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。(⌒∇⌒)