テスラ４バッテリースイッチのトランジスタと全体回路の検討

 

前回は、MOSFETで実験したが、こんどはNPN型トランジスタで実験をしてみた。

オリジナルと思われる回路図では、2N3055という型番の金属ケースに入ったものが使われていたので、同じものの方が実験するには良いと思ったから。

負荷に車用の12V60Wランプ、負荷用の電源はバッテリー。パルス信号を与えてトランジスタでON/OFFさせ、ランプが点灯することを見た。

はじめにMOSFET用に考えた回路なのだが、これの最終段をトランジスタに置き換えただけ。

特に問題はなかったので、これで全体の回路を製作することにした。

パルス信号はPICで作り、トランジスタ2SC1815で5Vの信号を12Vにレベルアップしたあと3つに分岐する。この回路を左右２セットつくる。片側で3つのトランジスタ、両方合わせて６つのトランジスタでバッテリーの切り替えをすることとなる。

右側の3個がON中は、左側の3個はOFFになる。いったん全てOFFにしたあと、今度は右3個がOFF、左3個がONとなる。これの繰り返し。

バッテリーのNo.1とNo.2のセット、それからNo.3とNo.4のセット、この両セットの間で片方を充電モードにしたらもう一方を放電モードにする。それを交互に交代させていく。

バッテリーを切り替えた瞬間に大きなパルス電流が流れる。そのパルス電流をブリッジダイオードの手前にライン上に配置した1000uFのコンデンサで受け止める。パルスの電圧が高いほどコンデンサにたくさんの電荷が蓄えられる。この蓄えられた電荷をうまく負荷へ渡すことができればこのシステムは成功ということになると思う。

切り替えスピードはどれぐらいが最適なのか全く分からない。情報が少なすぎる。よって、PICで出力するパルスは周波数を100Hz～10kHzぐらいの間で変更できるようにする予定。実験で最適な切り替え周波数がいくらになるのか明らかにしていく必要がある。