合同会社クガデン KUGADEN

■ KE-0118電源基板 使い方  (2012.11.27更新)
この基板はユタカ電機製作所のICスイッチングレギュレータ(DC-DCコンバータ)専用です。
0.5〜3A出力の降圧型DC-DCコンバータ複数機種に対応!
3端子レギュレータを使うような感覚で容易に製作できます。
対応機種は旧機種の一部(YDS-1R5シリーズ)の他に次の現行4シリーズ!
▼YDNVR5/100(マイナス出力) / YDSV100T / YDS300N / YDS300eシリーズ
これらの機種は可変出力にも対応しており、(入力電圧)>(出力電圧)の降圧型DC−DCコンバータです。
上写真はICスイッチングレギュレータの実装イメージです。他に電解コンデンサなどを実装する必要があります。
基本的な繋ぎ方(固定出力)
Vadj 端子を未接続(開放)にすると出力電圧は固定出力となります。
入力側と出力側のコンデンサ(C1,C2)は必ず実装してください。
コンデンサの容量等の条件はユタカ電機製作所HP掲載のアプリケーションノート(データシート)[以下、アプリケーションノートという]を参照してください。
安定動作のため、放熱フィンに基板固定用ピンがある品種はこのピンも必ず基板に半田付けしてGNDと接続状態にしてください。未接続の場合は異常発振する事があります。
固定出力電圧より高い出力電圧で可変する繋ぎ方
Vadj 端子とGNDの間に抵抗を入れると出力電圧を上げることができます。
VRが0Ωになった時にVadj 端子とGND間がショート状態にならないよう、R1を入れます。また、VRが0Ωになった時にR1によって最大出力電圧の上限を超えないように設定します。抵抗の計算方法など詳しくはアプリケーションノートを参照してください。
ショートパターン4(SP4)はショートしてもしなくもどちらでも構いません。
ICスイッチングレギュレータの品種によっては入力に重い負荷が接続されている場合や入力のショート、入力側コンデンサ(C1)の容量より出力側コンデンサ(C2)の容量が大きいとICスイッチングレギュレータが破損することがありますので、ダイオード(D)によってそれを防止しすることができます。
コンデンサ(C3)を繋ぐことにより出力電圧可変時の過渡応答特性を改善できる場合があります。(0.001〜0.01μFのフィルムコンデンサを使用)
但し、ICスイッチングレギュレータの品種によってはC3を繋ぐことにより悪影響を及ぼす場合があります。
固定出力電圧より低い出力電圧で可変する繋ぎ方
Vadj 端子とVoutの間に抵抗を入れると出力電圧を上げることができます。
VRが0Ωになった時にVadj 端子とVout間がショート状態にならないよう、R2を入れます。また、VRが0Ωになった時にR2によって最小出力電圧の下限を超えないように設定します。抵抗の計算方法など詳しくはアプリケーションノートを参照してください。
ショートパターン3(SP3)はショートしてもしなくもどちらでも構いません。
ダイオード(D)とコンデンサ(C3)の取り扱いは上記の場合と同様です。
固定出力電圧より低い電圧及び高い電圧で可変する繋ぎ方
VoutとGNDの間に抵抗を入れ、右回路図のようにVadj 端子と接続することにより出力電圧を上げたり下げたりすることができます。
VRをどちらかいっぱいに廻したときにVoutやGNDとVadj 間がショート状態にならないようにR1やR2を入れます。また、VR1とR2は最大出力電圧と最小出力電圧が範囲外にならないように設定します。
出力電圧±10%可変の抵抗値はアプリケーションノートに掲載されています。
±10%以上可変の抵抗値は複雑な計算となり容易ではありませんが、±10%以上可変できるキット(組立式で基板及び必要部品のセット)を久我山電子より複数機種発売しています。
尚、ショートパターン3・4(SP3・SP4)はショートさせません。
ダイオード(D)とコンデンサ(C3)の取り扱いは上記の場合と同様です。
■■ 基板オモテ面 ■■
 
可変抵抗(半固定抵抗)の接続はacが両端、bが中点になります。
ICスイッチングレギュレータの機種によって足を挿す穴が異なります。基板上の▲印4つはYDSV100Tシリーズに使います。(極性あり) YDSV100Tシリーズ本体の型番等表記の向きと基板の文字表記の向きを合わせて実装してください。
▼半固定抵抗(ポテンショメータ)の実装
半固定抵抗(ポテンショメータ)の足は2.5mm(2.54mm)ピッチの物で、3本並列の物、中点が2.5mmまたは5mm離れている物が使用できます。
半固定抵抗実装例
東京コスモス電機 GF063Pの場合、左写真が時計回りで電圧が上昇、右写真が半時計回りで電圧が上昇となります。
±10%程度の可変であれば、多回転タイプではなく通常の半固定抵抗でもよいでしょう。但し、サーメットタイプの使用をおすすめします。
一部のICスイッチングレギュレータは、半固定抵抗の上に覆い被さるようになり、調整に支障が出ます。(右記3296W-1の場合はそのようなことはありません。)
半固定ポテンショメータ実装例
ボーンズ社 3296W-1の場合、左写真が時計回りで電圧が上昇、右写真が半時計回りで電圧が上昇となります。
特別な理由がない限り右端に実装します。
25回転などの多回転タイプを使用すると、広範囲の電圧可変でも細かい調節ができます。
■■ 基板ウラ面 ■■
KE-0118基板のパターン配線図
基板上の抵抗を仮に全部実装した想定での回路図を示します。
通常はR1やR2を使用しますが、R3とR5やR4とR6を使用して2本直列にすると入手しにくい抵抗値にすることが可能です。また、R1とR3(R5は使わずSP1をショート)で並列接続も可能です。R2とR4の並列接続も同様です。更に各抵抗はリードタイプの1/4W標準サイズ品の他に1/4W小型サイズ品が使用できる上、基板ウラ面にはチップ抵抗(3216サイズ推奨)も実装できるので、基板の表裏で並列接続も可能です。
但し、R3・R4・R5・R6については実装するICスイッチングレギュレータの大きさによっては基板オモテ面にリードタイプ抵抗が実装できないので、基板ウラ面のチップ抵抗のみ実装可能となります。(R1・R2は全てのICスイッチングレギュレータでリードタイプの実装が可能)
基板表裏にぞれぞれリード抵抗とチップ抵抗を実装し
並列接続にした様子
マイナス出力の機種はコンデンサの極性に注意
YDNVR5/100シリーズはマイナス出力のため、出力側コンデンサ(C2)の極性が逆になります。固定出力、可変出力に関係なく極性が逆になります。
C2のみ基板のシルク印刷とは極性を逆に実装する必要があります。
●D及びC3のシリーズ別取り扱い一覧
シリーズ YDS-1R5 YDNVR5/100 YDSV100T YDS300N YDS300e
× × ×
C3 ×(※) ×(※)
○: 入力に重い負荷が接続されている場合や入力のショート、入力側コンデンサ(C1)の容量より出力側コンデンサ(C2)の容量が大きいとICスイッチングレギュレータが破損する可能性があるため、それをDによって防止する
△: C3を入れることにより出力電圧可変時の過渡応答特性を改善できる場合あり
×: 必要なし ※C3の場合は入れると悪影響を及ぼす場合あり
YDSV105T又はYDSV112T使用した
 2.3〜7.5V可変電源(最大1A出力)の製作例
【入力電圧】
▼YDSV105Tの場合
出力電圧5V未満の時の入力電圧は出力電圧にかかわらず10V以上必要となり、出力電圧5V以上の時の入力電圧は(出力電圧)+5V以上必要となります。最大入力電圧は40Vです。
▼YDSV112Tの場合
入力電圧は出力電圧にかかわらず
16V以上必要です。最大入力電圧は40Vです。
【製作上の注意】
YDSV100Tシリーズは極性があります。
YDSV100Tシリーズの型番等表記の向きと基板の文字表記の向きを合わせて実装すると極性が合います。(▲印のシルク印刷4箇所がYDSV100Tシリーズ用の穴です。)
この機種はダイオード(D)を繋ぐことをおすすめします。
C3のフィルムコンデンサは実装しません。(この機種は実装すると悪影響を及ぼす可能性がある機種です。)
ダイオードは1N4002など一般性流用1Aの物、抵抗は誤差±1%の金属皮膜抵抗、ポテンショメータはボーンズ3296W-1-103(10kΩ)又は相当品を使用します。電解コンデンサは高リップル品、低インピーダンスの物をおすすめします。
アプリケーションノートでは入力側のコンデンサは2個並列になっていますが、この基板では入力側のコンデンサはC1の1個のみとなるので、2つ分の容量を満たす330μFとしました。
5V出力品を±可変させる方法で製作
ショートパターンSP1〜SP4はどこもショートさせません。
ポテンショメータの回転量に対しての電圧変化は、出力4V前後では電圧変化が少ないのですが、可変電圧範囲両端の方では電圧変化が大きくなります。
12V出力品を電圧を下げて可変させる方法で製作
620ΩはR2ではなくR4を使用したので、SP2はショートさせる必要があります。(R2を使用しても製作可能) SP3はショートさせてもさせなくてもどちらでも構いません。
ポテンショメータの回転量に対しての電圧変化は、出力電圧が高くなるにつれて小さくなります。
ポテンションメータは基板裏面にも取り付け可能です。
ケースに収め、ケース裏側の穴から調整できるようにするときに便利です。
製作にあたってはアプリケーションノートを参考に製作者様の判断で行ってください。使用・運用についても同様です。
尚、ICスイッチングレギュレータ及び基板は予告なく仕様変更になる場合があります。アプリケーションノート及びこのページに掲載の内容も予告なく変更となる場合があります。

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