今回もナショナルセミコンダクター（現 TI）の昇圧用 DC-DC コンバータ IC「LM2577」を使って、昇圧コンバータを作ってみました。

この IC は降圧・昇圧など各種シリーズが用意されている電源用 IC で、
ステップアップ（昇圧）、フライバック、およびフォワードコンバータ型スイッチング・レギュレータの 電力・制御機能のすべてを内蔵したモノリシック集積回路です。

12V、15V の固定出力電圧バージョンと、可変出力電圧が得られる ADJ バージョンがありますが、
今回は、LM2577-ADJ の可変型を使用しました。
回路構成は、メーカー推奨回路をベースに製作しています。

今回の実験結果：

• 入力電圧：12V、電流：2.4A
• 出力電圧：24V、電流：1A
• 効率：80％以上
• 基板サイズ：45mm（W）×40mm（D）×25mm（H）

以上のように、安定した 24V 出力が得られました。
入力電圧を 10V～24V に変化させても、出力電圧の変動は 0.2V 以内ですので、入力側が安定化電源でなくても問題なく使用できます。

フライバック型コンバータのため、出力電圧にはスパイク状の波形が観測されます。
発振周波数は約 100kHz で、電流 1A 出力時のスパイク電圧は 1.5Vp-p 程度ありますが、
無線機に使用しても可聴範囲外の周波数ですので、実用上は問題ないようです。

0.5V/DIV, 10μSEC

電源出力波形をオシロスコープで観察した条件は以下の通りです。

• 入力電圧：12V　電流：2.3A
• 出力電圧：24V　電流：0.98A
• 負荷抵抗：24.6Ω

周波数は約 100kHz で、スパイク電圧は 1.2Vp-p 程度観測されました。

1V/DIV, 10μSEC

スパイク電圧を軽減するため、出力側に 10,000μF の電解コンデンサを挿入したところ、かなり軽減されました。

1V/DIV, 10μSEC

次に入力側の波形を観測してみると、出力側と同様にスパイク電圧が確認できました。
約 4.2Vp-p のスパイクを観測しています。

1V/DIV, 10μSEC

入力側がバッテリーの場合は問題ありませんが、他の装置と共通の電源を使用する場合には影響が出る可能性があります。
そこで、電源フィルタを製作してスパイク電圧の軽減を行いました。

1V/DIV, 10μSEC

上のように、ほとんどスパイク波形が観測できないところまで軽減できました。
自動車などで使用する際には、かなり有効な対策になります。

電源フィルタ

最近問い合わせを多くいただきましたので、基板を製作しました。

基板サイズは 45mm × 46mm、厚さ 1.6mm のガラエポ基板で製作しています。
シルク印刷も入れましたので、容易に製作できると思います。

早速、部品を実装してみました。15分もあれば製作できると思います。
出力電圧の調整は 10kΩ の可変抵抗（VR）で行います。

このままの定数では、DC12V を 13.5V～25V まで可変することができます。
もし 6V 入力で 12V に昇圧したい場合は、10kΩ の抵抗を 2k～5kΩ 程度に変更してください。

以下の条件で、簡単な負荷テストを行いました。負荷抵抗にはセメント抵抗を使用しています。

6V 入力：12V 出力

6V 入力：13V 出力

9V 入力：12V 出力

9V 入力：13.8V 出力

12V 入力：13.8V 出力

12V 入力：24V 出力

以上のような結果となりました。入出力電圧差が大きい場合は、取り出せる出力電流はあまり多くは取れないようです。
この基板を使って、さまざまな応用が考えられます。

たとえば、

• DC12V の AC アダプタから鉛蓄電池の充電（13.2V 付近）
• 12V 電源で 24V のモータやリレーの駆動
• 鉛蓄電池（12V）やニッカド電池から、13.8V 動作の無線機を運用 … など

いろいろ工夫して使ってみてください。

24V 昇圧コンバーターの回路図はこちらです（PDF）