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2006年08月04日の記事

2006年8月4日(金) 17:12

チョッパ方式の設計

 レーザー結晶の自作はまず無理である。ミラーや励起エネルギー源のキセノン管も自作や流用で市販品を越えるのはまず無理だろう。LDの自作に至っては論外。かと言って売ってるものを探すのだって楽じゃない。だからこそ、そういった条件が相対的に緩い色素レーザーの挑戦者が多いのだろう。
 ただ、自分は実用主義なので運用の面倒な液体や気体レーザーは出来るだけ扱いたくない。いずれ扱うにしても将来の話。となると、CW系で超大物である光軸調整はおいといて、レーザーを自作すると言っても電源の製作がメインイベントだ。LD励起なら低ノイズ大電流の定電流電源。フラッシュ励起なら高速高効率のコンデンサー充電電源。

 コンデンサー充電電源に関してはまだ決定版が見えず、あれこれ試している段階だ。3方面から攻めている。
1)トランス方式・・・最強だが適切なフライバックトランスの入手が最難関。LT3750の出番はあるか?
2)チョッパ方式・・・性能的には劣るものの、入手難のパーツが無いのがメリット。
3)インバータ改造・・・秋月他が出しているDC-ACインバータを改造して電源に出来ないか?

 今日はチョッパ方式の設計を行い、買い出すべきパーツを決めよう。出力電圧を上げるとパーツ入手が難しくなるし効率も落ちる。ここはフラッシュ専用コンデンサーの使用を前提に必要最低限、320V発生100ワット出力の仕様で考える。

 基本的に「愉しみを数ボルト」の回路で、仕様の違いに合わせて定数などを変更してある。出力段のフィルターは省いてある。問題があれば後付けすれば良い。
 制御ICは秋月のキット等でも使われており入手は難しくないだろう。ジャンクのマザーボード(うちには無いが)から取ることも出来そう。問題は、コイルがトータルどの程度の大きさ重さになるか?と、最終出力が320Vもあるため汎用パーツもそれなりに高級なものを使わねばならず若干高コストになる点くらいだ。秋葉原だけで全部揃うだろう。

 電流検出抵抗によるドロップは、NJM2360で0.25V、MC34063で0.3Vのようだが本当に両者で違うのか?いずれにしろ検出抵抗はミリオーム単位になるため精度を出すのが難しく、一方ではパワーを出すためには出来るだけギリギリまで電流流したい訳で、調整は苦労するかもしれない。
 ラジコンバッテリーは15Aまでは余裕で、大容量タイプを投入すれば30Aでも供給可能である。

 電流制限を超えた負荷が加わった場合に、一定時間スリープされたりすると非常に困る。
 少なくともMC34063では、重負荷になると出力電圧が降下しつつも供給してくれるようなので、コンデンサーの充電には非常に都合が良い。電圧が降下した結果コンデンサーに溜まっている電圧より下がれば電流は流れなくなる。つまり、直結充電すれば自動的にコンデンサーの電圧より僅か上にキープされる可能性がある。
 その状態は最も高い効率でコンデンサーを充電出来る。

written by higashino [パルス] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(1)] [TB(0)]

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