スーパーLEDズームライトの改造(1AA化) 2:7733Aのコンデンサの最適値

    HT7750A関連
    12 /11 2014
    HT77xxAシリーズのコンデンサは入力47uF、出力22uFが標準なのだがこれでいいのか確認した。 何を心配しているのかというと電源が1.5Vと低いので十分な電圧と電流が得られないのではないかということ。
    そこで、せめて充分なコンデサを付けて元気に働いてもらおうということ。 パワーLEDを繋ぐ前に電子負荷でHT7733A自体の特性をコンデンサの容量を変えて探ってみた。
    Super_LED_Zoom_Light_003.png
    部品はこれまで使ってきたのと同じ
    C セラコン
    L AL0510-470K マイクロインダクタ 47uH 0.55Ω 1.4A φ5 アキシャルリード
    SBD SS2040FL 40V 2A SMD 選定理由はここ
    電源とPower LEDの部分は自作の可変電源電子負荷である。

    この標準の入出力コンデンサ容量で入力電圧1.5V時に出力電流を増やした時の特性を採ってみたのだが案の定残念な結果だった。 グラフ黄色。
     最大出力電圧の確認もするため入力電圧は1.5Vで行った。
    出力電圧が急速に下がるのである。 安全なのはいいのだがイマイチである。
    そこで色々とコンデンサを組み合わせて測る羽目になってしまった。
    以下で100uF 100uFとか100+100というのは入力コンデンサ、出力コンデンサの順です。
    Super_LED_Zoom_Light_010.png Super_LED_Zoom_Light_011.png
    Super_LED_Zoom_Light_012.png
    出力電圧
     100+100>100+47>47+47>100+22、47+22 の順で高い。
     出力コンデンサは47uF以上がよい。
     入力コンデンサを多くしても出力コンデンサが22uFでは効果無し。

    入力電流
     出力電圧が高いグループの電流が多いが、出力電圧が高いので当然。

    効率
     100+100が圧倒的によい。
     他は似たようなものだが標準の47+22 は75mA以下で一番悪い。

    安全性(LEDへ過電流が流れないこと)
     最悪でも145mA流した時に出力電圧が3.3V以下であること→全てOK
     3.2Vを維持できる出力電流が145mA以下であるとさらによい。→全てOK
     おまけ
      3.0Vを維持できる出力電流が155mA(0.47W)以下である→全てOK
      これにより恐らく1W、3Wの放熱器付きのパワーLEDを追加の
      放熱器無しに安全にドライブできるはず。

    結論
    前回述べた理由で7733AにパワーLEDを直結できそうなことが確認できた。
    入力コンデンサ100uF、出力コンデンサ100uFが良さそうである。
    次回はこれでLEDを繋いだ特性を採ってみる。

    試しにスーパーLEDズームライトのLEDを繋いだところ3.2V、100mA位で動いている。
    大丈夫だと分かっていても電源にLEDを直結するのは怖かった^^;

    それと、HT7750Aの定電流回路で出力電流に応じた出力コンデンサの容量の最適値があることが分かっていたが実はHT77xxA自体の特性であることが分かった。


    補足
    7733Aの名誉?のために書いておくが電源電圧1.5Vというのは低い。
    データシートではVIN=VOUT*0.6なので1.98Vないと性能を出せない。
    (今回の記事ではそれを利用している。)
    ニッケル水素充電池2本が丁度良いので電圧2.4Vで測ったのが下図。
    定格(200mA)オーバーの出力300mAまで測ってある。自己責任。リップル等は不明。
    Super_LED_Zoom_Light_013.png Super_LED_Zoom_Light_014.png
    標準の入力47uF、出力22uFだと3Vで275mA=825mW。
    1Wだと固体差によっては危なそうだが、3WのパワーLEDは直結できそうである。 (放熱器の追加は必要と思われる。)
    入力100uF、出力100uFも測ってあるがこちらは3.3Vの電源としてより安定しているし何より効率が10%程よい。
     マイクロインダクタを使っているが標準の47+22でも定格200mAで3.3V -5%の3.135V以上であり静的(DC)には問題はない。
     ただ、マイコンとか電流が変動するものを繋ぐなら最低47+47が安全だろう。

    これまで何度か述べているが、特性がうねっているのはHT77xxAがいくつかのスイッチングモードを切り替える為。(HT77xx 100mA品にモードを追加したのがHT77xxAという感じ。)

    なお、入力47uF、出力22uFで電源3Vにすると300mA時に3.22VなのでパワーLEDの直結は無理。

    続 く
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