DC-DCコンバータの評価・その1

当初3A5パラシングルアンプのフィラメント電源にDC-DCコンバータを使おうかと考えていた。結局残留ノイズに影響があるのでは?と考えて採用しなかった。

でも絶縁型のDC-DCコンバータを使えばフィラメント電源の供給にそれぞれ独立したものを用いる必要は無いし、電源が簡単になる。効率の良いDC-DCコンバータなら発熱量も減らせる。

欠点は前記したけどスイッチングノイズにより残留ノイズが多くなることで、対策してもなかなか減らすことができない。でも耳に聞こえなければいいんじゃね?


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秋月電子通商で3W級絶縁型DC-DCコンバータ(3.3V 700mA) MCWI03-12S033を1個だけ買ってきた。値段は1個800円だから評価用にたくさん購入するわけにはいかない。

データシートより必要と思われる項目を拾ってみた。入力電圧はDC12V(4.5V~18V OK)、出力電流は最大700mA、最小175mA。最小電流があるのは、175mAより少ないとたぶん3.3Vをキープできないのではないだろうか。

スイッチング周波数は350KHz(Typ.)、出力に含まれるリプル・ノイズは50~70mVp-p。出力にCRフィルタを入れてノイズを減らす。

効率は負荷最大で74%となっているが、実使用ではもっと低くなるはず。


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評価用の回路図を上記に示す。3A5はフィラメントを並列に接続して1.4V 0.22Aで使う。R1は3.3Vを1.4Vに落とす抵抗で、計算では8.6Ωとなった。手持ちの抵抗を組み合わせて4.7Ω+3.3Ω+0.68Ω//0.68Ω=8.34Ωとした。


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実験用バラック。出力電圧は1.43Vとなった。


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回路図に実測の電圧・電流を記入してみた。効率は206.3mA取り出して66.5%となった。最大700mAの効率74%に対して低めとなった。DC-DCの消費電力は0.35Wだった。


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リプル・ノイズを測定してみた。結果は1.4mV。十分低いがアンプに組み込んだ時のノイズ量がどれくらいになるのかはわからない。

スイッチング周波数はDC-DCにAMラジオを近づけたところ約740KHzでブーッという音が最大になった。2倍の高調波を拾っているとすると370KHzくらいだろうか。350KHzのスペックに対してすこし高め。

このスイッチングノイズはOPTを使っている真空管アンプではそのまますり抜けてしまい、ノイズが減らないようだ。

今回DC-DCの2次側消費電力は0.69W、効率66.5%で、1次側換算にて1.03Wとなる。電源トランスは6.3V0.5Aなので6.3*0.5=3.15Wとなり、容量的には問題無いことがわかる。

今回は3A5を1本だけで評価したが、2本並列にして使いたいと考えている。次回は2本にした場合にどうなるのか評価しようと思う。

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