2012-08-28: エアーバリアブルブログ

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簡単で安くできる自作電源回路まとめ（5V→12V、12V→5V他） ― 2012/08/28 09:30:05

過去にブログやホームページで簡単な電源回路を紹介してきたが、アクセスも多いので、歴代ページをまとめてみた。電子工作への参考になれば幸いである。

★MC34063A(PDF) NJM2360A

このデバイスは、比較的古くからあり、各メーカのセカンドソースも多い。このICで降圧、昇圧、負電源を少ない部品で構成することができ、安価に手に入るデバイス。応用製品として100円ショップなどのシガープラグからUSB電源を取り出す回路に盛んに使われている。単品購入はマルツや千石など、セカンドソースのNJM2360Aであれば秋月、千石で販売している。内部リファレンス電圧の都合で、最低動作電圧は3Vと少し高め。

→100円ショップのシガプラグUSB電源変換を使って実験用可変型安定化電源の製作

　・記事概要：100均で販売しているシガープラグ型のUSB電源の回路解析と改造

　・種別：降圧型

　・メインデバイス：MC34063A(PDF)　メーカー：オンセミ（多数のセカンドソースあり）

　・セカンドソース：NJM2360A　新日本無線

　・入力電圧：5V～40V（コンデンサ耐圧に注意）

　・出力電圧：1.5V～電源電圧-2V

　・出力電流：200mA（使用部品の見直しにより500mA以上の出力動作可能）

　・効率：60～70%

　・アドバイス：出力コンデンサは低ESR品を使用するのが望ましい。

→100円DC充電器でUSBから6～15Vを作る

　・記事概要：100均で販売しているシガープラグ型のUSB電源の回路解析と改造

　・種別：昇圧型

　・メインデバイス：MC34063A(PDF) メーカー：オンセミ（多数のセカンドソースあり）

　・入力電圧：5V

　・出力電圧：6V～15V（コンデンサ耐圧に注意）

　・出力電流：100mA（使用部品の見直しにより数100mA以上の出力動作可能）

　・効率：60～70%

　・アドバイス：出力コンデンサは低ESR品を使用するのが望ましい。耐圧注意

★HT7733A/HT7750A(pdf)

とても少ない部品で200mAの電流がとれる昇圧専用の電源IC。比較的コストが安く、有名部品店で簡単に入手できるので、この5年位から急激に使われ始めたデバイス。電圧は型番で決まる固定電圧である。最低動作電圧も0.7Vから動作可能なので、電池アプリケーションに最適化した回路を構成できる。

　　※このデバイスを利用した乾電池式の２電圧切り替え定電圧電源を数量限定で頒布中。

→乾電池2本で3.3Vの安定した実験用電源製作

　・記事概要：単三電池ホルダーを改造して、ブレッドボードなどの実験に便利に使える電源

　・種別：昇圧型（固定電圧）

　・メインデバイス：HT7733(HT77xx)(pdf)　メーカー：ホールテック（台湾）類似品多数あり

　・入力電圧：0.7V～出力電圧+0.2V(6V max)

　・出力電圧：3.3V/5V 型番で決め打ち　

　・出力電流：100mA（使用部品の見直しにより数100mA以上の出力動作可能）

　・効率：65～85%

　・アドバイス：出力コンデンサは大容量セラミックコンデンサを使うのが望ましい。

★LM2704-ADJ(PDF)

典型的な昇圧型の電源回路。パッケージがSOT-23と、とても小さく、少ない部品で大電流がとれるのが良い。高いスイッチング周波数で発振させているため、出力コンデンサは安価なセラミックコンデンサが使用できるので、小型化が容易に可能だ。シャットダウンピンがあるが、発振の停止のみの制御で、L→Dを通じて電源からダイオード降下分の電圧が出力されるので注意。部品の入手は今イチだが、サンプルリクエストできる。LEDドライバIC(pdf)としても紹介されている。LEDの定電流駆動に便利。

→5Vから12Vを作り、USB電源アダプタから12V機器に使えるようにした

　・記事概要：5VからFMトランスミッタ電源12Vを作る時に製作した電源

　・種別：昇圧型（固定電圧）

　・メインデバイス：LM2704-ADJ(PDF) メーカー：TI(旧NS)

　・入力電圧：2.2～7V

　・出力電圧：max 20.5V

　・出力電流：550mA（※スイッチング能力）

　・効率：80～85%

　・アドバイス：出力コンデンサは必ずセラミックコンデンサを使用する。

★TL499A

典型的で古典的な昇圧型のIC。ショットキーダイオードを内蔵しているので、外付け抵抗と、コイルの構成で使用が出来る。効率はあまり良くないが、1.1Vから動作するので、乾電池2本のアプリケーションには使えるだろう。デバイスはマルツ、若松通商やサトー電気が扱っているが、性能の見返りの割に割高である。

→秋月電子通商のPICライターを完全USB化（ホームページ内）

　・記事概要：PICプログラマをUSB電源で動くように改造

　・種別：昇圧型

　・メインデバイス：TL499A　メーカー：TI

　・入力電圧：1～10V

　・出力電圧：2.9～30V

　・出力電流：500mA　max1A（※スイッチング能力）

　・効率：40～50%　※実測値

★トランジスタ2つを利用した昇圧回路

ICを使わずにトランジスタなどの個別部品で電池よりも高い電圧を発生させる回路。弛張発振回路を利用している。これ以外にも有名な回路として、ジュールシーフ回路がある。専用ICを使わないのでとても安くできるが、発振させっぱなしで動作させるので、電圧のコントロールが出来ない。LEDなどの電圧が変化しても構わない用途に使用すると良いだろう。

→乾電池1個で白色LEDを点灯させる実験（ホームページ内）

★ダイオードコンデンサによる負電源

電源ICを使ったものでないが、LCDのバイアス電源など、実験用として簡単な負電源が欲しいときには便利に使える。発振回路を接続すれば手軽に負電源が得られる。但し、電圧は使用負荷によって決まるので用途が限定される。また取り出せる電流は小さい。

この形はコッククロフト・ウォルトン型として有名であり、コンデンサとダイオードを積み重ねていくと高電圧を簡単に得ることができる。電流を必要としないガイガー管などのドライブに使用される。

→キャラクターLCDモジュールを簡単に改造して3.3Vで使う

★その他

コンビニなどでよく目にする一回限りの携帯電話用充電器には、3Vを5Vにする回路が入っている。リセッタブルスイッチも内蔵されている。使い捨てタイプなら電池2本込みで700円前後。数100mA流せれるので、分解して利用するのもありだろう。但し、常に改良が行われているので、購入時期によっては回路が異なる可能性がある。

→PICkit2を乾電池で動かす（ホームページ内）

→LED化した100均のランタンを更に安定化

あと、これは電源回路ではないが、電源となるACアダプターや乾電池などが逆に接続して壊さないように、FETでのプロテクト回路を紹介している。ダイオードはどうしても電圧降下が起きてしまうが、この方法なら電圧降下が起きず確実に逆極性を守ることができる。

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