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#21.プリコックFET

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今回は毎回適当に作っていたFETですが、 最近マイコンやタイマーを使わずにプリコックさせるのが流行っているようなので真面目に設計してみます。 真面目といっても一般的な文系の独学なので間違っているかもしれません。 どの程度確かかは内容見て判断するか実際に評価してください。 作るのはこんなのです。 ■材料 ・FET( IRFB3813 ) ・1/6W抵抗( 12Ω、1k ) ・積層セラミックコンデンサ( 1uF50V ) ・ダイオード( 1S4 等30V1A以上) ・半固定抵抗( 5kΩ ) なんでこの値かは後で説明します。 3813に関しては入手性の都合です。 もっと効率良くしたり小型化する場合には マルツ≒DigiKey で探してください。 ■動作 CN2(トリガー)がONになるとD1とR1を通ってC1とQ1の入力が充電され、 Q1のD-SがONになりCN3に接続されたモーターが回転します。 トリガーから指を離すかカットオフされると、 C1とQ1の入力に充電された電気の放電が始まります。 VR1とR2を通ってバッテリーのマイナス側に放電されます。 OFF→ONの際にはD1を通れるのでVR1を無視して急速に充電され、 ON→OFFの際にはD1を通れない(逆接)のでVR1を通ってゆっくり放電されます。 ■設計 回路はこんな感じです。 まずON(充電)時の条件を考えていきます。 今回はLiPo2セル(8.4V)での動作を前提として下記のように定義します。 ・電源電圧(VDD、≒Vgs):8.4V ・ゲート容量:75nC 電源電圧はバッテリーの電圧です。 ゲートにはこれとほぼ等しい電圧が印加されるので、 VDDとVgsはほぼ8.4Vとして計算します。 ゲート容量(充電しなければならない容量)はFETのデータシートから割り出します。 自分が使用したい条件でメーカーが測定していることはまずないので適当に導き出します。 今回はVgs=15V、24Vのグラフだったのでその延長で大体75nCとしています。 試験問題ではないので大体で大丈夫です。 先ず任意の時間で75nCが充電される電流の大きさを求めます。 今回は100ns(0.0001ms)で考えます。 75