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小学校の低学年で半田ごてを握り、小学校の中学年で憧れの放送委員に。その後、高校卒業までの9年間ずっと放送委員で、ケーブル製作や機材修理の日々。 本業はソフトウエアなんですが、半田ごてのキャリアのほう…

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至福のひととき
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uTracer3+の電流制限機能について

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2020年02月22日

uTracer3+には、ソフト的な電流制限機能(Compliance)と、ハード的な電流制限機能(hardware current limiting circuit)があります。
ソフト的な電流制限値は、UIFの「Compliance:」で変更できます。
ハード的な電流制限値は、回路の抵抗値で決まるため、基本的に固定です。
そのため、ハード的な電流制限値>ソフト的な電流制限値という関係になっています。
これらの機能・動作について少々不明な点がありましたので、調べてみました。
元ネタはこちら

1.通常動作時、つまりIaおよびIsがソフト的な電流制限値以下の場合、真空管に印加する電圧(Va、Vs)を制御するトランジスタ(=HV-switch)は完全なON状態になっています。完全なON状態でのHV-switchの発熱量はほぼ0Wです。
HV-switchがONになっている時間は約1msで、その間にIaおよびIsを測定します。
1ms後にはHV-switchはOFF状態に戻りますが、OFF状態でのHV-switchの発熱量もほぼ0Wです。

2.IaおよびIsがソフト的な電流制限値を超えた場合、その約6us後にHV-switchはOFF状態になります。

3.「Compliance:」を「off!」(=無効)に設定した状態で、IaおよびIsがハード的な電流制限値を超えた場合、それ以上の電流を流さない様にHV-switchは中間的な抵抗値になります→発熱します。
例えば、「Compliance:」=「off!」の状態でVa=400Vの測定をしようとした場合を考えます。ハード的な電流制限値は250mAとします。
①Va=390V/Ia=250mAの真空管の場合、HV-switchには400V-390V=10Vの電圧が掛かり、その発熱量は10V×250mA=2.5Wになります。
→この程度であれば、恐らく問題ないでしょう。
②Va=20V/Ia=250mAの真空管の場合、HV-switchには400V-20V=380Vの電圧が掛かり、その発熱量は380V×250mA=95Wになります。
→さすがにこの程度になると、HV-switchが熱的に壊れそうです。

上記から、ハード的な電流制限機能は「二次的・保険的な位置づけ」と考えて、「Compliance:」は常に有効にして使うのが良さそうです。
「Compliance:」には「off!」(=無効)の選択肢があるので思わず使ってみたくなりますが... (^^;)

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  1. O'Audi様、こんにちは。

    今回のトラブルの検証ありがとうございます。

    原因はやはり5AR4測定でのセットアップ入力ミスですね(-_-;

    標準200mAまでの測定では400mAで測定したようなグラフができなかったので試行錯誤しているうちに壊してしまいました。

    400mA化への改造のおかげで、また壊さないかと非常に緊張しましたが無事5AR4の測定が終わりました。

    結果はまた日記に公開しますね。

    byVOTTA7 at2020-02-23 16:58

  2. VOTTA7様

    改めてuTracer3+の記事を読み直してみたのですが、ハード的な電流制限機能だけでは不十分なケースがありそうでしたので、日記にまとめてみました。

    計測には試行錯誤が付きものです。さらに整流管(二極管)の測定では上記リスクがより高くなります。
    もう少し早くこのリスクに気付くべきでした。申し訳ありませんでした。

    O'Audi

    byO'Audi at2020-02-23 19:52

  3. とんでもありません!

    uTracer3+の製作記事はそれなりにありますがその後の使い方やセットアップフォームを公開している所は少ないですね。

    修理するO'Audi様にはご迷惑をお掛けしますが、こうした経験がuTracer3+ユーザーの参考になると思いますのでこれからもよろしくお願いしますm(_ _)m

    byVOTTA7 at2020-02-23 22:30

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