9Vが13.8Vに! 昇圧コンバーターの製作

LM2577(ナショセミ)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、昇圧と各種のシリーズが出ている電源用のICです。

機能はステップアップ(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。
このデバイスには 12V、15V の固定出力電圧バージョン、および ADJ の可変出力電圧バージョンがあります。

今回は固定出力タイプを可変型として使用しています。
これは、間違えて出力値を設定しても過電力になりにくいように考えたためです。

実験結果:

  • 入力電圧:9V~13.8V
  • 出力電圧:13.8V(変動値は 0.2V 以内)、出力電流:1.5A 以内
  • 基板サイズ:40mm(W)×40mm(D)×25mm(H)

鉛蓄電池、ニッカド電池、リチウムイオン電池等を使用しても、安定して 13.8V の出力が得られますので、移動運用には便利と思います。
また、入力電圧が変化しても安定した出力電圧が得られますので、バッテリーが電圧降下しても出力電圧は一定に保たれます。

13.8V昇圧基板

電源の出力波形をオシロスコープで観察してみました。
フライバック方式の昇圧コンバーターですので、スパイク電圧が観測できました。

  • 入力電圧:12V 電流:2.2A
  • 出力電圧:13.8V 電流:1.68A
  • 負荷抵抗:8.2Ω

発振周波数は 100kHz で、スパイク電圧は 0.6Vp-p 程度あります。

出力側のスパイク
1V/DIV, 10μSEC

スパイク電圧を軽減するため、出力側に 10,000μF のコンデンサーを挿入すると、かなり軽減されました。

出力側のスパイク(コンデンサー付)
1V/DIV, 10μSEC

次に入力側の波形を観測してみたところ、出力と同じように 100kHz のスパイク電圧を観測することができました。
約 1.2Vp-p のスパイクが確認できます。

入力側のスパイク
1V/DIV, 10μSEC

入力側がバッテリーであれば問題ありませんが、他の装置から電源を取る場合には、場合によっては影響が出るかもしれません。
そこで、電源フィルターを製作して、スパイク電圧の軽減を行いました。

入力側のスパイク(フィルター付)
1V/DIV, 10μSEC

ほとんど波形を観測できない程度まで軽減できました。これで入力側には影響がなくなると思います。
自動車等で使用するときは、かなり有効です。

電源フィルター回路図
電源フィルター
電源フィルター

簡単なケースに入れてみました。

  • サイズ:75mm(W)×70mm(D)×30mm(H)
  • 重量:100g
昇圧コンバーター(完成品)

これでしたら、移動運用にも楽に持って行けますね。
FT-817 等の無線機は電圧が低くなるとパワーが出なくなるので、たいへん重宝します。
実際に使用したところ、ノイズも無く快適に運用できました。

13.8V 昇圧コンバーターの回路図はこちらです(PDF)

2004.06.15更新