1ヶ月前までほど力が入らなくて、なかなか完成しなかったが、配線を終え、PIC用ソフトを組み込んで、完成させた。

<スペック>
2チャネル出力電圧(転用した電源トランスの都合による)
CH1 電圧 3~13V、電流 ~1A
CH2 電圧 1~26V、電流 ~1A
電圧値表示 最大4桁 10mVの分解能(12ビットADC MCP3204による)
電流値表示 最大4桁 1mAの分解能
バーグラフによる電流値の擬似アナログ表示

いままでの経験から、最大出力電流は1Aまでにしているが、大電流が流れそうな配線には5A用ケーブルを使用した。極力排除すべきパーツである電解コンデンサは最終的に4つ残ったが、いつでも切断して交換できるよう、すべてラグ板に載せた。

PICに使い慣れたPIC16F88を今回も採用したが、電圧、電流値の補正に実数演算を使用したので、プログラム領域の使用率は96%とぎりぎりだった。また、LCD表示に6本、外付けA/Dコンバータ MCP3204に4本、内蔵A/Dモジュールへの入力に2本、リレー3本、出力On/Off SW1本、電源2本と18ピンをすべて使い切った。

しかし、内部配線が極力見えないように今回工夫したつもりだが、まだまだ足りぬところが多く、反省点として残ってしまった。

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10月に入り、仕事で忙しくなるが、時間をみつけ、少しでも先に進めたい。

実験用電源のコントロール部分がやっと形になってきた。出力電圧電流の計測にオペアンプLM324を使って0~数Vに変換し、A/DコンバータMCP3204を使ってデジタルに直す。最後にPICマイコンPIC16F88を使って、20字4行のLCDに電圧電流値を表示し、機械式リレーのON/OFF等を行う。

最近つくったものにPICが大活躍。測定値の表示に、単位を含めて、自由自在にできるのが自分にとって大きなメリット。見えない物理量を可視化するのが測定器の目的なので、表示の可能性を大きく広げたメリットはとても大きい。

アルミケースの加工など、完成するまでにまだまだ時間がかかる。

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L/Cメータが一段落して、やっと電源作りに着手。精密抵抗の入手が難しく、2チャネル目を連続可変にした。それでも、出力電圧を10回転ボリュームの目盛(2.5~12.5)に正確に合わせるには大変。半固定抵抗は使いたくないし。

パーツはサイズに対して数が少なく、ラグ板を採用した。0.5Aまでのつもりだが、なるべく太い銅線で半田付け。それと、バラックだと感電しやすいので、交流100V側に整理袋をかぶせてやった。発熱が気になるので、負荷をかけてみる。2.5V/0.5Aという最もいやらしいレベル。問題なければ、1.0Aに上げてやってみたい。

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注文した多回転ボリュームが届いたので、部品を交換した。

故障したものは10kΩ、NANTONGとの表記あり、中国製だったかもしれない。新しいヘリカルポテンショメータはメキシコ製。専用のストッパー付バーニヤ・ダイアルもあるが、800円と高い。ちなみに、ボリューム自体は700円、デフレ時代では単価の高いパーツに当たるだろう。

早速ハンダ付けしたが、回転方向が逆だ。ふつう、時計回りでは電圧が高くならないといけないが、小さくなっていく。3本のリード線の組み合わせを変えても、うまくいかなかった。結局、逆のままにした。出力電圧の値はメータで確認するから、逆でも実害はないと自分に言い聞かせた。

また、手持ちのダイアルを付けてみたところ、パネルから5mmほど浮いている。適当なサイズのボトルを買ってくれば、ケースの内側から調整できそう。

自作品が故障したらすぐに治したいものだが、でもこれから使うかと聞かれたら、よく解らない。オペアンプの実験にはプラマイ電源が取れるので便利かもしれないが、デジタル時代にオペアンプの出番はあまりなさそう。

回転方向と見栄えの問題が残っているものの、再び動いてくれたことにやはり満足だ。薄いアルミ板とはいえ、パネルの四角穴、メータ用大きな穴をいま開けてといわれても、やる気は出ないだろうね。それだけ若き時代の労作だと自慢したいし、いつまでも動くものにしておきたい。

実測したら、出力電圧値は0.7~20Vになっている。本当の0Vではない。なお、当時ではフルスケール20Vのものが購入できなくて、メータ表示は実際の半分になっている。こちらについてもいつか印字を直してみたい。Vの脇にX2と手書きしたほうが手っ取り早いか。

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<PS>
再チャレンジして、回転方向をうまく治した。専用のストッパー付バーニヤ・ダイアルも自分のストックから2つも見つけ、取り付けた。ボリュームはリニア性が良く、1回転につき2Vの調整幅で、メータをみなくても、精密に所要の出力電圧を設定できそう。となると、電圧計を電流計に直す?プラマイがあるので、スイッチでどちらかに切り替えるようにする?

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年数が経つと、やはりいろいろと故障するものだ。自作した電源も、多回転ボリュームが内部的に接触不良を起こし、使いものにならなくなった。

ケースを開けてみたら、改めてアナログ時代のものだなぁと思った。スイッチング回路はなく、正直に重ったいトランスに巨大電解コンデンサ、大型放熱器に取りつけられたトランジスタを使っている。トランスは24V/1A x 2のもので、0~±20V / 1A の連続可変電圧を出している。ー側電圧の値は自動的に+側に追随し(トラッキング型)、多回転ボリュームで電圧値を精密に調整できる。

ICもいくつか、基板に見られる。それらは、シャットダウン電流が6段階選べる設計のためだった。たとえば、100mAに設定したら、それを超えた電流が流れば、直ちに出力をストップして、警告ランプがつく。リセットボタンを押すとまた出力再開となる。ちょっと凝り過ぎた設計だったかもしれない。いまからつくり直すとすれば、ごく単純なものにするだろう。つまり、ICもトランジスタも使わず、三端子レギュレータだけにし、出力電圧のデジタル・アナログ両表示、電流のアナログ表示を行う。

同様の多回転ボリュームがまだ生産しているかどうかは分からないが、安価な他社製品がいいだろう。ボリュームは消耗品なんだからね。

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手元にあった定電圧電源。最大電圧30V、最大電流6A、5キロぐらい?とても重ったい。デジタル時代にあまり見かけないお化物。それを利用して、鉛蓄電池を充電してみよう。

本来一番いい充電器というのは、最大充電電流を制限できる定電圧電源。今回の鉛蓄電池では、初期充電電流を最大0.3CA(=0.3×20=6A)に制限できるもの。

取り敢えず、電圧を調整して、0.1CA(=0.1×20=2A)の初期充電電流でやってみたい。その後、電圧を徐々に高め、最後に13.68Vになるようになれば、終了する。

ところで、報道によると、計画停電は間もなく終了するみたい。せっかく準備したのに。そうなれば、サーバの無停電電源として活躍してもらうしかない。

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