LM317簡易安定化電源 Part2

レギュレータの回路構成が決まったのでまず基板を作って動作をみます

基板に実装

基板サイズは秋月C基板のちょうど半分の大きさに

配線は、カインズホームで手に入る0.55mm銅線を使いました。ジャンパは1カ所そこだけは0.3mmと細いスズメッキ線になってしまいましたが、ほんの5mm程度の距離で済ませました。

電圧調整用のVRへはピンヘッダを使わずに直接はんだすることにしました。ここが何かの拍子に外れて開放になると入力電圧とほぼ同じくらいの電圧が出力に出てしまいます。なので外れては困る場所なので安全を期して直接はんだ付けとします。

動作を確認するために放熱板をつけることにしました。放熱板は手持ちにあった４ｘ４㎝のものです。自然空冷ではちょっと小さすぎのような気がしますが、どのくらい温度が上がるのか試してみることにします。

動作確認

電源はスイッチングアダプタで20Vのものが転がっていたので、そこから入力します。電圧は1.25V～18.5Vぐらいまで変化しました。

ただし、電圧調整はかなりクリティカルで少し動かすと大きく電圧が変わってしまい、なかなか電圧をちょうどに合わせられません。微調整にもう一工夫必要と感じました。

１A

16V１Aでヒートシンクはかなり熱くなりますが、まだ大丈夫な感じ

１．２Ａ

この電流がリミットとなる電流です。これ以上流そうとすると保護回路が作動して電圧が下がっていきます。

なので、回路自体はちゃんと動作しているようです。

温度を測ってみる

ヒートシンクを両面テープでつけて倍の大きさにしました。が、15V0.5A程度で56.2℃とやっぱりやや高めです。これはFanをつけるしかないか・・・・

小型のFanの追加

12V0.06Aの静穏Fanを追加します。

X-FAN 40mmファン RDL4010S

このFanを9Vで動作させて静穏化を図ることにします。

実際に動作させてみましたが、９Vだとほとんど動作音が聞こえません。これはいいですね。

同じ条件で動作させてみると温度は30℃台で落ち着いています。さすがファンの力は大きい。これで行くことにします。

微調整用のVR

微調整用の可変抵抗は10KΩに100kΩの可変抵抗を抱かせて合成抵抗とし微調整することにしました。正確には100kΩに直列に20kΩを入れてそれを10kΩの可変抵抗に抱かせました。

これで小数点以下の電圧を調整しやすくなりました。

ケースに組み込む

ケースはどんなのがいいだろうと思ってAmazonを物色していたら、こんなものを見つけました。

摂津金属工業 汎用ケース ＣＲ－３

おぉ、なかなかお安くてちょうどよいくらいの大きさ・・・・・

む？これは、、、ACアダプタを入れ込めるんじゃないのか！？ということで、急遽中にアダプタを入れて100V仕様にすることにします。

さてそう決まったら、どういう外観にするかシミュレーションします。。。。いつものパワーポイントを使ってフロントパネル、リヤパネルの配置を考えます。

こんな感じですか・・・・メインの電源スイッチは後ろACインレットの上、出力はトグルスイッチでON、OFFする。その際LEDのインジケータを点灯させる。

今回は、パネルがアルミですので、いままでのように簡単にはいきません。。。

ハンドニプラなるものを、初めて有効活用しました。LED電圧計のところとACインレットの所で使いました。最初にACインレットの穴をあけましたが、こちらは微妙に失敗(;'∀')

でも、インレットを取り付けたら、わかりません(^▽^)/

さて、意を決してフロントパネルの電圧計部分の穴あけです。

あは、まぁまぁ、うまくいったほうじゃないですか！？

あとは、組付けていくだけです。。。。

くみ上げて、電子負荷で１A流しているところです。LM317のヒートシンクの温度も36℃とまぁいいところに落ち着いています。これなら結構余裕かもしれません。

15Vで動作するES9028q2m+RaspberryPi Zero DACに繋いでみました。

電圧、電流表示があって、可変電圧で使えるので1.2Aまでではありますが、なかなか使い勝手が良い簡易電源の完成です。

一日ケースと格闘していましたが、楽しい土曜日でした。(⌒∇⌒)

VolumioでTIDAL

自作のPiZeroではCPUの制限でRoonBridgeが利用できないので、しかたなくAirPlayを使ってRoonからの楽曲を聴いていました。

RoonではTIDALからの楽曲をよく利用するので、PiZeroからTIDALを利用するとかならずAirPlay経由(CDクオリティ)になってしまうのはちょっと残念に思っていました。

しかし今になって('◇')ゞVolumioでもTIDALが利用できることに気が付きました。

TIDALへのログイン

VolumioのマイミュージックにTIDALへのログイン項目があります。ここにメールアドレスとパスワードを入力するとログインして画面のような図になります。

ホームに戻るとTIDALの項目が増えています。

試しにTIDAL risingをクリックすると

こんな感じにアルバムが表示されました。

主に、聴きたい楽曲を検索して聴くパターンになりそうですが、TIDALのハイレゾが聴けるようです。そういえばMQAはどうなるんだろ・・・

ただし、この機能は有料版の機能のようです。どうやら今はお試しで使えてる？感じです。MyVolumioからの登録が必要なようです。

インストール直後ではマイミュージックにログイン項目がありログインするとホームにTIDALが現れましたが、その後見えなくなり・・・・どうしたんだろうと思ってMyVolumioにログインすると・・・また現れたりと・・・・

神出鬼没なふるまいを示しています。(有料登録が必要なことはMyVolumioに書かれていました)ので後に登録するかどうか決めようと思います。年間20ドルちょっと・・・・しかもそのプランだと1台だけしか使えないとか・・・・微妙なラインだなぁ(笑)

LM317簡易安定化電源 Part1

電子工作をしているといろいろな電圧のちょっとした電圧が欲しくなることがあります。

なので、なるべく簡単でひょいっと使える安定化電源を考えてみることにしました。

要件

• なるべく簡単な回路
• 電圧は３～20V程度までの範囲
• 電流は１A程度
• 電圧計と電流計がついている
• スイッチング電源を使ってコンパクトにする

簡単な回路ということで可変レギュレータLM317を使うことにします。電圧計・電流計はAmazonで手に入るデジタル電圧計を使います。実験で使うので、電流制限が欲しいところです。１A程度以上の電流は流れないように保護します。

以上の要件を満たす回路を考えてみました。まずはMC12でシミュレーションしてみます。

シミュレーション上は一応ちゃんと動くようなので・・・・次にブレッドボードで動作確認してみます。

赤のデジタル電圧計が電圧を、青のデジタル電圧計はR4とR5の両端の電圧を測っているので、１Ω両端の電圧＝そのままの読みで電流値　となります。1.08Vの表示なので1.08Aとなりますね。設定電圧は16.3Vです。

電流負荷を1.18Aにしてボリュームを電圧を上げる方向に回すと・・・・

青表示の電流は1.34Aになりましたが・・・電圧は逆に下がっています。2SC1815のベースに入っている抵抗が0.5ΩなのでVBEが1.34x0.5＝0.67Vとなり、2SC1815がONになり電圧を下げる方向に制御されています。この時の電子負荷の表示は8Vですが、すぐに1V台まで下がりました。

しばらくブレッドボードで試していたら、LM317のヒートシンクが触れない位に熱くなっていました。常用するならば、もっとでかいヒートシンクが必要そうです。

覚書として回路図を残しておきます。ICのピン配置の関係で右側入力左側出力になっています。あとIC保護のダイオードやら電圧電流表示が追加になってます。

※手持ちのVRで10kならば220Ωは390Ωにしてちょうどいい塩梅

PasSの実装図はこんな感じになりそうです。ヒートシンクをどんな形にするかで大きさや使い勝手が変わってきますね。

あとは、これをどういう風にケース等に組み込むかです。

安直にアクリル板で挟み込む形式でもいいかな・・・・

考えてみることにします。

Amazonでのデジタル電圧計で2.5V以下を表示できるように改造

Amazonで手に入る電圧計

KeeYees LEDデジタル電圧計 DC2.5-30V ２線式 0.28インチ ３桁表示 4色 超小型 4個入り

電子工作の時に重宝します。

標準では2芯で電源電圧と計測電圧が同じになっています。

なので、最低ラインは2.5V付近からになります。

乾電池ひとつの電圧とかを測ることはできません。

そこで、２芯から３芯に改造します。

秋月で扱っているデジタル電圧計は、そこそこ改造例が載っているので検索すればでてきますが、Amazonで買ったデジタル電圧計については情報がほとんどありません。

テスタを当ててみましたが、秋月電圧計のような’０Ω’抵抗はなく、どこを改造したらよいのか解りませんでした。

ネットを探していると、唯一詳しい説明ページがありました。

新型 2 線式ミニデジタル電圧計の改造（R.2）

ページじゃなくてPDFのダウンロードになってしまいますが、ここに書いてある通りに改造します。

自分は、パターンカットで対応しました。

写真ではパターンを確認するためにショットキーバリアダイオードを外していますが、外さないでもカッターの刃が入ればカットすることはできます。

カット後、赤線のランドとの導通がないことをテスタで確認しておきます。

SBDを取り付けたら、ダイオードのアノード側のランドに電源用のケーブルをつけます。黄色のリード線とかにすればわかりやすいかもですね。今までの赤リードは計測ラインとなります。

小数点以下の電圧が測定できていますね。

スピーカースタンドをちょっと改修

ここのところ、地震がおおいですねぇ・・・・怖い。。。。

昨日も震度５弱の揺れがありました。

地震が起きるときになるのが・・・スピーカー倒れていないか・・・だったりします。

なので、底部の板を少し大きなものにして安定性を確保することにしました。

近くのダイユー８に行って平木材を探してみました。

60x35㎝のパイン集成材なるものが千円程度であったので、半分に切断してもらいました。

大きさは35×30㎝となります。今の大きさ30x25㎝よりも一回り大きいので底板にちょうど良いサイズだと思います。

平板はM4の鬼目ナットを使って取り外しできるようにしておいたので、あとは位置合わせしてあなを開ければ簡単に交換できるはずなのですが・・・・

当初、ちゃんと中心を出して測ってやろうと思っていたのですが・・・面倒になり、外した平板を買ってきた一回り大きなパイン集成材に載せて、ボルトを挿して上から金づちでたたいて穴の位置の印をつけて、そこをドリルで穴あけしました。

上下逆ですが・・・・このくらい大きな面積を確保できれば安定するかな。

サンティングシーラーを塗ってあったので、一応、サンディングしてみます。60番で角を落として、600番で面を整え1000番で仕上げ・・・・

外に持って行ってサンディングシーラーを吹き付けました。

幸い雨が上がってさわやかな天気になったところだったので、1時間ぐらいで程よく乾いたようなので、室内に持ち込みます。これから出かけるのに雨など降られたら大変なので・・・

気が向いたら支柱の中に砂袋入れて重くしようかな。。。。とか考えています。