電流制御回路
Current Regulator

回路の解説

定電流を流したい事がたまにあります。たとえば、発泡コア切断器の発熱線には定電流を流した他方が方がいいし、バイオメタルの実験なんかをするときにも定電流回路があると何かと便利です。以前にも作ったんですが、故障して機能しなくなってしまいました。自分で描いた回路図もどこに行ったかわからなくなっちゃったし、写真のようなごちゃごちゃ状態なので、修理する気が起こりません。こんなのは、修理するより新しく作ったほうが早いと言うので、新製する事にしました。

回路は下記のようで、トランジスタとオペアンプを使ったごく一般的な電流制御回路です。オペアンプとしては私のお気に入りLM10を使いました。これは200mVの電圧源とオペアンプが2個入っていて、このような用途にはうってつけのICです。私のジャンク箱に入っていた20年前のしろものです。

  • POT1で電流基準を設定。
  • S1で電流検出抵抗を切り替えて、電流レンジを変更します。約30mA、300mA、3Aのレンジになります。
  • 出力トランジスタQ1は適当なパワーNPNにできるだけ大きなヒートシンクを取り付けます。
  • R3はQ1のhFEを勘案して、適当に決めます。最大電流時オペアンプの出力５Vくらいかな？

ついでに前段として、秋月のスイッチングレギュレータキットを組み込んで電圧制御もできるようにしました。Q1がオーバーヒートしそうなときは入力電圧を下げて、Q1に楽をさせるつもりです。
Circuit Description

Some times I need constant current on a load. For example, to drive heat wire of styrene foam cutter or experiment of BioMetal. I made a current regulator years ago. However it was broken and I lost the circuit diagram I drew and the condition of the circuit is quite nasty. It would be easier to make new one rather than repair it.

New circuit is quite simple with operational amplifiers and a transistor. I used an IC LM10, my favourite. This IC is very handy for this kind of application with a 200mV voltage reference and two amplifiers integrated in a eight pin package. I digged out 20-year-old metal can vintage from my junk box.

  • Set the current reference by POT1.
  • S1 changes the current range by shorting current detecting resistors. Ranges are about 30, 300, 3000mA.
  • Use NPN power transistor with large heat sink as Q1.
  • Determine R3 considering hFE of Q1. I chose it to have output of the operational amplifier about 5V at maximum current.
Also I put pre-voltage regulator made from a kit found in Akihabara. By adjusting input voltage to the current regulator, the burden of Q1 can be reduced.

 

Old regulator. Very nasty.

古い電源装置。汚くて触りたくない。
製作

こんな程度のものにエッチング基板を作るのもあほらしいので、あり合わせのユニバーサルを使用。100円ショップで見つけた、スチロールの飾り箱に収納しました。この類のスチロールに穴を開けるのって難しいですね。そこらじゅうひびだらけになってしまい、とてもみっともない外観となりました。(^_^;)
Assembly

The current regulator was made on a universal PCB. The case was acquired from 100 Yen shop in Japan. Of cause the cost of the case is only 100 Japanese Yen. Very cheep. However making holes on this kind of plastic case was very difficult and I made lot of cracks. The case seems very ugly.


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