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１．５Ｖ又は６Ｖから真空管ラジオのＢ電源を発生させるＤＣ／ＤＣコンバータは何台も製作しています。
今回は傍熱管を使用したＦＭラジオのＢ電源を想定したＤＣ／ＤＣコンバータです。
傍熱管を使用したＦＭラジオは既に１号機が製作済みで該当頁に使用したＤＣ／ＤＣコンバータがアップされています。
今回は２号機用として、さらに出力を増やしています。
出力は４５Ｖ３０ｍＡで真空管ラジオのＢ電源用として製作したＤＣ／ＤＣコンバータとしては最大のものです。
ただし、ＦＭラジオ２号機は、まだ製作されｔおらず、とりあえず電源の頁にアップしました。
実験データ等を記録して置く為です。
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発振トランス
コアはＦＴ−８２＃７５と少し大きめのサイズにしています。
過電流で発振が止まりにくくするためと巻き易くするためです。
１次巻き線は０．４ｍｍウレタン線を６０回バイファイラ巻きにしています。（６０回＋６０回）
２次巻き線は０．２６ｍｍウレタン線を２６０回程度巻き、少しずつ書き戻して負荷電圧を調整しました。
具体的には負荷に１．５ＫΩ（実測１４９２Ω）の抵抗を接続し入力６Ｖの時に負荷電圧が４５Ｖになるようにしました。
トランスを基板に取り付けてしまうと作業が困難になるので仮配線で調整し調整後に基板に実装します。
＃７５コアは導電性があるので絶縁されたウレタン線を巻くにしても絶縁した方が無難です。
私は透明のアクリルラッカーをスプレーし乾かしてから１次巻き線を巻きました。
１次巻き線を巻き終えたらもう一度アクリルラッカーをスプレーして乾かします。
発振周波数は通常２ＫＨｚ〜６ＫＨｚの可聴周波数ですので僅かな機械振動音がします。
巻き線を固めることで音のレベルを下げます。
トロイダルコアは接合面が無いので他の鉄心よりは有利で気にならないレベルです。
２次巻き線は巻き数を調整するのでスプレーはしません。
定電流回路
定電流回路は過電流のリミッタで定格電流の３０ｍＡより少し大きな電流値にします。
今まではセミテックのＣＲＤをパラに接続していましたが今回は５．６ｍＡのものを８本もパラにしなければならず
見た目が悪いのでトランジスタで組みました。
尚、セミテックのＥシリーズで１００Ｖ耐圧のものは５．６ｍＡが最大で、それ以上は３０Ｖ耐圧になります。
仮に本回路に３０Ｖ耐圧のＣＲＤを使った場合、出力短絡で壊れます。
本回路では出力を短絡した場合、発生電力の殆どを定電流回路で消費しなければなりません。
（発振トランジスタのベース電流を発振が止まらない程度に流している。）
ＣＲＤの場合は発熱すると電流値を減らすので耐圧以内であれば壊れませんが今回は定電流回路の全ての部品が発熱に
耐えなければなりません。
今回は２ＳＤ２０７５Ａにパラに分流抵抗を接続し負担を減らしています。
分流抵抗を２本直列にしているのは１／４Ｗの抵抗を使うためです。
実際の短絡電流は４４ｍＡになり連続的な短絡に耐えます。
過電圧保護
発振トランスはレギュレーションが悪いので無負荷では高い電圧が発生します。
無負荷の時は定電圧ダイオードで吸収します。
３０ｍＡも流せば４５Ｖ程度になるはずですが４５Ｖでは定電圧ダイオードに電流は流れません。
つまり定電圧ダイオードに流れる電流は３０ｍＡより小さい値となります。
実際の無負荷電圧は４８，４Ｖでした。
発振トランジスタ
効率を上げるにはトランジスタの選択が重要になります。
大電流が流せてコレクタ飽和電圧が低くスイッチングスピードが高いものが適しています。
ＤＣ／ＤＣコンバータ用のトランジスタはＡＣ１００Ｖを直接整流してスイッチするのでコレクタ耐圧の高いものが
多く、当然チャンネル抵抗は高くなります。
チャンネル抵抗が高いと飽和電圧は高くなり今一です。
ストロボ用など、あまりコレクタ耐圧の高くないものが向いています。
ＨＦＥの高いものが有利です。
ベース抵抗を微調整する必要があります。
ベース電流が少ないと発振が停止します。
ベース電流を増やしていくと発振しますが負荷が重くなると停止します。
さらに増やしていくと重い負荷でも発振を継続しますがコレクタ電流が増加し効率が低下します。
どの程度の負荷まで発振を継続させるかをベース抵抗の値で決定します。
発振が停止すると巻き線の２次側に電力は発生せず、入力電力の殆ど全てを発振トランジスタで消費するので発熱します。
ベース抵抗２７ＫΩでは出力短絡で発振は停止します。
ベース抵抗２２ＫΩでは発振は継続しますがコレクタが飽和出来ず振幅が小さくなります。
今回の１８ＫΩでは振幅が殆ど落ちず負荷の短絡電流は４４ｍＡとなりました。
入力電圧 ：６Ｖ
入力電流 ：３１４ｍＡ
負荷抵抗 ：１４９２Ω
負荷電圧 ：４５．４Ｖ
負荷電流 ：３０．４ｍＡ
効率 ：７３，３％
短絡電流 ：４４ｍＡ
開放電圧 ：４８．４Ｖ
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| コレクタ電圧 | 負荷端ノイズ |
コレクタ電圧は両コレクタの波形を重ねて表示しています。
プローブはＤＣ結合で横軸中央が０Ｖラインです。
振幅は電源電圧の２倍になります。
発振が停止しないように若干多めの電流を流しているので多少のオーバーシュートがあります。
オーバーシュートはラジオノイズの発生源ですがシールドで対処出来るレベルです。
ＡＣノイズは負荷端の電圧をＡＣ結合で写したものです。
４５Ｖに対し４０ｍＶｐ−ｐですので負荷側で簡単に対処出来ると思います。