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2016年4月15日金曜日

かなしい

①かなしくない

②かなしくない(?)
 
 ③かなしい
 
 
それでは、今日はこの辺で。

2016年4月3日日曜日

間に合わせ記事

なかたです(本物)

最近KKTが記事を書けという催促しかできなくなりつつあったので(図1)KKTのことを思って、とりあえず間に合わせの記事を書きます。

  / ̄ ̄ ̄\  /      \ クワッ / (記)(事)\ | (トェェェェェェェェェェイ)| \ \ェェェェェェェェ// /       ヽ、 /          i 図1:催促するKKTの図



ものづくり界隈のみなさんはいっつもすばらしいものを作っていて、その作品を見る度に工作をやる気になるんですが失敗すると部品が足りなくなったりやる気がガタ落ちしたりして進捗が悪くなりますよね。みなさんどう乗り越えてるんでしょう。不思議ですね。

ちなみに今のは私が記事を書かないのとはまったく関係ないです。

最近はレールガンから離れて大型のDRSSTCを動かそうとしてるのですがうまく動作してないみたいでどうすればいいのかわからなくなってるところです。KKTからオモシロスコップ(俗称)をいただいた(図2)ので進捗が改善されることを期待してます。
図2:KKTからのお手紙(怪文書)
ちなみにプローブはついていませんでした。

大きな工作は停滞してますがおもちゃはいっぱい作ってます。
本日は明日には春休みが終わる、と思うと急にやる気が出てきてあまり物もといゴミを集めてSSTCのインバータなるものを作ってました。

インバータはコイルの下にあるやつです。

また進捗がでたりKKTから催促がきたら記事書きます。

それではまた

2016年4月1日金曜日

TL494は素晴らしい石ですよ

どーもKKTです。最近あまり更新しておりませんでしたが元気です。
ここしばらく散財が酷くて自分でもビビるくらい金を浪費してました。何故か当時は使っても帰ってくると思ってたんですがよく考えてもどう考えても帰ってくる訳無いです。
あと部屋が絶望的に汚くてびっくりしましたよ~。それはもう。ボーリングで例えるとボーリング場にピンが敷き詰められていてそもそも受付にすら辿りつけないくらいですかね。
とかなんとか言ってるうちに春休みも終わりそうで涙が出てきます。

本題ですが、みなさんはTL494というスイッチング電源ICをご存知でしょうか。こういう相手の反応がフィードバックできない問いかけしてるとラジオの英会話教室思い出しません?リピートアフターミーの後黙ってても「Good!」って言ってくれて嬉しいですよね。
題名の通り便利な石ですし最近確か秋月でも取り扱いが始まったと思うので是非みなさんにも使っていただきたく思いまして記事を執筆しております。
494は2つのエラーアンプが内蔵されているので外付けコンパレータ無しで定電圧制御や過電流保護が組めるのが良い点ですし、出力が二相あるっていうのも素晴らしい点だと思います。二相出力があるということはハーフブリッジやフルブリッジの制御に非常に便利です。さらに全体の周期に対して5%(たぶん)のデッドタイムが設定されているので貫通電流の心配も皆無なんですね。
…と御託を並べてもしょうがないのでまず便利なインバータを作ってみましょう(みました)。用途的にはトランスの駆動や簡易的なIHくらいならこなせると思います。FBTの駆動なんかに調度良いんじゃないでしょうか。回路図は以下の通りです。
※1ピンと16ピン、2ピンと15ピンはそれぞれつながっています。

自分では天才的にうまいこと回路図が描けたような気がしてるんですがたぶん遠くから見た時だけですね。遠くで思い出しましたがこのサイトのアクセスを見てると何故か海外からも少しの閲覧数がありますね。たぶん僕の日本語を訳してもどうしようもないくらい謎言語が出来上がると思うんですが…。もうちょっと片言に書いたほうがいいのかな?と思ったりもします。

回路自体はおおまかに発振部と過電流検出部、ゲートドライバ、ハーフブリッジに分かれています。過電流検出は494内臓のエラーアンプで反転入力に5Vの基準電源を繋いでいるのでCTからフィードバックされてる電圧信号が5Vになるように制御されます。要はCTのフィードバック信号が5V超えると出力が切れます。CTについては後ほど。エラーアンプは2つありますが片方は使わないので並列にしておきました。
ゲートドライブ部分は前紹介しました秋月のMOSFETモジュールなんかで構成するとシンプルで良いです。珍しくうまいこと駆動できそうな回路が思いついてトーテムポールみたいなバッファになってます。これでNchとPchの同時ONは抑止できてると思います。
パワー部分はAC100Vで動かしたいならシングルの200V~の適当なMOSFET、IGBT2つで組むのが一番シンプルですよね。モジュール使ってもいいですけど入力容量大きすぎると駆動電力もたくさん必要なのでめんどくさいですよね。
パワー部の電源の平滑コンですが無くても問題無いです。付けたほうがパワー上がると思いますけど突入電流もすごいので注意しましょう。中点電位の生成に使っているコンデンサ2つは強めのやつを使ってください。意外と電流流れるんで。大きな電解コン使う場合は負荷の間にDCブロック用のコンデンサ(0.数uF)を繋ぎましょう。回路図では474になってますがFBTだったら104でも十分電流流れると思います。

基板に実装するとこんな感じです。珍しくうまいこと乗った。
CTなんですがたぶんみなさんの手に入るのは巻き数もまちまちだと思うので回路図中のRctを調節して過電流保護がうまいことかかるようにしてください。5Vと比較してるので例えば1:100で5Aで過電流保護かけるなら100Ωです。と思いましたが実際もうちょっと高めになっているようで非反転入力が8Vくらいになってから何故かデューティー比が落ちてるみたいです。余裕を見て10Vと比較してる位だと思って方が良さそうです。この辺はまた後日データ取って素子の耐電流と最適な保護値の関係も探ろうと思います。

軽めのIGBTを繋いでドライブしてみたところ。

デューティーMAXの時の波形
 垂直は500mVになってますがX10のプローブなんで5Vです。

デューティー絞った時の波形

周波数上げた時の波形
ゲートドライブは結構うまくいってるみたいです。150KHzの時で12V電源なら消費電流は120mAくらいです。GDT用MOSFETモジュールの発熱はほぼ無いようです。周波数可変範囲は20kHz~200kHzくらいでした。

FBTを駆動してみましたので動画を撮ってみました。
video
過電流保護付いてるのでAC100V突っ込めます。しかし過電流保護の帰還ループの時定数があれなようで過電流保護動作中は少しノイズが入ります。今後の課題です。たぶん一次側の共振周波数になってると思うのですが周波数は90kHz辺りで強く放電しました。50AくらいのMOSFETを使っています。

もう少し電流上げてみた。
video
 まぁまぁ綺麗です。最後不自然に放電が切れてますがこれは素子とヒートシンクの間に挟んである絶縁シートが絶縁破壊されて素子が飛んだみたいです。パッケージに合った放熱シートを使いましょうと言う教訓でした。なおカッチカチのハードスイッチングになるので素子の放熱はしっかりしないとハンダが溶け落ちたりしますよ。

珍しくいい感じに回路が動いて大満足であります。

それでは、今日はこの辺で。