CMOS-IC 74HCU04で昇圧回路
UPDATE 2005/8/27
■はじめに

CMOSLSIの中では普通に昇圧回路が使われているそうなので、
実際動かしてみたくなり、それっぽい回路で実験してみることにしました。
今回の目標は入力電圧よりわずかな電圧でも昇圧出来ればオッケーということにします。
なお、この回路を実際に製品に使ったら火を噴いたこの野郎とかそのような苦情は一切受け付けません。
まずは、回路シミュレータSIMetrixで実験です。
74HCU04の耐圧はそれほど高くないので、昇圧された側にHCU04が存在しないような回路構造を考えて、その昇圧された側のスイッチ切り替えには、
MOSFET 2SK1132とそのコンプリの2SJ165を用います。
困ったことにモデルがないので、回路の形式の確認だけにとどめて
実測で性能を確認することにしました。 (これがすべての間違いの始まりのような…)
あ、よく考えるとこの段階で74HCU04で昇圧というのは微妙に嘘ですね(^^;

■回路

見ての通り簡単なスイッチトキャパシタ回路です。
PMOSFETは4000シリーズ用のモデルだそうで、LとかWとかASとかADとかそこら辺は一切気にしてません。
あと、制御クロック周りで、順相と逆相でショートする時間とか気になりますが、まあそこら辺はないという仮定の下進みます。

■シミュレーション結果

トランジェントシミュレーションにて動作確認。8V近くまで上げられてますね。
FFTでDC成分を確認すると5.8Vということで、まあそこら辺は気にせず、一部でも電圧が上がればいいや、という いい加減なスタンスで次に進みます。

■ブレッドボードにて組み立て&測定

回路定数とか一切気にせずそこら辺に転がっていた部品で一気に組み立てました。
チャージ用のキャパシタは47000pFだったかな?


平均出力電圧5.7V(だった思う),マックス電圧7.1Vくらいということで、とりあえず動いたようです。
実は今回使ったMOSFETのON抵抗は50オームもあるそうなので、低抵抗化でより高い電圧を得ることが出来るものと思われます。

■まとめ
とりあえずわずかな電圧でも昇圧出来る回路をシミュレーションと実測で確認しました。
今後の予定としては次の回路を実測で試すことでしょうか。あとMOSFETの低抵抗化ですかね。

ほとんど8V近くを取り出すことが出来るようです。まあ、先ほどの結果を考えると、 7V位にしか成らなさそうですけど。
おしまい
実験&書き手 霧沢 潤(ccho-fx@erex[スパム避け].sakura.ne.jp)