どよよん現象＠アマチュア無線実験用電源を真面目に作ってみる（その3）

実験用電源を真面目に作ってみる（その3）

2018-02-18

　今回の電源作成の前提となるトランスは二次側が2回路・・・16V1Aが2つあり、それぞれの”0V”のタップをセンタータップに見立ててショートさせて使います。そして、ダイオードを2つ使って全波整流して平滑コンデンサでさらに直流に近づけ、定電圧の要となる三端子レギュレータに入力するわけですが、この辺りの電圧の様子を見ていくことにしましょう。

　まず、初心に帰るべく、ダイオードで全波整流した直後の波形を眺めてみましょうか。なお、ダイオードには1N4007を使いました。

　ま、教科書通りです

負荷がつながっていませんから、ピークの電圧がかなり高くなっていますね。何となく「16V・√2 ≒ 22.6V」からダイオードの電圧降下分があるのかなぁと思っていましたが・・・。交流と見立てた場合の周波数が100Hzになるのも当たり前ですが、何れにせよ、こんな部分の波形をマジマジと見たのは初めてです

　この「まだまだ交流ですやん」を直流に近づけるのが平滑コンデンサです。まずは1000μFの電解コンデンサを接続して、どの程度直流に近づくかを見てみました。無論、負荷が掛からないと殆ど直流に見えてしまうでしょうから、今回の電源のスペックである”最大1A”を想定し、負荷として120Ω2Wの抵抗x10パラのダミーロードを接続しました。1.3Aほど流れていると思います。

　おやおや、お世辞にも直流とは言えず、明らかにコンデンサの容量不足が見て取れます。流石に8V以上も動いてしまうと、ちょっとねぇ・・・。それでは、平滑コンデンサの容量を6800μFにしてみましょうか。

　2V程度の変動に収まりました。机上の試算では1.5V程度となりましたが、若干多めな感じ。まぁ、この程度なら何とか使えそうです。勿論、もっと大きな容量にすればさらに改善できますが、コンデンサ自体がどんどん大きくなっていきますから、収納スペース見合いで考えた方がいいでしょう。

　上記の結果から、平滑コンデンサの容量は6800μF以上、耐圧は35V（25Vでは心許ない）を目安に考えればいいでしょう。また、今回製作する電源のスペックとして18Vくらいまではいけるんじゃないか・・・と思っていましたが、6800μFの実験でリップルの下限が17.52Vであることが解りましたから、ここから三端子レギュレータのドロップ電圧（-2V程度）を考えると、電源の出力としては15V程度が上限になりそうです。この辺り、後の記事でまとめたいと思います。