• 2003-09-20 初版
• 2006-01-16 第２版

はじめに

(2006-01-16 加筆編集しました。)
最近、12V や 15V ACアダプタをあまり見かけなくなりました。 世の中、低電圧化の方向にあり、必要性がなくなってきているためでしょう。
しかし、標準的なPICライタでは書き込み電圧 Vpp として 12.5V を必要とするので、これは困った話です。
そこで、6V や 9V の AC アダプタをDCDCコンバータで２倍に昇圧して必要な電圧を得る回路を設計しました。
フラッシュタイプの PIC は書き込み電圧が 12.5V と高いものの、電流をほとんど必要とせず、最大でも 200uA 程度です。
書き込み時の電源 Vdd=5V も最大で 50mA 程度ですので、これらを一緒にまかなえるようにしました。
ほかにも ROM などの書き込みなど、幅広い利用が考えられます。

仕様

入力電圧	DC 3-15V
出力電圧	DC 4-28V
最大電流	Max 100mA

動作原理

入手が容易な部品を利用し、かつ安価で再現性のよい回路設計をしました。

• 非常にシンプルです。いわゆるチャージポンプ式のDCDCコンバータです。
  巧妙に設計されており、電源電圧 Vcc が入力電圧 Vin でもあります。
  CMOS の幅広い電源電圧をフル活用しています。
  無負荷時の出力電圧は Vout = Vin x 2 - 2V で計算できます。
• オーディオ電源にも利用することを考えて、 スイッチング周波数を 約45KHz に設定しています。
• 出力電流が大きいと少しリップルを生じます。
  たとえば出力電圧 6.5V 30mA で約 0.1V 程度です。
• ACアダプタ替わりを想定しているため、出力電圧を安定化させていません。
  必要であれば、低ドロップタイプの３端子レギュレータなどを追加してください。

回路図

• 電解コンデンサ 47uF の耐圧は 50V以上必要です。
• ダイオードは整流用であれば何でもかまいません。ショットキーであればなおよいでしょう。
• 入力電圧に 15V 以上掛けないでください。CMOS IC を破壊します。
  特に AC アダプタは無負荷時、表示電圧より 2 から 3V 高いことがほとんどです。
• 出力電流 100mA 以上取り出さないでください。トランジスタを破壊します。

部品表

値	数	備考
2200pF	1	C1 セラミックコンデンサ(表示222)
47uF	2	C2,C3 電解コンデンサ(耐圧50V)
0.1uF	1	C4 積層セラミックコンデンサ(表示104)
1N4007	2	D1,D2 整流ダイオード(1S2でもOK)
4069	1	U1 CMOS IC
2SC1815Y	1	Q1 NPNトランジスタ
2SA1015Y	1	Q2 PNPトランジスタ
1K	1	R1 カーボン皮膜抵抗1/4W
100K	1	R2 カーボン皮膜抵抗1/4W
470	1	R3 カーボン皮膜抵抗1/4W

基板例

評価

設計した回路を実際に組み、負荷テストしてみました。データをグラフ化しました。
Vcc=5V

Vcc=9V

• 負荷電流に応じて出力電圧が下がっていくことがわかります。
• 9V の AC アダプタを入力にすれば、PIC の書き込みに必要な 12.5V 以上を得られます。