PV用DCDCコンバータ開発(35) 二号機制御基板完成

今日から息子の高校受験週間が始った。1週間に5校も受験する身になったら、それはたいへんだとも思うが、周囲もたいへん。なんとか、志望校に滑り込んでくれれば良いのだが。親が心配しても仕方ないので、サポートに徹しよう。

今朝は、最初の受験日なので、塾の講師が皆を引率してくれるという。朝6時に駅集合と。早朝から家族みんなで支度手伝って、送り出してほっと一息。

そんな理由で、ここのところ、工作する暇がなくて、なかなか作業がはかどっていなかった。

久しぶりの空いた時間に工作工作。

MOSFETのドライブ回路を色々と試行錯誤してきたのは、ドライブ用のICの入手が困難だという理由。ところが、ひょんな事から入手が可能なことが判明。これまでの苦労はなんだったんだと思いつつ、ドライブ専用ICのアプリケーションノートを勉強し色々な知見が得られたのは収穫。

ドライバICをいくつか入手したので、近く、実験する予定。

これまで、PchFETをスイッチングデバイスとして利用してきたが、理由は、ゲートドライブ回路の構成が容易だから。それでも、CPU用の電源0~5V電圧で、電力電源ライン50~90Vをスイッチング制御しなければならないのは結構たいへんだった。

NchFETを使うと、ゲート電圧を入力電圧よりも高い90~110Vで制御しなければならず、電圧を上げる工夫が必要。チャージポンプというコンデンサとダイオードとスイッチで制御する方法があるが、だれが考えたのか、よくできた仕組みだ。

まだ実験しておらず、動作原理をきちんと理解しないまま試すと、どこが悪いか分らなくなってしまう。よって、まずは、PchFETを利用した実験で、スイッチングの基本を理解してきた。

製造工程的には、NchFETの方がPchFETよりも性能が優れた素子ができると言われている。入手したドライブICは、チャージポンプの機能が組込まれており、コンデンサとダイオードを外付けするだけで、容易に実現できるという。

電圧ダウンコンバータの初号機、二号機はPchで作ったけど、三号機は、NchMOSFETで作ってみようと思う。性能が良いと言うことは、同性能のPchに比べてNchFETは安価に手に入ると言うこと。経済的な観点からも、ぜひ実現したいところ。

これまではあくまで机上の検討。次は実地検証。苦労して検討してきたドライブ回路を二号機にディスクリート部品で組込んでみた。パワコン本体との電源、制御信号のコードもきちんと整備した。初号機制御基板のバラック作りに比べると、かなりきれいにまとまった。併せてソフトもMPPT動作を組込んでみた。

20130210パワコン二号機001

写真は二号機。この先に初号機を繋いで、バッテリの充電動作を行わせているのだが、そちらのソフトは手抜きしているので、今ひとつ電圧が安定しない。もう一頑張りしよう。

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