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Q&Aの小部屋 

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皆様から頂いたご質問の回答の一部を紹介させて頂いております。

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ご 質 問

12V入力で1.5V/2A出力の電源が欲しい。

 

回   答

【お願い】

 この電源をOA機器に使用することは避けて下さい。 また、1.5Vの電池回路で動作する回路には絶対定格電圧が低い半導体素子が使用されていることが多いため、この回路を適用される場合はご自分の責任で適用して下さい。 電気電子工作の部屋は免責とさせて頂きます。

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 低い電圧で比較的大きな電流を出力する電源でも0Vまで絞れるシリーズレギュレータを使用すれば簡単にできます。 しかし低電圧で電流が大きい場合、定電圧回路部での損失が大きくなります。 今回の場合、定電圧制御用トランジスタの損失は以下のようになります。

入力 12V×2A=24W

出力 1.5V×2A=3W

効率 3W ÷ 24W × 100% = 12.5%

電圧制御用トランジスタの損失 24W − 3W = 21W 

 負荷電流が数10mA程度ならばシリーズレギュレータ方式でも構いませんが、負荷電流が2Aとなるとトランジスタでの損失が20Wとなり放熱を手抜きすることができません。 

 そこで、スイッチング方式のレギュレータを使いたいところです。 ICを探してきてトランスを設計して・・・と新規設計すればこのような電源もできると思います。 しかし、ここは田舎、手元にある部品でどうにかしなければ。

 秋月電子通商で購入してた「DC・DCコンバータキット」で使用していたHPH12002M(新電元)が使えないかと思い立ちました。 「DC・DCコンバータキット」では入力電圧範24〜40Vとなっていましたが「秋月電子通商キット取り扱い説明書集CD−R」で「5 〜25V 可変スイッチング電源キット」の取説を調べると入力電圧範24〜40Vと変わっています。 この数字に期待してHPH12002Mで1.5V出力にトライしてみることにしました。

 但し、ご質問の用途がOA機器ではなかったのででリップルには相当目をつぶることにしてトライした回路です。 回路図、基板外観、部品表を下図に示します。

 

qa001b1.gif (6196 バイト)

出力にある100Ωの抵抗は必ず付けて下さい。

【 1.5V電源回路 】

 

qa001a1.jpg (29735 バイト)

【 1.5V電源 基板外観 】

 

表1 部品表
品 名 型 式 数 量 備  考
DC-DCコンバータ HPH12002M 1 秋月電子通商で入手できます。
OP AMP NJM4580 1
3端子レギュレータ 78L05 1
抵抗 1/6W 100Ω 1  
抵抗 1/6W 3.3kΩ 2  
抵抗 1/6W 4.7kΩ 1  
抵抗 1/6W 10kΩ 1  
半固定抵抗 10kΩ 1  
積層セラミック/フィルムコンデンサ 0.1μF 25V以上 3  
電解コンデンサ 470μF 1  
電解コンデンサ 1000μF 1  

 

 抵抗負荷で入出力をテスタで確認した結果を表2に記載します。 長時間運転はしていないので発熱の状態はわかりませんが、HPH12002Mの放熱板でどうにか使用できるのではないかと思います。 実用的には1.5A程度が限度かなと思われる結果でした。

表2 入出力測定結果
入  力 出  力 効  率
12.16V 0.017A 1.500V 0A
12.15V 0.273A 1.498V 1.35A 61%
12.14V 0.417A 1.495V 1.93A 57%

 

 なお、出力波形をオシロスコープでは確認していません。 かわりに秋月電子通商の「 FM−ステレオ・トランスミッタ 」の電池替わりに使用してみました。 FMラジオの音声に高い周波数(数KHz程度)の音がバックに聞こえていました。 多分スイッチングノイズの影響と思われますが、全く使い物にならない訳ではないようです。

 なお、50Hz/60Hzのハム音がしている場合は12V電源側のリップルの影響であり、この回路の影響ではないようです。 秋月の「スイッチングタイプACアダプター」の12V 1A出力品を使用するとハム音が非常に気になりましたが、自作の電源を使用するとハム音はなくなりました。

 

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