• ベストアンサー

DC-DCコンバータ

DC-DCコンバータで空心コイルとフェライト・コアコイルを使って実験したのですが、 1.空心コイルの場合フェライト・コイルに比べ、出力電圧の計算値と測定値との差が大きい理由。 2.フェライト・コアコイルの場合、流れる電流が変化するとインダクタンスが変化(電流増→インダクタンス小)の理由。 を教えて下さい。

  • kakyy
  • お礼率50% (2/4)

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • tocoche
  • ベストアンサー率36% (65/180)
回答No.3

電流が小さいときは磁束は電流に比例して増えますが、電流が大きくなると磁束が飽和して増えにくくなります。 よって逆起電力を生じる力が減り、インダクタンスが減少します。 電流をむやみに増やすわけにはいかないので、周波数を高くして出力を稼ぎます。 簡単な回路で昇圧コンバータをつくるなら、リコー:RH5RIはどうでしょう?(下記webページ)

参考URL:
http://www.ricoh.co.jp/LSI/spec/power/index.html#DCDC
kakyy
質問者

お礼

とても分かりやすかったです。ありがとうございました。

その他の回答 (2)

  • tbrown
  • ベストアンサー率26% (154/587)
回答No.2

#1です。 >空心コイルとフェライト・コアコイルのインダクタンスは一緒ではないです(汗 実験した回路はチョッパ方式の降圧・非絶縁体型DC-DCコンバータです。 インダクタンスが異なるなら、出力電圧が違って当然ですね。 1.については経験則でしか説明できませんが、回路によって適当なインダクタンスがあり、これを外れると出力が発振したり、リップルが多くなります。波形を観測すれば、コイルの巻き数を変化させることと、出力の因果関係が判ると思います。 2. これはフェライトと言っても大きく分かれるところではコアがEI型とトロイダルがあり、トロイダルの方が高周波特性に優れています。 どちらのコイルも電流値が増えると、インダクタンスは減少しますが私自身は、それらをブラックボックスとして、規格を見ながらしか設計したことがありませんので詳しく答えることができません。(-_-;) >後、昇圧形のスイッチング・レギュレータの方式について知っている事やどこかに詳しく情報があるならそちらの方もあったらでいいので教えて欲しいです。 私自身は降圧タイプの設計経験しかありませんが、三洋半導体や、サンケン電気がそのようなタイプのICを販売していますので、それらのテクニカルデーターが参考になるでしょう。 ホームページでもある程度の情報があると思います。

kakyy
質問者

お礼

いろいろとありがとうございました。

  • tbrown
  • ベストアンサー率26% (154/587)
回答No.1

その空芯コイルは、もしかしてフェライトコイルと同じインダクタンスですか? もしそうなら、空芯で同じインダクタンスにするのに、すごい巻き数となっていて線長が長い為、DCRが大きいはずです。 直接の回答でなくてすいませんが、フェライトコイルでも損失が大きくなるので、スイッチングレギュレーターなら普通はトロイダルコアを使用します。 全体の電力損失が20%以内(効率80%以上)であれば、まずまずの性能だと思います。 それから出力電圧をフィードバックしていないのでしょうか?

kakyy
質問者

補足

空心コイルとフェライト・コアコイルのインダクタンスは一緒ではないです(汗 実験した回路はチョッパ方式の降圧・非絶縁体型DC-DCコンバータです。 後、昇圧形のスイッチング・レギュレータの方式について知っている事やどこかに詳しく情報があるならそちらの方もあったらでいいので教えて欲しいです。

関連するQ&A

  • DC-DCコンバータ

    DC-DCコンバータの実験で空心コイルとフェライト・コアコイルの2つのコイルを使って実験をしたのですが、1.空心コイルの場合、フェライト・コアコイルに比べ、出力電圧の計算値と測定値との差が大きいのは何故か。2.フェライト・コアコイルの場合流れる電流が変化するとインダクタンスが変化(電流増→インダクタンス小)理由。を教えて下さい。

  • DC/DCコンバータ

    DIP16ピン・サイズでDC/DCコンバータの製品化を考えていますが、売れるでしょうか。 仕様は入力電圧3.3V、出力電圧5V、最大出力電流は1A程度。

  • 電流制御モードのDC/DCコンバータIC(昇圧)の仕組みについて教えて

    電流制御モードのDC/DCコンバータIC(昇圧)の仕組みについて教えてください。 ちなみに電圧制御モードのDC/DCは 出力電圧の分圧電圧値をIC内部の基準三角波と比較し、基準三角波のほうが高い時にhigh, 分圧値が高い時にLowにするようにコンパレータでFETに出力する。 そして、FETのON時間を制御しコイルに貯めるエネルギーを変化させ出力電圧を安定化する。 であっていますでしょうか? 電流制御モードのICを見ていたのですが、スイッチング電流と、出力電圧の二つを監視して制御している みたいで、どういった仕組みで動いているのか教えていただきたいです。 よろしくおねがいします。

  • DC-DCコンバーターに使う50μHのトロイダル・コイルを作ろうとして

    DC-DCコンバーターに使う50μHのトロイダル・コイルを作ろうとしています。現在手元にある部品が、 TDK製のフェライト・コアH5AT44(外径44mm、内径30mm、厚さ13mm)と2mmのエナメル線があります。約50μHのコイルにするためには、2mmのエナメル線を何回、どのように巻いたら良いのでしょうか? 宜しくお願い致します。

  • DC/DCコンバータの並列接続

    12V→16Vの昇圧型DC/DCコンバータ(出力電流17A)を4台並列接続することで16Vでトータル68Aを得たいと考えています。幾つか懸念される点、分からない点があり、質問させていただきます。全部でなくても、分かる点がありましたら、お教え下さい。 (1)個々のDC/DCコンバータの出力ラインを1本に集約する際に、あるコンバータの出力電流が別の3台のコンバータの出力ラインを逆流して機器にダメージを与えることはありませんか? (2)コンバータ出力電圧のスペックは16±0.1(V)ですので4台の出力電圧は微妙に異なっているはずです。これらを1本に集約しても問題ないでしょうか? (3)接続負荷の瞬時最大消費電流は500Aであり、コンバータからのトータル供給電流:68Aよりもはるかに大きいです。そのためコンバータからの出力ライン上にサージ条件1000A(8秒)の特大キャパシターを挟んで、そのチャージ電流を重畳して下流へ送る予定です。この方式には、何か懸念される問題点があるでしょうか? (4)DC/DCコンバータは起動直後に莫大な瞬時電圧を発生すると聞いたことがあります。下流のキャパシターは耐圧24(V)ですが、大丈夫でしょうか?また、そうしたスパイク電流を平滑化するための良い方法はありませんか?

  • DCコンバータ

    DCコンバータについて教えて下さい。 DC12V10Aを100V100Wに変換するコンバータがあるのですが、これは常時DC12Vが10A流れいると言うことなんでしょうか?今、シガーライタを5又にして使っているのですが、これらすべての電流を合わせても2Aにも満たないと思います。 今の状態で、さらに分岐して、上記のコンバータを使いたいと思うのですが、分岐のコンセント容量が10Aです。と言うことは、コンバータと現状の2Aを足すと、12Aになってしまって、容量オーバーになると言うことでしょうか?? 後一つ、教えて下さい。 DC-DCコンバータで、5Vの電圧を必要とするプレーヤがあるのですが、4.5Vと6.0Vの切替SWしかないのですが、5Vを使いたいときには、どちらに合わせれば良いのでしょうか?又は、使えないと言うことでしょうか?? 乱文で質問がわかりにくいかもしれませんが、どうかお答えをお待ちしています。

  • 市販されているDC-DCコンバータについて分からないことが・・・

    元々、ACアダプタで使用していたものをリチウムイオン充電池で動かそうということをしているのですが、リチウムイオン充電池を使用する際に、電圧を下げなければいけないみたいなのです。電圧を下げるためには、DC-DCコンバータというものを使えばいいと聞きました。ですが、インターネットで市販されているDC-DCコンバータ(モジュール)の説明を見たのですが、「5V入力→3.3V最大260mA出力・SIPタイプDC-DCコンバータ」とか書いてあるのですが、これは5Vの電圧を3.3Vに下げるということですか? リチウムイオン充電池は3.7V、ACアダプタの電圧は3.3Vなのですが、この場合、上記のDC-DCコンバータを使えばうまく起動できるのでしょうか?また、この場合、基盤にDC-DCコンバータ(モジュール)を組み込んであげればよいのでしょうか? 私は、電気関係については素人なのですが、これを作らなければいけないのです。 よろしくお願いいたします。

  • DC-DC可変コンバータ

    以下のようなDC-DC可変コンバータを作りたいのですが、 どうゆう回路にすればいいですか教えて下さい。 ・入力電圧12V ・入力電流10A~100A ・出力電圧1V~12V ・出力電流100mA~10A 主にカーバッテリーを使って、消費電力の少ない電化製品を使おうと思っています。 (例)ウォークマンなど できれば簡単に設計できるものがいいです。

  • DC-DCコンバータにおけるトランスの損失について

    現在入力DC24V、出力DC200VのDC-DCコンバータ(実験機)を製作して おります。 構成はプッシュブル方式で、トランスで昇圧しています。 今は原因の切分けがしやすいようにトランスの2次側には200Wほどの抵抗負荷を 直接付けております。よって2次側はパルス状の交流波形になっています。 このときの効率が88%ほどです。 損失12%の内、どうもトランスの損失が一番大きい感じです。 実際にFETの発熱は⊿20℃程度ですが、トランスは⊿30℃になります。 漠然とした質問で恐縮ですが、上記のようなDC-DCコンバータの場合、 トランスが占める損失の割合は大きい物なのでしょうか? スイッチング電源に関する本などを見ても、FETのスイッチングロス の方がクローズアップされているような感じがしますが、トランスの損失が 大きいのは一般的ではないのでしょうか? トランスは手巻きで作製した物で、フェライトコアはPC40の60mmを使用して おります。 1次巻き線数は4ターン、2次巻き線数は36ターンです。スイッチング周波数 は45kHzです。 やはり手巻きでは漏洩インダクタンスが大きいのでしょうか? あとご参考になるかわかりませんが、コイルの1次側(DC24V)の電流波形の 立ち上がりが、やけになまっています。これが関係しているような気もします。 以前にフルブリッジで同じようなDC-DCコンバータを試作しましたが、1次側 電流の立ち上がりはあまりなまっていませんでした。この時の効率は約93%ぐらい でした。 何か思い当たる節がございましたら、ご教授願います。

  • DC-DCコンバーターの絶縁トランスについて

    現在入力DC24V(20A)、出力DC240V(2A)のコンバータを作製しています。 DC24Vをフルブリッジでスイッチングし、トランスで昇圧する事を考えています。 試しにトランスを自作し、実際に出力電圧を確認してみました。 2次側に1KΩほどの負荷をつけた状態の時は、2次側に240Vほどのパルス波形が確認できますが、 2次側の負荷を300Ω、60Ωと大きくしていくと2次側の波形が三角波っぽくなり、電圧が160V、50Vと 下がってきてしまいます。 ちなみにスイッチング周波数は200kHzで、今回試作したトランスはフェライトのEIコアを使った物です。 巻き線数は1次側が5ターン、2次側が50ターンで試してみました。 2次側の負荷を大きくすると電圧が下がってきてしまう原因として考えられる事がありましたら、お教え下さい。  (これは2次側のリーケージインダクタンスによる電圧降下が起きてしまっているのでしょうか?)