ポータブル可変電源 EHLの工作室

ポータブル可変電源 EHLの工作室

ここ数年の電子小物製作の中で、一番に役に立っている「ポータブル可変電源」の紹介。

キャンプブーム等で数100Wを超えるポータブル電源が巷に溢れていますが、今回の製作は実験用など、 ちょっとした電源にACケーブルなしで使えるポーターブル可変直流電源です。

3V~24V迄自由に電圧を変化させることが出来、負荷電流も読み込むことが可能な実験用電源です。

10W程度の無線機の電源にも使えます。ただしスイッチングNoiseが付きまといますので、あまりお勧めしません。

製作の経過 (PCバックアップ電源からのスタート)

初めはPCのバックアップで19Vの電源が必要になり、電圧固定で使っていましたが。ローカルさんからのリクエストで拍車がかかり、グレートアップしていました。

PCバックアップ電源の最終形態

赤いランプがほのかに点る(セリアの石鹼箱)右下は充電ジャック

石鹼箱の中身は?

23VのLi-ion電池と XL4015E使用のDropType DCDC電源

PCのACアダプターの電圧に合わせて青いボリウムを調整する(下が電圧 上は電流制限の調整)

結構コンパクトで外観も女子受けしそうなCoolなBox。ビジネスバックに入っていても違和感ないです

可変電源Typeへ リニュアルした

電圧メーターとヘリカルボリュームを追加

  関連サイト ノートパソコン予備電源の製作

当初のポータブル電源は性能重視。弁当箱Style!!

屋外使用の目的ですが 恥ずかしくって(野暮ったいドカベンType?) 屋外同伴には連れ出せない電源です。その為に電圧可変VRやデジタルメーターが付き実験用電源に変化しました。(しっかり裏方に回っています)
電源からACケーブルから解放され、実験用に何かと出番が多くなる
中身は相変わらずXL4015のDropTypeDC/DCコンバーターです

 

最近は電流制限VRが廃止されたTypeがアマゾンで1000円以下で購入可

出番が多くてもビジュアルが悪く、これだけ活躍していても・・・家族からは。また汚い箱を持ってきて外で使って!😢

本格的なポータブル電源

充電アダプターが25.2Vと言う事で何かとトラブルのもとになる可能性もあり、リニアルを決行

24VSW電源の半固定VRを25.2Vに調整して充電電源とLi-ion Battery内蔵のポータブル可変電源を製作。ついでに必須と感じた電流をモニターできる、直流電源としました。(充電するときのみACコードを差し込み充電)

電源内蔵、電流計追加!  リニュアルの範疇を超えました

主要部品

① SW電源 TDKラムダ VS100E-24
② DCDC電源 DropTypeコンバーター アマゾン XL4015EUnit
③ 電圧電流計 秋月通商 DE-2645-02
④ Battery ジャンク(24V1.5A) 1S6P (入手が難しい場合 電動工具のBatteryを2ケ使用この場合電池に合わせたDC電源必要)
⑤ ケース  Takachi YM180 (内容物に合わせて選択) 今回久しぶりに100均ケース以外のCaseを使用

回路図

ほぼアリものUnitで組上げ

回路説明

SW電源は手持ちの(24V4.3A)を使用。電池の容量で選択必要あり、今回24V1.5Aの電池を充電しますのでEmpty充電時は3Aを超える電流が流れます。専用の充電回路で充電すればもっと小さな電源でもOK(最悪は抵抗で電流制限を行う方法もある)充電はインレットジャックとし商用電源で充電する・(ん!昔のラジカセのACコードですね)電圧の可変はUnitの基板上にある半固定VRを取り外しパネル上に取り付けで電圧調整としてヘリカルボリウムで可変させる。
SW電源からBatteryは逆流素子のダイオードが入っています(30V5A以上必要)これが無いとBatteryから 電源側に自己放電する。
DCDC電源の改造
DropTypeコンバータのIC(XL4015の基板放熱を改善)
これで4A出力も安心
半固定VRを取り外し、10回転のボリウムに変更
5kΩがなかったので10kΩを使用6回転で可変範囲カバー
デジタル表示のdjgit(最小単位)が0.1Vなので有効可変範囲が半分でも余裕でOKです。

電池自己放電回避とUse/BatteryMonのトグルスイッチは2回路2接点の中点Off品を使用

未使用時はSWを中点でBatteryとDropTypeコンバータは未接続になり、表示が消え電池の回路放電(自己放電)が回避できます。SWをUpで電圧可変ボリウムを開放すると現在のBattery電圧を表示、電圧が20Vを下回った場合はACコードを差し込み充電する1時間程度で25.2V迄電圧表示が上昇し充電終了。SWをDownでボリウムで調整した電圧が表示します。
SW上設定で内蔵のバッテリーは24.8Vに充電されています。

      SWを上にすると内蔵電池の充電モニターになる。

トグルSWを下にすると設定電圧が表示されます

出力端子は陸式ターミナルとMolexの2P中継コネクターの2系統、真ん中は電圧可変用ボリウム(ヘリカルポテンションType 10回転)
右 陸式ターミナル、左 Molex 2Pの中継コネクターが出力される

電圧電流計

電流計はセンス抵抗を使った電流計だと思いますが電圧と電流が一緒に見れるので、多少の電圧の精度が落ちても我慢できます。
移動運用に使う12V6000mAhの電池の充電

バッテリーパックの最大充電電圧に設定電圧を調整して充電をします。当初は思いっきり電流が流れますが満充電になると減少します。ほぼ13Vで満充電340mAほど流れてます、間もなく充電終了でしょう。

今回使用の電圧電流計

配線が面倒くさいですが、箱に書かれた結線を間違えないように十分注意して配線してください
100V表示するときはS1S2に専用電源を要します
回路図も箱に記入。徹底したコストカットですね
誤配線をユーザーの責任に転嫁しているような記述

定格

3桁表示です。確度はこんなもんでしょう

アナログメーターを電流計に使っていましたが、デジタルもいいもんですね

完成品の部品配置

100WのSW電源を使ったのでかなり窮屈です。もう少し小さなSW電源を使えば余裕の配置にります
左上は充電用の100Vのインレット
100WのSW電源と35Wの電池が入っているので少し重いですが、同じ容量の直流電源(18V2A)と比較すると、直流電源が約4kgでポータブル電源が800gと1/5のおもさです。短い時間であれば倍近い容量が取り出せます。

今回は降圧型のDCDCコンバーターを使用しましたが、Batteryが入手できない場合は昇降圧型のDCDCコンバータもあります。こちらのほうがSW電源の電圧選定が簡単になり1Sや2SのPackを並列使用(3.6V~7.2V)して電源を組上げるのがベストと考えます。