試作レポート（8）

■USB電子負荷

最近、USBの電源チェッカーが普及しつつあり、いくつかの種類が出回っています。

USBポートに差し込めば、電圧や電流の値をデジタルで見えるようにしてくれるので、
USB電源の動作確認や、バッテリーの充電、放電性能のテストなど
気軽にチェックできるようになりました。



そうなると、ますます色々な実験をしてみたくなるもので、
さしあたりUSB電源に適当な負荷を与える（電流を吸い込む）負荷装置が欲しくなります。

そうでしょうそうでしょう！ということで、ShopUではUSB負荷というものも用意しています。



これは、5Ωの抵抗を使ったダミーロードのミニ負荷で、
USB電源の場合、5V÷5Ω＝1Aということで、
これをUSBポートに挿入するだけで、1Aの電流を吸い込んでくれます。



こちらは、10W 5.1Ωの大きな抵抗が2つ使われており、1Aレンジ（5V÷5.1Ω ＝0.98A）、
あるいは2Aレンジ（5V÷2.55Ω＝1.96A）でUSB電源の電流を吸い込むことができます。


AC-USBアプターやモバイルバッテリーなどの
USB電源にとっては、このくらいの単純さがわかりやすくて
使い勝手のよい負荷装置となっています。

ただ、セメント抵抗なので発熱はするし、
負荷が固定されているため、小まめな電流調節などは到底できません。

人間の欲望ってどんどん広がってくるもので、こうなってくると
USBという小電力な世界といえども、次に欲しくなるのが、
負荷を自由に可変できる「電子負荷」、Electronic LoadのUSB版、

つまり「USB電子負荷」があったらなぁ〜と思うようになってしまいます。



で、「USB電子負荷」でネット検索してみたら、なんとすでに製品化され販売されていました。
やはり考える人は考えているんだなぁと感心して眺めていたら、
でもこれ、それなりの機能を搭載しているためでしょう、
けっこうなお値段、価格設定となっています。 (^_^;

前置きが長くなってしまいましたが、ということで、
もっと気軽に使えるシンプルなUSB電子負荷が作れないかな〜と思い立って、
今回、↓↓このような「超簡易版USB電子負荷」を試作してみました。



冷却ファンを2つ搭載、MOSFETを使った超小型のUSB電子負荷です。



主な材料。5Vミニファン2個、それに合いそうなヒートシンク、5KΩのボリューム、
そして適当なパワーMOS FET、大電流タイプひとつだけにしました。



回路図。こんなに簡素化してしまってよいのか、と思うほどシンプル。



面倒な作業したくないので基板なし。ハンダ付けも、FETの足とVRの端子で空中配線。(^_^;



ファンを両面テープでひとつに貼り合わせ、ヒートシンクにビニールテープで装着。
ボリュームも両面テープで固定しただけ。(^_^;;



テキトーに、ペタペタと作ったわりには、なかなかシンプルにまとまって意外に良い感じ。
ゆっくり30分くらいで完成しました。(^O^)



1A〜2A流しても、2つのファンでしっかり冷却するので連続運転OKです。(^_^)v
USB電源のチェック用としては十二分でしょう。

ただ、ファンの消費電流が約320mAあるため、VRを絞っても0.32A以下にはなりません。
でもまぁ、そのような小電流で試す場面は少ないからOKです。

必要ならファンON/OFFのスイッチを追加するという手もありますし。



直流安定化電源に接続し負荷テストしたところ、3Aもラクラク超えていきます。(^O^;
さすが大電流用のFET、なかなかポテンシャルは高そうです。(^_^)v

これに似合う小さなケースかシャーシーみたいなもの、何かないかな…

2014-05-31


この試作の後、消費電流の少ないファンに変えたり、ヒートシンクも2つにしたり、
大まかな調節用の半固定抵抗を追加するなど、

使い勝手を改良したUSB電子負荷を製作、ShopUでテスト販売することにしました。
興味のある方はリンク先を参照してください。

↓↓

USB電子負荷 UEL001

2014-06-18