インバータ


11/6
CDIを作るのに まず安定して13.5Vから350V発生できるインバータを作ることにしました。
回路は自励式の非安定マルチバイブレータで発振させてトランスをドライブして昇圧することを
考えていましたが高周波発振させるには定数を上手く決めないと発振しなかったりと不安です。
発振回路は他励式にして別に考えて発振した信号でトランスをドライブする回路を考えます。

トランス用に先週発注しておいたコアとボビンが届きました。トランスは2種類作る予定です。
5cm角の大きさは 実際手にとると結構大きいです。

トランスの巻線数と線の太さを計算します。
1次電圧に対する巻線数は下記の計算で求めます。
N = E x 108/((2π/√2) x A x Bo x fo)
( N:巻線数 E:電圧[V] A:コイルを巻く部分の断面積[cm2] Bo:磁束密度[ガウス} fo:周波数[Hz] )
コアは今回 TDK EI 50とPQ 40を準備しました。
EI 50で磁束密度と周波数に余裕を持たせて計算すると
1次側(13.5V)の巻線数は
N= 13.5 x 108/((2π/√2) x 2.3 x 1500 x 3000)
N=29.4
2次側(400V)の巻線数は
N=869.9
となりました。
少し磁束密度や周波数を変えて計算すると およそ 26回:770回になります。
ボビンの巻線面積は170mm2ですので 線の太さを変えて計算すると
ボビンの端から端まで巻いた状態を1段として数えた時
0.8mm線 1段 : 0.4mm線 15段
で作れば良さそうです。一次巻線を2回路用意しても ボビンにはまだ余裕がある結果です。
銅線抵抗と仕上がり線径は資料が手元にないので分かりませんが作ってみてまずいようで
あれば作り直します。

これを周波数200kHzで計算すると5回:145回となりEI16のサイズ(2cm角以内)でも
作れる計算になりますが実際にはコアロスも考える必要が出てきますし私の場合は
巻いてみて測定してカットアンドトライしないと分かりません。
たぶんメーカー製のインバータの動作周波数が高いのは小型化する為なのでしょう。

11/8
さて巻線を発注して 残るは絶縁の為に巻く紙とニスを準備します。
紙は薄くて丈夫な物ならば良さそうです。ニスは高周波ワニスかシェラックニスを使えば
良いようですが シェラックニスについては同じ物とは思えないくらい色々な評価がある
ようです。

乾燥に半年はかかる<->速乾で数分で重ね塗り出来る。(乾く早さは濃度と添加物に依存する。)
溶剤に弱い<->熱を加えるとアルコールにも溶けなくなる。(加熱の程度が不明でした。)

原料が自然の物なので品質が一定していないのか、溶かすアルコールの質
によるのか、合成の物もあるので混同されているのか原因は良くわかりません。

高周波ワニスはポリフェニル系樹脂、シェラックニスは天然ポリエステル系樹脂、発泡スチロ
ールを溶かして使っている方もいるようなので高絶縁の樹脂溶剤であれば良いかと思います。
今回は水を嫌う電子部品にアルコール溶剤は避けた方が良いと考えて高周波ワニスを使う
ことにします。高周波ワニスだと適量が手軽に手に入ります。

家具などにはシェラックニスのメリットが見直されているようですし ある程度の量を
使うのであれば値段も割安になるので大きいトランスには使っても良いかと思います。

11/10
一昨日からネットワーク接続が出来なくて困っていますが ワイヤーが届いただけで進展は
ありません。土曜に高周波ワニスを買ってから巻き始めます。
発振とドライブ回路はこんなかんじで考えています。発振部のR2,C1は実際に回路を組んで
から決めます。

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