かずいの雑記帳4

趣味でいろいろ実験やってます。 2021年6月21日よりhttpsの利用が可能になりました。 当ブログも設定を変更しましたので、画面の乱れ等ありましたら教えて下さい。

2012年02月

シュミットトリガ回路

引き続き実用電子回路ハンドブック(1)より。

シュミットトリガ回路はヒステリシスを持ったスイッチング回路。
入力信号にふらつきがあってそれを綺麗に整形したい場合などに使う。
次の回路をベースにして、抵抗の係数を変えてみた。
WS100059


RL1とRL2の比、REの値で検出電圧とヒステリシス幅を設計できる。
入力信号は先日作成した正弦波発信器を使用した。

RL1:1kΩ、RL2:1kΩ、RE:100Ω
P2041949

RL1:1kΩ、RL2:1kΩ、RE:150Ω
P2041950

RL1:1kΩ、RL2:1kΩ、RE:220Ω
P2041951
 

RL1:10kΩ、RL2:1kΩ、RE:220Ω
P2041952
 

RL1:10kΩ、RL2:1kΩ、RE:150Ω
P2041953
 
ヒステリシスを持ったICもあるからわざわざトランジスタで作る意味は無いけど、一応基本ということで。

ソーラーキャパシタライトの修理

長男が学校の教材で使ったソーラーキャパシタライトを持って帰ってきた。
技術の授業で組み立てたらしい。
ハンダ付の実習かな?


教材とはいえ、3電源対応(三相交流ダイナモ、充電式電池、太陽電池)、電気二重層コンデンサ内蔵の本格仕様。
手回しハンドルでUSBポートに充電も出来てしまう。


実際に使ってみると、太陽電池に光を当てても、手回しハンドルを回してもキャパシタに充電されない。
電池では点灯するから、インバーター廻りは正常だろうね。

ふむ。

分解して基板を見たところ、特に異常は無く、我が息子ながらなかなか綺麗にハンダ付け出来ている。
部品に異常な熱を加えた痕跡も無いことから、たまたま不良の部品が混ざっていたのだろうか?
(市販の製品につき、基板の写真は公開しません)

キャパシタの充電系の回路図をトレースしてみた。
安全に配慮して、よく考えられた回路だと思う。
590e6622.jpg


この回路だとソーラーからキャパシタへ充電出来ないのはD9かZD2の異常の可能性が濃厚だ。
また、三相交流の全波整流にも1N4004が使用されており、効率が今ひとつのように思えたので、修理がてら改良を試みることにした。

まず、D1~D6をショットキバリアダイオードの1S4に交換する。
電流値にもよるが、1.4V×電流値のロスが発生するのはもったいない。
ショットキバリアダイオードを使えば現状から30%くらい損失を抑えることができるはずだ。

D9を同じく1S4に交換する。
ここは太陽電池が定格の100%の出力を出していればキャパシタの定格電圧を超えてしまうので、安全性を犠牲にすることになる可能性はあるが、普通の使い方だとそんなことはありえ無い(直射日光に十分当てた直後にライトを使うという用途が思いつかない)ので、電圧降下の少ないショットキバリアダイオードに交換する。

で、動作試験をやった結果。
見事に動きました。

手回しハンドルを回すと、USBポートにも5Vが出ているので、携帯電話の充電なんかにも使えると思う。(トランジスタQのデータシートが見つからないので、必用な電流が出せるかどうかは不明だが)
非常用として玄関に置いておこう。
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