このHPでは5Vの電源があればほとんど問題ないのですが、ここでは、工作を兼ねて、3端子レギュレータを使って「12Vの電源」を作ってみました。
実際に使おうとすると、いろいろな問題に対応する必要があります。
例えば、電流に対する発熱対策や、直流の品位などを検討しなければいけませんが、そこまで考えるなら、市販のものを利用するほうが簡単確実です。
しかしここでは、「作って楽しむ」ということで、いろいろ考えながら自作をした様子を紹介しています。
今回は、12Vの定電圧電源を作りました
三端子レギュレータには、目的の出力する電圧以上の電圧を供給する必要があり、たとえば5Vが欲しければ、5Vより少し高い電圧（6.3Vなど）を加えて、3端子レギュレータで安定した5Vが取り出せるようにします。
ここでは12Vが欲しいので、手元にあった、実測で15.75VのDCアダプターを使って、三端子レギュレータのデータシートにある回路を参考にして「12Vの安定化電源」を自作しました。
（参考事項）
市販されている、三端子レギュレータの部品型番は、どんどん在庫状況も変わっているようで、この「78012AP」は、すでに、販売されていないかもしれません。 しかし、ほしい電圧と電流値のものを探せば、型番が違っても問題ありません。
秋月電子さんのサイトを見ると、NJM7812FA（12V1.5A）、L7812CV（12V1.5A）などの、代替えできるものがたくさん販売されています。
いずれも100円以下ですので、探してみるといいでしょう。
また、12Vの定電圧を得るためには、12Vより高い電圧を入力する必要があるのですが、あまり高すぎると、電圧を降下させた分が「熱」となり、効率が悪くなることを頭においておいてください。
また、オペアンプに用いる負電源用の三端子レギュレータがあります。ここでは正電源用のものを使いますので、購入する際に知っておくといいでしょう。
そして、たとえば1A用であっても、電流を流すと発熱しますから、（私の感覚では）仕様の半分以下の電流で使うのが安心 … ということになります。
あえて作る必要はありませんが、製作は簡単です
この回路自体は、「三端子レギュレータ78012のデータシート」に掲載されているものを参考にして、手持ちの部品を使うように回路を変更しています。
たとえば、データシートでは ①の入力側 0.1μF は、0.33μF でしたが、0.33μFの手持ちがなかったので 0.1μFにしています。
ここでは、15.75V の電圧が出ているAC-DCアダプターをつかって、12V・1A用の三端子レギュレータ（78012AP）と数個の部品を取り付けただけのものです。
これだけで安定した電圧として使える電源になります。
コンデンサ①はサージ除去用で、②③はリップル除去用です。
ダイオード1JU41 は逆電圧の対策用につけているもので、手元にあったものを使っています。
ダイオードは、使用する電圧の10倍以上で、使用する電流値が1A程度のものであれば、整流用、ショットキー、スイッチングなどのダイオードが使えます。
ちなみに、AC-DCアダプター（入力側）のリップル（交流電源の影響）は約4％で、この12V出力側のリップルは2.5％でした。
もちろんこれでは、高音質のオーディオ用などには不十分ですが、一般的な電子工作の用途ですので、「5％以下でOK」として、この回路にしました。
ここに書いた部品でなくても、細かいことは気にせずに電圧と電流が十分なら、どれでも問題なく使えますし、数少ない部品ですから、参考になるところを見て、作ってみてください。
いくつかの注意点があります
この0.1μFは、できるだけ三端子レギュレータの近くに取り付けます。
また、②③のコンデンサ容量については、大きなほうが特性は良くなります。
しかし、10-1000μF と値を変えて、オシロスコープで出力波形の違いを見たのですが、見た目では大して違わなかったので、手持ちの部品を使いました。
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実際に回路に組み込む場合の要検討事項
上に書いたリップル値ですが、負荷が増えると悪化します。
また、平滑コンデンサが小さいと、負荷が増えると電圧降下が生じますから、これもよくありません。
実際の回路に組み込んで使う場合は、出力電圧は確認して使ってください。
ただ、実際に機器に使用する場合は、余裕のある設計をしなくてはなりませんが、個人的で実験的な使用ですから、細かいところまで検討していません。
しかし、データシートにある回路ですから、大きな問題は出ないと思います。
オシロで波形を見て100μFにしました
これで見ると、1μFで良さそうですし、100μFのほうが直線でないのですが、下のグラフのように、電流が増えるとリップルが増えるので、できるだけ大きな容量がいい … ということで大きい目にしました。
さらに、下のグラフのように、少し電流が増えるとリップルが増え、出力電圧の低下もありますので、20ｍA以上の電流では、今回の回路の 100μF では小さすぎる感じもします。
しかし、ここでは、簡単な個人で使用する30mA以下で使用する実験用の電源ですから、上の回路で問題ない … としました。これらについては、用途に応じて検討する必要がありますね。
オシロスコープがあると非常に便利です
近年は安価なデジタルオシロがたくさん販売されるようになりました。
もちろん、日本製や高品質品は高価ですが、私の購入した安価なオシロスコープについては、こちらの記事で紹介しています。
