RspberryPiのためのアナログ電源を。。簡単に。。作る

RaspberryPiをスイッチング電源じゃなくてトランスを使ったアナログ電源で動かしてみようと考えました。なるべく簡単に小さめに作ることを目標にしたいと思います。

最初に作ってみたのが次の回路です。

でも、この回路ではうまくいきませんでした。

試したRaspberryPi 3B+　起動時電流：約200ｍAから700mA程度

• 試用したトランス
• ２次仕様は以下の通り

1. ６.３V ０.５A　起動失敗
2. ６.３V １A　起動失敗
3. ８V ０.８A　起動失敗
4. 10V ０.８A　起動成功
   ただし、整流後の電圧が高過ぎて２SD882の損失が大きく常用不可

入力にはトランスからのブリッジ整流電圧がはいります。
ZDには5.1Vのものを使ったので出力を5.1VにするためにはトランジスタのVBE分のかさ上げが必要です。それには小信号用のダイオード１SS178を使いました。準電圧が約0.6V程度ですのでちょうど良いはずです。使用したZDは5mAから定電圧性を持ちますのでコレクタに600mA程度流すとするとhFEで割ると約3mAのベース電流が必要となります。なので最低でも5+3mAは流しておかなくてはなりません。基準電圧のための抵抗は200Ωとしました。15mA程度の電流が流れていることになります。
結果的にはこれは、失敗でした。瞬間的な負荷の増大で電圧が落ちてしまい、RaspberryPiの起動に失敗します。トランスの電圧を10V0.8Aと高くすれば電圧降下に対応できますが、トランジスタでの電力損失が大きくなって現実的ではありません。かなりあちちになりました。整流後に8200μFのコンデンサを入れてみたりもしましたが、一向に改善しません。

結局この方法はあきらめました。

次に、ダーリントン接続にしてみました。これで出力抵抗が下がるはずです。

ダーリントンなので、VBEは2倍になります。なので１SS178を二つ直列にしました。
これで出力電圧はZDの電圧と同じ5.1Vになります。
（写真はラズベリーパイ３Aを起動成功時の写真です。テスターの値は整流直後の電圧です。7.58Vになってますね。）

これで、RaspberryPiを起動できるようになりました。
トランスは、安価な6.3V１Aのもので大丈夫でした。
あとは、これをどう料理して、ケースに詰め込むかですね。