概要
すこし大きめの電流を流してみたくて、スイッチング電源を探してみました。Amazonとかでも購入できるのですが、電源はちょっといいものにしたいのでDigi-Keyさんから購入してみました。
スイッチング電源とは？
上記が有名ですね。出版してしまいました。
- マンガでわかる 直流安定化電源（菊水電子工業株式会社）
もともとは上記のサイトで公開していたものですね。読んだことがない人は読んで見ることをおすすめします。
ざっくりと説明すると、昔の電源はシリーズ電源と呼ばれており、電圧を下げるときには不要な電力を熱にして消費していました。例えば24Vを9Vに下げる場合には15V分を熱にして捨てていたのです。シリーズ電源の利点としては非常にノイズが少ないです。その分熱が出るのと、電源自体が大きくなります。
スイッチング電源はオン、オフを繰り返しつつキャパシタなどを利用して、電圧を平準化します。小型化ができて、発熱も少ないので現在の主流となっています。その分特に安い電源ではノイズがひどいみたいです。
スイッチング電源の購入先
秋月電子
- スイッチング電源 ＤＣ２４Ｖ６．５Ａ 出力１５０Ｗタイプ ＲＷＳ１５０Ｂ－２４（秋月電子）
主にTDKラムダ株式会社の製品を取り扱っています。今回購入を予定した24V6.5Aのものですと5,000円近いですね。電源の品質的にはこれがベストだと思います。
Amazon
10Aまでで価格的には非常に安いですね。とはいえ、データシートのない電源ってちょっと怖いですよね。。。
Digi-Key
- VGS-150C-24（Digi-Key）
今回購入したのは上記になります。3,000円ぐらいの電源でデータシートがついています。
- VGS-150Cシリーズ（CUI Inc.）
他にもいろいろなメーカーがあったのですが、今回はCUIにしてみました。なんと日本語サイトがあります。データシートとかは英語ですが、技術ブログなども日本語で展開しているようです。
電源の選び方
まず、スイッチング電源はPSE対象外です。厳密には使い方によってPSE対象になることもありますが、通常は対象外です。そのため、PSEがついているかで安全かを判断することができません。
上記で少し調べてみましたが、プロ用機材はちゃんと設計されているはずだから、PSE対象から外しますってことだと思います。ただ、、、ちゃんと設計されているとは限らないのが最近の電源周りだと思います。どう考えても安すぎる電源とかAmazonで販売していますもんね。
今回はスイッチング電源ですが、ACアダプターもAmazonでは販売しています。
これはPSE取っていないし、たぶん10Aは流せないと思うんですよね。。。
これは5Aまでですが、PSE取得していますね。
- ６５Ｗ級スイッチングＡＣアダプター２４Ｖ２．７Ａ ＧＦ６５Ｉ－ＵＳ２４２７（秋月電子）
ちなみに秋月電子さんだと24V2.7Aのものが一番大きかったです。2,480円なので安定している電源って本当は非常に高いです。実際のところPSE取得していてもいまいちな電源はあるみたいです。
ベストは秋月電子さんでの購入なのですが、今回は比較的安全そうなDigi-Keyさんから購入してみました。Digi-Keyさんはアメリカの会社なのでPSE関連は弱いのですが、アメリカとかヨーロッパの安全基準には強いです。パッと見た限り外国の安全基準にパスしたものしか扱っていないように見えました。
また、今回実際に利用したい電源は24V3Aです。倍以上のスペックを購入していますが、スイッチング電源は定格まで使ってはいけないようです。7割ぐらいがいいのかな、何事も余裕がないのはよくないはずです。なので一応5Aのものでも大丈夫だったのですが、後記してある電源が6Aまで飲み込めるのでこのスペックの電源を購入してみました。
製品
無地に近い箱で届きました。
一般的なスイッチング電源ですね。
裏側にはなにもありませんが一番上にシリアル番号が入っているのかな？
大きさは結構小さかったです。上にM5Stack Fireをのせてみました。
ケーブルは付属していませんので自分で準備する必要があります。
上記のケーブルになります。耐熱である必要はないのですが、これが一番安かったです。100円ショップとか、利用していない電源ケーブルを加工してでもいいのですが今回はこれを使いました。
こんな感じで、圧着端子が最初からついています。
この手のスイッチング電源はM3.5ネジを利用していますので、圧着端子は上記とかが必要になるはずです。利用する線の太さに合わせて何種類か端子があるので、今回は最初から圧着済みのケーブルにしました。
あと接続するときには平らな面が下にくるようにするはずです。圧着したときのケーブル端がでっぱっているので、逆さに止めると斜めになってしまいます。
ケーブル接続して、電源を入れてみました。ちゃんと24Vが出力されていますね。電源の右側に緑色のLEDがありますので、電源が入っているかがわかりやすくなっています。
さて、手元の電源装置に接続してみました。実験用のDCプラグとかあったはずなのですが行方不明なので、適当なケーブルで無理やり接続してみます。
上記でみると24.1V入力ですね。テスターより0.09V低いですが電源ラインの線が悪い気がします。ちゃんとした線だともう少し電源降下しない可能性があるはず。。。
ちなみに接続しているのは上記の電源装置です。DCDCで電圧を降下させてくれる安定化装置です。これを使うことで、電圧や電流を制限することと流れている電力をモニタリングが可能になります。
さて、24.1V入力で設定可能な電圧が21.66Vでした。DCDCで電圧降下しているため、約10%ぐらい電圧がロスされます。そのため、24Vを出力したいと思ったら10%高い、26.4V前後を入力する必要があります。
スイッチング電源の緑のLEDの下にボリュームがありますので、そこで電源電圧を変更してみたいと思います。データシート的にはプラスマイナス10%の範囲であれば変更可能とあります。
設定してみました、26.65V入力で24V出力が可能でした。ちょっと10%をオーバーしているので、実際に利用するときには、少し電圧を下げたほうが良さそうですね。
まとめ
まずはスイッチング電源に無負荷の動作試験ができました。これに接続する予定の機材は中国から輸送している途中になります。
あと、注意事項として個人的にはスイッチング電源の利用はおすすめしません。なるべくPSEがついているACアダプタを使うべきだと思っています。個人的にも常時電源オンではこのスイッチング電源は使わない予定です。実験用機材なので、目が届く範囲で使う予定です。
ACアダプタをいろいろみたところ、24V5AがどうやらPSE付きの上限みたいです。それ以上のものもあるかもしれませんが、気軽には手に入らない気がします。個人的にもこれぐらいの電圧が触る上限かなと思っています。
コメント
コメント失礼します。
こちらでACコンバーターに使用されている電源コードですが同じ物を当方も購入もしました。
しかし電源コードのプラス、マイナスがどちらなのかが分かりません。
何か文字や白い線などあれば良いのですがそれもなく、、どうやって見分けましたでしょうか？
型番 NC-20H
コード自体ではおそらく見分けることが難しいと思います。
壁のコンセントだと左側の方が接地側(N)で少しサイズが大きいはずですが、たまに間違って逆に配線されている場合もあるようです。
延長タップとかを使っているとそもそもどっちが接地側(N)かわからない状態です。
一般的にはどちらでも動くように作られているはずですが、合わせた方がオーディオとかだとノイズが少ないと聞いたことがあります。
そこを合わせるのであればアース付きの3Pコンセントを使って逆さに接続できないようにしたほうが好ましい気がします。