テスラバッテリースイッチ改良３のテスト

トランス2次側の電圧波形

 出力トランスが変わったので、その出力がどのような電圧波形となり、スイッチ周波数が変わるとどのように変化するのかをオシロスコープで確認した。

負荷は6W電球

LEDの数字は、電球にかかる電圧と流れている電流。

この画像は、切り替え周波数500Hz時のトランス出力（トランジスタのベース・エミッタ間電圧）で、改良前よりも波形の電圧は大きくなった。これでトランジスタのONもより確実になるだろう。

しかし周波数が低いため、矩形波として伝達されずにS字カーブを描いてグランドレベルに戻ってしまっている。トランスでは低周波のパルス伝送をすることはきびしい。

この傾向は、50Hzなどではとても顕著となり、ON期間は40％以下となってしまう。

矩形波として伝送されるには、すくなくとも5kHz以上必要だった。

周波数を50Hz～20kHzまで何点か測定したが、出力は500Hz～1000Hz付近で最大となり、それ以外は下がっていく。

周波数が高くなるにつれて、今度はトランジスタの立上り時間が影響して、ON期間が短くなるようだ。また、浮遊容量等により、ON直後に波形が乱れるようになる。こういったことが要因となり、周波数が高くなっても出力が低下しているのだと思う。

出力電流波形

次に電流波形を見てみる。

スイッチするタイミングでスパイク波が生じる。このスパイク波が超効率にかかわっているのではないだろうかと疑っているのだが、実体がよくわかってない。

そのスパイク波は、一定ではなく、小さいときもあれば、突然大きくなるときもある。

時間のレンジを5ms/Divにして、トリガーを大きめにしたときに、スパイク波が周期的に大きな波を打つように出ていることが分かった。だんだん成長して大きくなって消滅するようだ。

しかし、この波は何を起因としているものなのだろうか？

改造後の考察

結論として、今回トランスを交換する改造を行ったが、出力には大きな差はみられなかった。

出力電流を制限しているものとして、トランジスタのONが不十分なのではないかと疑っていたが、そうではなかったようである。

となると、出力ライン上に載せてある大容量のコンデンサ（平滑用コンデンサではない）だろうか？

次は、もう少しコンデンサ容量を増やしてみた場合にどうなるのか確認してみることにする。