PV用DCDCコンバータ開発(79) DCDCダウンコンバータ完成

NexPower社薄膜太陽光パネル用のDCDCダウンコンバータがほぼ完成。

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耐お陽光パネルの最大出力電流が2.5Aとあまり多くはないので、元々の設計では、電流測定は不要と考えていたのだが、何らかの原因で異常電流が流れて発火してもシャレにならないので、基板を手改造して電流測定回路を組込んだ。

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基板を作成した2年前には、まだ秋月電子でmΩオーダーの低抵抗は扱っていなかったこともある。その後、7mΩをはじめ、10m、20mΩのチップ抵抗を扱うようになったおかげで消費電力ロスをあまり気にせずに容易に電流が測定できるようになったのはありがたい事だ。

ただ、小さな抵抗なので、電圧降下も小さい。7mΩの場合、1Aで7mVしか電圧降下が無く、精度高く測定するのは難しい。ま、電流オーバーの保険がわりなので、それほどの精度は求めないと言うことで良しとしている。オシロで抵抗の両端の電圧を測定するとこんな感じ。(写真の青グラフ)ちなみに、黄色はPWMによるFETのゲート制御制御信号。スイッチングノイズがシャント抵抗の電圧にもろに表われてしまっているのは仕方ないが、測定点のタイミングを合わせてやれば、そう大きな問題とはならないことは検証済み。

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スケールが10mVなので、約18mV程度、18/7=2.6[A]ほどが流れていると言うこと。パネルの出力が約70Vで、DCDCコンバータの出力が約30V(動作試験のために鉛蓄電池2直に充電させているため)のため、この程度の電流が流れるのは、概ね設計どおりだ。回路図は以下の通り。2台作り、スイッチングFETを2種類試しているため、FETが2種類記述してある。FETにまだスナバ回路が追加できていないが、最終的にスイッチング波形を確認し、ノイズの周波数を確認してから定数を決める予定。

HRM-DCDC-DN-0001_2次試作

さて、次は、シャープの単結晶パネル用アップコンバータの作成だ。

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