PWFL01 – 電圧降下兼リプルフィルタ

概要・特徴
使い方
性能
製作編
頒布

概要・特徴

「IC-705をUSB PD充電器で動かす際に、15Vだとちょっと高めなので少し電圧を下げてやろう」という発想で作ったものです。

IC-705の定格は13.8V±15%なので、上限は15.87Vです。USB PDで15Vを供給してやれば停泊の範囲内です。しかしながら、15V供給だと余裕は0.87Vしかありませんから少し不安といえば不安。少し下げてやればそうした不安は避けられるだろうと考えました。ちなみに、FT-818NDも13.8V±15%でIC-705と同じです。

少しだけ電圧を下げるには、シリコンダイオードを使うのが手っ取り早いです。V_Fは大体0.7Vくらいですから、二本直列で使えば1.4Vくらい下がりますので、15Vが13.6V位になってちょうどよさそうです。

また、USB PDからの出力にはスイッチングノイズが乗っていることが想定されますので、簡単なフィルタも付けることにしました。

なお、ダイオードで電圧を降下させているため、大きな電流を流すとそのダイオードがかなり発熱します。IC-705の送信時には手で触ることができないほどの熱さになりますので、注意が必要です。

サイズは、長辺が約100mm、短辺が約30mm、厚さが約15mmです。ケーブルは約250mmです。

使い方

使い方はいたって簡単です。本アダプタの入力端子にUSB PD（トリガケーブル）をつなぎます。本アダプタの出力を目的の装置（IC-705など）につなぎます。電源の延長ケーブルのように使うだけです。

性能

手元のUSB PD充電器を使ってIC-705につないた状態での電圧は次の表のとおりでした。

	入力側（USB PD出力）	出力側（IC-705入力）
無負荷	15.18V	14.50V
IC-705 受信	15.16V	13.73V
IC-705 送信（10W）	15.13V	13.40V

また、送信時（10W、CWモードで連続送信）のリップルを測定したものが次の図です。

上の黄の波形が入力（USB PDからの出力）で、リプルは約80mVppです。下の青の波形が出力（IC-705への供給）で、リプルは約20mVppです。

より詳しい情報はこちらの記事をご覧ください。発熱についても考察しています。

製作編

回路図と部品表

部品番号	品名	定格など	数量
J1	DCジャック	外径5.5mm、内径2.1mmまたは2.5mm	1
D1, D2	ER504	順電流5A	2
C1	セラミックコンデンサ	1μF	1
C2, C3	電解コンデンサ	1000μF / 25V / 低ESR品	2
L1	トロイダルコイル	90μH / 5A	1
R1	抵抗	470kΩ	1
D3	LED	超高輝度タイプ	1
	基板		1
	DCケーブル（プラグ付き）	外径5.5mm、内径2.1mmまたは2.5mm	1
	結束バンド		2
	熱収縮チューブ		1

組立て

まず、トロイダルコイルを取り付けます。現物をよく確認せずに基板を作ってしまったため、現物と基板のリード線のピッチが合っていません。そのため、まず、リード線を少し狭めます。

下の写真のように基板に差し込みます。リード線の太さも確認不足で思いの外太かったため、穴の大きさにほとんど余裕がなくて入りにくいですが、焦らずゆっくりやれば入ります。

基板の図に合せてコイルを（ひねるように）倒します。当初は結束バンドで固定するつもりでしたのでそれ用の穴を開けていますが、熱収縮チューブを被せるとしっかりと固定されることがわかったので、結束バンドは省略しました。

位置が決まったらはんだ付けします。足は短く切って、もう一度ハンダを少し流しておきます。こうすることでリード線の切断面にハンダが乗って手で触っても丸く感じられますので、熱収縮チューブを傷つけることがなくなります。リード線の切断面が鋭利になってしまった場合は、軽くヤスリがけして角を落とすと良いと思います。他の部品のリード線も同様です。

ダイオードは発熱しますので、基板から少し浮かすと良いと思います。