可変DC電源BOXを作る

DCDC降圧モジュールを使って、小型で手軽に使える可変直流電源ボックスを作りました。

LEDの点灯チェックなど、主に5V以下の電圧で使うのに便利です。

DC電源ボックスは数年前に作っているんですが、下が5V~なんですよね。

自作の可変DC-DCコンバータにLED電圧計を取付けたのは1年半ほど前。もう点かなくなるなるとは、ちょっと早いですねぇ。 青L...

降圧モジュール

DCDC降圧モジュールは中国発送のamazonマーケットプレイスで買いました。使っているICはLM2596。価格は1個190円程度。安いんで2つ買っときました。

入力電圧:3.2V-46V 出力電圧: 1.25V-35V 最大電流: 3A

以前に買った電圧表示器付きのモジュールとの比較。上の製品をケースに詰めることも出来ますが、電圧表示器の位置が自由に決められないので、これはこのまま使うことにしました。

コンセプト

第一に多回転ボリュームに交換し、ツマミを回して電圧調整出来ること。ツマミの上に電圧を表示し、DCジャックや、ヒューズ等もケースに収めてしまおうかと思います。

このタカチのケース[TW5-3-10]だと、上手い具合にDCDC基板が縦に収まります。

DCケーブルはACアダプターから取り外したもの。ロッカースイッチはスペースがあれば付けようかと思います。(最終的には入りませんでした。)

材料

  • タカチTW5-3-10 (@マルツ)
  • DCDC降圧コンバーター (@amazon)
  • LEDミニデジタル電圧計 (@amazon)
  • 10KΩヘリカルポテンショメータ(3590S) (@秋月)
  • DCジャック(max4A) (@秋月)
  • ヒューズホルダー (@マルツ)
  • ヒューズ2A (@共立エレ)
  • ダイオード2A (@共立エレ)
  • 2.1×5.5DCプラグケーブル (@ACアダプターから取り外し)

電圧計の測定範囲拡大

この2線式の電圧計は5V(約4.2V)以上でないと7セグメントが点灯しません。電源を別に取ればもっと下の電圧も表示できるようになります。

2線式の電圧計(中華産品)

左下のジャンプハンダを吸い取り、一番左から電圧を測れば5V以下の電圧も表示できます。

ケースと中身の作成

まずは中身をレイアウトして、図面化します。

左の線図はDCジャックとヒューズ、ダイオードをレイアウトした基板。

プリントした線図をケース表面に貼って位置決めします。

表示部分をくり抜き、ヤスリで仕上げた後、透明アクリル板をはめ込み、接着します。

Φ5の丸棒に穴を開けて作ったネジボスを4本追加しました。

各パーツを配線し、動作確認もOKです。

各パーツを固定したところ。

完成

左のDCジャックに12VバッテリーやACアダプターから直流電源を加えます。

ツマミを何回転かし、表示器を5.00Vに合わせると、テスターも5.00Vと一致します。

それより低い電圧だと低めに、高い電圧だと高めに表示されるようです。

私が扱う電子工作レベルなら、この程度の誤差で全く問題なし。

まとめ

これがあれば手軽にテストできます。多回転ボリュームなので、微調整も簡単です。

出力は2.1×5.5の一般的なDCプラグにしたので、ACアダプターの代わりとして12Vバッテリーを降圧して電圧を合わせて使うこともできます。また、DCジャックとミノムシクリップを組み合わせて作った先端アダプターを付ければ、実験も簡単です。

中身は安いモジュールを組み合わせてだけですが、手軽に使える電源として重宝します。

(満足度:90)

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『可変DC電源BOXを作る』へのコメント

  1. 名前:OJISAN 投稿日:2018/03/07(水) 16:20:56 ID:c35193481 返信

    いい世の中になったもんですね
    3Aもとれて無段階に電圧も変えられて、小型で、もうビックリものです
    なによりも安価なのがいいです
    昔は、ほれトランスだ、ほれセレン整流器だ(ふっる~死語ですね)と
    大騒ぎだったと記憶してます
    シャーシーもアルミで穴あけなんかも、一苦労でした
    古き良き時代でしたね。

    • 名前:oink! 投稿日:2018/03/07(水) 23:30:40 ID:ee28a2847 返信

      まあこういうモジュールは安くなりましたね。
      10年前なら1000円以上していたような気がします。
      しかも関東送料無料なんで、郵便屋さんには申し訳ないですが
      1個ずつ3回とか、買ってしまいます。
      いい時代ですね。

  2. 名前:mytoshi 投稿日:2018/03/07(水) 17:57:30 ID:82c7771e2 返信

    手軽に使える電源ボックス良いですね!
    綺麗にまとまってる上に、LM2596へ小さな放熱器を追加したり、安全対策でヒューズを入れるところなど流石です。

    私は実験用電源では電流も同時に見たいので下記メータを買い足しました。ケースを外すと本体部分は41x22x13mmです。
    送料込み261円で買いましたが今は400円前後に戻っています。
    尚、ご存知だと思いますが、見掛け上安い業者は最終支払い確認時に数百円の手数料が加わるインチキなので要注意です。

    パネル取付け型DCデジタル電圧計電流計 赤青 100V 10A
    https://www.amazon.co.jp/dp/B00MP0NP50/ref=olp_product_details?_encoding=UTF8&me=

    電圧が低い時は0.01V単位で表示するので可変電源の出力調整するときに助かります。
    表示値の誤差確認はしていませんが、基板上には電圧値調整用及び電流値調整用と思われる超小型半固定抵抗器が付いているので、必要な時には大きい抵抗器に交換して表示値を微調整したいと思っています。

    • 名前:oink! 投稿日:2018/03/07(水) 23:43:12 ID:ee28a2847 返信

      ありがとうございます^^
      >LM2596へ小さな放熱器を追加したり
      見る所が違いますな。どれ位熱を帯びるのか分かりませんが、小さいヒートシンクの在庫があったので、一応付けておきました。
      多回転ボリュームは秋月で700円ぐらいで買いましたが、amazonで250円前後で売ってますね。
      リンクの電圧電流計は159円ですよ(*゚Д゚*)安すぎです。
      数百円の手数料というのはまだ経験がありませんが、何なんです?
      ソーラー発電の監視用に良さそうなので、ひとつ買ってみようかと思います。

  3. 名前:oku 投稿日:2018/03/08(木) 21:02:27 ID:f06b2afd7 返信

    私も同じようなものを作ってます。
    一つは電源にリチウム電池(28650)を使ったもの。一つはACアダプタをつないで使うもので、こちらはちょっと奢って、DC-DCに同期整流のこれを使い、
    https://www.amazon.co.jp/gp/product/B0785NFKBX/ref=oh_aui_detailpage_o01_s00?ie=UTF8&psc=1
    表示にこれを使ってます。
    https://ja.aliexpress.com/item/150V-20A-Digital-DC-Voltmeter-Current-Voltage-Meters-LCD-Energy-tester-Charger-ammeter-battery-power-supply/32821454762.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.hi4kZW
    DC-DCは確かに放熱板が要らない位効率よさそうなんですが、定電流制御をかけると発振してコンデンサがパンクするので、定電圧しか使ってません。

    • 名前:oink! 投稿日:2018/03/09(金) 06:15:42 ID:9efbe2b5e 返信

      このDCDCは定電流にもなるんですか。
      自作LED照明の駆動用に良さそうですね。
      カブ用にの強力なヘッドライトが作れそう。
      Aliの方の表示器は独立型太陽光発電のモニターに良さそうですね。

      • 名前:oku 投稿日:2018/03/09(金) 07:37:13 ID:a13e3d1f6 返信

        定電流の方はうまく使えてません。設定して暫くすると電圧変動をし始め、キーンという音がしてきます。最初そのまま放置したらコンデンサがパンクしました。
        表示器の方はおっしゃる通りです。積算電力が表示されるので色々使い道があります。
        パネル取付け型DCデジタル電圧計電流計 赤青 100V 10A も一つ使ってますが、電圧は何とか校正できたものの、電流計は半固定抵抗では校正しきれず、実際の1.3倍くらいの値が出ます。

        • 名前:oink! 投稿日:2018/03/09(金) 08:44:02 ID:9efbe2b5e 返信

          定電流が使えないですか。それは残念。
          電流計の誤差が実際の1.3倍くらいは、ん~ですね。

      • 名前:mytoshi 投稿日:2018/03/09(金) 09:00:31 ID:567581012 返信

        定電圧定電流電源なら送料無料509円の下記商品はいかがでしょうか?私は届いたばかりで未検証ですが。
        https://www.amazon.co.jp/dp/B00ORLA7CO/ref=olp_product_details?_encoding=UTF8&me=

        但し、Amazon商品説明の性能には誤記が有ります。
        ICにはXL4016E1が使われていたので、実際の出力性能は1.25V-36V 最大8Aです。0.8Vからならば良かったのですが。

        降圧ICと整流器STPS2045CTに放熱器(40x20x10mm)付いているので4A程度ならそのままで大丈夫かも。
        65℃超える時は冷却ファン追加して下さいと書いてあります。

        • 名前:oink! 投稿日:2018/03/09(金) 21:44:19 ID:9efbe2b5e 返信

          これは以前買ったステップアップ型DCコンバーターによく似ています。
          今の所予定はありませんが、気が向いたら買ってみます。
          ありがとうございました。

          • 名前:oku 投稿日:2018/03/12(月) 09:28:20 ID:63b202a64 返信

            ステップアップ型のDC-DCも使ってました。24VのACアダプターを使ってた時はこの昇圧型のDC-DCを、パチンコ屋の24Vトランスを手に入れてからは降圧型を使ってます。
            (24Vの鉛電池を充電するには29Vほど必要になるので)

        • 名前:oku 投稿日:2018/03/12(月) 09:24:14 ID:63b202a64 返信

          私はこちらのDC-DCをメインに使ってます。
          電池が切れた時は1A、深夜電力で鉛電池を充電する時は4Aを流してますが、放熱器はほんのり熱くなる程度で安定してます。4A流したときの発熱はショットキーダイオードブリッジの整流器の方が発熱してますね。

          • 名前:oink! 投稿日:2018/03/12(月) 17:01:41 ID:1cd40878a 返信

            ショットキーダイオードが熱くなるというのは、逆電圧が掛かっているということなんでしょうかね。
            私はDCをインバーターで一旦ACに変えて、パルス充電器で充電していますが、パルスの効果はほとんど感じられないです。

          • 名前:oku 投稿日:2018/03/13(火) 21:53:41 ID:d759787f3 返信

            使ってるショットキーダイオードの順方向電圧低下は0.6Vくらいで、ブリッジ整流の場合は2つのダイオードを通るので、その2倍1.2Vの電圧低下があります。そこに4A流れるので、4.8wの発熱があることになります。ダイオードって結構効率悪化の原因になりますよ。

          • 名前:oink! 投稿日:2018/03/14(水) 08:14:29 ID:b2f8ab0d0 返信

            4Aとなると確かに結構な電流ですね。熱くなりそうです。