PV用DCDCコンバータ開発(47) 最新DC-DCコン回路

これまでのノイズ対策や回路改善の結果、当初設計からずいぶんと変化を重ねてきたので、ここで一度整理をしておこう。現時点のDC-DCコンバータの基本回路を以下に示す。

PowerSupply

電源は太陽光発電を利用。CPUとFETドライバに供給する電圧作りにLMC555タイマチップを利用し、FETドライバ(IRS2108)と、三端子レギュレータ(S-B-812CS50AY)に供給する13~14Vを作成。三端子レギュレータは5Vを生成してCPU、液晶ディスプレイ(LCD)、電流センサに供給。

全体はマイクロチップのCPU(PIC16F1283)で制御し、状態は液晶ディスプレイ(SC1602)に表示。

測定ポイントは4か所。入力電圧、出力電圧、出力電流、出力側外部電圧。それぞれのレンジに合わせて分圧抵抗値を設定。

スイッチング回路は、NchMOSFET(2SK2391)をPICで生成するPWMクロックに合わせてFETドライバでゲートをキック。

ローサイド側は還流ダイオード(FMB-26L)を利用。次バージョンでは、ローサイドにもNchFETを採用し、更なる効率向上を図る予定。

スイッチングインダクタには、流す電流値に応じて200μH/9Aか120μH/5Aのどちらかを利用。

電圧は、PICのADコンバータで10ビット量子化し、内部リファレンス4.096Vと比較し測定する。電流は電流センサ(ACS712)にて電圧に変換し、PICのADコンバータにて測定。ACS712は5Aタイプ、20Aタイプ、30Aタイプがあり、流す電流値によって適宜選択。

上記の構成は、どのタイプのDC-DCコンバータでも基本変わらず。

入力電圧、出力電圧、電流に応じて、利用デバイスを適宜選択する。

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