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プロ養成基礎講座
こういう
のが欲し
大切なパソコンを壊さない保護回路付き！ かった
± 12 V のアナログ回路評価にも
出力 3.3 ∼ 24 V/0 ∼ 0.3 A の
ハンディ USB 実験用電源
電力変換回路とトランスの設計
並木 精司
●
USB バスの 5 V を降圧＆昇圧して 3.3 ∼ 24 V まで
出力する
●
電流を 0 ∼ 0.3 A で制御できるので，パソコンも
接続する回路も破壊することなく安心して電源を
入れられる
5V
LHL08NB470K
CN1
USB-B
C-00161
47μH
1.2A
C3
470μ
25V
R6
4.7kJ
1/6W
R 13
2.2kJ
1/6W
R 14
R
A
C 12
0.1μ 50V
K
4.7kJ
1/6W
VR 2
20k
C7
R2
C C
SW1
ERD216RSZ
（Excel Cell Ele
-ctronic Co.
Ltd）
8421
R 16
1.5kF
1/6W
R 18
R 17
3kF
6.1kF
1/6W 1/6W
10
4
7
9
10k
1S6
6
C 14
出力電圧の微調整用
R 9 100J 1/6W
R7
1kJ
1/6W
R5
12kF
1/6W
D1
0.01μ 50V R 4 10kF 1/6W
VR 1
1kJ 1/6W 220p 50V
2
D2 1N4148
C 10 100n 50V
出力設定用スイッチ
U3
TL431A
テキサス・
インスツル
メンツ
IC1 LT1172
(リニアテクノロジー)
5
4
V
NC
6 in
3
E1 FB
7
2
VSW VC
8
1
E2 GND
R 2 1kJ 1/6W
スナバ回路
T2
EPC13_10P
サージ・クランパ回路
100n 50V
1
2
3
4
5
6
2次整流回路
出力電圧エラー・アンプと基準電圧源，パワー素子を内蔵
C 8 470n 50V
パソコン
から
5V
前回
（本誌 2014 年 12 月号 pp.151 ∼ 156）では，電源
の回路方式を検討して，3 ∼ 24 V の全出力範囲におい
て，動作が安定しているフライバック・コンバータを
採用することに決めました．
今回は，図 1 の回路に示した上段にあたる「電力変
換部」，「入力ノイズ・フィルタ」，「出力リプル・フィ
ルタ」，「スナバ回路」を設計します．電力変換部の回
路を図 2 に示します．
電力変換部
（フライバック・コンバータ）
L1
C 6 1μ 50V
入力保護用のポリスイッチ
AC100 V から電源供給ではないので感電の心配
もない
C5
入力ノイズ・
フィルタ
C 2 1μ 50V
PTC1
RUSBF090
タイコ
エレクトロニクス
部品は全部リード・タイプだから手作りできる
●
150μ 35V
【製作したハンディ USB 実験用電源の特徴】
●
C1
● 前回は回路方式をフライバックに決定
出力電圧を 3.3 ∼ 24 V，出力電流を 0 ∼ 0.3 A に可変
できる USB を入力とするハンディな実験用電源を製
作 し ま し た．USB か ら 取 れ る 電 圧 ＋ 5 V と 電 流
500 mA に最適化して，設計します．
Seiji Namiki
5
6
R 10
8
＋
−
＋
7
6.8kF
1/6W
−
4
C 13
D3 BAT43
U2a
LM358
3＋
2
1
−
0.1μ R 15
60V 22J 1/6W
U2b
LM358
（テキサス・インスツルメンツ）
（a）全回路
図 1 製作したハンディ USB 実験用電源の全回路
（出力 3.3 ∼ 24 V，0 ∼ 0.3 A 可変）
回路の上の部分にあたる入力ノイズ・フィルタ，電力変換部，出力リプル・フィルタについて解説する
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昇降圧も OK！ スイッチング電源の基本「フライバック」を採用
2015 年 2 月号