１．３Ｖ〜１．５Ｖ ０．３Ａ程度の安定化電源を考えてみました。
これぐらいの出力電圧では整流ダイオードの電圧降下によるロスで効率が下がります。
そこで同期整流回路を試してみました。
とりあえず、入力電圧を７．２Ｖ（ニッケル水素単３電池６本）としてみました。
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製作した結果、動作はするのですが、効率が５０％以下であり、同期整流した成果が出ているとも思えません。
整流ＦＥＴのゲート損失等のロスの方が大きいようです。
同期整流は即、断念し、従来のダイオード整流に戻してみました。
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製作した回路
ダイオードは１本で足りるのですが、少しでもＶＦを下げようとして、３本パラにしています。
結果として効率は６０％を僅かに越え、負荷変動、入力変動に対する電圧安定度も良好です。
しかしながら、０．１Ｖ Ｐ−Ｐ程度のリップルがどうしても取れません。
平滑コンデンサーを増やしても効果がありません。
制御系が何らかの時定数を持って振動している感じです。
ＰＷＭの周期、電圧比較の時間間隔等を変えてみたのですが、大きな効果はありませんでした。
１．３Ｖの出力電圧に対して０．１Ｖのリップルは目立ちます。
下に負荷抵抗５．０Ωの時の入出力特性のデータと入力電圧に対する出力電圧のグラフを示します。
入出力特性データ
入力電圧−出力電圧特性
尚、私自身の記録用としてＰＩＣ１２Ｆ１８２２のソースを貼っておきます。
ソースでは出力電圧を１．３Ｖとしていますが、検出抵抗を微調整、又は半固定抵抗を使用すれば１．３Ｖ
でも１．４Ｖでも出力することが出来ます。
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// １．３Ｖ ０．３Ａ 安定化電源 REG1R3.C //
// 2012/03/29 PIC12F1822 MikroC Ver4.60 //
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// CLOCK 8MHz
// Oscillator INTOSC, Watchdog controlled by SWDTEN bit, Power-up Timer ON,
// MCLR Pin OFF, Code Protection OFF, Data Protection OFF,
// Brown-out Reset ON, Clock Out OFF, Int/Ext Switchover OFF,
// Fail-safe Clock Monitor OFF, F-Memory Self W-protection OFF, Pll OFF
// Stack Of/Uf Reset ON, Brown-out Reset 2.5V, LVP OFF
unsigned char duty;
void main(){
OSCCON = 0x72; //内部 8MHz
OPTION_REG = 0xf; //タイマー０関連ダミー
FVRCON = 0x84; //DACREF=1.024V
LATA = 0x0; //出力 OFF
TRISA = 0x3b; //RA2 = OUTPUT
CM1CON0 = 0x84; //Comparator Enable,higher speed,hysteresis disabled
CM1CON1 = 0x20; //FVR Reference
WPUA = 0x39; //PULL UP
WDTCON = 0xf; //ウオッチドッグ128mS
asm CLRWDT; //WDT CLR
CCP1CON = 0xc; //PWM ACTIVE H
PR2 = 79; //(79+1) x 0.5u = 40uS
duty = 0; //デューティー0からスタート
CCPR1L = duty; //デューティーをセット
T2CON = 0x4; //T2 ON プリスケーラー無し
while(1){
asm CLRWDT; //WDT CLR
if(CM1CON0.B6){ //出力電圧が低い時
if(duty < 40) duty++; //デューティーを上げる
}
else { //出力電圧が高い時
if(duty > 1) duty--; //デューティーを下げる
}
CCPR1L = duty; //デューティーをセット
Delay_us(160); //160uS待つ
Delay_us(160); //160uS待つ
if(!PORTA.B3){
LATA = 0x0; //出力 OFF
break; //遮断信号で終了
}
}
TRISA = 0xf; //ALL INPUT
T2CON = 0;
WDTCON = 0;
asm SLEEP; //スリープ
asm NOP;
}
アイデアが、ますます後退しますが、リップルがとれないのでレギュレータＩＣを使ってみました。
ＩＣは古くからあるＭＣ３４０６３となっていますが、手持ちの関係でＪＲＣのＮＪＭ２３６０ＡＤを使っています。
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製作した回路
上図の回路は最低入力電圧６Ｖ、出力電流３００ｍＡで定数を計算しました。（データシート参照）
リップルは確認出来ないほど小さくなりましたが、入力変動、負荷変動により、出力電圧が僅かに影響を受けるようです。
この為、データを多少、多目に取ってみました。
負荷解放の時の入出力特性（計算上、負荷抵抗を１ＭΩとしています。）
負荷抵抗２４．８Ωの入出力特性
負荷抵抗１１．８Ωの入出力特性
負荷抵抗５．８８Ωの入出力特性
負荷抵抗４．５８Ωの入出力特性
負荷抵抗４．０２Ωの入出力特性
負荷抵抗４．５８Ωの時の入力電圧−出力電圧のグラフ
負荷抵抗４．５８Ωの時の入力電圧−入力電流のグラフ
負荷抵抗４．５８Ωの時の入力電圧−効率のグラフ
負荷変動による出力電圧の安定度
負荷変動による入力電流の変化
負荷変動による効率の変化
