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MOSFETレギュレータレクチファイア 自作01

はい、というわけで、ON抵抗が桁違いに少ないMOSFETを使うとどうなるかを試してみました。
テストはアドレスV100で行ったので、発電電力が少ないのでちょっと怪しいですが
発熱が非常に少ないものになりました。

現在多くの車種で採用されている電力制御方式は、発電コイルを短絡して行うものです。
システム電圧が閾値より上回ったら、発電コイルをショートして、供給電力を一定にするわけです。

で、いつもいつもこのショートすると燃えるんじゃないかとかいう議論になりますが
燃えませんw 発電コイルをショートすると、発電電力が少なくなるらしいです。

でも、ショートしますと、かなりの電流(数十A)がショートする素子に流れますので
そこで発熱します。これがいわゆる、レギュレータの熱源になるわけです。

ショートする素子は、だいたいサイリスタになります。
で、このサイリスタの代わりにON抵抗が低いMOSFETを使うと
低発熱で巨大なヒートシンクもいらない、かつ、自作なら壊れたとしても修理可能なものができると
いろいろいいことがいっぱいあるのではと。

単純にサイリスタを置き換え


素子数が少ないので楽です。
左のD01とMOSFETの寄生ダイオードでダイオードブリッジになってます。
んで、ローサイドのMOSFETがONになると、コイルがショートするという具合です。

でも、実はちょっとヤバいですw

サイリスタの回路図(あとでアップ)

MOSFETの回路図
単純置き換えver

実はこれは、いろいろした後の回路です。で、いろいろする前だと
どうなるか・・・

実際に組んで、取り付けてシステム電圧をオシロでモニターしてみました。

インダクションキック波形0

なんですか、これはww
数十kHzの30Vくらいのノイズが盛大に発生していますw

これは、FETのスイッチングノイズです。

システム電圧高い

ON

システム電圧低い

OFF

を高速に繰り返してるんですねw
ONになったときに、前述のように、少なくとも10Aくらい流れます。
それを高速な素子によって遮断します。
大電流をいきなり遮断すると何が起きるかというと
遮断した素子に高電圧が発生します。インダクションキックって奴でしょうか。

アドレスV100はこれでもフツーに動きましたねw
むしろ調子よかったかもしれませんw

で、高周波とはいえ、電圧も高いので低くしたいです。
で、どうやるかというと、スイッチングスピードを遅くします。
リファレンスのケミコンの容量を増やして、ゲートに200Ωを入れますと・・

インダクションキック波形1

こんな風にインダクションキック電圧が抑制されて
まあ、大丈夫かなというレベルになります。
システムにデリケートなデバイスがぶら下がってないのでこれでもいいんですが
マズい場合もありましょう。

元々がCDIから20Vくらいのノイズ(ピコンと高いのです)が乗ってくるんで
環境としてはダーティなので気にしなければいいとは思いますが。

で、素子の発熱ですが、マズマズです。
ほんのりと温かいくらいです。
使ったMOSFETは、いつものごとく一個50円のIRFW540ですw
性能はぱっとしないんですが、テキトーに使うにはピッタリで丈夫なんですけど
全然売れないですねぇ・・w SMDなんでちょっと工夫が必要なとこが不人気なんでしょうか。

素子はともかく、このスイッチングノイズはイケてないのでもう少し考えました。
ということで、スイッチング方式を変えてみます。

(02につづく)



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  1. 2015/09/04(金) 13:54:31|
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