2016年4月1日金曜日

USB給電機能検査治具を作ってみる・・・ (Part-1)

こ最近の職場の状況、何だかんだと (色々な意味で)ボヤキごとには事欠かないというのが実際のところ。 そんな中でこのBlogにも電子工作ネタが登場しなくなって久しいのが現状なのだが、全く電子工作をしていないかといえばそうではなく、職場の仕事をお持ち帰りして・・・ というのが一発ありまして(苦笑;

まぁそんな状況なので、職場で使うために必要になった工作を Blogのネタにでも転用 させてもらおうかというのがこれからの記事でごぜ~ます・・・ というところで、早速行ってみましょ~かね


場の資材担当者に購入してもらった部品一式はこんな感じで 仕入先はというと、いつもの秋月さんですな(笑)
これだけで、ケースは×2台分、それ以外の部品は故障したときの予備を入れて×3台分手配しておいた。 鋭い人は、コレを見ると大体どんな用途のアイテムなのかが予想できる・・・ かな。

はい、USB端子に接続して、電源供給がきちんとされるかの確認。 それを電流値を増やして行っても規定の電圧を維持したまま設定した電流が流せるか、簡単な手順で確認できるようにしましょうという、いわゆる「検査治具」である。


ちらは、検査を行う上での最重要部品・・・ かな
最初は電圧、電流が一発で計測できるパネルメーター。 電圧の計測範囲は 0~100V、電流は 0~10Aと、今回の USBへの給電機能を計測する上では電圧の計測範囲が広すぎてステップが荒いかなというところはあるのだが、まぁ 0.1V単位まで読み取ることは可能なので OKとしておこう。 電流の方は、一般的な USB給電機能を検査するなら 1.0A程度まで、高電流タイプなら 2.0A付近までがターゲットになろうかというところだが、もう少し電流を増やして電流制限回路が動作する電流も見ておきたいという用途に対応するため、3A弱まで流せるようにしておくつもり。
一緒に写っているのは、負荷になってもらう予定の Power MOS FET 2SK2232君とセメント抵抗でごぜ~ます


いては、流す電流値を設定するための、1回路12接点タイプのロータリースイッチ。 それに±1%の金被抵抗を100本。 これで 0.2Aまたは 0.25Aステップで設定できるようにしておけば、初期の目標は達成出来そうかな。
最初はここをVR(可変抵抗器)で調整できるようにして、細かい設定ができるようにするかと考えていたものの、機材は他部署の人間に託すことになるんで、結局取り扱いを極力簡単にしておいて「ここまで電流を流して電圧が落ちないか」「ここまで電流を流して電流制限がかかるか」を閾値をもって判定できるようにするのが適当との判断になった次第。


後に小物部品たちね
ユニバーサル基板やコネクタ類、変換基板にチップ部品も写っているが、要は小物部品たちですな。 あと、ここにないものも幾つかあるんだけど、その辺りはまたの機会に。
USBのコネクタやケーブルは 3A程度まで電流を流すことが考えられるんで、ある程度丈夫な構造にしないといけない。 とりあえずは自分で半田付けできるタイプのコネクタに、配線を 2本パラにして接続しようと画策中。
それに基準電圧源 TL431と、OP-AMPはとりあえず LMV321を使う予定。 FETのソースにセメント抵抗を入れて、基準電圧源を分圧して生成した電圧と比較、フィードバック制御すれば定電流回路になってくれるハズという読みですな。
ちなみに LMV321は秋月では販売されていなかったので、個人的に鈴商さんで買ったものを転用。 その他の部品も手持ち品を活用したのもあるんだけど、まぁ後で他の部品のバーターでつじつまを合わせておけば良いかな。
はい、ではではこんな感じで Part-2へ続くはず・・・

0 件のコメント: