せっかく小型電圧電流計を入手したので、使い道として、学生時代につくった実験用電源につけることにした。

学生時代につくったもの

スペックは 出力1.3~15V / 0.5A という安定化電源。3端子レギュレターLM317を使っている。本電源は1回作り直したことがあり、その時、フロントとリアを入れ替えていた。

当初のフロントパネル

ケースを開けると手作り感が満点。いまではもう少しマシなものがつくれるはず。

基板に大きな電解コンデンサ2つが目立つ

再利用できるものは、電源トランス、電源スイッチ、電圧調整ボリューム、ターミナル等。その他の部品は手元にあるものでも代用できそう。

また、必要性はあまり感じないが、出力電圧を 0~16V に拡大したい。回路が多少複雑になる。

ということで、今回の作り直し回路はまず下のもの。しかし、実測では出力電圧は確かに0(正確には 0.1V)に下げたが、リップル電圧が40mVと大変高い。理由はマイナス電源側が、半波整流+平滑コンデンサ+LM385 ではリップルが40mVとなっているから。

リップル電圧の高い回路

改善策として、LM385の代わりに、3端子レキュレターLM337を下記のように使うことにした。これで、出力に含まれたリップル電圧が 0.3mV(Fluke 78VによるAC測定、真の実効値)に下がり、一般の安定化リニア電源と同レベルになった。なお、小型デジタル電圧電流計を組み込んだからといって、ノイズが増えたことは測定からは確認できなかった。

最終的に採用した回路

さて、最大の難関は電圧電流計をフロントパネルに埋め込むための穴あけ作業。従来の穴をうまく隠しながら、四角い穴を新たに開けるので、つぎのように配置した。LEDは電圧電流計の点灯で必要がなくなり、その穴をターミナルに使うことにした。

フロントパネル

手持ちのハンドニブラが使いやすいか、若干切りすぎたところがあったが、思ったよりも簡単にメータを埋め込むことができた。

メータを埋め込み、電圧電流がわかるようになった
最小出力電圧は 0V
出力に4Ω抵抗器をつけたところ

内部の配置。

なるべく元のままにした

以上で、安定化電源の作り直しは完了。

<改善 2019.02.12>
 半波整流回路は効率が悪いので、回路をブリッジダイオードに直した。また、コストが安く、手に入りやすい電源トランスを使いたいので、2次側はセンタータップのない電源トランスで動くようにした。以下が改善した電子回路図。

改善した電子回路

抵抗器R1は発熱するので、定格電力1Wものが良いだろう。ブリッジダイオードは何でもいいが、定格電流1.5A以上で良いだろう。残りのダイオード4つも何でも良いが、定格電流1Aぐらいで問題ない。電解コンデンサC5がないと、LM337が発振してしまう可能性があり、つけるようにしよう。

センタータップでない電源トランスが手に入りやすく、出力電圧が 0から調整できて、リップル電圧が 0.2mV以下(実測では0.1mV)であった本改善回路は簡易型安定化電源の決定版と言っていいだろうか。

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