整流ダイオード直後の平滑コンデンサーは絶対省略できないようです

お詫びと訂正

以前、僕の2010年9月24日金曜日のブログで

電圧メーター付きLM317可変定電圧電源の設計とリップル処理について

を書きましたがその中で、「リップルが完全に無くなりました」と書いていますが、

２日前から高周波増幅付短波ラジオを研究していて、電池を自前の電源に変えると

ノイズが酷いのでいろいろやったのですが全然ダメで困っていたのですが、

やっとノイズが止まりました。

結局、早い話、

電源の整流ダイオードがありますよね。その直後にひとつ大きい値のコンデンサを入れないと

ダメです。

僕はその記事を書いていたときはたまたまリップルノイズが止まったと書いていますが

そのように思ったこと自体にうそがあったわけではないのですが、

今の実験環境で、短波ラジオの受信テスト中、リップルノイズが

ブレッドボード上にコンデンサを追加してもどうしても止まらなかったので、今やっとひらめいて

整流ブリッジの直後に１００μF５０Vの電解コンデンサを入れてパッと止まりました。

ごめんネ

ＬＭ３１７の可変電圧電源なんですが、ブレッドボードだけでは、どうも落ち着いて使えないので

ケースに入れてみたいと思っていたのですが、結局かまぼこ板式バラック工法（汗）；にフロントパネル

をつけただけのものに仕上がっちゃいました。

このようなメーターの取り付け方法は、２通りありうると思います。

１．　パネルに丸い穴を開けて、メーターをすぽっと前面から差し込む方法

２．　パネルに長方形の穴を開けてメーターの、表示部だけをパネルの後ろからのぞかせる。

結局、２の方法をとったのですが、１の方法にしとけばよかったと後悔しています。

２の方法は、長方形をかなり正確に穴あけをしないと、大変ぶさいくになっちゃいます。

１の方法なら、丸い穴をかなり雑に開けても不細工に見えたりしません。

結局、四角の穴を開けるのに、ドリルで四角にくりぬいて、ヤスリでギザギザを磨いたのですが
なかなか真っ直ぐにならず、ヤスリがけを繰り返しているうちに四角の穴が大きくなってしまい
結果、不細工になってしまいました。

良い経験になりました。（笑）

メーターの右側のねじの穴については

愛嬌ということで．．．

ボリュームの下の穴は、パイロットランプ用のＬＥＤ窓ですが

まだ付けていません。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３端子レギュレーター周辺

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ブリッジダイオード周辺

　　　　　　　　　　　　　　　　　　電圧調整用のボリューム　と　電源スイッチ

電圧メーターと出力端子

トランスの出力は２３ボルト１アンペア

電圧メーター付きLM317可変定電圧電源の設計とリップル処理について

実用的な可変定電圧電源を実際に作ってみたくなりました。　　
ＬＭ３１７の保護のために
逆流防止用のダイオードをつけました。　また、発振防止用に０．１のセラミックコンデンサを
ＩＮ　ＯＵＴ　につけました。　リップル除去コンデンサ１０uFを　ＶＲに並列に繋ぎました。

　

とりあえずブレッドボードで

組んでみました。

４本足の部品はブリッジダイオードです。この部品の中にダイオードが４個入っていて

ブリッジ整流回路をやってくれているので、便利です。　「豆」のようなのが２個ありますが

０．１のセラミックです。　３本足のＬＭ３１７は　右足がＩＮ　真ん中がＯＵＴです　ＩＮとＯＵＴを

黒いダイオードがまたがっています。手前にある１０uFの電解コンデンサの両足から５Ｋの

ボリュームへ繋げるオレンジと白の配線が出ています

この状態で、出力電圧は最高　１４．５２Ｖまで　出ます。　　しかし、出力の　+　ＧＮＤ間に

２００uFの平滑コンデンサを入れたら　１８Ｖくらい出ます。

実験用に　定電圧電源がほしいので　ぜひケースに入れたきちんとしたものを一個作ろうと

思うのですが、出力をいちいちテスタで調べるのは面倒なので、

電圧計が欲しいのですが、　高価なので、　ジャンク屋でフルスケール１１０uAのメーターを

買ってきましたので、これを流用したいと思います。

ちょうどこのメーターの目盛りが　0　.5　1　1.5　2　2.5　3　となっているので

30Ｖ　で　フルスケール　振れるようにしたいと思います。

３０　V ÷　１１０uA = 272 Kオーム

このメーターに272 Kオーム抵抗を直列にかましてやればうまくいくはずです。

手元に　56Ｋ　と　２２０Ｋ　があったので　　直列２７６Ｋができます。

テスタと比べても　だいたい　ＯＫです。

もう少し精密にしたい場合は半固定抵抗器を使うのも良いと思いますが...。

さて、１０uF のコンデンサでリップルが改善されているとは言え、このままでは

まだ、かなりハム音が残っていて

ラジオやオーデイオなどには使えません。

オシロがないので、クリスタルイヤホンで耳で測っています。

そこで、出力端子　に平行に　４７０uFの電解コンデンサを入れました。

すると、ハム音は完全に消えました。

また、この４７０uFの電解コンデンサ

を入れると、最高電圧が　１８．４３Ｖまで上昇しました。

あとは、せっかく　電圧計が　ピークで３０Ｖなので、３０くらいまで出力できるように

トランスを変えるかどうか、迷っているところですが

小実験用に、１８Ｖまで出てればそれでいいのかもしれません。

大きなアンプだとどうせ３０Ｖでも足らないかもしれませんし

部品も全部大きなものに変えないと不安ですしね

お詫びと訂正（2010/10/10加筆）
（整流ダイオード直後にコンデンサー入れたほうがいいです）

LM317 の　足は　回路図でイメージするのとは　まったく違う配置になっているので

ちょっと戸惑います。　手描きで基本的な配線図を描いて見ました。

２．２Ｋを　５Ｋの可変ボリュームに差し替えると　昨日のものと同じになります。

この状態で　ＯＵＴ　の電圧をはかってみると　９.43ボルトありました。

入力　ＩＮ　電圧は　１６Ｖのトランスから　整流して　１３ボルトくらいです。

下の写真の青いコードはトランスの交流１６Ｖ出力から出ています。
ブリッジダイオードで整流後１３．１３Ｖに落ちています。

調整端子Ａｄｊ　－　Ｏｕｔ　端子　間には、　２４０オームの固定抵抗を入れていますが

この２４０オームの抵抗の両端の電圧をみると０．９２０ボルトでした。

計算上、この抵抗には　3.833ｍＡ流れていることがわかります。

また、　調整抵抗の　２．２Ｋ　の両端電圧は、８．５１ボルトありました。

この抵抗には　計算上　3.87ｍＡ　流れていることになります。

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ここから調整抵抗２．２Ｋを１．１Ｋに差し替えた場合の実験です

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出力電圧は、５.78Ｖ と下がりました。

２．２Ｋを１．１Ｋと調整抵抗を下げれば出力電圧が下がることがわかります。

２４０オーム両端電圧は1.028Ｖでした。

さっき0.920だったですね。ここの電圧はあまり大きな変化はないようですね。

計算上この２４０オームには４.283ｍＡ流れています。

さて調整抵抗１．１Ｋの両端電圧ですが４．７５Ｖでした。

計算上この抵抗を流れている電流は4.32ｍＡです。

LM317とボリュームで可変電圧電源を作る 基本

ブレッドボードでの実験用に乾電池を使っても良いのかもしれませんが

可変電圧の電源装置があったほうが良いかもしれないと思ってこのようなトランスを入手しました。

ジャンク屋さんで５００円で買ったのですが１６Ｖの出口と２３Ｖの出口があります。

基本回路図は　このようになります

ブレッドボードで実験してみました、ボリュームを調整すると、

好きな電圧がセットできます。

下の写真はボリュームを回して最低電圧にセットしたところ

１．１４４Ｖが出ています。

しかしボリュームの配線がこの写真は少しだけミスです。

本当は、ボリュームを時計方向に最大にした時に最大電圧が出るようにすべきだと思うのですが

この写真のは、　ボリュームを時計回りに回しきると、最低電圧になります。

上の写真のボリュームでいうと、ミノムシクリップの繋いである端子と真ん中の端子を繋いで

アースに落として、　　一番下の端子は　ＬＭ３１７の調整端子（向かって左）に繋ぐほうが

時計回りにまわせば、電圧が高くなる　という自然な感じになると思います。