正負電源（+-電源）

現在ある電気回路を組んでいます．回路自体は秋葉原で購入したキット製品で，それ自体は問題ありません．
ところが，これに要する電源が+-5Vの正負電源（OPアンプ等を使用しているため）となっています．

トランス（2次：0V～12V・中間タップ無し)を購入し，整流回路として両波倍電圧回路を組み，一応+5V*GND*-5Vを出力させることができました．
ところが，実際に別途製作した回路に接続すると，期待される動作をしませんでした．
作動させる側の回路に問題があると考え，直流安定化電源（市販品）を2台用いて，片方の＋極を基準点とした正負電圧を作り，電源を投入したところ問題なく動作することを確認しました．

したがって，整流回路側に問題があることは明らかなのですが，原因がわかりません．

動作対象の回路が必要とする電流は100ｍVで，トランスは0.5A定格です．接続したときに電圧が降下してしまっているような気もするのですが，これも確証はありません．

そもそも中間タップなしのトランスで正負電源を作り出すのは無理があるのでしょうか？
ご教授お願いします．

No.5 ベストアンサー 回答者： Teleskope 回答日時： 2005/06/12 20:14

　

　
>>　トランスAC12V、負荷5V/100mA <<

　この状態では、起動しても No2 にあるように 三端子レギュレータを放熱してやらないと内部の温度保護機能が働いて 電圧がまともに出なかった可能性が大きいです。出力電圧が変に下がって不安定に変動します。例えば音響アンプだと 音量ボリュームをせわしなく動かしてるような音になります。

　三端子レギュレータの技術情報です。
http://www.necel.com/ja/faq/f_pw3.html
　とてもとても古いICでして、トラブルシュートの Q1～Q4 に FAQ 形式で書かれてあるように No.3 の現象は基本知識（このICの短所）として古くから知られてます。±電源のほかに +5V と +12V などでも起きます。　ここに書かれてるほかにも保護が必要な場合がありまして、それら全てに対策すると周りがにぎやかになります。



>>　そもそも中間タップなしのトランスで正負電源を作り出すのは無理があるのでしょうか？ <<

　　┌─┬-|>─┬── ＋電位
　　｜　 │ 　 　 ｜
　　巻　 ｜　　　 Ｃ
　　線　 ｜ 　 　　|
　　└─-)-──┼── 共通電位
　　　　　｜ 　 　 ｜
　　　　　｜　　　 Ｃ
　　　　　｜ 　 　 ｜
　　　　　└-<|─┴── －電位

　これは古くから使われてる倍電圧整流回路そのものでして、回路的には単純な半波整流が２回路。回路の方はぜんぜん無理してません。リップルはCの大きさで対処できます。　で、

　　　　トランス鉄芯中の
　　　　　　　磁束
　　　　　　　　|　　　　　 ＿＿＿
　　　　　　　　|　　　　／
　　　　　　　　|　　 ／
　　　　　　　　|　／
　　────|───── 巻線電流（起磁力）
　　　　　　／ |
　　　　 ／　　|
　 ＿／　　　 |
　　　　　　　　|

　トランスの容量っぱいに使えるのは 正負等しい負荷のときです。単波整流は図の片側しか導通しないので、一方の電流が小さくても余力を反対側が使えません。
　ゆえに、0.5Aのトランスでこの回路を作って、＋電源しか使わなくとも 0.25Aまでしか使えないです。御質問の負荷電流が 0.1A だから この事は問題なしですね。
　もし再挑戦するのなら出力にダイオードです。さらに短絡保護をしたかったら整流ダイオードに直列に20Ω程度の抵抗を。（1ワット程度、可能ならセメント抵抗。）　整流ピーク電流が押さえられて電源汚しノイズが減ります。さらに同時に三端子レギュレータの発熱が分担されます。
　
　

参考URL：http://www.necel.com/ja/faq/f_pw3.html

この回答へのお礼

とても勉強になり，参考になりました．ありがとうございました．
回路の方は無事に完成しました．

お礼日時：2005/06/15 10:28

No.4 回答者： mtld 回答日時： 2005/06/12 18:32

中間タップ無し12Vトランスから倍電圧回路にする必要はありませんね？ピーク値で24V×1,4＝33,6Vとなります　かえって電流が小さくなります　電圧が倍ですから電流は約半分となり余裕がありません

ｎo2の方が言われますように半波整流で良いのです　これで0,25Aづつ取れます　叉は両方合わせて0.5Aです　
この場合　ピーク値で12V×1,4＝16,8V　これから5Vを取るのです　負側は整流器＆コンデンサの向きを反対にして同じように取れます　これで＋16,8V　－16,8V　が取れ正用レギュレータ負用レギュレータを使い＋－5V取れます

半波整流ですからリップルが大きくなりますのでコンデンサは大きい必要があります

No.3 回答者： LCR707 回答日時： 2005/06/12 10:34

　両波倍電圧回路で、正負電源を作ったということですが、私も昔これで見事に失敗しました。

　
　整流・平滑したあと、7805,7905などの３端子レギュレータで安定化していると思いますが、負荷をつなぐと、これが起動不良を起こします。なぜかと言うと、両波倍電圧回路は、２つの半波整流回路で正と負の電源を作っているため、トランスの１次側スイッチを入れたあと、正と負の電圧の立ち上がり時間に、１０ｍＳ（または８ｍＳほど）の差が生じます。今、正側の電圧が先に立ち上がったとすると、7805が５Ｖの電圧を出力しますが、これが負荷を通して7905の出力を０Ｖよりもプラス側に引っ張ります。この不適切な電流により、その後7905の入力に負電圧が加わっても正常に起動しなくなります。逆に負側が先に立ち上がっても同様です。

　これを防止するには、３端子レギュレータの出力とＧＮＤの間にダイオードを入れ、上記の電流を逃がしてやります。私の経験では普通の整流用ダイオードでも効果がありましたが、入手可能であれば順方向電圧降下の小さいショットキーダイオードのほうが良いと思います。

No.2 回答者： noname#24350 回答日時： 2005/06/12 08:49

> そもそも中間タップなしのトランスで正負電源を作り出すのは無理があるのでしょうか？

　出来ないことはありません。トランスの片側を共通のアースとして、半波の正と負の整流回路を二つ組めば、正と負の電源を作る事が可能です。
　しかしこのトランスでは、電圧が無負荷でプラス又はマイナスの16V以上となってプラス又はマイナスの5Vにするには損失が大きくなります。100mA程度の電流なら小さい放熱板を付ければ実現は可能でしょう。容量の十分なコンデンサ2個で平滑して3端子レギュレータ2個で安定化すれば使えると思います。
　もしかして秋月の広帯域精密波形オシレータキットではありませんか。私もこれを作ろうとしていますが、私は5V0.55AのスイッチングACアダプタ1個250円のを2個買いました。これも秋月です。

No.1 回答者： sego 回答日時： 2005/06/12 01:44

トランス整流でディアルトラッキング電源を作成するばあい。

中間タップが無いとできません。それはＧＮＤに対して両方＋方向に電流が流れるためです。
マイナス側は逆極性になります。

１２Ｖ・０Ｖ・１２Ｖをダイオード整流・コンデンサーで平滑して＋側を７８０５、－側を７９０５の三端子レギュレータで安定化してください。