エレクトロニクスの分野に携わるようになってから、私たちは、達成できるあらゆること、生活の中で生み出せる素晴らしい自動化、身の回りのものを改善できるあらゆる方法にすぐに興奮し始めます。センサー、ディスプレイ、モーター、ライトの数は無数にあります。
私たちはすぐに、アイデアを現実のものにするために必要なものをすべてまとめることに夢中になりますが、アイデアを実行に移すまで、基本的な項目が忘れられてしまうことがよくあります。私たちが作ろうとしているこのデバイスに、一体どうやって電力を供給するのでしょうか?他のコンポーネントとは別に、電子機器の動作において電力ほど重要なものはありません。ホームラボを構築する際には、さまざまなオプションを利用できると便利です。ありがたいことに、その多くは古い電子機器や旧式のコンピューターから再利用できます。
電源が必要となるプロジェクトの種類と、それに必要な電源の種類は、いくつかのカテゴリに分類されます。シングル ボード コンピューターの場合は低電力、照明やロボットの場合は中電力、自家醸造で使用する加熱要素の場合は高電力です。シングルボードコンピュータには、 Raspberry Pi、 Arduino、 BeagleBone Black、 DragonBoard 410c などが含まれます。これらのボードのほとんどは5Vを使用し、通常は最大約2Aですが、Dragonboardは12V入力を使用します。ロボットや3Dプリンターなどのモーター システムの場合、電圧は3Vから50V以上の範囲になり、電流は最大10Aを超えることがあります。モーター システムの電力仕様の多くは、モーターを駆動するシステムとそれらのチップが処理できる内容によって決まるため、使用するモーターに合わせて調整する必要があります。ホームオートメーション システムは、シングルボード コンピュータのニーズとモーター システムのニーズを融合し、バッテリー入力を処理する必要性も追加して、ACコンセントから離れた場所に設置できるようにします。自家醸造やその他の高出力システムを検討する場合、システムを制御するための低出力DCと、混合物を沸騰させるための5500W AC加熱要素が必要になる場合があります。独自の3Dプリンターを作成するには、押し出し機の加熱要素用に最大300WのDC電源が必要になる場合があります。
シングルボードコンピュータを使用する低電力プロジェクトの場合、多くの場合、シンプルな壁コンセント式電源で十分です。私は、プロジェクトに投入できるように、作業場の引き出しにさまざまな電圧と電力を保管しておくのが好きです。ほとんどのプロジェクトに対応するには、5V 2Aと12V 1Aの電源があれば十分です。これらの多くは、シングルボードコンピュータに一般的な2.1mm x 5.5mmバレル プラグが端に付いていますが、柔軟性のために電源コネクタが2.5mm x 5.5mmに対応できる場合もあります。バレル プラグが必要ない場合は、それを切り取って裸線に剥き、端子台に接続するか、新しい接続をはんだ付けすることができます。ただし、ボードを破損しないように、必ずワイヤの極性を正しく保つようにしてください。
ケーブル上で導体が並んで走る壁コンセントでは、マークの付いた線または白い線が通常プラス線で、もう一方の線がマイナス線です。逆になっているものもあるので、システムに接続する前にマルチメーターで再確認してください。システムについて100% 確信が持てないときは、マルチメーターを取り出しても問題ありません。の ミーンウェルGS12U そして アーティセンDA12 これらは、5Vまたは12Vのどちらのスタイルでも購入できる電源の良い例です。これらがあなたのニーズを満たさない場合 こちらがArrowのオプションすべてへのリンクです。
プロジェクトがより野心的になり、より多くの電力が必要になると、壁にコードが付いたより大きなブリックに移行するか、ワイヤを接続するためにネジ端子を使用するだけになる場合があります。ワット数の高い電源には、さまざまな電圧と電流が用意されており、お客様のニーズを満たします。また、複数の電圧出力を備えているため、システムの頭脳をサポートする5V電源レールと、モーターに電力を供給する24Vレールが用意され、電源ネットワークが簡素化されます。特に高ワット数の電源で長時間フル稼働させると、かなりの熱が発生し、コンポーネントに負担がかかり、故障の可能性が高まります。故障の可能性を減らすには、電源装置を10% ～ 20% 大きくしてコンポーネントのストレスを軽減し、負荷スパイクに対する余裕を残します。
の TDK-LambdaのRWS300B12 50Wから600Wまで拡張可能なオプションを備えた強力な300W電源です。Mean WellのRSPシリーズ は、大量の電力が必要な場合に最大3000Wまで拡張できるもう1つの優れたオプションです。
上記の低電力および高電力のオプションは、インストールすればプロジェクトで使用できるため特に便利ですが、ラボを実際に完成させるには、標準的なベンチトップ電源の有用性に勝るものはありません。ベンチトップ電源は、設定可能な出力と、場合によっては複数の出力を提供するため、ブレッドボードに組み込んだ後、システムを起動して実行するのに役立ちます。この柔軟性にはコストの増加が伴いますが、柔軟性は非常に便利です。
B&K Precision 1627A は、3Aをサポートする0 ～ 30Vのプログラム可能な出力を提供する220Wシングル出力電源です。Rigol DP832 は、3つの出力を持つ195Wの電源です。2つは0～30V、3つ目は0～5Vで、すべて最大3Aをサポートします。
設計に電力を供給するためのオプションは多数ありますが、上記が、自宅のラボで設計を現実のものにするために役立ついくつかのレイアウトに役立つことを願っています。ここからの次のステップは、DCからDCへの変換を検討することです。これにより、ACからの変換ポイントを1つ使用して必要なすべての電圧を取得したり、バッテリー電源を使用してシステムを完全にポータブルにしたりするためのオプションが広がります。