コイルの発電電圧を１２Vまであげるには？

質問

1ミリVの交流発電するコイルを１２Vまであげるには、
どの様な回路を作るれば宜しいのでしょうか？
オペアンプなる物で可能でしょうか?
ちなみに電源電圧は１２Vを予定しています。
参考になる回路図ご提示いただけると嬉しいです。
皆様よろしくお願い致します。

回答No.6

tance · ベストアンサー

No.3 tance です。
ピックアップコイルの出力が300mVとのことですが、これはどうやって測った値ですか？オシロスコープでないと測れないはずですが、300mVppなのでしょうか。（もしテスターで300mVを示したのであれば、パルスははるかに大きい値のはずです）

オシロをお持ちならコイルからのプラスのピーク値を見てもらえればOKです。（アイドリングにて）

電子工作のご経験があれば回路は簡単ですから下記の回路を組んでみて動くかどうか確かめた方が早いかも。

このような論理出力の回路をテストするときに注意しなくてはならないことがあります。それはマージンを確認することです。
デジタル信号は１か０かになるので、ぎりぎりの１も見た目は立派な１です。しかし、ちょっと温度が変わったり、アイドリング回転が低下しただけで、１は０に変わります。つまり、突然何の前触れもなく点火しなくなる訳です。

そこで、ぎりぎりでないことを確認しておく必要があるのです。一番簡単な確認方法はアイドリング時に、抵抗R2に外部から1kΩとか4.7kΩの抵抗を並列にしてみることです。そうしても点火が止まらなければそこそこのマージンがあることになります。

この回路はピックアップコイルの出力がプラスのピークで1.5Vくらい以上あることを前提に考えました。出力がもっと小さい場合は回路を変更しなくてはなりません。

また、出力側の正負論理や耐ノイズ性やパルスの遅れなどは考慮していません。もし、このアンプの出力を長く伸ばすときは考慮が必要です。

お礼

また、回答頂き嬉しいですありがとうございます。

回路ご提供ありがとうございます。

電圧測定はデジタルテスターでアイドリング回転時のコイルの両端を測りました。
正確でないかもしれません。

とにかく、教えて頂いた回路を作ってみます。

コイル出力が低い場合は回路図の抵抗値の変更で対応できますか？
今後も宜しくお願い致します。

回答No.9

tance

tanceです。

たいていの用途で、OPアンプが使えます。それぞれに必要とされる特性を持ったものを探せば、かなり広い要求にも応えられます。私はアナログデバイセズ社のものを好んで使っています。AD8565 なんかは気に入っています。ただ、これが一般的かというとそうとは限りません。下記のようなものの方が多く使われていると思います。

http://semicon.njr.co.jp/jpn/product/opamp/
http://japan.renesas.com/products/standard_ic/linear/opamp/index.jsp
http://www.semicon.toshiba.co.jp/product/linear/opamp/list/op_cmos.html

お礼

お礼遅くなりました。

この度は大変お世話になり誠にありがとうございました。
大変参考になりました。
今後も目にとまりましたらお知恵を貸して頂けると幸いです。
ありがとうございました。

回答No.8

tance

tanceです。

うまく動いてよかったですね。

信号が小さいときに使うアンプは、シリコントランジスタが宿命的に持つ「0.6V以下の信号に反応しない」、という点を克服するためにバイアスという「下駄」を履かせるスタイルのアンプです。これはほとんどアナログアンプですから、相当いろいろな特性を考慮しないとうまく動作しません。

OPアンプを使うと、劇的に簡単に作れますが、それでもノイズや飽和といった注意点がつきまといます。

さらに不明点があれば、別質問をしてください。目にとまれば、解る範囲で回答します。

（メールアドレス等の個人情報を含む投稿は禁止されています）

補足

tanceさん　ありがとうございます。

本当に助かっています。

最後になりますがよく使われるアンプはどの様なものでしょうか?
商品名教えて頂けると幸いです。

回答No.7

tance

デジタルテスターで測るとパルスの出ている瞬間をとらえることができなくて、平均電圧が表示されます。磁気回路にも関係しますが、パルス幅はおそらくパルス周期の1/10くらいだろうと思うので、実際の信号は300mVの10倍、3Vくらいは出ていると推測されます。

それなら、この回路で十分動作します。

もし、パルス振幅がもっと小さかったら、抵抗の値を変えれば少しは感度を調整できますが、トランジスタの基本的特性として0.6Vくらい以下の信号には反応しないので、もしパルス信号がそれ以下だったら、本格的なアンプが必要になります。つまりこの回路は根本的に変更を必要とされます。

もしLEDをお持ちでしたら、出力の4.7kΩと直列につないでみると光るので動作しているかいないかが解ります。低い回転数でも動作していることを確認してからイグナイタ回路につなぐと良いでしょう。この回路はピックアップコイルの負荷にはならないので別途エンジンが回転できる状態にしておいて、信号を並列にとりだして上記のLEDによる動作確認をすることができます。（通常のとおりにエンジンを回しながらこの回路の動作確認をすることができる）

補足

おはようございます。

度々のお付き合い誠にありがとうございます。
教えて頂いた回路でうまくできました。

本格的アンプとはどのような回路でしょうか?
個人的にメールでやり取りさせて頂きたいです。

また、見て頂けると助かります。

回答No.5

angkor_h

コイル誘起電圧は巻数に比例するので、、巻数を12/0.001=12,000倍すればよい。あるいは、その巻数比率のトランスを経由しても良い(損失の関係でかなり難しい)。
又は、コイル誘起電圧はコイルが磁束を切る速度(或いは磁束がコイルを切る速度)に比例するので、その回転速度を12,000倍すればよい。

被観測電圧1mVを12Vにしたいだけ(負荷はない)ならば、「オペアンプなる物」で12,000倍すればよい(電圧利得100dBちょっと)。
「ちなみに電源電圧は１２Vを予定しています。」では、「１２Vまであげるには、」は現実的には実現不可能で、電源電圧は１２Vを超える15V程度が必要。

>参考になる回路図ご提示いただけると嬉しいです。
と言うより、ご自分で調査して考えたほうが良い。人に聞いた方法は問題があると解決できない。
交流信号に応じた周波数帯のオペアンプのデータシートを見れば推奨回路は提示されている。
ヒントとしては、オペアンプ1段は20dB程度として6段構成で、各々(特に初段は)雑音に注意する。

「1ミリVの交流発電するコイル」の電圧を実効値とかで見たい場合は整流することになるが、この場合は多段アンプ後段の交流信号が大きいところで整流することが望ましい。
また、整流値は平均値を示すことに留意されたい(実効値ではない)。

こんなところでしょうか…

お礼

回答ありがとうございます。

簡単にできると考えていました。
勉強になります。

回答No.4

noname#215107

用途を明確にしないとトンチンカンな回答しか得られないと思います。

波形は維持する必要があるのか、単にスイッチングできればいいのか、などです。

補足

申し訳ございません。
そうですよね、
スイッチング信号が得られればいいです。
12Vが難しいなら5vくらいでも結構です。

質問が下手でご迷惑おかけしています。

回答No.3

tance

クランクシャフトの角度センサですね。ピックアップコイルの出力が1mVというのは信じられません。このあたりはイグニッションの高圧ノイズが大量に飛び交っているので、1mVのパルス信号では誤動作しまくりです。1mVというのは何かの間違いではないですか？　

いずれにしてもこのようなノイズまみれの環境でハイゲインのアンプを使うことはお薦めできません。多分アイドリング回転数でも1Vくらいのパルスは出るのではないでしょうか。（具体的には、仕様は知りませんがそのくらい出なくては使えないと思う）

もし1V出るなら、トランジスタ１個と数個の抵抗で12Vのパルスにすることは簡単です。それにしても、そのトランジスタはピックアップコイルの直近に置いて、配線を極力短くする必要があります。（すでにコイルの中にトランジスタが入っていることもあり得る）

補足

回答ありがとうございます。
測定しなおすと300ｍvの間違いでした。
ご迷惑お掛け致します。

ところで、出力電圧が1vの場合トランジスタで増幅できると
ありますがどの様な回路、部品が必要でしょうか?

また、見て頂けると助かります。
宜しくお願い致します。

回答No.2

tetsumyi

１ｍVと言うと、マイクレベルの電圧で１２Vまで増幅できるようなアンプは単体ではありませんし、
自作してもノイズが多くなったり、電源から製作するとかなりの金額となります。
それに電源電圧DC１２Vで交流出力１２Vは無理でしょう。
そこでこのレベルの増幅度を持った機器として、パワードミキサーがありますありますから利用してはどうでしょう？
ゲイン調整も自由にできます。
http://www.soundhouse.co.jp/shop/SearchList.asp?i_type=c&s_category_cd=1590

お礼

回答頂きありがとうございます。

参考にさせて頂きます。

回答No.1

ORUKA1951

1mVとは、10⁻³Vですよ。12Vに昇圧と言うことは、12000倍にするということです。当然電流は1/12000 になります。コイルの巻き数はロスを一切考えないとして、12000倍巻けと言うことです。一方を100回巻けば、1200000倍、百二十万回・・
　しかも、電源としてすでに12Vある。なら12Vをそのまま使えばよいです。

　現実的とは思えません。その交流発電とは何でしょう。

　それよりは、交流発電というより交流信号と考えてトランジスターで増幅回路を作れば良いです。出力段をプッシュプル回路にすればよいです。

　いずれにしても、
入力側の電圧と入力電流(電力)、周波数、インピーダンス
出力側の電圧と出力電流(電力)、周波数、インピーダンス
がわからないと、アドバイスは無理です。

補足

ORUKA1951さん
ご回答ありがとうございます。
説明が下手で申し訳ございません。
交流信号という表現が正しいですね。
この様な電装品からの出力を大きくしたいと思っています。
http://www.geocities.co.jp/MotorCity-Circuit/2519/electrics/signal.html

入力側の電圧はございません。
出力側は1mvで出力電流0.06mAです。

トランジスターはどの様なものを選ぶと宜しいでしょうか?
また、教えて頂けると嬉しいです。