解析まもログ

知り合いのS4Rのレギュレータが吹っ飛んだと聞いて、自作してみました。
そもそも、レギュレータレクチファイヤとは何ぞや？？
ってことでご説明します。

車にもバイクにも、エンジンの力で動く発電機が付いています。
ですが、この発電機はACジェネレータとも呼ばれ、交流（AC）発電機です。
難しい話は飛ばしますが、交流ではエンジンの操作やウインカーの点灯、バッテリーの充電は出来ません。

しかもこのACジェネレータ、エンジンの回転数で電圧も電流も大きく変動するため、非常に不安定なのです。
っていうか、ACジェネレータって言いにくいので、以後オルタネータって書きますね。

ある車両（バイク）でテストした際の話ですが、アイドリング時でAC28V2A程度だったのですが、レットゾーン近くまで回すとAC120V10A以上にもなったのを見たことがあります。

この電気をどう料理するかというと、まずは整流してDC（直流）にします。
それから、13.8v~14.5v程度に安定させる必要があります。
電流は大きければ大きいほどバッテリーの充電やヘッドライトの明るさも上がるので、操作不要です。

では考察です。
まず、交流を直流にするには、ブリッジダイオードを使うしか選択肢はありません。
次に電圧なのですが、最初は7815や338などの3端子レギュレータを考えましたが、耐圧が45V程度しかないそうで120V も流したら確実に吹っ飛びますよね。

ってことはもう、ツェナーダイオードしかありません。
ツェナーダイオードとは、一定以上の電圧を熱に変換し、安定させる電子部品です。
ただ、ツェナーダイオードは取り出せる電流が少なく、またノイズも意外に出ています。
まぁ車載程度の話ですから、ノイズはそんなに気にしなくてもいいかな？？

電流に関しては、ダーリントントランジスタを使うと魔法のように大電流が取り出せちゃいます(*^^)v

ってことで、完成系の回路図です。
C1とC2はもう少し小さい容量でも大丈夫かも。

D2は、ブレークダウン防止のために挿入しています。（実はかなり大事です）

おや？ツェナーダイオードが2本直列になってますね(*´Д｀)
実は、ツェナーダイオードは電圧の低いものを直列接続して使った方が、ノイズが少なくなるんです。
15Vのツェナーダイオードを1本使うより、7.5Vのツェナーを2本直列にした方がいいってことです。

もちろん５Vのツェナーを3本直列でもOK。

次に、なんで15Vにしてんの？って疑問が出てくると思います。
理由はかんたん。　D2とトランジスタのVf分0.5v~1V程度降下してしまうからです。
ってことは・・・トランジスタのエミッタには14Vが！！

イッツァミラクル！！(*ﾉωﾉ)

S4Rのレギュレータがどれくらいの耐圧か知りませんが、自作すれば耐圧1200vにだって作れますし、
電流も100Aだって簡単に実現できます。
また、バッテリーが不良であっても出力が安定化できるので、車両故障の不具合も減るはずです。

ただ、一つ弱点がありまして・・・
電流が大きくなればなるほど、発熱が大きくなります。
ですので、上記５A程度の設計でもたばこの箱くらいのアルミ製ヒートシンクが必要です。
基板は使わず、トランジスタとブリッジダイオードをヒートシンクに直付けして、その他の小さい部品は空中配線するといいです。
完成したら、シリコンコーキングで密封しちゃえば完成ですね(^^♪

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