デモ基板の第１段階終了

基板に続き、Digi-Keyからも部品が到着しました。
これである程度の実装が進められます。

まず、例の微細パターン部にコネクターを実装しました。
たぶんこれが一番面倒なので、他の部品が付いて無い内が実装しやすいので。

で、結果はこんな感じ。
影になっててハンダ部がよく見えないですけど、とりあえずＯＫ。
このコネクター、毛細管現象が強くて、フラックスがコネクター内に上がりまくり。
なので、引きハンダが綺麗に仕上がりません。
数ピンずつハンダ付けしていき、最後にフラックスで仕上げる感じでしょうか。


次の課題なんですが、今回の基板、
3.8Vの生成にDC/DCコンバーターを組んでいるんですね。
DC/DCコンバーターを基板上で組むのは初めてなのです。

私自身はローム様のご好意にてスイッチング電源回路設計を勉強させて頂いたものの、
実際に使う機会が全く無かったんですね。



自分でDC/DCコンバーターを組むメリットは、たぶん以下の２つ。
　　①任意の出力電圧を設定できる。
　　②大量生産時のコスト的優位。

しかしデメリットとして、設計不備による開発コスト上昇の可能性が上げられます。

私への依頼案件って、少数生産のものばかりなので、
DC/DCコンバーターを組むメリットが生きないんですね。
なので、３端子レギュレーターかDC/DCコンバーターのモジュールを使ってました。

しかしやはり実際に作ってみないことには勉強にならないので、
わざわざ今回の基板でDC/DCコンバーターを組むことにしたのです。

しかし初めてですから、動作状況をきちんと検証する必要があります。
ここがきちんと動かなければ、回路レベルから設計変更しなきゃならない可能性が。

というわけで、まずDC/DCコンバーター部のみを実装してみました。
それが以下の写真。

C6が実装されていませんが、これは念のために作っておいたパターン。
実際ここに電解コンデンサーを載せると、出力側電解コンデンサーの総容量上限を超え、
DC/DCコンバーターが発振してしまうので、実装されることはありません。
なお総容量上限は計算で算出されまして、今回のDC/DCコンバーターだと
約86μFが限界値なのです。

まずは無負荷にて火を入れてみました。
全く音がしません。
はい、いい具合ですね。
設計に不備があると、部品が鳴いて異音を出す場合があります。

テスターで出力電圧を見てみると約３．８Ｖ。
設計どおりです。

さてしかし、ここからが検証の本番です。

まず負荷を用意します。
MAX出力の１Aを流すためには、３．８Ωの抵抗が必要ですが、
さすがにそんな抵抗は持っていません。
仕方ないので４．７Ωで妥協することにしました。
これで出力電流は約０．８Ａになります。

この抵抗を繋いだ状態で出力リップルを見ます。

約２０ｍＶというところでしょうか。
この値ならば問題無いようですね。

次は負荷応答特性を見ます。
負荷電流を０とMAXでパルス状に変化させ、その際の電圧波形を見るわけですが、
私がそんな負荷試験器を持っているはずがありません。（笑）

ちょっと考えて、こんな冶具を組みました。

厳密にはFET部のＣ分により、余計なヒゲが出てくる可能性がありますが、
今回はとりあえず、これで簡易測定してみましょう。
ということで、これで測定した結果が以下。

上端にかすかに見えているのがパルスジェネレーターの出力。
中央の青い波形がDC/DCコンバーターの出力です。

ピーク電圧値が約250mV、回復時間が約300msというところでしょうか？
ICのマニュアルに載ってる参考値と比較すると、回復時間は半分くらいの模様。
ピーク電圧値は約１．５倍という感じ。
インダクターの値をもう少し増やしてもいいのかもしれませんね。

ともあれ、各特性を見る分には実用範囲のようです。
これでDC/DCコンバーター部もＧＯサインです。