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[二〇十六年十月四日]
デジタル値表示電源を、試作

バッテリ放電器」を作った際、デジタル電圧計、電流計を買ったのと並行して、両方がワンパッケージのデジタル計を買ってみた。(2個¥1、474送料込み)

当初、「自家製DC可変電源」のアナログ・メータと入れ替える計画だったが、この「デジタル電圧・電流計」と入れ替えると、丸残孔が大きくて、前面が酷く不恰好になるので、止めた!
その代わりに、別箱を使い、「主電源」と「負荷」との間に入れる「電圧・電流表示のある中継型電圧可変電源」にした。

実際に組んで使ってみると、LEDの表示色や、LEDの表示枠が気に食わない。(図1)
それに中継なのに、結構無駄パワーを消費するのも面白くない。(図2<クリック>

でもまぁ、電圧・電流計の無い電源を使う時には、少しは役に立つかもしれないので、(“親電源が必要な可変型中継電源”として)保存しておこう。(苦笑)

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箱の流用

今回、「デジタル電圧・電流計」を組み込み電源箱として、(以前、気に入って幾つも買っていた)鉄道模型用の小型パワーパック(KATO MODEL NO 200)の外箱を流用した。
箱は、鉄製だからプラ品よりも重さがあり、サイズ的にも丁度良い。

元々この箱の中には、「電源トランス」が入っていたのだが、その電流容量(max250mA)ではアンペア出力には不十分なので、それは外し電力が親電源から貰う形式にした。(図4<クリック>
電圧降下=発熱をさせねばならないので、パワートランジスタも組み込まねばいけないのだが、プラ箱などよりも耐性がある。
おまけに、電圧可変の為の可変抵抗器(B型100KΩ)も、以前丁度良いサイズのを残してあった。(図3)

機構的には、なかなか良さそうだ!と気に入って、組んでみたのだが...

中継電源として

サイズ的に自前の“DC可変電源”は無理だから、“親電源”を利用した「(中継型)可変電源」とした。回路構成は、図5の如く。

DC−DCコンバータ式で変換効率の良いものを使えば、無駄な発熱は抑えられるだろうが、生憎手元に適当なモノも無い。
で、手持ちのバラ部品でシリーズ・レギュレータを組んだ。

部品数が然程多くないので、(互いのショートしないように注意して)“空中配線”で誤魔化した。(図6<クリック>
(こうした手法は、アマチュア的な試作品では許されようが、製品・商品の中でこんなのを見付けると、黙って見過ごさない口なのだが。笑)

入力は、「主電源」の許容範囲内で、電圧20V、電流3Aとした。
出力は、実働状態を見て、最大値を17V、2Aと決めた。(だが、夏場は最大負荷だと怖い)
出力電圧が完全に0Vまで絞り切れないのは、少し気に入らないが、出力電圧と電流出来るだけ多く取る側に設定したので、仕方が無い。
(その必要が出て来たら、またその時に改修を考えよう)

実用性は

親電源(60V,3A)を使い、負荷抵抗6.3Ωに約1Aを流して状況をみた。(図8<クリック>
やはり、筐体は内部発熱で温かくなるが、冬場は何とか持つだろうと思う。
夏場は、長時間使用は難しいかもしれない。(苦笑)

デジタル化したので、「視認性」が良くなるはず!...なんだが、実際はあまり良くない。
上から目線だと、「電圧表示」LED上部が枠で隠されて、例えば“7”が“1”、“0”が“U”にしか見えない時がある。(図1)
また、外光が強いと、手で覆って見なければ紫色の「電流表示値」が読めないことがある。(図1)
まぁ、これらは、置き場所や置き方を工夫すれば、何とかなるとは思うが。(図7)

(大体、LEDは赤色から黄色→緑色→青色→紫色になるほど、“視認性”は落ちるし、その上“必要電圧”も高くなるという欠点もあるので、無理に紫色LEDをデジタル電流計に使うこともなかろうと思うが)


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