きっかけ
DCDCコンバータのフィードバックの分圧抵抗をCdSアナログフォトカプラにして、PWMで抵抗値を可変にすれば、出力が可変にできるなーって思いついたので、とりあえず、特性を測ってみました。
CdSアナログフォトカプラの作成
そんなの秋月で買えばいいじゃんって話ですが、秋月は1つ120円もするので作りました。緑色のLEDと0.5MΩのCdSを結合しました。透明なグルーガンを使ってくっつけて、その上からアルミホイルを巻き、そこに熱収縮チューブを重ねて、足の付近は黒色のグルーガンで固めました。99%くらいは遮光できたと思います。
部品調達
— Unagi Dojyou (@Unagi_Dojyou) February 12, 2023
グルーガンでくっつけるかな pic.twitter.com/JQmMHw5USv
計測方法
ESP32のPWM出力可能なピンに10オームを通してLED側を接続しました。あとは、Arduino IDEで周波数、デューティー比を変更してデジタルテスタで抵抗値を計測するだけです。
PWMのクロックは、50、10、5、1kHzで試し、255段階で行い1、15、30、45・・・240、255と15ずつ計測を実施しました。
計測結果
計測結果はこんな感じになりました。
両対数グラフがちょっと見にくいので900Ω以上のデータを取り除くとこんな感じになります。
縦軸を対数グラフにするとこんなです。
まあ、見てもらえばわかりますが、指数関数になってます。デューティー比が小さいうちは抵抗値の変化が激しいです。デューティー比が大きくなると変化率も小さくなります。CdSの特性がこんな感じ(データシートより)で指数関数なので必然ですね。PWMの周波数は少し値が変化しますが、大まかな特性は変わらないようです。
目で見てる感じLEDをPWMで駆動しても明るさが線形では無いように感じるんですが、照度計なんて持ってないのでわかんないです。
おわりに
線形性は無いですが、PWMで抵抗値を変更できて、比較的単純な回路で任意電圧に分圧できるのは大きなメリットだと思います。これをつかって、DCDCコンバータを試しに動かしてみました。そのうち記事にします。