PV用DCDCコンバータ開発(46) 電源に関する一考察

DCDCコンを動作させるための制御回路の電源は、充電対象のバッテリからとる方法と、発電側の太陽光パネルから取る方法が考えられる。

根本的にけちけち思考なので、太陽光パネルが発電している間は、パネルから取るべきだろうと考えてきた。しかし、パネルの発電は日照量によってかなり変動する。雲でかげるととたんに発電量ががくっと落ちてしまう。そんな中での安定性を確保しなければならないところに苦労してきた。

今までは、右図の下の電源回路で動かしてきたのだが、この中で目を引くのが「2W」の抵抗。2Wと言うと、まあそこそこの熱を出すわけで、その熱というのは電気を無駄にしていると言うこと。発熱を利用して風呂でも沸かせれば良いのだがそうも行かない。

そして、発熱は、周囲の特にケミコンの寿命を縮るやっかいなもの。かといって、DCDCコンバータチップを使うには、直流80Vなんて高い電圧の入力に対応したものは入手が困難。

タイマーICのLMC555というメジャーなチップがあり、こいつを使えば簡易的なスイッチング回路が組めるはず・・・と思いつつも、今まで怠慢してきちんと勉強しておらず、検証することなく来てしまった。

ノイズもOSコンで解決できたし、少し気合入れて勉強するか・・・・

と言うことで、組上げたのが図の上の回路。555の無安定動作で発振回路を構成し、ボリュームでデューティ比を可変にしている。これで、1~99%の範囲で電源電圧を簡易的にスイッチング動作させ電圧を可変にできるはず。

トランジスタA817の出力に、インダクタを入れて出力を安定化しようと思っていたが、それほど大きな電流を流さなければ、ケミコンだけでも十分安定することが確認できた。

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これで、今まで無駄に電流を食っていた2W抵抗を使わずに済むし、基板の発熱も抑えることができ、ちょっと進歩。出力電圧は、三端子レギュレータの入力電圧16Vを超えないようにツェナーでクリップした方が良いかな。などと、実際に使ってみながらも少しブラシュアップしてみよう。

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