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2006年7月18日(火) 17:46

ネオン

 メイン充電回路とトリガー回路を分離する。トリガー回路は確実に発光させられるよう改造する。
 それらを前提に、いくつか基本的な確認実験を行う。

 最初に、トリガースイッチを取り外しショートさせてみた。つまり、発光トリガーがずっとONになったままとなる。1つの期待としては、メインコンデンサーが充電されるに従ってトリガー電圧がどんどん上昇し、遂に自動発光!それが繰り返され、数秒間隔で勝手にフラッシュが光る・・・というものだ。
 だが結果は、メイン充電は普通に進んでいるようだが、いつまでたっても発光しない。

 続いて、トリガースイッチを半導体に置換。そのためには極性を確認せねばならない。
 結果は、左側がGNDだと判明。更に、トリガーコンデンサーの電圧が244Vと、メインコンデンサーより低めであるのも分かった。

 スイッチングに使うパワーMOSFETは2SK3234。耐圧500V。
 困ったことに、耐圧の大きなFETはON抵抗も大きな傾向がある。これも、ON抵抗が650ミリΩと途轍もなく大きい。5V前後での工作に慣れていると、ON抵抗が10ミリΩ越えるような「粗悪品」は使う気になれない。
 物理スイッチに比べると桁違いにON抵抗の大きな半導体スイッチで、回路が動作してくれるのか?
 物理スイッチでさえ発光が不確実なのに、こんな高抵抗入れたのでは・・・

 ともあれ、スイッチをFETに置換。ゲートは20KΩでプルダウンしておき、物理スイッチは12Vに導通させる。スイッチを押すとFETのゲートが12Vとなり、発光スイッチがONとなる。

 予想外だった。
 ON抵抗の馬鹿でかい半導体スイッチでもフラッシュがちゃんと発光した。それも、確実に!
 何度も押し直してやっと発光する物理スイッチに対し、FETスイッチは確実にトリガーを掛けてくれる。つまり、トリガー電圧は不足していなかったのである。実際はマージンがかなり少ないと思われるが・・・
 メインコンデンサーに5秒間チャージすると、確実に発光する。しかし4秒間でスイッチを押しても不発になる。トリガー電圧のマージンが少なく、きっちりとフル充電しないと必要なトリガー電圧を生み出せないようだ。

 さて、トリガー機能だけを使う場合、メインコンデンサーは不要?
 それはトリガー専用基板を作るときに確認するとして、メインコンデンサーの容量を極端に減らすとどうなるだろう?
 オリジナルのコンデンサーを、容量0.1μFのフィルムコンデンサーに交換してみた。一瞬でチャージ終了。赤LEDがアッという間に強く輝く。さて、トリガー!

 コンデンサーに溜まったエネルギーは、わずか0.0005ジュールしかない。フラッシュ管が、ぼうっと光った。右側がGND。

 予想では、僅かにピカッと光って終わり。それが、意外にもかなり長い時間輝き続けるのだ。トリガースイッチを押している間ずっと輝き続ける。しかし、最大でも1秒ほど経過すれば消える。

 キセノンフラッシュ管と言うよりネオン管のように美しい。(mpeg 563 KB)

 なんだか、高校生の理科実験っぽい雰囲気。こういうのもいいもんだ。

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

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