―VVV― AAで電気・電子回路図を描くスレ ―||―
http://science3.2ch.net/test/read.cgi/denki/1096990646/369
まだ検証はしてませんが、取りあえずの回路案です。
┌───●──●─────●──────────────①─②──●─●───●──●──○
｜ | |C1 0.1 R 3 |. ┌─‐'VVV──●────┐ | . |C4 . |R7 | ＋１２VBatt.
＞R１ ＞R2. ●─| |┐ 4.7k.＞. | R4 100k | | Q1 | + ┴16V ＞4.7k. | 12V 35W
＞10k. ＞10k | .┴ ＞ | ＞R5 .C3 ┴ 2SC1815 | ‐ ~|~470μ ＞ . | Lamp
＞ ＞ |14 LED1 | | ＞10k 0.1 ┬ b ／ ┴| |LED2.└○ ┐／┐
｜ | 1___|＿ .▽⇒| １. ↓2. 3. └──‐●─┨ .▽⇒ └⊃ |
｜. ●─┤1/4 ヽ 3 .~|~ . | VR1 ┌‐'VVV‐┐ | ＼i e .~|~ ┌⊃ |
｜ | | 4011 |○─●‐┘ .| 100k(B)__|__ ▽ ｜ .~| ●───○ ┘＼┘
｜ |.2┌|＿＿.ノ .|. | D１.△ .D2 ~|~ | ●─┐ Q3.|２SK***
｜ | └─────┼‐┐ |9 ＿＿ └─●─┘ ＿＿ | | │ ┠┘D
｜ |.. ┌─────┘ .| └┤1/4 ヽ10 .| 12┌┤1/4 ヽ | i／ e ●──┨
｜ |.5└|￣￣ ヽ 4 | | 4011 .|○─●─● | 4011 .|○─●─┨~ . │ G┠┐S ┌──○
｜ |. 6 | 1/4 .|○──●──|＿＿.ノ └┤ .ノ 11 b ＼ . ＞ R6 .｜ | － Batt.
●───┼─┤4011ノ 8 13 ￣￣ Q2 |c .＞１k. ｜ ┷
│ | ￣|￣. 2SA1015 |.. | ┷
｜ ●─┐.┷7 ┷ ┷
SW|１ SW2.| . | *SW1,Sｗ２はモメンタリータイプのタクトorプッシュSW（接点容量は小さくて可）
┃○ ┃○ | C2 *D1,D2はスイッチング用ダイオード１S1588の類、無ければ１Aクラス整流用でも可
┫ ┫ ┴0.1 *Q1,Q2は汎用NPN,PNP何でも可（ｈFEは高い方が良いGRランク品とか）
┃○ ┃○ ┬ *コンデンサ0.1μFは積セラ、円板コン、マイラーなんでも可。C４の容量はどうでも良い。
｜ | . | *Q3のNchFETはパワー用、ドレイン耐圧３０V～６０V程度でIdｄｃ＝10A～30A
┷ ┷.. ┷ クラスのTO220パッケージクラスなら多分何でも可。秋月で。@２００ぐらい。放熱板不要。
ON OFF *①と②は取りあえずジャンパーで接続しておく。（後述）
*ボリュウムの端子１、３は、輝度UPの回転方向に応じて任意に繋ぎかえる。
*C-mos Gateは 取りあえずTC４０１１ＢＰ(2-in,4NAND)で作ってみる。
まだ検証はしてませんが、取りあえずの回路案です。
┌───●──●─────●──────────────①─②──●─●───●──●──○
｜ | |C1 0.1 R 3 |. ┌─‐'VVV──●────┐ | . |C4 . |R7 | ＋１２VBatt.
＞R１ ＞R2. ●─| |┐ 4.7k.＞. | R4 100k | | Q1 | + ┴16V ＞4.7k. | 12V 35W
＞10k. ＞10k | .┴ ＞ | ＞R5 .C3 ┴ 2SC1815 | ‐ ~|~470μ ＞ . | Lamp
＞ ＞ |14 LED1 | | ＞10k 0.1 ┬ b ／ ┴| |LED2.└○ ┐／┐
｜ | 1___|＿ .▽⇒| １. ↓2. 3. └──‐●─┨ .▽⇒ └⊃ |
｜. ●─┤1/4 ヽ 3 .~|~ . | VR1 ┌‐'VVV‐┐ | ＼i e .~|~ ┌⊃ |
｜ | | 4011 |○─●‐┘ .| 100k(B)__|__ ▽ ｜ .~| ●───○ ┘＼┘
｜ |.2┌|＿＿.ノ .|. | D１.△ .D2 ~|~ | ●─┐ Q3.|２SK***
｜ | └─────┼‐┐ |9 ＿＿ └─●─┘ ＿＿ | | │ ┠┘D
｜ |.. ┌─────┘ .| └┤1/4 ヽ10 .| 12┌┤1/4 ヽ | i／ e ●──┨
｜ |.5└|￣￣ ヽ 4 | | 4011 .|○─●─● | 4011 .|○─●─┨~ . │ G┠┐S ┌──○
｜ |. 6 | 1/4 .|○──●──|＿＿.ノ └┤ .ノ 11 b ＼ . ＞ R6 .｜ | － Batt.
●───┼─┤4011ノ 8 13 ￣￣ Q2 |c .＞１k. ｜ ┷
│ | ￣|￣. 2SA1015 |.. | ┷
｜ ●─┐.┷7 ┷ ┷
SW|１ SW2.| . | *SW1,Sｗ２はモメンタリータイプのタクトorプッシュSW（接点容量は小さくて可）
┃○ ┃○ | C2 *D1,D2はスイッチング用ダイオード１S1588の類、無ければ１Aクラス整流用でも可
┫ ┫ ┴0.1 *Q1,Q2は汎用NPN,PNP何でも可（ｈFEは高い方が良いGRランク品とか）
┃○ ┃○ ┬ *コンデンサ0.1μFは積セラ、円板コン、マイラーなんでも可。C４の容量はどうでも良い。
｜ | . | *Q3のNchFETはパワー用、ドレイン耐圧３０V～６０V程度でIdｄｃ＝10A～30A
┷ ┷.. ┷ クラスのTO220パッケージクラスなら多分何でも可。秋月で。@２００ぐらい。放熱板不要。
ON OFF *①と②は取りあえずジャンパーで接続しておく。（後述）
*ボリュウムの端子１、３は、輝度UPの回転方向に応じて任意に繋ぎかえる。
*C-mos Gateは 取りあえずTC４０１１ＢＰ(2-in,4NAND)で作ってみる。
|
|
|
回路の説明。
・C-MOS NAND GATEは２ブロックがR-S FFで電源ON/OFFスイッチ、あと２ブロックがDuty比可変のマルチバイ
ブレータ。 このマルチバイブレータのGate出力能力ではPow,Mosの入力容量を押せないので、汎用NPN,PNの
バッファを通してパワーＭｏｓＦＥＴのＧａｔｅをドライブする。
・Ｃ２は電池電圧投入時に、ＦＦがＯＦＦモードからスタートさせるためのリセットコンデンサ。 ＬＥＤ１はＯＮ表示ＬＥＤ．
・電源投入でＩＣピンの１はＣ２の為、立ち上がり時間が６より遅れるのでＦＦ出力は、３がＨ，４がＬと成る。 ＬＥＤ１非点灯。
・この状態では自走マルチ制御入力８ピンは、Ｌ（４＝Ｌ）なので、自走マルチは働かず、出力１１ピンはＬに固定される。
よって、ＦＥＴをドライブするＴＲｓのエミッタもＬでＰｏｗ Ｍｏｓ Ｎｃｈ ＦＥＴはカットＯＦＦ、ランプに電流は流れない。
（この状態では、基本的に電池消費電流は、漏れ分の数μＡ程度かと思われる。）
・ＳＷ１を一瞬押すと、ＲＳ－ＦＦは反転し、出力の３がＬ、４がＨと成る。 ８がＨとなりマルチバイブは発振を開始する。
１１番出力がＨとなればＦＥＴのゲートはＨとなりＱ３のＦＥＴはＯＮと成る。⇒ＯＮの期間ランプが点灯。
・この発振の周期はＣ３のコンデンサとＲ５、ＶＲ１の各枝（２－１，２－３間）の時間定数にて決まる。 よってＶＲのスラ
イダ２が１又は３の状態で、１０ｋ：１１０ｋとなるので周期はほぼ一定でＰＷＭのＯＮ時間のＤｕｔｙ比は１/１２～１１/１２
の間で可変できる。
・繰り返し周期はＣ３の値を変えれば良い訳であるが、比熱の大なるランプの場合チラツクとも思えないので無理して
早くする必要もない（ゲートドライブ能力が非力な回路だから、スイッチング周期は低目にとりたい。）
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
＊【注意】
多分上記の回路で基本的には９８％は逝けるとは思いますが、一つだけ気がかりな点。
回路の簡素化の為に１２Ｖ電源をそのまま使用できる、Ｃ－ＭｏｓＧａｔｅの４０１１Ｂを使用しましたたが,４０１１を上記の
タイプのマルチバイブレータで使用する場合、１２Vを超える電圧で使用するとゲートの電圧増幅度が下がるためか、
まれに発振しない石が出る可能性がある場合があります（１０V以下だと問題なく発振するとか）。
こういう場合は、上記①、②間に２２０Ω程度の抵抗を入れて①とGnd間に９．１V程度のツエナーダイオードを、カソード
（色帯側）を①に、アノード側をGndに入れて発振回路を９V程度で動作させれば良いのですが、折角のSWがOFFで電流
≒０がなりたたなくなり、電池から制御回路電源に直列に（スイッチを入れる①～②に入れた抵抗の②側に）はめになり
ます。
＊どうせ電圧を下げて作るのなら、６Vまでツエナー電圧を下げて７４HC00Bを使った方がドライブ能力は高い。
土曜か日曜にブレッドボードで検証してみますので修正がでるかもしれませんが基本的には逝ける（悪くても一部改造）
と思います。
・C-MOS NAND GATEは２ブロックがR-S FFで電源ON/OFFスイッチ、あと２ブロックがDuty比可変のマルチバイ
ブレータ。 このマルチバイブレータのGate出力能力ではPow,Mosの入力容量を押せないので、汎用NPN,PNの
バッファを通してパワーＭｏｓＦＥＴのＧａｔｅをドライブする。
・Ｃ２は電池電圧投入時に、ＦＦがＯＦＦモードからスタートさせるためのリセットコンデンサ。 ＬＥＤ１はＯＮ表示ＬＥＤ．
・電源投入でＩＣピンの１はＣ２の為、立ち上がり時間が６より遅れるのでＦＦ出力は、３がＨ，４がＬと成る。 ＬＥＤ１非点灯。
・この状態では自走マルチ制御入力８ピンは、Ｌ（４＝Ｌ）なので、自走マルチは働かず、出力１１ピンはＬに固定される。
よって、ＦＥＴをドライブするＴＲｓのエミッタもＬでＰｏｗ Ｍｏｓ Ｎｃｈ ＦＥＴはカットＯＦＦ、ランプに電流は流れない。
（この状態では、基本的に電池消費電流は、漏れ分の数μＡ程度かと思われる。）
・ＳＷ１を一瞬押すと、ＲＳ－ＦＦは反転し、出力の３がＬ、４がＨと成る。 ８がＨとなりマルチバイブは発振を開始する。
１１番出力がＨとなればＦＥＴのゲートはＨとなりＱ３のＦＥＴはＯＮと成る。⇒ＯＮの期間ランプが点灯。
・この発振の周期はＣ３のコンデンサとＲ５、ＶＲ１の各枝（２－１，２－３間）の時間定数にて決まる。 よってＶＲのスラ
イダ２が１又は３の状態で、１０ｋ：１１０ｋとなるので周期はほぼ一定でＰＷＭのＯＮ時間のＤｕｔｙ比は１/１２～１１/１２
の間で可変できる。
・繰り返し周期はＣ３の値を変えれば良い訳であるが、比熱の大なるランプの場合チラツクとも思えないので無理して
早くする必要もない（ゲートドライブ能力が非力な回路だから、スイッチング周期は低目にとりたい。）
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
＊【注意】
多分上記の回路で基本的には９８％は逝けるとは思いますが、一つだけ気がかりな点。
回路の簡素化の為に１２Ｖ電源をそのまま使用できる、Ｃ－ＭｏｓＧａｔｅの４０１１Ｂを使用しましたたが,４０１１を上記の
タイプのマルチバイブレータで使用する場合、１２Vを超える電圧で使用するとゲートの電圧増幅度が下がるためか、
まれに発振しない石が出る可能性がある場合があります（１０V以下だと問題なく発振するとか）。
こういう場合は、上記①、②間に２２０Ω程度の抵抗を入れて①とGnd間に９．１V程度のツエナーダイオードを、カソード
（色帯側）を①に、アノード側をGndに入れて発振回路を９V程度で動作させれば良いのですが、折角のSWがOFFで電流
≒０がなりたたなくなり、電池から制御回路電源に直列に（スイッチを入れる①～②に入れた抵抗の②側に）はめになり
ます。
＊どうせ電圧を下げて作るのなら、６Vまでツエナー電圧を下げて７４HC00Bを使った方がドライブ能力は高い。
土曜か日曜にブレッドボードで検証してみますので修正がでるかもしれませんが基本的には逝ける（悪くても一部改造）
と思います。
246 ：774ワット発電中さん：05/01/07 20:44:09 ID:R2VeBNta
A1015/C1815でドライブして，Q3一ヶでバチバチ12V/35Wのスイッチングが
出来るのか． こういうのを見ると，しみじみ昔と比べてデバイスの性能が
良くなってるんだなと思うな．
出来るのか． こういうのを見ると，しみじみ昔と比べてデバイスの性能が
良くなってるんだなと思うな．
247 ：774ワット発電中さん：05/01/08 20:18:35 ID:xoJmZEFS
上記の回路で問題なく動作します。 但し、常温に於ける安定化電源と抵抗負荷でにの検証です。
FETは,ちょっと規格が大きいのですが、敢えて入力容量が大きく、Gate ON電圧が高めのNch FET
手持ちのNECの２SK２９０２（TO-220フルパック） Vd=６０Max..Idｄｃ＝４５AMax..の物を使用してみました。
周期電圧を８V～１６V迄１７．２V迄電圧を変えて、17.2secから18.0msecでボリュウムを廻してこの周期中
ONと成る時間が約1.3msec～１６msecていど変わります。
ドライブ回路が高速用に設計してませんので、敢えて周期を遅くしてますが、負荷が白熱電球なら比熱が
大きいのでチラツキは無いでしょう。 ちらつくようならば発振回路のCを0.1μFから０．０４７μFに変えて
みて下さい（この程度なら問題ないと思います）
４０１１Bは東芝の物がなく韓国GSのCD４００１Bで実験してみました。 ダイオードは１SS1588
８Vから１６Vまで電圧を変えて最大５Aの負荷を引いて５時間耐久テストをして見ました。最大負荷時に
FETが少し暖かくなります（５A負荷にD-S間のON電圧が０．２５V程度）まあ３．５A程度で使われるのなら
ば放熱板は不要です。
２SKタイプのFETを購入されるなら、耐圧が２００Vや８００V級の物は避けて、耐圧が３０～６０VでIdが
２０A～５０A程度のTO-220タイプの物ならば、ON抵抗は十分に低いのでどれでも問題ないと思います。
２SKタイプのスイッチング用FETは秋月で＠200で売ってると思います。4011Bは＠30～40ぐらいでしょう。
製作時に注意すべき事は大電流が流れる箇所FETのソースとドレインに逝く線は十分太いのを使う事と、
あちらこちらにある回路GNDの結線の途中に、この大電流が流れるFETのソースGndの線を落さぬ事です。
あと保護回路を一切いれてませんので電圧＋、－を逆に加えぬ事ぐらいかな。
まあ作ってみて上手くはたらかなかったら、このスレででも質問してください。
FETは,ちょっと規格が大きいのですが、敢えて入力容量が大きく、Gate ON電圧が高めのNch FET
手持ちのNECの２SK２９０２（TO-220フルパック） Vd=６０Max..Idｄｃ＝４５AMax..の物を使用してみました。
周期電圧を８V～１６V迄１７．２V迄電圧を変えて、17.2secから18.0msecでボリュウムを廻してこの周期中
ONと成る時間が約1.3msec～１６msecていど変わります。
ドライブ回路が高速用に設計してませんので、敢えて周期を遅くしてますが、負荷が白熱電球なら比熱が
大きいのでチラツキは無いでしょう。 ちらつくようならば発振回路のCを0.1μFから０．０４７μFに変えて
みて下さい（この程度なら問題ないと思います）
４０１１Bは東芝の物がなく韓国GSのCD４００１Bで実験してみました。 ダイオードは１SS1588
８Vから１６Vまで電圧を変えて最大５Aの負荷を引いて５時間耐久テストをして見ました。最大負荷時に
FETが少し暖かくなります（５A負荷にD-S間のON電圧が０．２５V程度）まあ３．５A程度で使われるのなら
ば放熱板は不要です。
２SKタイプのFETを購入されるなら、耐圧が２００Vや８００V級の物は避けて、耐圧が３０～６０VでIdが
２０A～５０A程度のTO-220タイプの物ならば、ON抵抗は十分に低いのでどれでも問題ないと思います。
２SKタイプのスイッチング用FETは秋月で＠200で売ってると思います。4011Bは＠30～40ぐらいでしょう。
製作時に注意すべき事は大電流が流れる箇所FETのソースとドレインに逝く線は十分太いのを使う事と、
あちらこちらにある回路GNDの結線の途中に、この大電流が流れるFETのソースGndの線を落さぬ事です。
あと保護回路を一切いれてませんので電圧＋、－を逆に加えぬ事ぐらいかな。
まあ作ってみて上手くはたらかなかったら、このスレででも質問してください。