自作チャージポンプ正負両電源

はじめに

どうも、かまりです。

今回はオペアンプ用の正負両電源を作りました。そもそも発端はオペアンプを触ろうと思ったんですが、負電源が必要だって知らなくてどうにか調達しなきゃとおもって作りました。最初僕も思ったんですけど、オペアンプの正負両電源って分圧でよさそうですけど、あんまり精度が良くないらしいので作る必要はあるらしいんですよね。あと今回負電源はチャージポンプで組んだんですけど、負電源専用ICとかもあるらしいっすけどよう知らんです。

仕組み

タイトルの通りチャージポンプというスイッチトキャパシタを応用した回路で負電源を取りました。チャージポンプの仕組みはキャパシタに電気をためて逆向きに配置すると回路全体の電圧増えるよね～みたいなことをスイッチングで高速に切り替えて昇圧または電圧を反転させたりするみたいな感じです。多分調べるといろいろ出てくる。

実装

スイッチング部

これは普通にne555でそのままスイッチングしてます。±9Vが欲しかっただけなのでスイッチング素子はさまなくていいかなとおもってそうしたんですが、やっぱり発熱はそこそこあるので(40度くらい)、MOS-FETとかつかったほうがよかったんじゃないかと思います。あとne555は18Vまでしか使えないのでさらに大きい電圧にしたい人とかはなおスイッチング素子使ったほうが良かったと思います。

周波数については68kHzくらいだった気がします。図だとみにくいですが、1kΩ抵抗、10kΩ抵抗、0.001uFセラミックコンデンサをne555に配線してます。

チャージポンプ

ネットに転がってる画像の通りに適当に作ったら割とうまくいったので作ってみようかなと思った人は適当に作ればいいと思います。

コンデンサの容量はLTSpiceでいろいろ試したんですけどぶっちゃけ何でもよかったです。耐電圧を考えてそこら辺に転がってた33uF50Vつかってやってみたんですけどまあ割と良かったです。ここはナンでも行ける。

三端子レギュレータ

上の図ではわからないと思うんですけど出力部には三端子レギュレータを使いました。あとで入力15Vでやってみたんですけどほとんど発熱なかったです。あと自作放熱板を見ろやぁぁ！！

あとぼく電源回路は初めてで三端子レギュレータも同様に使うのは初めてだったんですけど、正電源用の78xxと負電源用の79xxって完全に対称なピン配置っぽい面して全く対称性ないんですね。これ気を付けてください。テストに出ます。

三端子レギュレータにつなぐコンデンサの向きも同様に気を付けてください。

おわりに

これでやっとオペアンプの回路が制作できます。これからはオペアンプでいろんな回路組んでいきたいです。

また、電子工作初心者でアナログ回路について間違ってること書いてるかもしれないので何かあればコメントとかTwitterのDMとかで指摘していただけるとありがたいです。では～