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秋月で売られている村田製作所のマイクロブロアMZB1001T02。
前回はこれを利用し金魚用エアーポンプを作りました。
【関連】音が静かなピエゾ式フリスクエアーポンプを自作した
しかし、水作エイト用のプラストーンでないとエアーを出せず、
それ以外のエアーストーンではエアーが出ないほど出力は弱いです。
駆動回路は秋月のサイトにもあるNE555を使用したモノを
使用していますが問題点が２つ。
- DC駆動
- 電圧が16V以下に制限される
マイクロブロアがNE555のOUTとGND間に接続されているので
DC駆動となります。
NE555の動作電圧が16Vなので電圧が掛けられません。
そこでLTspiceを使っていろいろシュミレーションしてみました。
NE555を使った駆動回路(ドライバー）のシュミレーション
まずは回路図
回路自体は秋月で公開されているモノと同じ。
マイクロブロアのモデルはこちらのモノを使いました。
【参考】マイクロブロア MZB1001T02 のモデルを考え直してみる
シュミレーション結果
緑はマイクロブロアに流れる電流ですが、何故か交流になっています。
青のNE555のOUT端子からマイクロブロア端子とGND間を
測定するとこの様になります。
R1は本来は半固定抵抗でしたがとりあえず25KΩの抵抗を配置しました。
マイクロブロアのもう片方の端子はGNDに接続されているので
両端間では＋の電圧しか掛っていません。
駆動推奨回路のシュミレーション
秋月にはありませんが海外のサイトなどでは村田製作所のデータシート上で
駆動推奨回路が公開されています。
何処にあるかはMZB1001T02 駆動推奨回路で検索すれば出てくると思います。
回路図
LTspiceはリニアテクノロジーが提供しているシュミレーションソフト。
なのでデフォルトではリニアテクノロジーの製品が殆どです。
LM386はモデルを登録しましたが、面倒だったので
20V耐圧で秋月に売られているオペアンプ、LT1115にしました。
あとNPNとPNPトランジスタ以外は全て抵抗とコンデンサで構成されています。
シュミレーション結果
青がトランジスタと繋がっているマイクロブロア端子とGND間。
緑が分圧抵抗と繋がっているマイクロブロア端子とGND間。
赤がマイクロブロア両端子間になります。
マイクロブロア両端子間は某データシートで見たのと同じ
ACの波形になっています。
LM386と抵抗１本でも駆動可能
こちらのサイトを参考にしました。
【参考】Micro Blower MZB1001T02 を NJM386D で駆動してみる
実際に使用したのはNJM386BD、18Vまで電圧を掛けられる
オーディオ用オペアンプです。
上のサイトではゲイン端子はショートさせていましたが、
シュミレーションでもコンデンサを入れないと動作しませんでした。
実際のNJM386BDでテストしてもショートだど発振せず
0.1μFのコンデンサをいれたら発振する様になりました。
回路図
部品は
- NJM386BD
- 1Ω抵抗
- 0.1μF積層セラミックコンデンサ
の３つ。
シュミレーション上ではゲイン端子間のコンデンサは
0.1μFでも1μFでも動作しました。
BYPASS端子は未接続です。
他のオペアンプでも試してみましたが
LM386系のオペアンプでないと動作しない様です。
DC駆動なのと、オペアンプが熱を持つので
駆動推奨回路で作ってみる事にしました。
MZB1001T02 駆動推奨回路を作る
オペアンプはシュミレーションと同じLT1115。
データシート上では１チップにNPNとPNPがセットになった
モノが使われていましたが無いのでバラバラにします。
NPNがチップトランジスタ２ＳＣ３３２５－Ｙ
PNPがチップトランジスタ２ＳＡ１３１３
後は極力、チップ部品を使用しSMD配線とします。
配置図
配線の重なる部分はビニール線か、ポリウレタン線を使用します。
完成した回路
すべてをチップ部品で入手出来なかったので
抵抗とコンデンサの一部が普通の部品となっています。
青色の線は耐熱電子ワイヤーなのではんだの熱では溶けません。
実際に使用してみると、今までエアーの出なかったエアーストーン
からもエアーが出る様になりました。
ただし、水圧に弱いので水深の半分ぐらいまでしかエアーが出ません。
秋月のNE555駆動回路をAC駆動に改造
最後に番外編。
最初に紹介した秋月のHPで公開されている回路。
これはDC駆動なのですが部品を４点ほど追加すると
AC駆動となり、すこしパワーアップします。
回路図
何が違うかと言うと、マイクロブロアの端子をGNDに落とさず
電源電圧とGNDの間に設置された抵抗とコンデンサに接続します。
抵抗は分圧抵抗として働き、1/1なので電源電圧の半分の電圧となります。
1μFのコンデンサは実際に電流が流れる部品です。
この回路にするとマイクロブロアの両端子間はAC駆動となります。
