ハイサイドFETドライバーを使ったPWM変調器
＜カテゴリ AM送信機(PWM方式）＞
FETドライバーの中にHigh Side FET Driver と言われるFETドライバーがあります。 これは、数十ボルトから数100ボルトの電源を直接スッィチングして出力を得るものですが、NチャンネルFETをドライブしようとすると、そのドライバーもそれなりの電位を持った状態でないと、うまくスィッチング出来ないところを、ブーストラップ回路をICの中に内蔵し、12Vくらいの電源電圧でも600Vくらいの電源から負荷に電力を供給できるようになります。
このハイサイドドライブ用IC IR2110Pが秋月で販売されており、それを買ったのが、6年くらい前で、いまだに実際の回路として検討した事がありませんでした。
最近、これと同じ品番のICを使ったフローティング不要のPWM送信機の製作記事を見つけましたので、さっそく試作してみました。
そして、電圧20Vの電源に繋ぎ、実際に動かしてみました。 ところが、7MHzの出力が12Wくらいしか出ません。 その時の全消費電流は3.5Aくらい。無変調時、高周波のファイナルに加わっている電圧は6Vくらいです。 本来は10Vの電圧でなければならないのが40%もダウンしています。 この原因はハイサイドのFETのインピーダンスが、ことのほか大きく、電圧ロスが発生しているのが原因です。 オリジナルのVKの配線図でしめされる送信機は1.8MHz帯で200Wの出力。この変調段に使われているFETのRdsは53mΩ品、私のFETは75mΩと1.4倍近くありますが、それでも、あまりにも効率が悪すぎます。 ただ、入力容量がオリジナルはMax 887PFに対して、私のはティピカルで2159PFもある事。 そして、決定的な相違点として、RF終段の負荷抵抗がオリジナルは10~16Ωに対して、私の回路は1.4Ωである事でした。
ハイサイドドライバーの品種は限られており、低インピーダンス負荷では使いにくいもので有る事が判りました。 元のフローティング方式に戻そうにも、すでに基板は分解されていますので、当分の間、PWM送信機は無しとします。
7MHzのAMにオンエアしたいときは、SDRの60W機を使う事にします。