ニキシー電源 設計変更

ニキシーの電源は以前(こちら)設計して、かろうじて動作していた。かろうじてというのは電圧は確保出来るのだが電流が頭打ちになってしまう。流入電流が300mAで頭打ちになるのはACアダプタが300mAの出力しかないらしい。
ならばと12V2.2Aのスイッチング電源を使用してみたところ、こんどは出力が不安定となる。前回のACアダプタは17V位の出力電圧だったので、この電圧差で動作が変化したのだろう。気になるのはFETのゲート電圧。

色々な作成例では12Vを入力電圧として設計してあるのだが、それは純正NJM2360と2SK2324を使用した例。バッタもんの可能性のある中華NJM2360と2SK3561を使用しているのが相違点。

まずFETのゲート電圧を調べてみることにした。NJM2360のデータシートではスイッチトランジスタの飽和電圧は1.2Vmaxなのに対して、実測3Vもあった。R6とR2の分圧で12Vの半分=6V、飽和電圧1.2VでFETゲート電圧は4.8Vとかろうじて大丈夫なはずだが、実測3Vとなるとゲート電圧3Vと仕様的にあわない場合有り。

スイッチのコレクタ電流制限抵抗R6=100Ωとした。この電流がスイッチトランジスタを通過してFETのゲートに入力。0Ωでは不安なので少し抵抗を付けることにした。これで8Vは確保出来るだろう。

ゲートには電流はほとんど流れ込まないので、ドライバコレクタ電流についても小さくて良い。こちらはR5=150Ωとした。R6と同等程度の抵抗値として、100Ωの抵抗ストックが減って来ているので余り有る150Ωをチョイス。

でも今一安定しない。特に出力電流が確保でいないのだ。Webで確認できる参考回路では220uHや470uFを使用しているので、大きくないとダメか?と。1000uHに変更してみたが改善せず。ならばと、小さくしてみた。

150uHでは変化見られず。100uHでなかなか良くなってきた。68uHで欲しい性能を得られた。47uHでは悪化。許容幅狭いな。

 最終回路。

スイッチ周波数を早くするために680pFを直列にして340pFにした。

がんがん電流が取れる。制限抵抗が悪さしているかと外していたまま実験してたら燃やしてしまった。やっぱり安全機能のバイパスは駄目ですね。