12V mini DRSSTC

一度やってみたかった12Vバッテリで動かすDRSSTC・・・

とりあえず動作したので写真とか上げておく。

まず　トロイド。　海外テスラ勢がよく使ってる様なドーナッツトロイドは作れないのでダ○ソーのステンレスボールを加工して使った。

ステンレス深型ボール(小) 18cｍってのを2つ買ってきて　ヤスリで適当に罫書く。

ディスクグラインダでカット。一般金属用の切断砥石でサクサク切れた。つばをカットした後のボウルはふにゃふにゃなので扱いに注意。

合わせてみる。

うーむ　　なかなか良い感じ。　理想は繋ぎ目の部分が平行になってるのが良いのだけど仕方ないね。

ビニルテープで固定した後にアルミテープで仕上げる。

見た目が残念杉orx

コイル全体像。

1次コイル拡大。こいつはDRSSTC1号機を試作するときに作ったやつで、ちょっとサイズが大きい・・

制御回路。1次側からカレントトランスで位相を検出して自励発振する定番の回路を使用した。

端子割り当ては　上:15V入力 左:カレントトランス 右:GDT　下:インタラプタ

小さくまとめておくといろいろ使い回しが出来て便利。

 IRFP260を使ったハーフブリッジ。　ゲート抵抗は10[Ω]を2パラ。

メイン回路全体像。

12Vから最大400Vまで昇圧するためのZVSドライバ。今回は200Vに設定して使用した。
出力は2次側にコンデンサをシリって抑えてるため90W程度。

インタラプタとMIDI再生用のノパソ。

放電の様子はYouTubeに上げておいた。アースに接続したドライバを近づけると20cmちょっと放電する。（動画の中ではアース線が外れていたのに気づかず感電してますがｗ）

こんな感じです。まとまってないので完成とは言えませんが、そのうち小さくまとめるかもです。

eBayで注文したオシロ、無事国内へ入って来たようです.....

--　実測値メモ　--

1次コイル巻き数: 10T

1次コイルインダクタンス: 12.67[uH]

MMC: 16.4[nF]

1次共振周波数(計算値): 349[kHz]

Zsurge: √(L/C) = 27.8[Ω]

2次コイル巻き数: 約1200T

内部抵抗

ネタがないので内部抵抗の話でも、、

乾電池や鉛蓄電池、電源等には内部抵抗が存在しています。今回はこの内部抵抗を測定してみようと思います。

以下wikiよりコピペ

電池の起電力を E (V) 、端子電圧を V (V) とする。 この電池を電気回路に接続していない場合、V と E は等しい。 しかし、電気回路に接続し電流 I (A) が流れると、V は E より小さくなる。 この現象は電池内部に電気抵抗 r (Ω) が存在するとすれば説明がつく。

電池の内部抵抗あるいは出力インピーダンスとは、負荷と直列に接続された抵抗であり、この内部抵抗によって起こる電圧降下が内部電圧降下（ないぶ でんあつこうか） r ・ I (V) である。 内部電圧降下の大きさは、電気回路に流れる電流の大きさに比例する。

とな。

回路にするとこんな感じですね↓

で、電池の両端に理想電圧計を接続すると、起電力Eを見ることが出来ます。理想電圧計は入力インピーダンスが無限大なので電流Iは流れません。つまり、内部抵抗ｒでの電圧降下は0[V]です。

V = E [V]

次に理想電圧計と並列に負荷抵抗R(R<∞)を入れた場合を考えてみます。

負荷抵抗Rを入れると当然電流Iが流れるので、内部抵抗rで電圧降下が発生します。

この時に理想電圧計で読める値は起電力Eより小さくなっています。具体的には次式で求まります。

V = E*{R/(r+R)} [V]

よくある抵抗分圧の式ですね。これを変形して内部抵抗rについて解くと、こうなります。

r = {(E*R)/V}-R [Ω]

では実際に測定してみます。測定対象は単4のアルカリ乾電池です。

ディジタルマルチメータの電圧測定時の入力インピーダンスは負荷抵抗Rに比べて無視出来るほど大きいので無視します。

E = 1.615[V]

R = 46.86[Ω]

Rを並列に入れると V = 1.601[V]

これらを内部抵抗rの式に代入すると、r = {(1.615*46.86)/1.601}-46.86 = 0.4098[Ω]となります。

同じようにして単三のニッケル水素充電池(1.2V2000mAh)の内部抵抗を測定すると

E = 1.311[V], V = 1.302[V]よりr = 0.3239[Ω]

となりました。この電池は寿命を迎えてるのか内部抵抗が大きいです。

新しいニッケル水素電池(1.2V2000mAh)では

E = 1.344[V], V = 1.342[V]よりr = 0.06984[Ω]

と、古い電池の5分の1程度の抵抗しかありませんでした。

電池の内部抵抗を測定するのと同様にして、電源、信号源の出力インピーダンスも簡易的に調べることが出来ます。例えばこの低周波発振器は出力端子にOUTPUT (600Ω)と書いてありますね。

これは出力インピーダンスが600[Ω]であることを意味しています。　

出力インピーダンス、つまり内部抵抗が600[Ω]と言うことは、外部に600[Ω]の抵抗を並列につなげると信号の振幅が半分になるはずです。実際にやってみましょう。

まず適当な信号を出力させて、振幅がオシロスコープの画面いっぱいになるように調整します。 

次に可変抵抗(今回は1[kΩ])を端子に並列に接続して振幅が半分になるようにツマミを回します。

可変抵抗の値が発信器の出力インピーダンスです。

ちゃんと600[Ω]になっていることが分かりました。

この方法を使えば、自作の発振回路の出力インピーダンスを調べたり、ゲートドライバの出力インピーダンスを調べたりすることが簡単に出来ますね。

高周波では他の要因によって誤差が大きくなるのでｱﾚかも知れませんが。。

ビミョーな記事ですが以上で終わります。

eBayでお買い物

 以前から愛用していた格安ディジタルオシロスコープ、PDS5022S(25MHz 100MS/s)の液晶がSTNでとても見にくいので買い換えることにしました。自分は秋月で購入したのですが、すぐ後にTFTタイプが出て涙目

どうせなら今より性能の良い物にしておこうということでイロイロ調べていたのですが、、、

有名メーカーの高杉！！

ってことでまたまたOWONのオシロを購入することに...

 目をつけたのはSDS7102Vです。スペックは帯域100MHz、1GS/s、2chで、大型の8インチディスプレイで見やすそうであること、VGA出力、USBメモリへの波形保存ができることが良い点です。
VGA出力は普段は使いませんが、万が一液晶が割れた時にVGA入力が出来るモニタがあれば、ただの箱にならなくて済みますｗ
今まで使っていたオシロはTwitterで欲しい方がいたので中古価格(?)でお譲りしました。

 んで、SDS7102Vですが、AmazonにもV無し(VGA出力無し)が4.7万程度(2013/4/6時)で販売されていますが今回はeBayのショップで購入してみることにしました。
こちらのほうが7000円ほど安価に購入出来ます。円安のため(ry

 eBayでの購入には残高のあるPayPalアカウントかクレジットカードが必要です。
自分はどちらも持っていなかったのでVプリカというものを利用しました。これは先払いの使い捨てクレジットカードで、購入時に支払った金額以上は引かれないので安心です。これを使ってPayPalアカウントにクレジッドカード情報を登録すればいいじゃん！　で、してたんですが...
「PayPalアカウントの開設は20歳以上の方に限られます。」
と言われて出来なかったんです。。。18歳以上から登録できるよーみたいなことが書いてあったのになんだよって感じですね。仕様変更したのでしょうか。

仕方なくクレジットカード番号そのままで支払うことにしました。普通のカードなら番号が漏れて悪用されると大変なことになりますが、Vプリカの場合は上で書いたように残高以上は抜かれないのでまぁいいでしょう。出品者の評価も良いようですし信用しましょうー

 結果、購入時のレートで42869円でした。うーむ。。
出品時の価格設定が英ポンド276.36で購入時(2013/4/6)の純レートで41405円（Google先生による）ですが手数料が加算されたのかな？よくわからないｗｗ
支払いが完了すると、すぐに登録したメールアドレス宛に支払い完了のメールが届きます。
と同時にVプリカで残高照会してみるとちゃんと引き落とされてます。。早い！流石ｲﾝﾀｰﾈｯﾂですねーｗ

中国の深センから発送なんだけどちゃんと届くかなー？ｗ
1、2週間後に期待ですね。

とりあえず。。

ブログ、始めてみました。どうなることやら...