ウォークマン用定電圧回路(3V タイプ)
左図の回路は3V仕様のウォークマンや類似品に使用することが出来ます。
LEDの電圧を基準電圧にして低い電圧の定電圧回路を実現しました。
電流0.2A以下の物を対象にしていますがQ3をもう少し大きくし
放熱器を取り付けさらに3Ωの抵抗と3.3KΩと5.1KΩの抵抗を変えれば3Aぐらいまでの電源にする事が出来ます
先に掲載した
抵抗分圧回路
ですが良く見ると各所に使われていますね、
- 3KΩと470Ωの電圧センサー部
- 3.3KΩと5.1KΩのリプル除去回路兼ドライブ抵抗
- その5.1KΩとQ1のドライブ、コントロール部
- Q3と3Ωの制限電流発生部
こんな簡単な回路でもこんなに使っていますね、それでは各部の説明及び計算の方法等へ進みましょう
- の電圧センサー部は出力電圧3Vの時2.6Vの電圧をQ1のベースへ与えます
(Vz2V+Vbe0.6V=2.6V)
計算方法は2.6V/3KΩ=0.866mAを算出し、
3V−2.6V=0.4V/0.866mA=0.461KΩ×1000=461Ω
と成りましたので抵抗の24系列より近い3KΩと470Ωと決定します。
Q2とQ3のダーリントンをドライブできる電流を確保します
Q2のベースは出力電圧3V+Q2とQ3のVBE 0.6V×2+制限電流電圧0.6Vの値になります
したがって3V+0.6V+0.6V+0.6V=4.8Vと成りますがこれは最大値です、無負荷時は4.2Vです
Q2とQ3の合わせた電流増幅率は5000から10000ぐらいですから0.15mAで0.75A
から1.5Aぐらいまでドライブ出来ますね
計算します、入力電圧6V−4.8V=1.2V/0.15mA=8KΩと成りました
余裕があるので適当に3.3KΩ+5.1KΩと決定
Q1はベース電圧を基準電圧+VBE 0.6Vになるようコレクタ電流を増減し、
Q2とQ3のドライブ電流をコントロールするので結果として出力電圧が3Vに安定します
簡単な垂下型の電流制限を実現しています。
3Ω×0.2A=0.6V
でQ4が導通しQ2とQ3のドライブ電流をバイパスして出力電流を制限します。
その他の説明
- C1=平滑用コンデンサです
- C2=リプル除去用コンデンサ
- C3=寄生振動防止用コンデンサ、発震してなければ無いほうが良い
- C4=出力インピーダンスを低くし負荷の急激なON/OFFから系のバランスを保つ
- 200Ω=LEDの電流制限
(3V−2V)/0.2KΩ=5mA
回路図どうりの定数でバラックですが組み上げテストしました。
LEDが点灯して出力電圧が3Vになっているのが良く分かりますね、出力を短絡すると0.19A
流れ電圧電流ともほぼ計算どうりの結果になり設計が正しい事が実証できました。
超急速充電器