その② USBの電圧を上げるために"USB電圧ブースター"を自作しました
USBファンを作ったものの、いざ回転させると風量が非常に弱いです。
それもその筈で、元々マザーボードのファン用電源コネクタの電圧は12Vですが、USBの電圧は5Vしかありません。
これでは風量が弱くて当り前です。そこでファンの回転数を高めるため、USBを昇圧する方法を探しました。
秋月電子で販売している 昇圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ5～25Ｖ可変出力電源モジュール組立キットK-04377です。
難しい部分はすでに完成しており、ピンの入力出力からコンデンサの配置まで載っています。
電子工作は中学の授業以来の自分でもこれなら作れそうだ、と言う事で早速注文しました。
ただし当然ですが、これだけではパソコンから電源を取れないので
USB端子 基板取付用ＵＳＢコネクタ︵Ａタイプ、オス︶ 基板取付用ＵＳＢコネクタ︵Ａタイプ、メス︶
を購入し、そしてそれらを組み込むための基板 片面ユニバーサル基板 材質‥紙基材フェノール樹脂含浸板
も一緒に購入します。 ガラスエポキシ基板の方が頑丈そうですが、K-04377の1辺が3cmと短く、コンパクトに作るためには基板を削る必要が有ったので敢えて脆そうな紙基盤を選びました。
他にも﹃ピンヘッダ﹄やら﹃すずめっき軟銅線﹄等をカゴに入れ(これは無くても構いませんが)さあ注文しようか、と言う所で、非常に重要な物を忘れてる事に気付きました。
K-04377は手動で電圧を設定しますが、当然そのままでは正確に電圧を設定する事が出来ません。
正確に設定するには、電流や電圧を計測するテスターが必携ですが、テスターというのは電子工作マニアの方々が持っているもので、回路を理解出来ない自分には縁遠い物と思っていました。
ポケット・デジタルマルチメータP-10
と言ってもUSBファンの風量で電圧を決める訳にもいかないので、テスターも一緒に購入。(値段は思ったより安かったです。購入したのは￥1000)
家に到着したK-04377を開封し、"部品実装済み専用基板" やら他の部品を見て ﹁やはり組み立てキットでなかったら自力で作るのは無理っぽいな﹂と言うのが最初の感想です。
基板の上に部品を乗せて大体の配置を考え中
K-04377を組み立てていきます
ここでちょっと問題が
基板にUSBコネクタを置いて気付いたのですが、取り付ける際にUSBコネクタの青丸の金属箇所が邪魔をして、基板の穴にUSBコネクタの4ピンを入れる事が出来ません。
(本来なら﹃USB変換基板﹄や﹃コネクタ変換基板﹄を使って取り付けるみたいです)
基盤をUSBの形状に合わせて削るか、穴を拡張するかで悩みましたが、結局は面倒だったので突き出している方の金属箇所をペンチでへし折りました。
また、USBオスコネクタの端子(黄丸の箇所)も、ピンが曲がっているのでそのままでは基板の下にピンが届きません。これまた取り付ける前に、ペンチでピンを直線に伸ばしてから基板上に設置しました。
USBのオスとメスは取り付けの際にコネクタの位置が上下反対になるので、配線の際は注意して下さい ※上の写真の上側がオス、下側がメスになります
基板の無駄な部分は、定規に沿ってカッターで上下から数回削り、ペンチで割る、といった感じで結構簡単に切り離す事が出来ます。
そして組立、
(と言っても、修正し易いようにピンヘッダで軽く固定してるだけですが)
USBコネクタについて
USBコネクタは初めは4本のピンのみで基盤に取り付けていましたが、手で触ると簡単に動いて不安定だったので、一緒に注文した銅線を使って固定しました。
配線やコンデンサの"＋・－"を間違わないように確認しながらハンダ付けをします。
(足の長い方が＋)
裏からの写真だけでは、﹃USBコネクタ﹄と﹃K-04377﹄の配線が分かり難かったので、上から撮った写真にコードを書き足した画像を並べてみました。
大きめの画像も用意したので、写真が小さいという方はそちらをご覧下さい。上の写真をクリックしても見る事ができます。
余計なお世話ですがピンの間隔が狭いので、私のようにハンダ付けが苦手な方は予め正しいハンダの付け方を調べていた方が良いと思います。
(実際に調べてみて、自分の半田の形がまさしく"悪い例"とされている写真と同じだったので、結構凹みました)
スイッチには中間地点があり、﹃基板上のスイッチを使用せず外部でON/OFF制御を行う場合に使用します﹄と説明書には書かれていますが、今回使用する事はありません。︵と言うか使い方は良く分かりません)
早速、完成品にファンを取り付けたいと思いますが、その前に今回作った装置の名前がないと解説し難いので、これ以降は﹃USB電圧ブースター﹄または﹃電圧ブースター﹄と呼んでいきます。
K-04377以外のキットでは"LM2735 昇圧型DC-DCコンバータモジュール(5V～最大24V)"こんな物もあります。K-04377よりも小型なので、さらに小さいUSB電圧ブースターを作る事が可能です。
| 試しに1200rpm・1600rpm・2000rpmと回転数の違う12cmファンを同じ環境で接続しましたが、回転数はどれも600～800rpm程度しかありません。自作PC、特に静音PCを作っている方なら分かると思いますが600～800rpmという回転数は静かな分、風量が非常に弱いです。 |
それもその筈で、元々マザーボードのファン用電源コネクタの電圧は12Vですが、USBの電圧は5Vしかありません。
これでは風量が弱くて当り前です。そこでファンの回転数を高めるため、USBを昇圧する方法を探しました。
少し検索するとピッタリのものが見つかります
USBコネクタに挿し込むだけで、USBの電圧を5Vから9Vに上げる昇圧モジュール、 USB SuperCharger 9Vです。
まさに"今探している商品"と言った感じですが、残念ながらネット上で売ってる店はもう無いようです。
他に電圧を上げる方法はないかを探しましたが、"回路"とか"DC-DCコンバータ"を使って上げる、といった方法しか見つかりません。
その"回路"ですがハッキリ言って私には難し過ぎます。
今まで、何度も電子工作系の面白そうな記事を見付けてきたのですが、その度に"回路"と言うモノにブチ当たり挫折してきました
﹁説明書付きで、しかも直感的に組み立てるだけの単純な製品はないかな﹂ と、ネット上を探していると、何やら良さそうな物を見付けます。
USBコネクタに挿し込むだけで、USBの電圧を5Vから9Vに上げる昇圧モジュール、 USB SuperCharger 9Vです。
まさに"今探している商品"と言った感じですが、残念ながらネット上で売ってる店はもう無いようです。
他に電圧を上げる方法はないかを探しましたが、"回路"とか"DC-DCコンバータ"を使って上げる、といった方法しか見つかりません。
その"回路"ですがハッキリ言って私には難し過ぎます。
今まで、何度も電子工作系の面白そうな記事を見付けてきたのですが、その度に"回路"と言うモノにブチ当たり挫折してきました
﹁説明書付きで、しかも直感的に組み立てるだけの単純な製品はないかな﹂ と、ネット上を探していると、何やら良さそうな物を見付けます。
秋月電子で販売している 昇圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ5～25Ｖ可変出力電源モジュール組立キットK-04377です。
難しい部分はすでに完成しており、ピンの入力出力からコンデンサの配置まで載っています。
電子工作は中学の授業以来の自分でもこれなら作れそうだ、と言う事で早速注文しました。
ただし当然ですが、これだけではパソコンから電源を取れないので
USB端子 基板取付用ＵＳＢコネクタ︵Ａタイプ、オス︶ 基板取付用ＵＳＢコネクタ︵Ａタイプ、メス︶
を購入し、そしてそれらを組み込むための基板 片面ユニバーサル基板 材質‥紙基材フェノール樹脂含浸板
も一緒に購入します。 ガラスエポキシ基板の方が頑丈そうですが、K-04377の1辺が3cmと短く、コンパクトに作るためには基板を削る必要が有ったので敢えて脆そうな紙基盤を選びました。
他にも﹃ピンヘッダ﹄やら﹃すずめっき軟銅線﹄等をカゴに入れ(これは無くても構いませんが)さあ注文しようか、と言う所で、非常に重要な物を忘れてる事に気付きました。
K-04377は手動で電圧を設定しますが、当然そのままでは正確に電圧を設定する事が出来ません。
正確に設定するには、電流や電圧を計測するテスターが必携ですが、テスターというのは電子工作マニアの方々が持っているもので、回路を理解出来ない自分には縁遠い物と思っていました。
ポケット・デジタルマルチメータP-10
と言ってもUSBファンの風量で電圧を決める訳にもいかないので、テスターも一緒に購入。(値段は思ったより安かったです。購入したのは￥1000)
家に到着したK-04377を開封し、"部品実装済み専用基板" やら他の部品を見て ﹁やはり組み立てキットでなかったら自力で作るのは無理っぽいな﹂と言うのが最初の感想です。
基板の上に部品を乗せて大体の配置を考え中
K-04377を組み立てていきます
ここでちょっと問題が
基板にUSBコネクタを置いて気付いたのですが、取り付ける際にUSBコネクタの青丸の金属箇所が邪魔をして、基板の穴にUSBコネクタの4ピンを入れる事が出来ません。
(本来なら﹃USB変換基板﹄や﹃コネクタ変換基板﹄を使って取り付けるみたいです)
基盤をUSBの形状に合わせて削るか、穴を拡張するかで悩みましたが、結局は面倒だったので突き出している方の金属箇所をペンチでへし折りました。
また、USBオスコネクタの端子(黄丸の箇所)も、ピンが曲がっているのでそのままでは基板の下にピンが届きません。これまた取り付ける前に、ペンチでピンを直線に伸ばしてから基板上に設置しました。
USBのオスとメスは取り付けの際にコネクタの位置が上下反対になるので、配線の際は注意して下さい ※上の写真の上側がオス、下側がメスになります
基板の無駄な部分は、定規に沿ってカッターで上下から数回削り、ペンチで割る、といった感じで結構簡単に切り離す事が出来ます。
そして組立、
(と言っても、修正し易いようにピンヘッダで軽く固定してるだけですが)
USBコネクタについて
USBコネクタは初めは4本のピンのみで基盤に取り付けていましたが、手で触ると簡単に動いて不安定だったので、一緒に注文した銅線を使って固定しました。
配線やコンデンサの"＋・－"を間違わないように確認しながらハンダ付けをします。
(足の長い方が＋)
配線はこれで合っていると思いますが、電子工作は得意でないので間違っているかもしれません。もし間違いに気付いた方が居られたら、コメント欄からでもご指摘頂ければ有難いです。 また部品の配置についてもハッキリ言ってかなり適当です。もっと良い配置や配線方法が有ると思うので、あくまで参考程度に見ておいて下さい。 |
裏からの写真だけでは、﹃USBコネクタ﹄と﹃K-04377﹄の配線が分かり難かったので、上から撮った写真にコードを書き足した画像を並べてみました。
大きめの画像も用意したので、写真が小さいという方はそちらをご覧下さい。上の写真をクリックしても見る事ができます。
余計なお世話ですがピンの間隔が狭いので、私のようにハンダ付けが苦手な方は予め正しいハンダの付け方を調べていた方が良いと思います。
(実際に調べてみて、自分の半田の形がまさしく"悪い例"とされている写真と同じだったので、結構凹みました)
スイッチには中間地点があり、﹃基板上のスイッチを使用せず外部でON/OFF制御を行う場合に使用します﹄と説明書には書かれていますが、今回使用する事はありません。︵と言うか使い方は良く分かりません)
早速、完成品にファンを取り付けたいと思いますが、その前に今回作った装置の名前がないと解説し難いので、これ以降は﹃USB電圧ブースター﹄または﹃電圧ブースター﹄と呼んでいきます。
K-04377以外のキットでは"LM2735 昇圧型DC-DCコンバータモジュール(5V～最大24V)"こんな物もあります。K-04377よりも小型なので、さらに小さいUSB電圧ブースターを作る事が可能です。
その① 3ピン、4ピンのファンでUSBファンを自作しました
その③ 電圧を上げてUSBファンを回してみました
その④ USB機器が使えるように信号ラインを繋げました
その⑤ 赤外線WEBカメラを監視カメラにするために電圧を上げてみました。
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