USB通信モジュールまたはBluetoothモジュールをメイン基板と連結するケーブルが1本しかなく、USB通信モジュールが使えるようにしていたが、いじることが好きなので、放棄しておいたBluetoothモジュールのほうで実験してみた。

ケース内にBluetoothモジュールを組み込みための指定位置がないが、Youtube上の映像を参考に、LCDモニタの裏フタにBluetoothモジュールを取りつけることにした。モジュール自体は数gと軽く、重さで裏フタが外れることはなさそう。

LCDモニタの裏フタにBluetoothモジュールを取り付ける。潰れたM3×8mmネジの再利用、見栄えはよくないが。
ネジで固定

USB通信モジュール(基板)へのケーブルを外し、上記のBluetoothモジュールにつけ直す。

ケーブルをUSB通信モジュールから外す
Bluetoothモジュールの取り付けが完了

Bluetoothモジュールがメタルケースに内蔵された形で、アンテナの性能を心配しだが、2m離れたPCからは通信不良という問題は起きていない。

BluetoothのペアリングではRuiDengDPSとして認識し、番号1234を入力すれば登録完了。

RuiDengDPSとして認識される。

また、自分のPC環境ではCOMポート8が使われる(調べ方について補足説明する。自分のPCは日本語Windows10 64bit。「Bluetoothとその他のデバイス」という設定画面において、右側の「関連設定」のところの「その他の Bluetooth オプション」を選び、さらに、「COM ポート」というタブを選ぶ)。ちなみに、OWON BDM1518180はデジタルマルチメータ OWON B35用。

COMポートで対応する

PCソフトのポート番号を上記のCOM8に切り替えれば、いままでのUSBと同様な操作ができるようになる。Bluetooth無線が便利と思うなら、こちらのほうがいいだろう。Androidに対応するアプリも確かに提供されている。ただ、自分としてはやはりUSBのほうが安心する。

PCソフトからの制御

BluetoothとUSBが同時に使えることができれば理想だが。

これでスイッチング電源DSP5015キットの組立はすべて完了。いい時代になったな。

最後に、情報を得るために訪れてくる方々のために、関連記事をまとめておく。

スイッチング電源 DSP5015 キット
スイッチング電源 DSP5015 用ケース
スイッチン電源 DSP5015の仮組立
スイッチング電源 DSP5015キットの組立
Lixada 48V/8.3A直流安定化電源
スイッチング電源 DSP5015にBluetoothが使えるように(本記事)

スイッチング電源キットDSP5015のための外部DC電源を早速Amazonで物色した。60V/15Aのようなスペックで5千円以内の商品は見つからず、自分の使い道を考え、中国製Lixada 48V/8.3A スイッチング電源を3千円弱で購入した。高い電圧では、電流はフルスペックの15Aから約半分になってしまったが、5A以上の電流を必要とする場面はいままで経験したことがあまりなかったので、それほど困ることはないだろう。低い電圧では、スイッチング電源が効率がよいので、400W×0.8 / 電圧(ただし、上限は15A)程度の電流は得られる。たとえば、出力電圧が30Vでは11A、21V以下では15Aまでの電流が得られる。

Lixada 48V/8.3A スイッチング電源
大事な接線情報

到着した商品は2018年10月製、入力AC電圧は220Vになっている。110Vに切り替える(スイッチをスライドする)。また、商品説明に書かれている接線情報にしたがって、入力としてのAC電源ケーブル、出力としてのケーブルをつくってつけた。

また、出力電圧を最も高くするように、調整ボリューム(下の写真の赤丸)を回転させて調整した。出力電圧は出荷時の48Vから約54Vに上げた。

出力電圧を目いっぱいに上げる

これで、サイズはキットと合わせて大きくなってしまったが、約50V/8Aの実験電源が完成した。全部の費用はキット+ケース+本電源で約1万円。高いか安いか、ひとの感じ方はそれぞれだが、十分魅力的だと思っている。もっとコストを低くしたければ、電圧電流の低いDSPにし、外部DC電源をACアダプター(ハードオフ辺りの中古品)にすればよいかも。

50V / 8A の実験電源が完成

最後に、情報を得るために訪れてくる方々のために、関連記事をまとめておく。

スイッチング電源 DSP5015 キット
スイッチング電源 DSP5015 用ケース
スイッチン電源 DSP5015の仮組立
スイッチング電源 DSP5015キットの組立
Lixada 48V/8.3A直流安定化電源(本記事)
スイッチング電源 DSP5015にBluetoothが使えるように

仮組立して動作確認をしたところで、正式の組立作業に入る。全体のレイアウトは必ずしもネット上に見かける多くのものと一致していないが、正面からみて、メイン基板の左に入力、右に出力とすることにした。フラットケーブルはメイン基板の裏でUターンできるのも理由の一つ。

電源スイッチはケース穴加工精度が良くないせいか、取り付けても若干ゆるく、接着剤でさらに固定した。また、手元に圧着工具AK15Aがあり、リード線の先端にU型圧着端子をつけた。最大15Aの電流が流れるので、接触不良を無くし、接触抵抗を減らすよう気をつけた。

ファンの制御基板(温度センサーが内蔵されておらず、電源を入れるとケースファンはずっと回転する)の配線はネット上の情報と異なっているかもしれない。接続の考えとして、ファン制御基板上にある、外部入力ターミナルのプラス側を電源スイッチにつなぎ、電源スイッチのもう片方をメイン基板のINプラス側につなぐ。ただし、ファン制御基板にも電源スイッチからでリード線が必要なので、自分が用意した細いリード線を使った。

以下は組立途中や完了後の写真。USB通信基板の固定方法に疑問を感じているが、改善策を講じていない。

全体のレイアウトは自己流
USB通信基板と電源スイッチ
U型圧着端子を使う
出力部分
ケース後部のファン駆動基板と電源スイッチ周り
フロントパネル
後部からの写真
底の固定ネジ6本(うちの2本はUSB通信基板の固定用)とゴム足4本

Bluetooth通信基板は今回残念ながらケースに組み込むことはできなかった。

無駄になったBluetooth通信基板

通電して動作確認。気になったことはひとつ、メイン基板上のファンはまったく回転しなかった。発熱はほとんどないということかな。

さて、CCモード(定電流モード)の動作確認。負荷抵抗として8Ω/30W抵抗器を出力につなげ、出力電圧を13Vに設定すると、流れる電流は1.61Aと表示。最大出力電流を3.8Aにしているので、この状態ではCVモード(定電圧モード)。

負荷抵抗8Ωに13V電圧を与える。出力最大電流は1.6A以上と設定。

最大出力電流を下げ、1.6Aを下回ると、その最大出力電流を維持するために、出力電圧が自動的に下がる。いわゆるCCモード(定電流モード)になった。

最大出力電流の制限で、CCモードに入った

多くの実験電源では、出力をショートしてから、最大出力電流を調整するといった、素人では心配するような設定方法をしている。いわば、むりやり電子回路の都合に合わせて設定方法を利用者に強要しているわけだが、本キットは人間に寄り添い、出力しながらいつでも最大出力電流・最大出力電圧を変更できる。PCソフトを使うと、さらにアナログ的なノブの回転にもデジタル的な数値の入力にも対応している。異論はあると思うが、価格を半分にし、LCDパネルを省け、PCソフトのみの操作に対応したキットを販売すればもっと多くのひとに歓迎されるだろう。

さらに、まだ使い慣れていないが、出力電圧・出力電流をステップ関数のように設定することもPCソフトではできるらしい。本キットは情報化社会にふさわしい実験用電源になっているといえよう。

PCソフトでは、さらに強力なAdvansed Functionも用意されている

本キットを機能させるには、外部DC電源を用意しないといけないが、0~50V / 0~15Aという強力なスペックの実験用電源を手軽に製作することができた。しかも、PCソフトの力で操作性は抜群によい。約60ドルのコストパフォマンスに勝てる商品はほかにあるのだろうか。

最後に、情報を得るために訪れてくる方々のために、関連記事をまとめておく。

スイッチング電源 DSP5015 キット
スイッチング電源 DSP5015 用ケース
スイッチン電源 DSP5015の仮組立
スイッチング電源 DSP5015キットの組立(本記事)
Lixada 48V/8.3A直流安定化電源
スイッチング電源 DSP5015にBluetoothが使えるように

キットを正式に組み立てる前に、動作確認をしておいたほうが安心する。以下は仮組立に関する作業内容。

LCDモニタに2つのコネクタがついていて、それぞれがLCDとKEYとの表記。それらをメイン基板上の同様な表記箇所のコネクタとフラットケーブルで繋ぐ。

LCDモニタの裏フタを開けてフラットケーブルを挿す
もう一方のフラットケーブルをメイン基板に挿す

つぎに、メイン基板上のIN側(上記写真の左側)に外部DC電源を繋げば、キットは動作するはず。さらに、OUT側(上記写真の右側)にDMM(デジタルマルチメータ)をつけて、出力電圧の値が確認できる。

Micro USBケーブルと4芯ケーブルを接続

さらに、USB通信基板の動作確認を行うために、4芯ケーブルをUSB通信基板に挿し、もう片方はメイン基板のコネクタ(メイン基板上に、余ったコネクタはひとつしかなく、しかも方向性があるので、間違うはずはない)に挿し、全体の仮組立はこれで完了。

外部DC電源の電源を入れ、PCとキットをUSBケーブルに接続すると、PC上で以下のドライバ USB-SERIAL CH340がデバイスマネージャーで確認できる。

キットのUSB通信モジュールに対応するデバイスドライバ CH340
PC制御画面

COM番号(上記の例では6番)をメモして、PCからの制御ソフト DPS5010 PC Software V1.4 を起動して、COM番号を画面左の「Configuration Port」に入力して、下の「Connect」ボタンをクリックすると、「Key lock」「Online」が緑色に変わり、Firmwareも1.6と表示される。定電圧・定電流の設定はこれでPCからできるようになる。

無論、PCを使わず、LCDモニタからも設定できる。

以上でキットに関する基本動作確認が完了したと考える。CCモードや負荷をかけた時の動きについては組立後にゆっくり確認する。

最後に、情報を得るために訪れてくる方々のために、関連記事をまとめておく。

スイッチング電源 DSP5015 キット
スイッチング電源 DSP5015 用ケース
スイッチング電源 DSP5015の仮組立(本記事)
スイッチング電源 DSP5015キットの組立
Lixada 48V/8.3A直流安定化電源
スイッチング電源 DSP5015にBluetoothが使えるように

中国からスイッチング電源 DSP5015 用メタルケースが届いた。こちらも約10日間の配達。送料込の購入価格は約18ドル。

USB通信基板が搭載可能な専用メタルケース
後部の外観と全体のサイズ。ケース後部のUSBインターフェースに要注目

組立マニュアルはいっさいついていない。ケースが使える電源モジュールはDSP5020(DSP5020-USB)、DSP3012、DSP5015(DSP5015-USB)、DSP3205、DPH5005(DPH5005-USB)らしい。

AliExpress上の商品説明に掲載されているイラストは組立時の参考になろう。

組立参考イラスト

品質に関しては塗装に傷等がみられ、厳しいひとには多少がっかりするかも。ケースファンとその駆動基板の購入、ケースの選定や穴あけ等の作業を自分で行う場合の苦労と比べれば、悪い買い物ではないはず。

最後に、情報を得るために訪れてくる方々のために、関連記事をまとめておく。

スイッチング電源 DSP5015 キット
スイッチング電源 DSP5015 用ケース(本記事)
スイッチン電源 DSP5015の仮組立
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Lixada 48V/8.3A直流安定化電源
スイッチング電源 DSP5015にBluetoothが使えるように

中国独身の日(11月11日)祭りで購入した4点のうち、DSP5015キットが届いた。約10日間の配達。

スイッチング電源 DSP5015キット
もう一枚

本キットは外部入力電源のスペックにもよるが、キット自体の出力電圧は0~50V、出力電流は0~15A、出力電力は0~750Wとなっている。つまり、入力として与えられた直流電源は60V以上、電流が15A以上であれば、本キットはダウンコンバートし、0~50V(0.01Vステップ)の電圧、0~15A(0.01Aステップ)の電流を出力するもの。本当にスペック通りに動くか、組み立ててから確かめたい。

キットにUSBモジュール、Bluetoothモジュールも含まれており、PCやスマホから出力電圧・電流を制御できるらしい。ただ、USBとBluetoothは同時に使えるか、付属してきたケーブルを見る限り、どちらかしか使えない気がする。分岐ケーブルを自分で用意すれば、USBからもBluetoothからも制御できるかもしれない。こちらも組み立ててから確かめたい。自分はUSB経由のPC制御ソフトに期待して購入を決めた。

以上のことで、本キットの正確な名称は「プログラマブル・定電圧電流ステップダウン・スイッチングモジュール」となるだろうか。一人前の0~50V/0~15Aのスイッチング実験電源にするには、AC100Vを60V/15Aに変換するDC電源とケースが必要。なお、本キット専用のメタルケースが発売されており、数日後に届くはず。

組み立てマニュアルはいっさいついていないので、つぎのところから英語資料や関連ソフトをダウンロードする。

https://www.mediafire.com/folder/3iogirsx1s0vp/DPS_communication_upper_computer

自分の使っているPCは日本語Windows 10 Home Edition(1809)64bit。環境によっっては以下の説明は当てはまらないかもしれない。

対応モデルDSP5015のフォルダーにある DSP5015 PC Software(2017.11.04).zip という圧縮ファイルをPCにダウンロードし、アンチウィルスソフトでスキャンして問題なければ解凍。

ファイルCH341SER.exe はUSBドライバなので、それを実行する。最後にインストール失敗旨の表示があるが、それは提供されていないCH341SER.infファイルが存在しないことによるもので、心配しなくてよさそう。

さらに、解凍したフォルダーのなかにある DSP5015 PC Software V1.4.rar を解凍して、setup.exe ファイルを実行し、PC用ソフトをPCにインストールする。インストール時間は数分と長いが、英語の指示にしたがってやっていけば、インストールが成功裏に終わる。

最後に、情報を得るために訪れてくる方々のために、本記事に関連する記事をまとめておく。

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スイッチング電源 DSP5015にBluetoothが使えるように

HPブランドのデスクトップPCがだいぶ昔故障した。10年前の製品だし、PCがほかにも複数台あるので、直すことを諦めていた。長い間放棄状態にしてきたが、スイッチング電源としてPCの電源部分が使えることに気づき、PCから外して転用した。

デスクトップPCの電源は互換性を持たすために、標準化されている。いわゆるATX電源というスペック。サイズや出力する電圧等、標準化されたこそ、必要に応じて電源の取替ができるわけだ。

さて、ATX電源のスペックは筐体脇のラベルに書かれているのは一般的。本電源も2系統の5V、それぞれが13Aとスタンバイ用2A。1系統の5V/17A。3系統の12V、それぞれが16A, 15A, 8A。さらに1系統の-12V/0.8A。

スイッチング電源としての改造は最小限の作業に留めた。電源スイッチはついていなかったので、そのまま。電源インレット側にLEDがついているので、それを正面にした。余分のLEDをつけ加えなくても通電することがそれでわかる。また、電源インレット側面にバナナジャックを取り付けても内部のパーツにぶつけたり、干渉することはないことも好都合。

そうして、12V、5V、3.3V と -12V、GNDのそれぞれにバナナジャックを取り付け、元の出力ケーブルをはんだ付けして、あっという間に完成。

バナナジャックの色は手持ちに3色しかなく、赤を上から12V, 5V, 3.3V とし、青を-12V、黒をGNDとした。

改正後、オシロスコープで開放電圧の波形を確認したところ、さすがにHPのPC用ATX電源のこともあって、-12 Vだけはスイッチングノイズがひどいが、他の+電源はノイズが計測不能という状態。

スイッチング電源は効率がよいので、5 Vや12 Vでの充電で活用したい。

写真は最後にまとめて掲載する。

PC電源から転用したスイッチング電源
ATX電源のスペック
内部の様子
電源の内部(真上からの写真)
取り付けたバナナジャック
ほかの出力ケーブルを途中でカット
12Vの出力
+12Vのノイズは無視できるほど少ない
しかし、-12Vはノイズだらけ

注文した電源が届いた。真空管用やコンデンサ耐圧テスト用として選んだのがKikusui PMC350-0.2A。最高電圧は350V、最大電流は0.2A。

電流のほうが少ない気もするが、空冷式だとこのへんが限界かもしれない。使う頻度の少ない電源でも、手元に1台あると便利。

Limit ボタンを押しながら(内部では出力をショートしている状態)、出力電圧と出力電流を調整する、というやり方は慣れるととくに違和感はない。正面からでないとLED表示がよく見えないところが欠点だと思う。

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愛用している台湾製実験用電源が数週間前に故障した。片chは電圧が設定できるが、出力スイッチをOnにすると出力電圧がゼロになってしまう。もう片chは正常。物を丁寧に使う自分にとって、故障は珍しい。

まだ保証期間内(無償修理は2年間)で、修理してもらうのが筋。でも仕事が忙しく、元箱を捨てたので、出すにも面倒。ということで、暇になったいま、開けてみた。

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アンプのテストにプラマイ電源があったほうがよいので、台湾製直流電源を購入した。出力は2チャネル、それぞれ32V/3.2Aまで。独立モードのほかに、直列モード、並列モードがある。プラマイ電源にするには、直列モードが便利。

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電子負荷器が手元になく、ホーロー抵抗で負荷テストをやってみた。問題なさそう。

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日本製品に比べて、機能はそれほど多くない。出力をOutputキーでOn/Offできるが、Off時は電流の上限を設定する。定電圧源か定電流源かは負荷によって自動的に決まる。電圧・電流は粗調整では0.1V/0.1A単位、細調整では1mV/1mA単位で調整可。なお、ファンがついており、それほどうるさくはないが、空冷式ではない。

アジレントに倣って、出荷検査表がついている。最近、台湾、中国大陸から計測器の新製品が多い。Kenwood時代から馴染み深いTexioというブランドの電源もニッケテクノシステム(ニッケテクノ自体は12月に自主解散)から本製品メーカーに譲渡されたニュースがつい最近にあった。

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