電池を電源とした機器を製作するときのデバッグ用電源として製作しました。
このとき、最初から電池を使って試験するのは危険です。
電池は内部抵抗が低いので、試作回路に誤りがあった場合、大電流が流れる可能性があります。
電流を制限出来る定電圧電源が必要になります。
出力電圧は１．５Ｖ〜９Ｖとしました。
出力電流は１００ｍＡ、１５０ｍＡ、２００ｍＡの３段階に絞れるようにしました。
ただし、この電流値は部品のバラツキや周囲温度により、若干、変動します。
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回路は簡単なシリーズレギュレータです。
ＯＰアンプＬＭＣ６６２で基準電圧と出力電圧を分圧した値が等しくなるように制御します。
電流制御はトランジスタ１石の簡単なものですので、精度は良くありません。
ＯＰアンプの半分が余ったので、過電圧保護（ＯＶＰ）を付け加えました。
ＶＲで簡単に電圧が変えられるので、うっかり高い電圧を出してしまわないように、半固定ＶＲで最大電圧値を設定して
おきます。
こうしておけばメインＶＲを回し過ぎても出力電圧は制限されます。
今回、全て手持ちの部品を使いましたが、電源トランスに余裕がありません。
ＡＣ９Ｖ０．３Ａのものですが、整流した直流電流は最大で、せいぜい０．２Ａ程度です。
（損失を無視し、大雑把に言えば、電圧が√２倍に充電され、電流は１／√２となる）
このような小型のトランスを定格ギリギリで使った場合、電圧変動が大きくて大変です。
少しでも電圧降下を減らそうと、整流ダイオードはショットキを使用しています。
それでも、整流電圧は１０．９Ｖ程度まで落ちるので、９Ｖに対して１．９Ｖの余裕しかありません。
本当は出力にダーリントンでないＮＰＮトランジスタが欲しかったのですが、手持ちが無かった為、インバーテッドダーリントン
にしてベース電圧を畳み込みました。
ＯＰアンプＬＭＣ６６２は出力電圧を電源電圧近くまで出せるので好都合です。
ただし、このＯＰアンプの入力同相電圧は電源電圧より低くなっているので注意が必要です。（出力のみレールｔｏレール）
今回の回路では、入力側は１．２５Ｖですので問題ありません。
逆に無負荷状態ではトランスの電圧が上がり、今度はＬＭＣ６６２の電源電圧の最大値が問題になります。
今回、無負荷ではＬＭＣ６６２の電源電圧が１４．８５Ｖ程度になりました。
ＬＭＣ６６２の電源電圧の最大値は１６Ｖですので、電圧の高いトランスを使用した場合、電源ピンの保護が必要になって
きます。
電流制限用の抵抗の値に対し、制限された電流値が少し大きいような気がしますが、これはＯＰアンプが出来るだけ出力を維持
しようとしてＱ３に電流を供給してしまうからだと考えられます。
インバーテッドダーリントンになってしまった為、本来の出力電圧制御の電流が小さくて済み、ＯＰアンプの出力に余裕が出来て
しまった為だと思われます。
Ｑ１の損失は最大で２Ｗ程度になりますので、軽く放熱が必要です。
回路上の問題を色々書きましたが、使用上は全く問題は無く、電池の代わりとして十分に使えます。
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| 製作した電源 | 電源内部 |