/31 追記
・周期Ｔを変更するパラメータはインダクタとTRのベース側の抵抗と
　電圧ですので、次回はBASE抵抗を10KΩ→20K～50KΩに変更する事を検討します。
　又、ショットキ―バリアダイオードの代わりに抵抗も考え、TRもコレクタ損失
　400mＷ→900mW級（見つかった）で考えて見ます。

・この抵抗は前回100Ωでしたが、電圧12Vとでショートでも120mAですし、
　実際はスイッチングですのでTRが燃ええる事は無いと考え（1815ではやや熱い）
　試して見たいと思います。

どうしても、「原典」と同等の性能を出して見ないと収まりませんね。

BATT給電式 デサルフェータ 「宗平技研 様の回路」の「もどき」の改良版です。

2017．5月19日　外気温：23℃　室温：26℃

今日は暑くなりましたね。夜も気温が下がらない。明日の朝は下がるだろうが、
体調管理が大変ですね。着るものを脱いだり、着たりと。。。。

今日は、宗平技研　様の回路の改造をして、BATT給電でパルスを送る方式に
変更して見ました。

１．基盤


２．回路図

変更点は、給電をインダクタ経由にして、100Ωを直結、ショットキバリアダイオードで、
BATTからの逆流を防止とパルスの出力を兼ねています。
API1084の出力：約7.6V、全電流：51mA（API1084：20mA、本器：31mA）

2017．5/28　追記
「100Ωを直結」の件
大容量TR使用で前回と同じ回路で試作して見たのですが、100Ωが無いと
0.50Ω負荷では発振が停止してしまいました。（TR：2SB1016、2SC2331）

・2号機はBATT接続で動作していますが、ＴＲ（2SA1015-Y、2SC1815-Y）だから上手くいったのか、
　100Ωが直結（ショート）がうまくいっていないのか調べる必要が有ります。
　「宗平技研　様」はどう対応しているか不明ですが、お遊びで追試される方には、
　連絡しておきます。　

2017.5/29　追記
2号機の「100Ω直結」は調べましたが問題無く動作していました。
しいて言えば「ポリスイッチ」が付いているせいかも知れません。
朝7:00頃のBATT電圧：12.6V有りました。

2017.5/21補足　疑問など
①本器の電源用インダクタは出力の負荷になる。（ロスが有ると言う事です）
②ショットキーバリアダイオード。（元の波形をどこまで伝えるか疑問）
③レギュレータが電流を食う。（電圧で周波数が変動するのを防止と保護）

①車で無ければ、入力電源と出力を分けた方が良い。12V程度のACアダプタ。
②はBATTからの逆流での事故が怖いので入れるべきです。
③車で無ければ、入力電源と出力を分けた方が良い。12V程度のACアダプタ等。
　周波数の変動はインダクタを２２３程度に大きくするなど調整は必要　
　まあ、現在51mA消費＋自動充電（タイマー利用）ですので何年使えるか楽しみです。

３．測定
・新品BATTに接続して調整して測定した。

±0.5Vの電圧と周期:約100μs、ｆ≒10KHzです。


拡大：小さいパルスが両端にあり、中心のパルスを見ています。

・3年経過の中古BATTに接続結果


ベランダにボロオシロを持ち出し測定している。


電圧は±0.2Vと低いのはBATTに電流を食われているのだろう。


Ｔ：約106μs　ｆ≒9.4KHz


拡大波形。何やら変わった波形が見えます。


2017.5/21追加

４．考察
2SA1015-Y、2SC1815-YのIC＝150mA最大の小信号TRでしたので、
高出力を得るなら、SW用の電流を流せるTRとインダクタも直流抵抗の
少ない部品で構成すれば出力も大きくなると予想されます。

レギュレータも意外と電流を食いますので、12V程度のBATTなら
不要と思いますが、小信号用のＴＲを使っていますので保護も兼ねています。

更に、FUSEが入っていませんが「ポリスイッチ」などを入れて事故（焼損等）
の防止も必要と思います。

５．終わりに
基盤を箱に収容して連続動作させて様子を見ます。

尚、BATTは充電器に繋がっていて、タイマーで、3回／1日　30分の充電をします。

まずは終了です。

2017.5/21追記　ケース実装、安全対策、LED　

LEDはインダクタの両端から押しボタン経由で追加：1KΩ＋LED（緑でVF：2V程度）


両面基盤を1ケ所でビス止め。ポリスイッチを安全の為入れています。

これでベランダの補助BATTに接続しました。しばらく様子を見ます。

デサルフェータ 「宗平技研 様の回路」の「もどき」を試作してみました。

2017年5月17日　外気温：19℃　室温；24℃

今日は杏林大学付属病院に以前の手術の経過観察をみて貰う為に早朝から出かけて来ました。
帰宅はPm2時頃で時間が空いたので「デサルフェータ」2号機をまとめて見ました。

本件は、「有限会社　宗平技研」の特許があるので、あくまで個人的な興味で作りました。
また、この機器は無負荷で高電圧が出て危険ですので参考程度に御覧下さい。

１．有限会社　宗平技研の参照情報
ノコギリ波
https://www.youtube.com/watch?v=5YxrFoaqrTg

自動車用バッテリーをデサルフェーターにて延命
http://uskd.blog.fc2.com/blog-entry-25.html

発振回路　基本原理
http://munehira.com/dc-dc/index.html

サルフェーション除去防止　パルス充放電回路　
http://munehira.com/dc-dc/index.html

２．興味のﾎﾟｲﾝﾄ
・簡単回路（特許）：基本回路


・ノコギリ波を発生（電流）


３．自作品
ノコギリ波はオンボロオシロと測定環境・技術不足などで再現出来なかったが、面白いです。
今回は入力電源（ACアダプタ）を使うものです。（BATTの電気を使わない）

・完成基盤：ランドは手彫りです。


・適当に組んだ、いい加減な回路

2SA1015-Y、2SC1815-Y、とSONYのインダクタ、ショットキバリアダイオードが中心です。
可変レギュレターは「API1084」の手持ちを使いました。
理由は入力電圧でパルス幅が大幅に変化するのを押さえる為です。

４．測定結果
・o.5Ω負荷の電圧波形


0.5Ω負荷での電圧波形で、パルス周期はおよそ70μsで周波数は約14KHzです。


拡大波形です。パルス幅：約150～200ns

・o.5Ω負荷で途中の100Ωの電流→電圧波形（かなりいい加減な測定です）

残念ながら、ノコギリ波は見られません。技術の無さにため息です。


Sweepを50μsにしたもの。

・無負荷時の電圧波形

何と160Vﾋﾟｰｸが出ています。本当か？

・新品BATT負荷の電圧波形

パルス周期が100μsになり、ｆ≒10KHzです。


Sweep：0.2μsにして拡大したもの。何だか分からない波形。

５．まとめ
・宗平技研　様の部品は、インダクタ：22mH、N-P一体MOS-FET、抵抗、ショットキーバリアダイオード
　と予想され、超小型でSMD部品で構成されFUSEすらなく大丈夫？と思いました。
・試作器の消費電流は、本体：約25mA、レギュレータ：約20mAで同時に動作させると、
　45～50mＡ（Vin：12.3V）で、1号機：100mAの半分です。
・レギュレータが入っているので、電源の電圧で周期の変動が抑えられます。
・パルス回路はリード線のインダクタンスやインダクタ自体の抵抗、容量などで影響を受け、
　私の様な、いい加減な測定環境では正確に測定出来ないが、簡単な回路程難しいと思いました。
・BATTから電気を貰う方式は再現出来ませんでした。
・ショットキーバリアダイオード（またはコンデンサ）は直接BATTを繋ぐと2SC1815-Yが
　温まって来るので危険と判断して入れました。

６．その他
使ったSONYのインダクタの参考データです。


７．最後に
電子回路は部品などを理解出来て来ると、うそをつきませんが、騙される場合は有ります。
しかし、面白いです。

インダクタは色々試しましたが、ｆ≒10KHz前後にするには試行が必要でした。
追試される方は危険ですし、一切の責任は負えませんのでご了承下さい。