目次

DC→DCコンバータ(最適周波数自動設定)

概要

直流の5Vを100V前後にコンバートするユニットです。
通常は、固定の周波数(50Hzまたは60Hz)の電圧をトランスの一次側に加えるのですが、今回は周波数を使用するトランスに最も適した値に設定(自動的に判断)することにより効率よく出力電圧を得ることにしました。

動作原理

トランスのドライブには、DCモータ用フルブリッジドライバ(TA7291P)を使用しました。
周波数は、約500Hz~40kHzの間を連続的に変化させ、その時のトランスの二次側の電圧を測定します。
そして最も電圧が高くなる周波数を見つけ出し、その周波数で以降は動作させるようにします。

トランスのドライブに使用したTA7291Pは、ロジック側電源(7ピン)と出力側電源(8ピン)を別々に設定できますが、今回は同一(+5Vのみ)としました。
出力側電源は規格上で最大20Vまでいけますので、今回の回路構成で20Vにすると単純計算では、4倍の出力(440V)を得ることが出来ます。
但し、トランスの一次側がこのままでは持ちませんが...

回路図

本来ならFETやTrを組み合わせて、ブリッジドライバを構成すると思うのですが、DCモータ用フルブリッジドライバ(TA7291P)を使用したのでとてもすっきりした回路となりました。

ソースコード

dc2dc.c
//********************************************************************** 
 
void	Vdelay_us(unsigned char us)
{
	unsigned	char	i;
	for (i = 0; i < us; i++) {
		Delay_us(1);
	}
}
 
//********************************************************************** 
 
void	main()
{
	unsigned	char	cnt, tm, v;
	unsigned	int		tmp, max;
	OSCCON = 0b01110000;	// クロックは8Mhz 
	CMCON0 = 0b00000111;	// コンパレータは使用しない。 
	ANSEL = 0b00000001;		// A/D変換を使用する。
	TRISIO = 0b00000001;
	GPIO = 0b00001000;
	v = 0;
	max = 0;
	while(1) {
		// 周波数を変化(約500Hz~40KHz)させながら電圧を測定し、MAX地点を調べる。 
		for (tm = 200; tm > 1; tm--) {
			tmp = 0;
			for (cnt = 0; cnt < 50; cnt++) {
				GPIO.F1 = 1;
				GPIO.F2 = 0;
				Vdelay_us(tm);
				GPIO.F1 = 0;
				GPIO.F2 = 1;
				Vdelay_us(tm);
				tmp += Adc_Read(0);
			}
			tmp = tmp / 50;
			if (max < tmp) {
				max = tmp;
				v = tm;
			}
		}
		// MAX地点の周波数で以降は発振させる。 
		while(1) {
			GPIO.F1 = 1;
			GPIO.F2 = 0;
			Vdelay_us(v);
			GPIO.F1 = 0;
			GPIO.F2 = 1;
			Vdelay_us(v);
		}
	}
}
 
//**********************************************************************

動作確認

全体の画像です。
左から、パワートランス、DCモータ用フルブリッジドライバ、PIC12F683、ネオンランプ(100V用)、テスタです。

最適電圧とその時のネオンランプの点灯の様子です。出力電圧は約110Vです。結構明るいですよ。

その時の周波数は、約12kHzでした。周波数が高いとコンデンサの容量が小さくて済むので良いですね。

使用したトランスです。(手持ちの適当な物を使用しました)

トランスの一次側の波形です。(2V/DIV)

TA7291PとPICの接続部分です。GNDを合わせてもたったの3本だけです。

整流部分です。

真空管のプリアンプ等のB電圧に使用してみては如何でしょうか?

著作権表示 copyright notice

このページは稲崎様の閉鎖したHPのコピーで、著作権は稲崎様にあります。詳細
This page is a copy of Mr. Inasaki's closed website, and the copyright is held by him.Details