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5Vの直流電源を使います|簡単ですから自分で作りましょう

前のページで、電子工作を5000円で始める工具・部品セットを紹介しました。

さらに、電子工作で欠かせない電源が必要ですから、ここでは、費用をかけないで用意しましょう。

5Vを取り出すには、USBで使っているアダプターが利用できます。

パソコンのUSB端子などから電気を取ると、ショートさせたり、過剰な電流を使ったりしたときにパソコンに問題が出るので、ここでは、家に余っているUSBアダプターを使って、コード部分を細工して独立で使用することにします。

USB用に使われている5Vの電源は、このHPで取り扱うIC類にも適しています。

「乾電池」を使ってもいいのですが、4個を直列にすると6.4V以上になってしまいますし、使っていると電圧低下が起こり、電圧が一定にならないので使いづらいので、USB用の5Vの定電圧電源を常用していきます。

スマホ用充電器のコード部分を使いやすいように細工します

最近では、USBポートのついているコンセントなども販売されています。 そして、USBポート付きの100V用コンセントを使ってもOKです。

この場合でも、接続するコード(USBコード)の先端を加工して使うと使い勝手が良くなりますので、それをやってみましょう。

(注意)パソコンなどの機器のUSBポートを使うと、トラブルが起きた場合に困りますので、必ず、独立して使うのが無難です。

この記事を参考にして、自作・改造してください。

もちろん、可変できる市販の電源などがあれば、遊べる範囲が広がりますから、ここでは、その他の電源についても紹介しています。

→楽天の電子工作のページへ

ちなみに、この写真にあるアダプターは「5V 1A」のものです。0.5~2AでもOKです。

スマホ充電器を改造したブレッドボード用電源
コード部分を加工して5V電源として使う

ここでは、ブレッドボードで使うために、先端をピンにしました。

これには、下のように、(これはUSBの線ではありませんが)虫ピンや細いゼムピンを代用してもいいですし、ワニ口クリップをつけるのもいいでしょう。

工作は簡単ですから、自分流でやってみてください。USBコードの線は非常に細いので、下のように、熱収縮チューブで補強しておくといいでしょう。

 

加工方法] ジャック側の先端を切断すると、4本の線があり、そのうちの2本が5Vになっています。

コードの皮をはいで、4本の線をテスターで電圧をはかり、電圧のかかっている2本の線に差し込み用のピンなどをはんだ付けするだけです。

このUSBコードでは「赤・黒・緑・シロ」の4本の線があって、「赤と黒」の2本から5Vの電圧が出ています。 他の2本(緑・シロ)は使いません。

細い線なので、熱収縮チューブやビニールテープなどで補強しておきましょう。

出来上がれば、テスターで電圧を測って見てください。 私のアダプターでは、4.94Vで、電圧は安定しています。

USB用のシールド線

中には4本の線があり、5V電源は2本から

コード先端部の詳細

【参考】このHPでは、FETやオペアンプの記事で、5V電源を2つ(または正負の電源)使う例が出てきます。 もしも、家庭に5Vのアダプターが余っておれば、アダプターや付属の線は、捨てずに保管しておきましょう。

電子工作で使う電源について

USBアダプターのように、直流5Vの「安定化電源」であればOKです。

以前によく使われていた、下のようなAC-DCアダプターは、電圧を下げて直流にしただけのものですから、安定化電源ではない、いい加減な電圧になっています。

このままでは電子工作には使いにくいです。USB用のアダプターが最適です。

試しに電圧を測って見ると、下のように、呼び電圧に比べて、無負荷ではびっくりするほど高い電圧になっています。

非安定のAC-DCアダプター

(参考)こちらのページに三端子レギュレータを使って、安定化した電源を作る記事があります。 参考にしていただくといいのですが、ほとんどの電子機器は、三端子レギュレータなどを使って、機器内部で安定化しているものが多いので、上のような非定電圧アダプターは、少し高めの電圧になっているものが多いようです。

持っていると便利なアダプター(電源)の例

このHPは、主に5Vの電源を使いますが、いろんな電圧のアダプターがあれば、いろいろな実験ができます。

予算の余裕があれば、下の写真のような、市販品のアダプター(3~12V用)や、可変の電源などもあると、いろいろ実験できて便利です。

安定電源の例

この製品は、本体後ろのスイッチで6段階の電圧を切り替えるようになっています。

ブレッドボード用でないので、ピン付きのものや、ワニ口クリップ付きのコード(電線)を自作しておけば、いろいろな場面で使うことができます。(「工作」して楽しんでみてください)

アマゾンの記事を見ると、1500円程度から各種のアダプターが販売されているので、そのコードの先端に、ワニ口クリップか、ブレッドボード用にピン加工などをしておくのもいいでしょう。

DC電源の例
安価でいろんな電圧に対応のACアダプター(Amazonのページ)

コードの先端を加工して使います

私は、ブレッドボードに合う太さのゼムピンを使って、このように、ブレッドボードに差し込めるように先端を加工したコードをいろいろ作って使っています。

便利な電圧可変電源|余裕があれば、購入をするのが便利

可変直流化電源装置

電子工作にお金をかけると際限がありませんが、今後も、色々な実験を楽しみたい方は、このような可変の電源を購入しておくと便利です。

私が購入したこの安定化電源(STP3005D)は最も安いランクの機種で、5千円ちょっとの価格でした。 いろいろな場面で使うことができて、結構便利です。

仕様は5A 0~30Vで、電圧を可変して使う使い方がほとんどですが、電流を制限して使うような使い方もできますから、例えば、電流を100mA以下で使う場合などでは便利です。(ただし、設定、表示は0.1A単位なので、かなりおおざっぱになりますが … )

定電圧発生器
Amazonの安定化電源のページ

さらに、交流の実験用にトランスを購入しました

交流用トランス

このHPでは、ほとんど使いませんが、6-12V(実効値)の交流トランス(TOYOZUMI HT-1205 : 1000円程度)を実験用に購入しました。

ブリッジダイオードを使った整流や、LEDの交流点灯などの実験のために、これを購入しましたが、このHPでは、交流は、ほとんど使いませんが、実験好きの方は、このような交流トランスも、いろいろなことに使えます。

オペアンプやJFETに使う「負電源」の話

オペアンプを使おうとすると、「正・負電源」を使う場合がでてきます。

このHPでは、基礎的な内容だけですので、単電源で動作するオペアンプを使用しているので、両電源は使いませんが、この「正・負電源」については、オペアンプのページで取り上げています。

オペアンプの両電源

オペアンプの回路イメージ

一般的な回路図では、電源部分は省略されている場合が多いのですが、両電源で使うオペアンプは、上図のように、正と負の電圧を加える必要があります。

また、こちらのJFET(ジャンクション電界効果トランジスタ)の記事でも負電源が出てきますので、そこで説明しています。

 

使用中の電子部品の発熱に注意する習慣をつけましょう

リチウムイオン電池が充電中に発熱・発火するニュースを目にすることがあります。

電気を使う限りは、このような、発熱による問題は意外に多いものです。

電子工作をしているときにも、異常な発熱には、常に気を配っていることが大切です。

今回使った三端子レギュレータ

私が三端子レギュレータを使った実験中に起きた問題例を紹介します。

ここで使った上の写真の L78L05ACZ は、100mA用の、小電流用の三端子レギュレータで、トランジスタと同じ形の、放熱板がない構造のものです。

これに、規格値の半分の5V・50mA 程度の電流を流して使用したところが、本体が手でさわれないくらいの高温度(約50℃以上)になりました。

データシートをみると、100℃程度になっても、このレギュレータの出力が落ちない仕様になっていますが、50℃でも、手でさわれないくらいの温度ですから、この部品が壊れなくても、周りの電子部品に影響するおそれがあります。

ともかく、五感を働かせて、熱・発熱や色、匂いなどの変化には常に気をつけておかないといけません。

→次のページで三端子レギュレータの製作記事があります。また、読みたい項目はこちらのINDEXページで探してください。