電気カモメnet

適当な工作情報を投げるブログ。Twitterは@Fushi1212

フォワード型スイッチング電源を作ったよ

 はい, 自励フォワードコンバータスイッチング電源を作りました。何故かって言うと, まぁ某氏がオクで落としたオシロの電源が死んでたみたいなのでそれの複製に挑戦してみようかなぁと。オシロはHPの54501Aで, 電源ボックスはユニットとして独立しており, ガチャンと簡単に外すことができます。ここら辺の設計, さすがHPって感じですね。

f:id:Kamomesan:20181210094305j:plain

自作したスイッチング電源

 やはりスイッチング電源はパーツぎっちりの方が映えますよね(笑)

 元の基板の仕様を解析するのはメンドクサイと思ったので, とりあえずトランスはそのまま流用し, 公称出力電圧から最適そうなスイッチング周波数を決定しました。元の基板が出力何Wで設計されてるのか分かりませんが, 自作した方は200~250Wくらいになりました。単純なフォワードコンバータなので脳内設計でうまくいきました。回路図は「フォワードコンバータ 回路図」で検索すれば出てくるので貼りません()

f:id:Kamomesan:20181210102855j:plain

トランス置いてみた

そもそもトランスがデカくて部室からパクッたユニバーサル基板だとパーツがおさまりきるか不安でしたが…

f:id:Kamomesan:20181210103008j:plain

オリジナルとのサイズ比較

なんとか元の基板の1/2サイズで完成できました。これは嬉しい成果です。

製作の途中でリセット回路用の抵抗カラーコード読み間違いでパワトラの発熱が異常な時がありましたが, これはすぐに気づいて解決できました。

f:id:Kamomesan:20181210104757j:plain

異常発熱のときの暴挙

 この電源, 部屋におちてるパーツを使いまくってるのでカラーコード読みづらくなった古いカーボン抵抗やCRTディスプレイの水平偏向用トランジスタを使ったりしました。まぁ, パワトラは最終的にアンプに使う予定だったと思われる2SC5200を使いましたけど。このトランジスタ, Vceの定格が200Vとかで, 141V入力のスイッチング電源じゃ正直きついところがありました。オリジナルの基板では耐圧1000VのTO-3パッケージのトランジスタが使われてたので, ここはスナバ回路を少しがんばらなければ成らないところでした。(メーカでもとりあえず強い素子使って解決しようってところがあるんですよね^^;)

f:id:Kamomesan:20181210103628j:plain

Vce波形

 最終的に, 落ちてた抵抗と落ちてたコンデンサでCRスナバを構成し, いい感じになりました。スナバ無しで試しに動かすと, Vce間1000Vとかかかって普通に焼けました。まぁあたりまえですね^^

 いちおう短絡保護回路ものっけてます。現在3日間負荷耐久テスト中で, 今後過電圧入力テストや過熱テストもやってきます。やはり自作の電源を製品に組み込むときは電源のせいで製品が死ぬなんてことがあっちゃまずいですからね。許容出力高調波量も結構厳しめに設計してます。入力電圧はAC100V, 出力は,

・+3.5V

・+5.15V

・-5.2V

・+12V

・-12V

・+15.5V

です。

 そのうち自分のオシロにのっけて動作テストする予定ですが, ケース開けるのがクソダルいという(^_^;)