低飽和型電源の製作
低飽和型電源とは
一般的なシリーズレギュレーターでは、制御トランジスターにＮchのトランジスターを使います。
この場合、Q１のベース電位はVoutより0.7V以上必要で、更にベース電流をコレクター側から供給するためコレクター
側は2〜3V程度Voutより高くする必要があります。
一方低飽和型の場合はＰchのトランジスターを使うため、ベース電流はGNDT側に流せばよく、ベース電位はVoutの
制約を受けません。
Vin〜Vout間はVce(sat）以上あれば良いので、電位差として0.4程度あれば十分で、Q１での電力ロスは少なくて済
みます。
このようなタイプの電源を低飽和電源、または低損失電源といっています。
どんなときに使うの
Vin側にACアダプターを使用する場合など、もともとVin側に十分な電圧が期待出来ないのが普通です。
前回製作の真空管電源に組み込んだACアダプターも、出力電圧は9.5Ｖ程度しかありません。この電圧から
安定した9Vを確保したい場合は、低飽和タイプの回路を使用することになります。
目標仕様
入力電圧.....9.5V ACアダプター側である程度安定化しているので、あまり大きな電圧変動はありません。
出力電圧.....9.0V 回路の動作電圧として使います。
出力電流.....300mAmin 電流の食うAFPWRAMPはリップルフィルターから取るとして、VFO MIX回路用電源でこの程度
あれば十分です。
負荷変動.....0.1V以下、目標として0.05V以下。
回路設計
回路図を示します。出力電圧=Vz-(Q1Vbe-D1Vf)で示され、Vbe＝Vfとすれば、出力はVzに近似されます。実際には
Vbeはベース電流で変化しますので、あまり大きな負荷電流変化には安定度が取れませんが、300mA程度まではこのような
簡単な構成でも十分です。
Q3で定電流回路を構成しています。VinとVoutの電位差が少なく、ここでも十分なVdsが確保できません。Idssは小さい
タイプを使用し、なおかつソース抵抗をいれ電流としては500uA程度にしました。
ここではチップタイプの2SK209Ｙを使いました。少ないVdsでIdssが一定になるようなFETがいいですね。
組み立て
組み立ては写真のように、サブシャーシに基板を貼り付けて、7MHzQRPトランシーバーに組み込んで使えるようにしています。
左側には6AQ5ファイナル部分が見えます。
動作確認
特性確認をしてみました。
まず、Vin10V一定とし負荷電流を50-300mAまで変化した時のVoutは9V一定でした。もっともアナログテスターで見ているため
針の振れが変化無しといったところでしょうか。
次に、Iout0.1A一定としてVinを9-12Vまで変化した時のVoutは8.95V-9.02V、テスターの針がわずかに変化しきす。
7MHzトランシーバーに組み込んでと買ってみた結果、いままでハムが出ていたのがきれいになくなり、VFOへのハム混入も無くなり
トーンがすっきりしました。
ACアダプターは沢山余っているけど、いまいち希望の電圧に届かないという場合に、低飽和電源の組み合わせはいかがでしょう
か。
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