テスター精度確認用DC500V電源制御回路案

DC500Vを作る元となる高電圧発生回路は置いて
おいて、制御系を考えてみます。

まず、普通の可変電圧電源回路。
オペアンプの電源と主電源の電圧が同じ。

オペアンプの出力にNPNトランジスタをくっつけて
電流を増やします。
最大出力電圧はオペアンプのHレベル出力電圧に
依存します。
だから、LM358などの出力電圧が電源電圧まで
上がらないものは不適格。
R-to-R入出力のものを選びましょう。

「CVCC」電源ならこんな構成でしょうか。

NPN Trのベース電流をR3で供給。
それをオペアンプで引っ張ることで電流を減らして
出力電圧を下げるという仕組みです。

さて、オペアンプ電源と主電源(高圧側)を分離したいとき
はどうすれば・・・
オーディオ・パワーアンプだと「正負」の駆動を考えなければ
なりませんが、正電圧電源だとプラス側の電圧可変を考えればOK。
　　※短絡保護や発振対策など、あれこれ
　　　ありますよ。

ブースターにNPN Trを使うとすると、こんな感じでしょう。

オペアンプの出力を、直接、高電圧の回路につなぐ
ことはできません。
なにかの緩衝部材が必要です。
この場合はTR1。
オペアンプをオープンコレクタにした、という
感じでしょうか。

エミッタ接地のTR1が途中に入りますんで、
オペアンプ入力の正負がひっくり返ります。
また、出力電圧を下げると、R3の両端に高電圧が
かかります。

この回路の心配点が、TR1がオフしたら、TR2は
フル電圧を出そうとしちゃうこと。
電源投入時や電源断時の挙動を考えなければ
なりません。

この出力段NPN回路では、前段のTR1をこんなつなぎに
する回路も見かけます。

エミッタ接地より、ゲインが下がるので安定する
かも。

もう一つが出力段をPNP Trにする方法。

　　※ダーリントン接続ではありません

この場合、オペアンプがオフしたらTR1もTR2もオフ。
抵抗駆動の出力NPN構成より心配は減ります。

しかし、コレクタ接地のTrが2段となってゲインが
上がります。　　・・・発振するかもです。

その対策(ゲインを下げる)にこんな手法が本に載ってます。

TR2のコレクタ電圧が上がったら、TR1のエミッタ電圧を
上げてTR2のベース電流を減らすことでゲインが下がります。
どのくらい効かすかはR3とR4の比率。

出力段NPNの場合もこんな方法が。
 
出力端子電圧が上がったら、TR1のベース電流を
増やしてTR1のコレクタ電流も増やします。
するとTR2のベース電流が減って出力電圧が
下がるという仕掛け。

・玉村俊雄著 「OPアンプIC活用ノウハウ」
　　では、この負帰還を「マイナーループ」と
　　呼んでいます。

　　　※持っているの、1983年の初版でした。

この本↑とこの本↓
稲葉保著 精選アナログ実用回路集
は、アナログ回路の設計製作では手放せません。


※最大出力電圧DC500Vくらいで、テスターの精度確認に
　使えるような電源回路。
　なにか良いのがあれば、ご教示ください。

　出力電流は、テスターを駆動できればOK。
　2kΩ/Vあたりのメータ感度だと0.5ｍＡ。
　2mAもあればOKかと。
　それでも、500Vなら1Wの電力に。

　出力電圧を読むのではなく、指令電圧に対して
　追従して欲しい。
　10Vステップくらい。
　ロータリーエンコーダをぐるぐる回して
　出力電圧を設定するという操作。

　高耐圧デバイス、バイポーラ・トランジスタより
　MOS FETから選ぶほうが良いかもしれません。