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20ADCDC走行充電基板制作

新作PIC版走行充電器はあと少しですが、合間にパワーアップした20A級昇圧走行充電器が完成しました。今回は私には即、必要とするものではありませんが、100AH級のバッテリ、さらにパラレル接続のサブバッテリーには10A級では非力、役不足です。20A級のDCDC昇圧回路となると非常に厳しいと思われましたが、Zero氏助言設計いただき試作しました。

20A級については10A級を参考にパワー素子の並列駆動又は10A級回路全体の並列駆動を考えていましたが、20A級でも設計変更だけで可能ではないかとのZero 氏の提案で試作したものです。

すでにHPには掲載済みですが、10A級と大きく変わらず、従来のNJM2360Aを使用し、一部改良を加えたものです。DCDC部は定電流ドライブTRを廃止し、20Aに最適化を図っています。SW周波数は変更せずほぼ同じです。

12.7uHのインダクタも10A級では余力がありましたのでそのまま使用しました。アミドンコアも試作しましたが、コストアップする割には良い結果は得られませんでしたので採用は見送りました。

他に新規採用した部品はOSCON(導電性高分子アルミ固体電解コンデンサ)を使用しました。変更による効果の確認ですが顕著な差異は無いと思われます。リップルについてLTSpaiceで減少は確認できます。1個120円3個も使用するとコストは大きくアップします。

小型PWB化に伴い、チップCRを使用しましたが心配していた半田付けも特別な工器具は使用せず、ヘッドルーペ使用で問題なく行う事が出来ました。

ACCSWを兼ねた入力FETレギュレータ制御も従来のⅢ型とほぼ同じで最適化を図ったものです。
全回路総合テストでは95%前後の効率であり、十分な性能を有していると思います。

20adcdcfetreg02.jpg

放熱板に取り付ける前の基板。一部チップCR部品を採用しましたがシンプル、ローコストです。20A達成できましたので完成とします。下記性能測定は入出力に負荷抵抗を接続し測定したもので10A以下の電源でも測定可能なものです。
20Acurent12.jpg
出力電流は電流計が19.99Aまでしか測定できないので実施していませんが軽く突破する能力がある事を確認しました。
20A越えは後日再測定します。
HPに配線図、測定回路、画像を掲載しています。
PWBも無償配布しています。(一部修正が必要です)

なお、開発中の新作電流制御PIC版走行充電器は10A級ですが、並列運転を可能とするスレーブ端子があります。


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| 20A級DCDC | 22:50 | comments:0 | trackbacks:0 | TOP↑

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20Aデジタル電流計制作メモ


20A級DCDC走行充電基板のテスト用に新たにシャント式電流計を制作しました。

いつも安価な液晶表示デジタルテスターの電流計レンジを使っていましたがレンジを切替を忘れて再々ヒューズを飛ばしたりして、壊していました。
専用とすれば間違いも少ないし壊す事もなくなりますので20Aデジタル電流計を作りました。
20Acurent05.jpg
全回路図です。右側が+ 電源は機動性重視でテスターと同じ9V乾電池を使用します。SWを切り忘れしなければ十分実用になると思います。無調整です。テスターの電流計と比較しましたが0.1A単位でほぼ同値です。逆に安物テスターが正確なのを確認できました。
20Acurent01.jpg
シャント抵抗は画像の様なチップ抵抗を使いました。20Aはオーバーフローで表示されないようです。表示は±19.99Aとなります。小数点は下2桁固定です。使用したシャント抵抗は10mΩ3Wは±1%の物です。
3Wでは20A流すとW数オーバーになります4Wは最低必要となります。入手性、コストを考えると40mΩ1Wを4個並列でもよいと思います。連続測定は焼損してしまいます。
なお、10mΩを1mΩに替えると199.9Aと読み替えることが出来る。チップ抵抗では無理ですがでこんなものや電線線路抵抗を使用した自作などが。
液晶パネルは200mV。いつも使う秋月電子のPM128。

20Acurent06.jpg
スイッチも付けてミニタッパを加工したケースに入れます。
しかし!19.99Aを超えるとゼロ表示になり困ります。

シャント抵抗に1mΩを使えば±199.9Aまで測れますが、市販の物は高価なので、以前電線線路抵抗を使用したものを作りましたが、とりあえずはこれが2個作成して置けば20A級DCDCコンバーターでの20A以上の測定に使える。

サブバッテリーのマイナス電極に入れると制度の良いアンメーター(充放電電流計)になります。

下の画像はSLエブリイホームメイドキャンパーに搭載しているメインバッテリー用の1mΩシャント抵抗。VAケーブルを使用したものでもう5年もバッテリーマイナス端子に接続したまます。専用大電流シャント抵抗にそん色なく使用できている。(テスター200mレンジでもよい。PM128では小数点位置を1桁に変更する事)
電線代用シャント抵抗1mΩ
左側が電線シャント1mΩで作ったもの。0.14Aの誤差がある。(10mΩ3Wの右電流計が正しいとすると)
P105055-1280.jpg
199.9A電流計で0.14Aの誤差は非常に優秀と言える。さらに同値になる様に較正しました。実使用でもこの電線シャントをエブリイに搭載し5年になります。欠点は連続で電流では誤差が大きく事。

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| 20A級DCDC | 17:15 | comments:0 | trackbacks:0 | TOP↑

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新作 電流制御昇圧走行充電器  試作 Rev00

いよいよ、試作機テスト開始しました。
P1260478-1280.jpg
ユニバーサル基板で作る馬力は無くなり、いきなりのPWB発注でした。

充分チェックしたつもりですがPWBのミスパターン、極性誤り等ありましたが何とか各部の動作は正常に動いている模様です。手直しはあっても、やはりユニバーサル基板よりはるかに楽です。プログラムチェックとハードウェアの動作チェック合わせて行っています。

DCDC出力電圧は電力制御の為17.5Vを表示しています。フリーランで未制御状態。未校正。まだまだ、これからです。でも確実に完成が近づいています。
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| 電流制御昇圧型走行充電 | 23:25 | comments:2 | trackbacks:0 | TOP↑

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