nobuの雑記帳「+バイアスを少し」

近頃なぜか真空管や電子工作に興味を持ちだし、日常生活に少しの刺激と楽しみをプラスしようと、凝り固まった頭の体操も兼ねてこの雑記帳を綴ることにしました。
071234567891011121314151617181920212223242526272829303109

スポンサーサイト

上記の広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。
新しい記事を書く事で広告が消せます。
【 --/--/-- 】 スポンサー広告 | TB(-) | Comment(-)

AC電源テストベンチ (完成)

 トランスのチェックや電器品修理のためにAC電源電圧が可変できたら便利です。
通常この目的にスライダックを使用しますが、重いヤツを引っ張り出してきて電圧計や電流計、多数のリード線を繋いだりと結構面倒です。

 そこで必要なものを一つに纏めたAC電源テストベンチを製作しました。
 機能と言うほどのものはありませんが次の仕様としました。
  入力電圧  : AC100V(公称)
  電圧可変  : AC0V~130V(スライダックによる)
  最大容量  : 500VA(連続)
  電圧電流表示: デジタルパネルメータ(DPM)による実効値表示
  安全確保  : 500VA絶縁トランスによる一次/二次分離

AC電源テストベンチ_外観タイトル



(1) 回路構成
 特に説明するようなところはありませんが、家庭電源AC100を受けて気持ちばかりのラインフィルターを通して100V:100V 500VA絶縁トランスで受けます。
 絶縁トランスの出力を500VAのスライダックに接続し、スライダックの手動操作で約0V~130V ACを可変してACアウトレット(コンセント)に出力します。
 スライダック出力の電圧と電流を表示するために、分圧抵抗(電圧)及び直列抵抗(電流)で検出した電圧をオペアンプによる理想ダイオード回路で平均値処理を行い、LEDデジタルパネルメータで表示します。
 (H26.1.3 無負荷時に電流値が0.01Aと表示されるので、電流計測オペアンプにオフセット回路を追加して0.00Aに調整しました)

AC電源テストベンチ_回路図(完成版)rev1

(2) 製作
 IC回路や真空管アンプのような特に注意するようなところはありませんが、AC電源を扱うので安全性に注意し、ハンダ付けや配線、トランスの絶縁等には十分に留意が必要です。
AC電源テストベンチ_外観正面  AC電源テストベンチ_内部右斜め
AC電源テストベンチ_内部後方  AC電源テストベンチ_内部左横

 ① トランスとスライダック
 今回使用したスライダックも絶縁トランスもジャンク品として入手したもので、詳細な仕様は不明です。トランスは100V:100Vのトロイダルトランスで、トランスに付きもののコア鳴きもなく静かです。
 スライダックの接続でしばし悩みました。使用したものは理工舎製PSA-5ですが、接続端子が5個もありどうやって接続するか?つい手が止まってしまいました。巻き線の抵抗値を調べると、どうやら軸の回転方向と電圧の上昇方向を任意に(つまり軸のどちら側から回しても良いように)接続できるようです。実際にAC100Vを接続して正しい接続端子を確認しました。
 スライダックは目盛り板がない状態で入手したので、ドローソフトで作成し円盤に貼り付けて目盛りを作成しました。円盤は廃棄HDDのプラッターです。丁度良い大きさでGoodでしょう。
AC電源テストベンチ_内部スライダック

 ② 電圧・電流計測部
 電圧・電流計測部は小型ユニバーサル基板に組みましたが、実際は半分ほどのスペースで、残り半分は電源部です。
 この回路の電源は6~10V程度の±DC電源を必要としますが、適当な小型トランスがない事がわかり、完成を先延ばしするのもいやなのでAC100Vラインから1.5μFのコンデンサ直結で電源を取りました。オペアンプの消費電流が僅かなため、ダイオード半波整流+ツェナーダイオードで±6.8Vを得ています。
 コンデンサのショート故障が怖いですが、小型トランスの信頼性と400Vフィルムコンデンサの信頼性では、コンデンサに分があるように思います。
AC電源テストベンチ_計測基板

 ③ LEDパネルメータ
 LEDパネルメータの電源は2個で約150mA程度消費するので、AC100Vからコンデンサでと言う訳にはいきません。そのためジャンクのDC12V 700mAのAC電源アダプタをばらしてDC9Vに改造しました。今回の安物電源は単にツェナーダイオードで安定化していたので、改造が楽でした。
 使用したパネルメータは秋月のPM129Eですが、本来なら背面の調整用トリマを多回転型に変更し輝度も少し落したいところですが、取りあえずそのままとしました。

 ④ ACアウトレット(コンセント)
 住宅向けのパナソニック製壁埋込品(プレートとコンセント、スイッチ)を使用しました。これらはハンダ付けする端子が出ていないので接続には注意が必要です。
 本来は単心線の先端を接続孔に押し込むワンタッチ式ですが、複心線を使用する場合はそのままでは差し込めないので専用の棒形圧着端子を使用します。
 複心線をそのまま差し込んだり圧着端子をペンチ等でかしめると、施工不良で発熱等の事故につながる可能性があります。必ず正しい工具で正しい施工をして下さい。
AC電源テストベンチ_内部ACアウトレット  AC電源テストベンチ_棒形圧着端子


(3) 所感
 重量物が取り付けられたケースをあちこちひっくり返しながら配線作業をしたので、終わってみれば両腕が筋肉痛です。今日一日は疲れました。
 でも、出来上がってみれば苦労の甲斐があり、結構使いやすいです。使用した理工舎製のスライダックは比較的質が高いようで、細かなツマミ操作でも電圧の微調整が結構スムーズにできます。
 我が家はAC電圧が若干高めで、夕方103.5V時に無負荷状態での電圧可変範囲は約0.5V~140Vでした。定格負荷を掛けるとトランスとスライダックの各電圧変動率が加算されて10%以上低下するものと思われます。500Wもの定常負荷(抵抗器等)が無いので定格負荷試験は未実施で、どの程度になるか定量的にはわかりません。

 さあ、これで何時でもすぐに可変式AC電源が利用可能です。これを使ってやることがあるのです。

関連記事
コメントの投稿












管理者にだけ表示を許可する
トラックバック
この記事のトラックバックURL



上記広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。新しい記事を書くことで広告を消せます。