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DIY Kit LM317 Adjustable Regulated Voltage 110V to 1.25V−12.5V Step−down Power Supply Module PCB Board Electronic kits

         

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データ番号

1898

区 分

キット

分 類

電源

品 名

DIY Kit LM317 Adjustable Regulated Voltage 110V to 1.25V−12.5V Step−down Power Supply Module PCB Board Electronic kits

発売元

入手先

 

AliExPress

販 売

 

All Great Store

製造者

 

梱包ラベル:Dongguan Yilin Co., Ltd.
組立説明書:厦门明贝电子科技有限公司

価 格

920円

主要部品

LM317U CD4069 9014 1N4007

電 源

110Vac

概略仕様

   

キット内容

LM317Tを用いたシリーズ方式安定化電源です。

電源

110Vac (若干性能に影響がありますが日本国内100Vacでも使用可能です。)

ACコード長 ケーズ外部部分約870mm

出力電流

200mA

電源トランス
容量

2.5W

付加機能1

電子ブザー搭載 (トランジスタ駆動 ベース追加抵抗10kΩ)

端子台:Buzzer input

付加機能2

CMOSレベル方形波信号出力 (振幅は電源電圧に依存)

端子台:Signal output

波形:方形波

周波数調整範囲(一例) : 0.42Hz〜約40Hz (調整範囲によっては発振停止)

付加機能3

Logic pen (Low/Highレベルは電源電圧に依存)

端子台:Logic pen

CMOSレベル入力

    

付属基板

専用基板 CAI−203 K214119BS 3118−CAI

付属ケース

外形寸法

ケース組込時 W112.2mm D83.6mm H39.5mm (つまみ含む、ACコード除く)

追加購入
部品

コメント

 

改 造

その他

(製作例)

      

 販売価格は1,029円ですが、クーポン割引により920円で購入しました。  なお、1次側電圧110V品と220V品の2種類あるため、注文時に所望の商品を選択する必要があります。

 

【 購入時商品Webページ 】

 

  輸送パッケージから商品を取り出すと、珍しく緩衝材に挟まれて梱包されていました。

 

【 梱包状態 】

 

【 商品パッケージ外観1 】

 

 電源トランスが無造作に同封されているところはAliExPress 取扱商品を思わせますが、緩衝材のためか梱包袋の損傷も少なく、綺麗な状態のパッケージでした。

 

【 商品パッケージ外観2 】

 

【 構成品外観1(全体) 】

 

ケースの中に部品パッケージが入っていました。

【 構成品外観2(ケース外観) 】

 

【 構成品外観3(ケース内部部品パッケージ) 】

 

 

  厚手の用紙で、表面はカラー印刷されていました。 印刷もはっきりしており、ここでもAliExPress 購入品にしては珍しい事だと思いました。

【 組立説明資料1 】

 

  裏面は白黒印刷ですが、印刷もはっきりしています。 右上の2次元バーコードもしくは文字記載のURL飛び先には本製品のチュートリアルが掲載されていました。

【 組立説明資料2 】

 

【 プリント基板(部品面) 】

 

【 プリント基板(ハンダ面) 】

 

【 部品パーケージ1 外観 】

 

【 部品パーケージ1 外観 】

 

 CD4049がそのまま同封されているところはAliExPress を彷彿とさせます。 幸いにもリード線の変形はありませんでした。

 

【 部品パーケージ1 半導体部品 】

 

【 部品パーケージ1 電解キャパシタ・可変抵抗器・電子ブザー 】

 

【 部品パーケージ1 端子台・放熱板・つまみ・ミノムシクリップ  】

 

【 部品パーケージ2 外観 】

 

【 部品パーケージ2 構成品 】

 

【 部品パーケージ2 抵抗・半固定抵抗器 】

 

【 部品パーケージ2 ダイオード・トランジスタ 】

 

【 部品パーケージ2 LED 】

 

【 部品パーケージ2 電解キャパシタ・セラミックキャパシタ 】

 

【 部品パーケージ2 ICソケット・熱収縮チューブ 】

 

【 電圧計 パーケージ外観 】

 

【 電圧計 外観1 】

 

【 電圧計 外観2 】

 

【 電圧計 外観3 】

 

【 ネジ類パーケージ 外観  】

 

予備用なのか数量多めに入っていました。(助かりました。)

【 ネジ類パーケージ 構成品  】

 

【 電源トランス 外観1 】

 

【 電源トランス 外観2 】

 

【 電源トランス 外観3 】

 

【 電源トランス 外観4 】

 

注意:PSEマークは入っていません。

【 ACコード 】

 

長さは約230mmです。

【 電源コード (出力接続用) 】

 

【 ケース 外観1 】

 

【 ケース 外観2 】

 


製 作 例

  部品高さの低い順番に基板を組立ました。 

【 Step1 抵抗取付け 】

 

【 Step2 ダイオード取付け 】

 

【 Step3 ICソケット取付け 】

 

【 Step4 トランジスタ取付け 】

 

【 Step5 セラミックキャパシタ取付け 】

 

【 Step6 小型電解キャパシタ取付け 】

 

【 Step7 半固定抵抗取付け 】

 

【 Step8 電子ブザー取付け 】

 

【 Step9 端子台取付け 】

 

 

これまでにカットしたリード線を電圧計のリード線として再利用します。

【 Step10 電圧計リード線ハンダ付け 】

 

電圧計の左端をD6、右端をR2に押し付けるかたちで取り付けます。

【 Step11 電圧計取付け 】

 

【 Step12 LED取付け 】

 

【 Step13 可変抵抗器(ボリューム)取付け  】

 

【 Step14 大型電解キャパシタ取付け  】

 

 LM317Tの放熱をよくするため、手持ちのシリコングリスをLM317T裏面に塗布しました。 シリコングリスの代わりに放熱シートを用いる方法もあります。 今回は開封済み長期保存品のシリコングリスを利用しました。

【 Step15 シリコングリス塗布  】

 

【 Step16 LM317T放熱板取付け  】

 

この基板にCD4069を取り付ければ基板完成です。

【 Step17 LM317T取付け 】

 

【 基板完成外観1 】

 

【 基板完成外観2 】

 

【 基板完成外観3 】

 

【 基板完成外観4 】

 

【 基板完成外観5 】

 

 絶縁用として収縮チューブを適度な長さにカットして電源トランスのリード線に挿入しておきます。 その後、ACコードと電源トランスリード線をハンダ付けして、ハンダ付け部を覆うように収縮チューブを取り付けます。

【 STEP18 ACコード・電源トランスハンダ付け 】

 

 絶縁用として収縮チューブを適度な長さにカットして電源トランスのリード線に挿入しておきます。 その後、ACコードと電源トランスリード線をハンダ付けして、ハンダ付け部を覆うように収縮チューブを取り付けます。

【 STEP19 電源トランス2次側リード線の基板接続 】

 

【 Step20 出力電線ミノムシクリップハンダ付け  】

 

【 Step21 出力電線ミノムシクリップ完成外観  】

 

 次はケース組込みとなりますが、その前に動作確認をすることができます。 今回は感電事故防止のため、ケース組込み後に動作確認をすることにしました。

 

【 ケース組込み後 完成外観1 】

 

【 ケース組込み後 完成外観2 】

 

【 ケース組込み後 完成外観3 】

 

【 ケース組込み後 完成外観4 】

 


動 作 確 認

1.DC電源出力

 電源トランス1次側側は定格110Vacですが、国内では100Vacで利用することになります。 そのため、最大出力電圧が約10%低下することになります。 また、LM317Tは使用時に注意が必要なデバイスです。 特に入出力電位差が3Vdc必要、最小出力電流が5mAmax(ST社製の場合)と規定されている、出力可変範囲が広い場合の低出力電圧時の損失(≒発熱)がとても大きくなるなどへの気配りが必要となります。

 まず、無負荷時の出力電圧範囲を確認した結果を下記に掲載します。 下記は一例で、1次側電圧の変動によって電圧範囲が変化します。 また、DC電源出力時は青色LEDが点灯しますが、各LEDはDC電源出力ラインに接続されているため、確実にLED点灯を確認できるは約2.6Vを超える出力設定の場合です。 約2.6V以下ではLED点灯確認ができない場合があります。

 

LED点灯確認できるのは約2.6V以上の場合でした。

【 最小出力電圧設定時 】

 

【 最大出力電圧設定時 】

 

 ここで、出力電圧表示をする電圧計の数値をMETEX社製「信機能付きディジタル式テスタM−3870D」と比較してみました。 その結果を下記に掲載します。 10,8V以上は出力のリップルが急増したため未測定です。

電圧計表示値比較

本製品 [V]

M−3870D [V]

1.22

1.225

2.44

2.483

3.51

3.545

4.00

4.05

5.11

5.17

6.14

6.21

7.19

7.25

8.21

8.31

9.13

9.22

10.2

10.31

10.8

11.00

 

 出力波形を確認すると出力電流がある値を超えるとリップルが急増します。 下記に出力電圧5Vでのリップル観測例を掲載します。

 

黄色

DC出力(AC結合) 20mV/div

水色

DC出力(DC結合) 1V/div

時間軸

5ms/div

【 リップル急増直前波形 】

 

黄色

DC出力(AC結合) 20mV/div

水色

DC出力(DC結合) 1V/div

時間軸

5ms/div

【 リップル急増後波形 】

 

 代表的な出力電圧におけるリッブル急増電圧を調べてみた結果を下記に掲載します。 ただし、AC電源電圧や温度と思われる要因で測定結果の再現性は乏しいです。 下記結果は参考としてください。

  •  最大出力電流は200mAなので、これを超える電流は流さないようにしました。
      

  •  細かい電圧調整が困難であるため設定出力電圧に対して電圧計の値 がずれている測定点もあります。
      

  •  リップル急増時には電圧計の数値が若干低下します。

 

電圧計表示値比較

設定出力電圧

出力電流 (括弧内は電圧計表示値)

リップル小さい場合

リップル急増時

最小出力時

203mA (1.22V)

3.3V

200mA (3.29V)

5V

146mA (5.00V)

155mA (4.98V)

6V

121mA (6.00V)

125mA (5.98V)

7V

87mA (7.00V)

94mA (6.96V)

8V

58mA (8.00V)

64mA (7.97V)

9V

31mA (9.00V)

36mA (8.96V)

10V

12mA (10.1V)

15mA (10.0V)

 

2.ブザー入力

 定格電圧5Vdcの電子ブザーが搭載されていますが、この電子ブザーは電源出力ラインに接続されています。 そのため、電子ブザーを利用する場合は出力電圧を5Vに設定する必要があります。

 ブザー音を発生させるためには端子台Buzzer inputにプラス側、端子台−にマイナス側の電圧を印加します。 今回は約1.3V(電流0.1mA以下)を印加することでそれなりの音量でブザー音を発生できました。

 ブザー音のサンプル音の「リンク先」を掲載します。 「リンク先」の文字をクリックするとMP3ファイルにアクセスできます。

 

3.信号出力

 パルス信号は端子台Signal Outputにプラス側、端子台−にマイナス側の電圧を出力します。  パルス信号を出力するCD4069の電源ラインはDC電源の出力ラインに接続されていますのでDC電源の出力設定によって振幅を調整することができます。 CD4069の推奨電源電圧範囲は3V〜18Vですので、本製品では3V〜10V程度のパルスを得ることができます。 パルス出力がLレベルの場合、黄色LEDが消灯、Hレベルの場合、黄色LEDが点灯します。

 発振周波数は半固定抵抗R5(Signal ADJ)で調整できますが、調整範囲は低い周波数領域でした。 この周波数領域での利用方法は思い浮かびません。 参考までに電源電圧10Vでの出力波形を掲載します。 低い周波数では方形波となりますが、周波数を高くすると立上り立下り波形の肩がなまってきて、最後は発振停止となります。

 

黄色

Signal output 2V/div

時間軸

500ms/div (パルス周波数0.42Hz)

【 最低周波数設定 】

 

黄色

Signal output 2V/div

時間軸

20ms/div (パルス周波数37.3Hz)

【 最高周波数設定 】

 

黄色

Signal output 2V/div

時間軸

20ms/div (パルス周波数64.1Hz)

【 最大周波数設定(波形肩なまり時) 】

 

黄色

Signal output 2V/div

時間軸

20ms/div (発振停止)

【 発振停止時 】

 

4.ロジックペン

 ロジックペン入力は端子台Logic pennputにプラス側、端子台−にマイナス側の電圧を印加します。  Lowレベル時は緑色LEDが点灯、Highレベル時は赤色LEDが点灯します。 (注意:LED点灯確認できるのは約2.6V以上の場合でした。)

 なお、CD4069の推奨電源電圧範囲は3V〜18Vですので、本製品では3V〜10V程度の範囲で使用することをお勧めします。

 

【 Logic pen Lowレベル時 (緑色LED点灯) 】

 

【 Logic pen Highレベル時 (赤色LED点灯) 】

 

データ作成者 CBA

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注意事項


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