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【設計と製作】簡易電子負荷の製作 : takeda (2006年10月30日15時22分)
Re:簡易電子負荷の製作 : masa921 (2006年10月31日00時34分)
この回路じゃ動かない気がしてきた... : takeda (2006年10月31日22時03分)
Re:この回路じゃ動かない気がしてきた... : masa921 (2006年11月01日03時49分)
Re[2]:この回路じゃ動かない気がしてきた... : takeda (2006年11月02日15時12分)
電子負荷、作ってました : やすだ(や) (2006年11月03日22時09分)
画龍点睛を欠く : takeda (2006年11月04日18時11分)
Re:画龍点睛を欠く : やすだ(や) (2006年11月05日05時52分)


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7181 Root [7184]
設計と製作 簡易電子負荷の製作
#7181
この記事の投稿者にメールを送信 takeda (2006年10月30日15時22分)
STさんにご紹介いただいた「簡易電子負荷の製作」のページ、
http://homepage3.nifty.com/ja9cde/page04.htm
トップページはこちら。
http://homepage3.nifty.com/ja9cde/index.htm

ページのオーナーさん、余剰部品のリサイクルも手がけてらしてちょうど、この回路に使えるP-MOSFETがリストの中にあったりするので、ちょっとおねだりして、やってみようかなと思ってます。
早速ご本人からメールいただいて、被検査電源が3V以下だと動かないよ、と知らされ、たまたま今テストしてみたいトランスが0V-3V-6V/300mAだったりするし、回路に電源を追加しよう、どうせ電源入れるのなら、シンセのVCOのアンチログ回路の部分の定電流回路そのままじゃないか、ということで図面起こしてみました。

http://www.aleph.co.jp/~takeda/radio/takedanote/img/powerload-schem.gif

R7,8,9,10は、並列にして10Ωになるようにします。12Ωにばっちり流れて他にはあまり流れないように(トリム、特に調整ミスった時に燃えないように)ヘンなことしてます。(12Ωと60Ωで10オーム)
これを1Ωとスイッチすれば、0A-3Aまで、10Ωなら、0Aから、300mAまでって感じっす。
ここの電位がそのままMOS-FETに流れる電流になりますから、オペアンプで比べて、+/-端子が一致する電位が出力されて、FETが自分の熱で流れる電流が変わっても、サーボ掛けるという仕掛けのつもり。
オペアンプには、レールツーレールを選んで、0Vから、使ってOK牧場。電源は5V単電源、三端子レギュレーターの予定。
R1(3.3k)とR4(5k)で分圧して、オペアンプの+端子の最大電位は3V。
C1はシンセの経験からブレーキ。10nはでかすぎ、1n程度かな。
さらに、まいど、オッショさん(masa921さん)にご指導いただいて、図面引いたきりの
http://analog-synth.jp/cgi/bbs02/flashbbs.cgi?id=&md=viw&no=7096&tn=7096
で動かすことを考えたて、ミスって、マイナス方向突っ込んだときにFETが死なないように保護のダイオードを追加。このダイオードが動いたとき、オペアンプの出力がグランドにショートしないようにR2を追加。余ったオペアンプは、Vフォロにして、メーターのフォローにまわるという感じっす。
まだ組み立ててません。(部品が届くのをワクワク待ってるところですー)

回路に何か問題がありましたら、お知らせください。

メーターは以前、KATZMIさんと一緒にエスカッションとか自前で作り直したらかっこいいかもねえ、とか言いつつ一緒に買った秋月の1000円のメーター。このプロジェクト用に新たにもう1つ買おうと思ったら最少レンジは15Vからなんだそうで、とりあえず、手元の20Vのメーター、ふた開けて中の抵抗むしっちゃって、外部に3kの抵抗を直列に入れて3Vのメーターに改造。文字盤も印刷して貼り付けました。
5Vのメーターにしたければ5k、20Vなら、20kっすね。トリミングが必要だと思います。あまり小さな電圧だと、入力インピーダンスが下がりすぎて、計測対象に影響します。
http://www.aleph.co.jp/~takeda/radio/takedanote/img/meter-scale.jpg
ホボ、本物みたいでしょ。(真ん中のマーク!うふふって感じ)


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7184 [7181] [7187]
設計と製作 Re:簡易電子負荷の製作
#7184
この記事の投稿者にメールを送信 masa921 (2006年10月31日00時34分)

> http://www.aleph.co.jp/~takeda/radio/takedanote/img/powerload-schem.gif
> FETが死なないように保護のダイオードを追加。このダイオードが動いたとき、オペアンプの出力がグランドにショートしないようにR2を追加。

すみません、図面見直してみましたが、ダイオードは不要ですね。
元々のTr版と違い、FETのデータ見ましたが正負20VまでOKです。
ただ、抵抗は残しておいてください。(寄生振動防止)

メーター、いいですねー


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7187 [7184] [7188]
設計と製作 この回路じゃ動かない気がしてきた...
#7187
この記事の投稿者にメールを送信 takeda (2006年10月31日22時03分)
MOS-FET(というか、FET全般だけど)あまり使い慣れてなくて..ゲートが+/-20VまでOK?え?0Vじゃねえの?タマとは違うんだ?とかいいながら、とりあえず、何V出るの?というか必要なの?と、基本に立ち返るべく、適当なFET、
http://akizukidenshi.com/pdf/toshiba/2sj380.pdf
の仕様書をみなおしました。3ページ目、左の上から2つ目。ID-VGSのグラフ。

ゲートから見て、ソースの電位が-1.5Vぐらいのとき、(ソースの電位のほうがゲートより高い)ドレインに流れる電流は0A。ホボ無限大の抵抗になる、ってことよね。ソースの電位が10Vとすると、ゲートには、8.5V掛かってないと、0Aにならない。
これって、もう2年近く放置プレイの、ハーベスト用に開発中の555VCOのシンクのスイッチの動作と時にもはまったんだよな。某SNSでそんな話題になって思い出してチェックしてたりして
http://www.aleph.co.jp/~takeda/radio/harvest/img/schem/555VCO-b-schem.gif

電源が5Vのオペアンプでゲートを操作しようと思ったら、オペアンプの出力は5V以上は出ない、レールツーレールで0Vは有りでも5Vはでねーだろうな、4.5Vとかだとすると、これに、ターゲットのソース電位の1.5V足して、6V。0Aにするには、2.5V足りないですね。実際やったら、その分はゲタはいた状態になって、ようするに、FETを抵抗としてみなせなくなって素のままショートしも同然状態、かろうじてドレインにぶら下がってる10Ωで、制限が掛かる状態。電流をちゃんと供給できる電源を繋げてれば、萌え-。この石定格の-12AまでならOKだけどねーってかんじかしら。ってゆーか、OKじゃねーから...。

グランドからの電位差じゃなくて、入力された電源圧からの-1.5Vから、(MAXで5Aとして)-3Vぐらいの電位差を出せなきゃダメそうです。何にも考えずに回路の切り張りやってミス。ダメダメどす。(だよねえ?)
先に紹介したオリジナルの作者の方からメールいただいて気が付きました。組み立てる前(壊す前か)でよかったー。きっと、燃やしてました。

http://homepage3.nifty.com/ja9cde/page04.htm
のR3は、電源圧に近いほう(この図でスイープが上のほう)に有るほうが、流れる電流が少なくなる動作のようです。

せっかくレールツーレールのオペアンプ手に入れたので使ってみたいー!!手段のためには目的を選ばない!とか、某氏のスローガンを叫びながら、妙な高揚感と共に、いろいろ考えたんだけど、変動する入力電圧をプラス電位として、グランドに相当する電位がふらふらと動く(場合によっては供給される入力電圧のグランド位置も突き抜ける?)ような回路かしら。ちょっとアクロバティックですごそーだけど、むずそ。ぜってーミスる。
考えれば考えるほど、p-タイプのFETを使うのはパッシブ(?)式の最大の利点な気がしてきます。
なんにせよ、僕の図面じゃ、思った動作をしなさそうです。(まさか、組み立てたなんて人はいないですよね..)

メーターたのしーよね、Candy for eyes というか。こわしたくねーな。なんか、工作の最後のほうになってメーターの蓋が取れてるのに気がつかなくて針がグニっと曲げちゃって終わりな気がする。きーつけよー。


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7188 [7187] [7190]
設計と製作 Re:この回路じゃ動かない気がしてきた...
#7188
この記事の投稿者にメールを送信 masa921 (2006年11月01日03時49分)
> せっかくレールツーレールのオペアンプ手に入れたので使ってみたいー!!手段のためには目的を選ばない!

FETはN-channelですが、とりあえず、こんな感じです。
http://masa921.hp.infoseek.co.jp/fetload.png
ちょっと、自分の負荷装置で実験してみます。


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7190 [7188] [7195]
設計と製作 Re[2]:この回路じゃ動かない気がしてきた...
#7190
この記事の投稿者にメールを送信 takeda (2006年11月02日15時12分)
先日の投稿なんだか、混乱してて訳わかんないですね、申し訳ない。

要するに、僕が書いた図面は、N-MOS用の回路で、P-MOSではダメかもという事で、回路図出した後に気がついたので慌ててましたです。
N-MOSなら、ソースをグランドに(抵抗を挟んで)接地して、ココの電位を基準にオペアンプの電源電位を設定して、この範囲ですべて操作することが出来そうですが、P-MOSだと、ソースの行き先が(変動する前提の)被検査電圧の電位を基準に考えなきゃいけないって事を勘違いしてました。
僕の書いた図面で、P-MOSの替わりに、N-MOSにして、ソースとドレインを逆さにすれば、動きそう、というか、それが、オッショさんの回路っすね。真っ直ぐですねー、グラフ。

オリジナルの回路は変動する前提の入力電圧を基準にゲートへと電位差を送るという、実に良く考えられた(というか僕が何も考えてなかったんですが)方式。
操作中に設定ミスったときもチェック用の電源のヘタリでコントロールの電圧もヘタっていいところで安定を得る可能性もあって、見れば見るほど、なるほどっちゅう感じっす。

なんか、このプロジェクト用に新調したOPアンプ、別ブロジェクトの実験に迂闊な使い方して壊したこともあって、欲張らずにオリジナル通り、パッシブ式で組み立てようかという気になってきました。


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7195 [7190] [7199]
設計と製作 電子負荷、作ってました
#7195
この記事の投稿者にメールを送信 やすだ(や) (2006年11月03日22時09分)
みなさん、こんばんわ.

電子負荷に関して、以前ネット上に製作例が有ったと、調べてみたら html から Wiki になってました.
http://f30.aaa.livedoor.jp/~umino/pukiwiki.php?%C5%C5%BB%D2%B9%A9%BA%EE%2F%C5%C5%BB%D2%C9%E9%B2%D9

ちなみに、スイッチング電源の負荷に使うときは、定電流モードでは立ち上がらない時があるので、定抵抗モードが良いらしいです.

私が、真空管電源用?に作った JA9CDE さんのコピーは、コレ.
http://homepage2.nifty.com/ya2_com/bin/el_load.pdf
(トラの子の高耐圧 P-ch MOS-FET 、1個しかないので大事に使わないと..)

とても人様にお見せ出来る外観では御座いませんが(爆)
とりあえずの手抜き作品ということで失礼します.


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7199 [7195] [7204]
設計と製作 画龍点睛を欠く
#7199
この記事の投稿者にメールを送信 takeda (2006年11月04日18時11分)
> みなさん、こんばんわ.

どーもー。

JA9CDEさんのフルコピーやってみました、あとは、JA9CDEさんにおねだりしたP-MOS-FETが届くのを待ってる状態です。目玉を入れたら、あっという間に飛ぶよ、って、飛ぶ方向が違うから!!

http://www.aleph.co.jp/~takeda/radio/takedanote/img/PowerLoad1.jpg
http://www.aleph.co.jp/~takeda/radio/takedanote/img/PowerLoad2.jpg
http://www.aleph.co.jp/~takeda/radio/takedanote/img/PowerLoad3.jpg
http://www.aleph.co.jp/~takeda/radio/takedanote/img/powerload.pdf

タカチのYM-150。直前まで、JEMTEC#3シリーズで考えてたんだけど、千石でそれまで500円だったのに、先日みたら、650円。だったら、別のケースも選択肢に入れてもいいじゃん、なかんじ。
一応後日の拡張を考えて、100Vのコネクタ(イマのところ)意味無くついてます。
放熱板は、ギターアンプのアッテネーター作ろうと手に入れたのに放置されてたやつを再利用、タップを切って、スタッドをつけてケース本体から浮いてます。石が間にこっそり隠れる感じ。メーターは、
http://akizukidenshi.com/catalog/items2.php?q=%A5%A2%A5%CA%A5%ED%A5%B0%A1%A1%A5%E1%A1%BC%A5%BF%A1%BC&s=score&p=1&r=1&page=#M-00180
15Vの実験電源を作るのに、あったらいいかもと昔手に入れたやつ、ふた開けてみたら、中に20kが直列に入ってたので中は直結にして外に2.7kと500オームでトリムできるようにして3Vのメーターにしました。
手に入れた1オーム10W、実測したら1.2オームだったので、1/10レンジ用の10オームも12オーム5W(こっちは実測12.3オーム)。にしました。メーターのトリムでそれっぽい値が出るようにしちゃおうかなと。保険で5Aで切れるポリスイッチ入れました。

Wikiに紹介されてたほうの電子負荷のページで紹介されてる本、
http://www.cqpub.co.jp/hanbai/books/34/34371.htm
この1年ぐらい僕の睡眠薬代わりで、寝る前に必ず見るようにしてます。(10分で眠くなるー)先日半年かけて仕上げたオシレーターはこの本の記事です。
記事には、結構ミスプリありそうな気がします、トランジスタ技術に掲載されてた記事だと思うので、訂正が出てたかもとか思いつつ、探してないです。LMC662はこの本のその記事でしりましたー。

K2186という500VまでのN-MOS-FETが手元にあるので、後日、僕も真空管用電源でも使えるようにしてみようかしら。取り付けには、絶縁ワッシャが必要でラジオデパートの光南電子でひとつ8円。(ほかにマイカシートとかシリコングリスとか必要で面倒そう)

なんかさ、電子負荷ってさ、ある程度経験をつんだエンジニアがおいしくなべ食った後(季節だねー)のお出汁タップりのスープで作る、おじやみたいもの、って気がした。

おっしょさんのもそうだし、やすだ(や)さんのも。なんか、年季の入ったエンジニアの
部品箱の中をぐるぐるっとかき回すと自然にできるというか。(んーなわきゃねーか)
こんなもん、気合入れてケース加工とかして喜んでるようーじゃ、まだまだかなーとか。
(とかいいつつ、きれいにケース加工できるとやっぱうれしー!ちゃんと動くかどうかはともかくなんだけど)


返事を書く|リスト
7204 [7199] なし
設計と製作 Re:画龍点睛を欠く
#7204
この記事の投稿者にメールを送信 やすだ(や) (2006年11月05日05時52分)
あ、これって、急仕立てで、まさか公表するとは思ってもみませんでした.
いきなり恥部をさらけてしまって恐縮です.
特に放熱は手抜きで、通電中は気を使いますヨ..(苦笑)

メーターは、針が2本のクロスメーター (Cross-Needle Meter) が有れば
電圧と電流を測ると針が重なった所で消費電力が判って、エエかいなと思いつつ
実現してません..
こんなのね.↓
http://www.daiwa-industry.co.jp/radio/ham/ss606.htm

手許に 2SJ301 のデータが有りませんので確認できませんが、
ゲート・ソース間の電圧が、±20V まででしょうから
これを越える電源電圧の場合は、ツェナーなどで保護しておいたほうが良いです.
特にゲートは弱い..
と、いうことで、最近の MOS-FET は、保護ダイオードが内蔵されているものが多いです.

あと、操作上の注意点は、必ず VR を最小値( OFF 状態)に戻しておくことです.
次に使うときに、電圧によっては、いきなり低抵抗値で過大な電流が流れ、
MOS-FET や、しいては試験している電源を壊しかねませんから.

件の本ねぇ.. 『トランジスタ技術』で連載されていたのを図書館で
まとめてコピーしたら、翌週に本として出版されて、ガッカリ.
綺麗に作ってあって、なかなか楽しめましたね.絶版で残念です.