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DC-arrow 12V

12V版DC-Yarrow - ジャイアンのその日暮らし
ドォ〜モドォ〜モ、またまたお久しぶりの更新になったジャイアンです。 前回、ア...
徒然日記
for APU1 or 2 12V電源(DC-ARROW 定数変更)
2019/12/14
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mgroovy
ラズパイ用に使用するのではないのですが、DC-YARROWについて質問です。
現在、5V出力用と3.3V出力用の2種類を作成し、ACアダプタにはすべて12V, 2.5A = 30Wのものを使い、3.3V出力の方にはツェナーダイオードに5.6Vを使っております。
それで今後、9V出力とか12V出力のものを作成しようとした場合、
- ツェナーダイオードは何ボルトのものを使用すれば良いか
- 入力するACアダプタの電圧は何ボルトが良いか
- 使用するACアダプタが何Wのものを使うと、何アンペアまで出力可能か
ということが知りたいのです。
計算で求められると嬉しいのですが。
よろしくお願い致します m_( o )_m
mgroovy | 2019年12月25日 0:48@mgroovyさん
それで今後、9V出力とか12V出力のものを作成しようとした場合、
ツェナーダイオードは何ボルトのものを使用すれば良いか
ドライブトランジスタで約0.6V、出力トランジスタで約1.5~2VのB-E損失があるので、ツェナー電圧は希望の電圧より2.5V~3V程度高めで良いと思います。ただし、入力電圧が上がる場合は周辺の抵抗の値も調整が必要になります。この部分は簡単な計算で説明しきれないので都度ご相談下さい。
入力するACアダプタの電圧は何ボルトが良いか
フロントレギュレータで3v落として、DC-Arrowでさらに3v落とすようなイメージで良いかと思います。なので、フロントレギュレータの電圧調整(抵抗値の変更)が必要になります。
希望の(出力)電圧から、抵抗の分圧で求められる電圧が、1.25V低くなるように調整して下さい。
(現在は9Vで出力させているので、330:2kで分圧して、抵抗の中間の電圧は7.8vぐらいになっているはずです)使用するACアダプタが何Wのものを使うと、何アンペアまで出力可能か
単純に流したい電流値が取り出せるアダプターで良いかとおもいます。フロントレギュレータにLM338をご使用なら最大5A取り出せますが、ジャイアンさんと同じ仕様なら、そんなに流すとヒートシンクが放熱不足になりレギュレータが焼切れる可能性があります。
せいぜい1.5~2A定格が限界だと思います。Pass | 2019年12月25日 21:51Passさん
詳細な解説ありがとうございました!
例えば秋月のこのACアダプタ(24V1A)を使って、最終的に12V1.5Aを取り出したい場合ですが。
まずフロントレギュレータにはLM338Tを使い5Aまで流せるので、ここは問題なし。
フロントレギュレータで24Vから9V落とし15Vを出力させる場合、抵抗の中間地点で13.75Vが必要になりますが、、、、すみません。ここの2つの抵抗値の比率と求め方が良く理解できておりません。。。
次にDC-Arrowで15Vから3V落として12Vを作るとなると、ツェナー電圧は14.5~15Vくらいですね。
こちらの周辺の抵抗値も教えていただくと助かります。そんなに急ぎませんので、お暇なときにでも。
よろしくお願い致します。mgroovy | 2019年12月26日 2:22@mgroovy さん
例えば秋月のこのACアダプタ(24V1A)を使って、最終的に12V1.5Aを取り出したい場合ですが。
このACアダプタは1Aしか流せないので電流が不足すると思います。
それから24vでは電圧が高すぎますね。フロントレギュレータで9Vも落としたら発熱でレギュレータがもたないと思います。
こちらのアダプタ等どうでしょうか?フロントレギュレータで24Vから9V落とし15Vを出力させる場合、抵抗の中間地点で13.75Vが必要になりますが、、、、すみません。ここの2つの抵抗値の比率と求め方が良く理解できておりません。。。
フロントレギュレータの設定は、仮に出力側の抵抗をR1としてGND側をR2とすると、希望電圧/抵抗値の合計(R1+R2)×R2で求まります。
現在の設定だと、9v/(330+2000)/2000=7.725vなので7.725+1.25=8.975vぐらいになっているはずです。ここで前回の書き込みを訂正させて頂き、フロント基板⇒DC-Arrowの電圧降下を4Vぐらいで設定します。
電圧の設定値は、12V+4V=16vで、抵抗の設定は16v/(330+3900)/3900=14.75+1.25=16vあたりで良いと思います。次にDC-Arrowの中身の設定です。ここで、たかじんさんのサイトから回路図を拝借してきました。
次にDC-Arrowで15Vから3V落として12Vを作るとなると、ツェナー電圧は14.5~15Vくらいですね。
- ツェナー(ZD1)は14.5vというのは探すのが難しいので15vツェナーを使いましょう。
こちらの周辺の抵抗値も教えていただくと助かります。
ツェナー電流の設定ですが、2か所の抵抗で調整します。
ツェナーの電流制限抵抗(R1)を150Ω ⇒100Ωに下げます。
可変抵抗の後段の抵抗R2を2.2kΩ ⇒2.7kΩに上げます。
実機がないのでシミュレーションによる予想ですが、このあたりで動作すると思います。やってみて問題があればまたご相談下さい。
Pass | 2019年12月26日 23:05
@Pass さん
ご報告がかなり遅くなってしまい、申し訳ありませんでした。
ようやく希望の製品を購入することができ、
さっそくDC-Yallowの12V版を作成しました。アドバイスいただいた以下の構成および変更で、
問題なく12Vを出力できております。・19V 3.42A 65Wの ACアダプター
・Front Regulator 側 抵抗 R2: 2K -> 3.9K
・DC-Arrow 側 ツェナーZD1: 7.5V -> 15V
・DC-Arrow 側 抵抗 R1: 150 -> 100
・DC-Arrow 側 抵抗 R2: 2.2K -> 2.7Kどうもありがとうございました!
(こちらもとっても良い音で鳴っています)mgroovy | 2020年4月8日 19:23@Pass さん
良い音でずっと聞き入ってたのですが、なんとなく焦げ臭さを感じたので部品を触ってみたら、
DC-Arrow側の出力に一番近いコンデンサが熱々になっていました。
それで電源を切り、冷ましてから再度電源を入れた直後で各部品を触ってみると、
そのコンデンサの隣に配置されている150Ω1/2Wの抵抗(たぶん両方とも)が一番発熱していて、
触れないくらい熱くなっていました。
ここは1Wの抵抗に変更した方が良いのでしょうか?
急ぎませんので、ご検討いただけると助かります。
(今はちょっと怖いので、ACアダプタに戻しています)追記:電源の出力を機器に接続せず、無負荷の状態で試してみたのですが、
やはり150Ω1/2Wの抵抗が触れないくらい熱くなりました。
ちなみに機器側の電源入力は変更されていて、より少なくなっていました。
DC12V 6WMAXと表示されています。