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GI-6b 7MHz 200Wリニアアンプの製作

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2005.11.6

まず高圧整流基板の製作を始めました。基板の配置は、はし本さんの真似ですhi
基板は100mm×100mmのガラエポ製。エッチングは行わずカッターで銅箔をはがしましたが、慣れていなかったこともあり、はがすだけで何時間もかかってしまいました(泣)。

ダイオードは1kV 1Aを5本直列にしてブリッジを組みました。今回はAC1kVAC1.2kV、つまりDC1400VDC1700Vですからちょっとオーバースペックぎみですが、秋月で20本100円で買ったので、1本あたりは安いし、余らせてもしょうがないのでフルに使ってしまいました。

…後日気づいたのですが、基板の裏にダイオードを付けているため実際にコンデンサやブリーダ抵抗と組み合わせると+と-が反対になってしまうようです。直さなければ…orz

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2005.11.13

先週に引き続き高圧整流基板の製作。本日は平滑用のコンデンサ、ブリーダ抵抗の載る基板を作成しました。基板はダイオードブリッジと同様の100mm X 100mmのガラエポ製。銅箔はがしは1度経験したおかげで、前回より倍ほど複雑なパターンでしたが30分ほどで終わり一安心。あとはパターンどおり電解コンデンサ(450V 47uF x 6個)、ブリーダ抵抗(セメント抵抗 10W 15kΩ x 6個)をそれぞれ直列に半田付けして完成。





ダイオードブリッジ基板と組み合わせてみました。上下の絶縁用のふたは100mm X 200mmのベーク板を半分に切ったものです。ベークの切断はどうやればよいか分からなかったので、中央に線を入れて、線上にドリルで小さな穴をたくさん開けてパキッと割りました。


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2005.12.5

ダイオード基板が逆でしたが、気にせずそのまま使うことにしました。配線を飛ばせばいいだけですしね(笑)高圧の配線ですので余裕を見て10kV耐圧のシリコンケーブルを使用しました。

まだトランスを発注していませんので、本日はAC100Vを直接突っ込んで動作を見ることにしました。波形は見ていませんが、見事にAC103.8V→DC139.0Vに整流されていました。予定通りほぼ√2倍の電圧になっています。

それにしてもカメラがしょぼい…携帯のカメラですが、機種変前のA1402S(30万画素)のほうが断然きれいでした。画素数だけでカメラを選んではいけませんね。(他の写真もA5514SA、100万画素です。)


AC 103.8V

DC 139.0V




整流ブロックの上に電圧検出部を乗せてみました。2.4MΩの固定抵抗と10kΩの可変抵抗で2.4kΩを作り出し、高圧を1:1000に分圧して手前のRCAに出力します。この出力を後ろにおいてあるパネルメータ(3V)につなぐことで0~3kVのメータが出来あがります。






手持ちのDMM(HIOKI 3246)で値付け。校正していないので値が正しいかは不明ですが、目安にはなるでしょう。下の写真は、DC139V入力時のRCA出力、138.8mV。VRを回して1:1000になるように微調整しました。

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2005.12.25

西崎電機に注文していたトランスが実家に届いていました。スペックは400VA(AC100V → AC1.2kV)、価格は送料込みで\10000未満と、非常に良心的でした。納期も短いです!





早速トランスを先日完成した整流ブロックに接続して、ちゃんと高圧が出ているかを確認します。1:1000の電圧を出力するRCA端子から電圧を測定したところDC1.757V、つまりDC1.7kV程度の電圧が得られていることが分かります。

※西崎電機(三重)から送られてきたトランス保護用のダンボール(下敷きに使ってるやつ)ですが、なぜか「いいづな」のりんご。「いいづな」ってうちの地元じゃないですか!ちょっと驚き。トランス送付先を見て選んだのだろうか(笑)
 




次にRCA出力をパネルメータに接続。…が、0.9Vくらいしか針が振らない。本当なら1.7V付近を指すはずなのですが、故障か!?

…ちょっと待った、メータの入力インピーダンスを全く考慮していませんでした。DMMの入力インピーダンスは1MΩ以上ですが、パネルメータは実測してみたところ3kΩ程度しかありませんでした。こりゃダメだ、お恥ずかしい(^^; 2.4MΩと2.4kΩで分圧していたつもりでしたが、実は2.4kΩとパネルメータの入力インピーダンス3kΩが並列になっていたため電圧降下を起こしていたのでした。

2.4kΩと3kΩがパラに入っているので合成抵抗は1.33kΩ。
2.4MΩと1.33kΩで分圧するので、0.94Vしかメータが振らない。






しょうがないので、VRを回して1.7kVを指すようにして終了。いい加減ですが、さっきDMMで測った値なのでこれで大丈夫でしょう(笑)パネルの「V」表示は、「kV」表示に改める予定。

これで一応高圧電源部は完成(のはず)です。

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2005.12.30

パネルメータをkV表示にしました。ただそれだけですが(^^;

※写真は携帯カメラのSXGAモードにて撮影し、サイズを縮小しました。それなりに見れる写真になったのではないかと思います。
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2006.1.20

メモリーレコーダで電源のリプルを見てみました。といっても1.7kVもの高電圧は直接入れられないのでパネルメータ用の1/1000出力を入力(DCカップリング)。なんとなくざらついているけど直流っぽい?

200mV/DIV つまり本当は 200V/DIV


ACカップリングでリプルを拡大。約20Vp-pのリプル?があるようです。リプルというか二山の波形と一山の波形の繰り返し。二山の波形はよくわかりませんが、およそ8ms周期(全波整流なので60Hz×2=120Hz)で振れているのでリプルであることがわかります。1750Vに対して20Vは約1.1%。特に問題ないと判断します。

5mV/DIV つまり本当は 5V/DIV
時間軸は5ms/DIV


それにしても、ブリーダ抵抗の発熱がものすごいです。

発熱量は


6本のセメント抵抗の合計で半田ごて並の発熱をしている模様。数分通電しただけで全く触れない…ちゃんと放熱対策(整流ブロック専用のファン設置)をしてあげたいところです。

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