ブログトップ

電子工作やってみたよ

「正弦波100V電源その8」 を書いてから一年以上がたってしまいました。
気力が電池切れして前進できないのですが、回路図教えてというコメントいただきましたので、お役にたてるようにしたいと思います。
スキャナーが動かないのでノートの回路図を写真に撮って載せました。
1/2の図面はdsPIC30F3013 およびそのまわりの回路です。
以前のブロック図では昇圧トランスの駆動とサイン波の駆動は別々のPICを使用していましたが、実際には一つのdsPICで両方のパルスを発生させています。
dsPIC以外にTTLロジックを使っていますが、これは万一のときのパルスの衝突を防ぐために、ハード的に同時導通は起こり得ないようにしてあります。
最初は回路節約ということでPICだけでやってみましたが、デバッグ中に同時導通が起きたのでこうしました。
FETを駆動するゲートドライバー回路は友人からの借用品で回路を載せることができません。
回路図2/2の右下のところにCMOSのCD4049を3個パラにしたものを載せてありますがこれは以前実際に使って動作しました。
昇圧はパルス幅一定で電圧が出るということしかやっていません。
実際はフィードバックをかけて電圧一定にするなど、まだやらなければならないことが沢山あります。
部品はジャンク箱にあったものを適当に使いましたので、その場所で使えはするが最適ではないというところがあります。
私がいつも参考にしている本は「改訂版 スイッチングレギュレータ設計ノウハウ CQ出版 長谷川彰 著」です。これはいいです。
少しでも参考になれば幸いです。
ご健闘を祈ります。

c0335218_11114354.jpg















c0335218_11115613.jpg

















c0335218_11120491.jpg








by telmic-gunma | 2016-08-15 15:41 | 電子工作_電源 | Trackback | Comments(4)

シュミレータにおいて、負荷の両端電圧(50Hz)をフィードバックして2kHzのパルス幅そのものを制御することによりきれいなサイン波になりました。
下図の右側のオレンジ波形が目標とするサイン波でピンクのすこしぎざぎざしたものが負荷の両端電圧です。
今までのやり方は、サイン波になるはずだというパワーを垂れ流していただけでした。
フィードバックすることにより、負荷の変化を与えてもサイン波の形は変化しなくなりました。
実回路で同じ動作させるには、ハードとソフトの両方をかなり改造する必要がありますね。
dsPIC3013のAD変換スピードはどのくらいだったかな。 仮に100uSecとすると50Hz 1サイクル20mSecのあいだに200回サンプリングできてギリギリいけるんじゃないかな。
まあ やってみるのが早いんでしょうけれど.
c0335218_21205670.jpg




by telmic-gunma | 2015-04-19 23:27 | 電子工作_電源 | Trackback | Comments(6)

きれいなサイン波が出来ないのは、私のやった基本のシステムがまずい気がします。
実物の回路をいじっても改善されないので シュミレータで色々な定数を試してみました。
実物はPICマイコンを使ってソフトでPWM信号を発生させていますが、アナログの回路シュミレータでも機能、動作は同じになるはずなので下図の回路でやりました。
回路左側の部分でサイン波とノコギリ波を比較してPWM信号を作っています。
実物のPWMは20kHz でやりましたが ここでは波形を見やすくするために2kHzでやっています。
あくまで定性的に原理の合否が分ればいいので見やすいほうがいいと思ってます。
それを右のフルブリッジ回路につないで50Hzを発生させています。
馬鹿みたいなお話ですがシュミレータといえど 200Vという数値入れるのは、ちょっと抵抗がありました。
最初の動作確認は20Vでやっていましたから。 よほど昔の強烈なトラウマがあるのでしょう。
このシュミレーションの結果、実物と同じようにサイン波の頭のつぶれたような波形が出てきました。(図1)
回路図の右端のLとCのフィルター定数をいじってかなりサイン波に近いところまできましたが、大きな問題として負荷の大きさが変わると波形が変わってしまいます。
おもちゃとして使うのならいいでしょうが、これではまずいので回路方式を考えなおします。

図 1
c0335218_17510692.jpg














図 2
c0335218_17511544.jpg


















by telmic-gunma | 2015-04-19 19:25 | 電子工作_電源 | Trackback | Comments(0)

このブログ 先生から「やっつけ仕事的な感じ」と言われてしまいました。
「やっつけ仕事」は私の得意とするところなので直すの難しそう。

はなしを本題にもどして、直流電源からフルブリッジ回路のPWM制御で交流を作るところやりました。
結果は下図です。
負荷両端の電圧波形がきれいなサイン波になりません。
負荷は100V20W電球を2個パラの40Wです。
原因はこれから調べます。

c0335218_18375608.jpg













50Hzサイン波は1サイクルを100個のデータテーブルで作っています。
このデータを元に20kHzのパルス幅をコントロールしているのですが、ためしにサイン波の幅が狭くなるようにデータを作り変えて見たのですが、形はあまり変わりませんでした。
”PICで正弦波100V電源 その3” でゲートパルスにCRフィルターを付けた実験ではきれいなサイン波もどきになっていたので、ソフトの動作は間違いはないと思います。
ブリッジのスイッチングデバイスは 2SK1162を4個使用しています。

あと 考えられる可能性としては、
1、ブリッジ後のフィルターのインダクタンスが足りない。
2、ブリッジ後のフィルターの C が足りない 
3、40Wの負荷が適正でない。
4、ゲートドライバー回路のONとOFFの遅れ時間に差がある。
5、スイッチングデバイスの癖
6、スイッチングがOFFのときは上下共OFFなので電位が宙ぶらりん
  OFFのときは、強制的にCOM側につないでみたらいいかな。
7、スナバ回路が付いていない。 
  これがあれば、OFFのときゼロ電位になるか。
8、PWMの1パルスごとのフィードバック動作をさせていない。
  1パルス(50μSec)ごとにサイン波のテーブル値と
  フィードバック値を比較してパルス幅コントロールすべきか?

一つずつ、つぶしましょう。
c0335218_18381958.jpg

















c0335218_18383598.jpg


















by telmic-gunma | 2015-03-30 20:58 | 電子工作_電源 | Trackback | Comments(4)

DC12VからDC200Vを発生できました。
負荷は100V 20Wの電球を2個直列にして40Wです。
いつのまにか電球はLEDに変わってしまったのですね。
電気屋さんでも白熱電球はすみっこのほうにちょっと有るだけでした。

入力は DC12V 3.5A   入出力の変換効率や測定誤差もあるから まあ大体合ってるかな
左端が昇圧トランス 中央の2個がFET(2SK798 部品箱にあったので使いました) 
右の青いのが2次側平滑用のチョークです。
トランスはプッシュプル 20kHzで動作しています。
FETのゲートドライバは 作るのがたいへんなので、ずるして完成品の借り物を使ってしまいました。
この装置ではゲートを絶縁する必要がないのですが、フルブリッジの上側は、ちょっとなやみますね。
さて あとは、出力を 50Hzのサイン波にするところだけです。
c0335218_12240117.jpg


















c0335218_11270761.jpg















家の庭から見た 武尊山(ほたかさん)です。
ここに 川場スキー場があります。
わたしは恐くて滑ったことがないのですが、夏にボランティアでゲレンデの石ひろいに行った事があります。
ここから富士山を見ることができます。
スキー場の駐車場は5階建て(?)の立体駐車場でレストランやシャワーなどの設備が整っています。
c0335218_11272497.jpg



by telmic-gunma | 2015-03-26 14:01 | 電子工作_電源 | Trackback | Comments(0)

ブロック図を描いてみました

バッテリーの電圧DC12Vをスイッチングで交流に変換しトランスで昇圧しそれを整流して200Vの直流をつくります。この直流200Vをフルブリッジ回路とPWMで電圧をコントロールし実効値100Vのサイン波を作ります。 交流をコントロール信号はdsPICで作ります。50Hzのサイン波を20kHzのパルスのPWM信号で作ります。 

AC100Vインバータ(下図はダブルクリックすると大きくなります。)
c0335218_20551212.jpg
by telmic-gunma | 2014-11-19 21:39 | 電子工作_電源 | Trackback | Comments(0)

以前、不思議に思っていたことですが、ファミリーレストランで考え事などの仕事をすると、なぜかとてもはかどる事が多かったです。 そんな時 ”所さんの目がテン”見てたら、ファミレスでは図書館や自分の部屋より2倍効率が上がるということやっており、納得したしだいです。 そこでノートパソコンをもって行き仕事をやってみました。具合はさすがにいいのですが、いかんせん、古いパソコンなのでバッテリーが15分程度しかもちません。 外付け電源を付ければ解決できますが 直流電圧のところでは機種やメーカーによって電圧も違うしコネクターも違います。 オートバイの12VバッテリーからインバータでAC100Vを作れば、どんなパソコンにも使えると思い挑戦してみることにしました。 これファミレスにとってはえらく迷惑なお客になるわけですから、食事時など混んでいる時は避けるということでかんべんしてもらいましょう。 普通ブログに載せる人は”完成しました”ということで載せるのでしょうが、正直まだ作ってありません。 まずは最低限のバラックセットで100W電球がともるまで、トライしたいとおもいます。

仕様
入力  DC12V
出力  AC100V 50Hz 1A  正弦波
電力 100W
波形制御 dsPICにてPWM制御

昇圧に使用する予定のTDKのコア

c0335218_10171691.jpg
by telmic-gunma | 2014-11-17 10:34 | 電子工作_電源 | Trackback | Comments(2)