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５．味見実験
５−１．前提条件
実験回路も怪しいですが、実験もかなりいい加減な前提での実験です。
発振周波数が電源電圧で変化しているかと思いますが、実測確認していません。
(3V印加状態で、LEDが最も明るくなる点にVRを調整しただけ)
→1/8補足＞周波数測定しましたら3V時に130kHzでした。
Lが22μHなので、これでは低すぎるようです。
−−−−− 補足おわり −−−−−
出力電流は電流検出抵抗両端の電圧をデジタルテスタで測定し電流に換算したものです。
パルス電流が流れているはずですが、テスタが平均値を示してくれるだろうという前提での測定です。従って測定値の絶対値は怪しいです。傾向だけ見て下さい。
また電流制限用Trを接続した場合、TrのVBEで電圧の上昇がサチっている可能性があります。(ベース側に抵抗を追加して再測定せねば・・・)
→その後、ベースに51Ωの抵抗を追加して実験しましたが、ほぼ同じような特性でした。よってTrのVBEにより電流測定値がサチっているわけではないようで、回路が期待した動作をしている事が確認できました。
効率ですが、入力側の電圧・電流は実測していますが、出力側については電圧の直接測定は行なっていません。前述で求めた電流と抵抗値(5%抵抗で実測しておらず)を元に、LEDのVFが3.6Vと仮定して求めた出力電力にて算出しています。
なお、LED点灯分と電流検出抵抗Rにでロスになる電力だけ考慮したので、Trにバイパスされる電力は計算に入っていません。
５−２．特性確認
このような状態で、電流制限(パイパス)用のTr無し(電流制限無)時と有り(電流制限有)時で、電源電圧特性を比較してみました。
なお、負荷はグリーンオーナメント製「3LEDパワーライト」(3個並列接続)です。
１）Trが無い場合
3.4V以上は電流が流れすぎ怖くて電圧を上げられませんでした。
(LEDが焼き切れるのがわかっていて電流を増加する気にはなれず。・・・そもそもLEDのVFである3.6Vを超えるあたりからは、電源〜L〜LEDという具合に、DCDCの動作に関係なく直接流れるだけかと思います。)
手持ち部品の組合せなので変換効率が最良で50%台とあまり良くありませんが・・・この点は気にされず傾向だけご覧下さい。
また出力電流に、LEDのVFである3.6を掛ければLED点灯分の電力となります。
２）Trを追加した後
電源電圧3.2Vあたりから電流上昇が緩やかになり、80mA程度(LED1個当り26mA)でほぼ一定になりました。電流制限(パイパス)回路が期待していた動作が得られているようです。
(先に書いたとおり、TrのVBEでサチっているだけの可能性がありますが・・・LEDの明るさの増加も少ないようなのでうまく機能していると思います。)
電圧を3.6V程度まで上げてみましたが、問題ないようです。
なお電源電流は電源電圧に比例するように上昇しつづけますので、変換効率は電流制限動作を始めたあたりから低下するようです。しかもTrがない場合より電流上昇が大きめのようです。まぁこれも想定していた動作です。
電流特性で、抵抗無し時のカーブと抵抗有り時のカーブのその差の分が、バイパス回路に流れる「ロス」分になるのかと思います。
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●2008.12.24
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