はじめに

こんにちは。現在研修真っ最中の ぐぅ です。

先日、アナログ研修の中で 「コイル」 について勉強しました（図 1）。
コイルとは、導線をぐるぐる巻きにした筒のような構造をしています。
小学生の理科の実験などで使った方もいるのではないでしょうか。

図 １：　コイルの記号

そんな比較的身近な部品 「コイル」 を学ぶ中で出てきた 1 つの疑問についてまとめてみました。

コイルは電源 IC と組み合わせることで電圧を高くしたり（昇圧）、低くしたり（降圧）することができます（電圧変換）。
以下に昇圧回路の例を示します（図 2）。

図 2：　昇圧回路の例

この回路では 1.5 V の入力電圧を約 5 V まで昇圧し、それによって LED を点灯させています。
（右下の PULSE はオシレーターで、これによって LED を点滅させることができます）

ここで 1 つの疑問が生じました。
「入力電圧を高くして出力する」…　どうしてそのようなことができるのだろう？

解説

コイルにはちょっと変わった性質があります。
　1. 電気を流そうとすると、流させないようにする。
　2. 電気を流すのを止めると、余計に流そうとする。

これは一体どのようなことなのか、図を使って説明します。

■　電気を流そうとするとき

「コイル」 は電気が流れるのを邪魔します。

コイルにエネルギーがたまっていきます。

■　電気を流すのを止めたとき

コイルは流れを邪魔するのをやめて、たまったエネルギーをポイッと捨ててしまいます。

この時捨てられるエネルギーはそれほど大きなものではありません。
しかしスイッチの入、切によってこの一連の流れを高速で何度も繰り返し行うと、
下の図のように時間とともに電圧がどんどん高くなります（昇圧される）。
まさに 「塵も積もれば山となる」 ですね！

まとめ

コイルのちょっと変わった性質により、スイッチの入、切を高速で変化させることで入力電圧を高くして（昇圧して）出力することができる！

■　ぐぅのつぶやき

図 2 の昇圧回路は実際に研修で作成した基板です（写真 1）。
配線が上手くいかず、何度もショートさせてしまいました ((+_+))。
でも最後は成功し、実際に電圧が 1.5 V から 5 V まで昇圧されたときはとっても嬉しかったなぁ…

写真 1：　実際に作成した昇圧回路