高圧DC-DCコンバータ自作

nixie / vacuum tube amplifier DC-DC high voltage boost (step up) converter power supply


全般的な組み上げ時の注意

・電源はインダクタに最短で接続しFETも直近に配置しループが出来ないようにする。

・電圧比較抵抗類/バスコン/ケミコンはIC側にまとめノイズが乗らないようにする。

・高圧出力検出ラインはインダクタの近接はノイズが乗り不安定となるので、物理的に離す。

・特に蛇の目基板で組み上げる場合、発振周波数が高いほどグランド強化が必要と思われる。

データーシートより

・大電流の流れるラインは太く、短くし、ループ面積を最小限に。

・GNDラインは、パワー系と信号系を分離した上で1点アースをとるのが望ましい。

・電圧検出のフィードバックラインは、できるだけインダクタンスから離す。インピーダンスが

 高いため、インダクタンスからの漏れ磁束でノイズの影響を避けるように配線。

(2019.02.23)



MC34063/NJM2360  昇圧型高圧DC-DCコンバータ自作 

12V to 160-220V

nixie tube power supply

NJM2360 + 太陽誘電220μ(LHL13NB221K)

160V-220V連続可変

 

アンプに使用の場合、可聴周波数にノイズが混入すること有り。*audible noise

NJM2374がピンコンパチでPWMコントロールなので、張替えを推奨。

 

ニキシー管電源としては良好。

 

 

 

太陽誘電ラジアルインダクタが今のところ一番効率が良いのですが電流容量的に200V50mAが限界となります。

 

発振周波数  1000p:30KHz  680p:40KHz

 

MC34063/NJM2360 12Vto160-220V 回路図

nixie tube power supply schematic MC34063/NJM2360 12Vto160-220V 回路図
nixie tube power supply schematic MC34063/NJM2360 12Vto160-220V 回路図

部品候補ニキシー管用

ダイオード:1JU41(600V1A) or 高耐圧ファーストリカバリーダイオード

FET:TK10A60D(RDS 0.58Ω) or TK6Q60W(600V5.4A RDS0.68Ω) or N-ch高耐圧

インダクタ:LHL13NB221K or SMD220μNR10050T221M

 

計算上の分圧抵抗 REF 1.25V

680k - 2k VR - 3.3k  160-260V

470k - 5k VR - 2.7k  80-220V

-----------------------------------------------------------------------------------------

 

IN-9 電源用に 入力12.1V 出力126V 10mA で使用。

発振周波数を変えてみました。

  1000p 30KHz > 238mA 変換効率43%

  470p 55KHz > 153mA 変換効率68%

  330p 75KHz > 140mA 変換効率74%

発振周波数を高くしたほうが効率が上がる傾向となる事が確認出来ました。

(2017.07.29)



UC3843N 小型真空管アンプ用DC-DCコンバータ自作 12Vto180-250V

vacuum tube small amplifier power supply 

*回路見直し検討中(2019.02)  

vacuum tube amplifier DC-DC step up power supply schematic
vacuum tube amplifier DC-DC step up power supply schematic

 

UC3843N

小型真空管アンプB電源用

DC-DCコンバータ回路図

 

外付け部品の多いICですが基板小型化のため、なるべく少ない部品で構成。

 

スイッチング周波数100KHz (MAX500KHz) 

PWMコントロール

 

 

 

 

 

太陽誘電220μ使用時(LHL13NB221K)

入力12V 296mA 出力200V13.5mA 効率:76%

入力12V 501mA  出力180V 25mA 変換効率:74%

 

オーディオアンプ使用の場合、スイッチング周波数に変化の無いPWMコントロール系のICの方が可聴周波数ノイズから逃れられる点でおすすめです。

 

FET部品候補:TK10A60D RDS 0.58Ω・IRF740 RDS 0.55Ω

ダイオード:1JU41(600V1Aファーストリカバリー)

 

UC3843Nの4番ピンの15kと0.001で発振周波数を決めておりますので、

0.001で100KHz

0.001をパラにしますと(0.002)70KHz程となります。

0.0033で50KHz、これ以上下げると可聴周波数となってしまいます。

 

現在、回路図見直しテスト中。

 

暫定回路図 Ver2.0

 

 

入力12.43V  出力200V 45mA 電球負荷

 

ラジアルタイプインダクタ

太陽誘電LHL13NB**シリーズ使用

 

放熱器の発熱は無し

 

 

 

 

  発振周波数 入力電圧 入力電流 出力電圧 出力電流 変換効率
220uH 70KHz 12.43V 1.01A 200.0V 45mA 71%
100uH 70KHz 12.43V 0.99A 200.0V 45mA 73%
220uH 50KHz 12.43V 1.26A 200.0V 45mA 57%
             

・UC3843-1pin 0.1uF外すと効率低下、0.1uFでも0.01uFでも変わりなし。100K微差低下。

              2pin - GND に0.1追加 > 効率低下

(2019.02.14)



NJM2374AD 小型真空管アンプ用DC-DCコンバータ自作 12Vto160-220V

vacuum tube small amplifier boost up DC-DC power supply   

 

NJM2374AD 小型真空管アンプ用DC-DCコンバータ回路図 12Vto160-220V vacuum tube small amplifier boost up DC-DC power supply schematic
NJM2374AD 小型真空管アンプ用DC-DCコンバータ回路図 12Vto160-220V vacuum tube small amplifier boost up DC-DC power supply schematic

NJM2374AD PWMコントロールIC使用のDC-DCコンバータとなります。

 

NJM2360/MC34063とコンパチピンですので、可聴周波数ノイズでお困りの場合は張り替えて発振周波数を可聴周波数以上にすることにより逃れることができます。

 

5番ピンが基準電圧1.25Vとの比較入力となりますので、分圧抵抗を変更することにより任意の電圧範囲で出力が可能となります。

 

 

 

FET部品候補:TK10A60D (RDS 0.58Ω)・TK20A60U (RDS 0.165Ω)・IRF740 (RDS 0.55Ω)

ダイオード:1JU41(600V1Aファーストリカバリー)

 

小型ギターアンプ用に組んでみました。

subminiature tube guitar amp

 

発振周波数を欲張らず50KHz程としたせいも有るかもしれませんが引き回しもあまり気にせず組めましたので、蛇の目で組み上げるならばUC3843Nより組みやすく感じました。

 

インダクターはスペースの関係で120μHを使用しております。

(RCH-875 121k 0.5A(SUMIDA))

小型のギターアンプに接続して負荷テストを行いました。

 

入力12.4V 395mA 出力162V 21mAで変換効率70%程となりました。

 

なお、NJM2374はJRCのICなのですが入手性から購入先はebay経由で中国からとなります。

 

(2017.01.13)

 

NJM2374発振周波数

 

470p : 50KHz

390p : 60KHz

330p : 70KHz



気になるデバイス


NJW4131 300KHz~1MHz PWM

 

  (2016.02)


MAX668 100KHz-500KHz PWM

 

外付け部品少なくFET直ドライブ可能、デバイスはちょっと高め。

(2016.04.20)


NJM2374  100Hz-100KHz PWM

 

NJM2360.MC34063とピン配がコンパチなので、ニキシー昇圧基板等の張替えでPWMコントロールすることにより可聴周波数ノイズから逃げられるのではないか?

(2016.04.25)

MC34063使用基板で張り替えてみました。(MC34063基板改造

可聴周波数ノイズ無く、良好な結果でした。

(2016.05.24)




気になる回路

 

ANALOG DEVICES アプリケーションノートのこの回路が気になります。

 (2017.06.10)

 

XL6009基板でドライブしてみました。