電源入門スイッチングレギュレータの製作例

ロボット競技のお手伝いした時に製作したDC−DCコンバータを紹介します。電池から昇圧型コンバータを使って+16Vを得、その後段の降圧型コンバータで+5Vを得ています。

使用しているICはTIのMC33063で、降圧用にも昇圧用にも使える便利な石です。しかし、内蔵されているスイチング素子はバイポーラで外部のダイオードは同期制御していません。スイッチング周波数は100KHzと現在の水準から見ると低めです。電源としての性能はそこそこでした。

記憶がはっきりしていないのですが、DIP8ピンのパッッケージがあって作りやすいことと動作電圧範囲が広いこと、入手性がよく安価なことが採用の決め手になったと思います。

昇圧回路

降圧回路

入力を10Vとし、+5V電源に負荷をかけた時の電圧変動と両電源トータルの効率をプロットしたのが下図になります。トータルの効率は60%台になっていますが、+16V電源、+5V電源それぞれの効率は80%台です。電圧変動は、ロボット用なのでこれで十分だと思います。

電圧変動

負荷電流を100mAとし、入力電圧に対する出力電圧の変動をプロットしたのが下図です。電池駆動なので電圧低下に対してどこまで耐えられるかを試験しました。+5Vは+16Vの後に配置されているので、データとしては意味がありません。入力電圧が2.6Vでもちゃんと動作するのには驚きました。

最低動作電圧