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安定化電源、非安定化電源、ACDCアダプターとは?

電源

この記事を書く発端は先日ブログでご紹介した記事の中で登場させた「安定化電源」というワードから始まります。

安定化電源って何?ACDCアラプターとの違いは?という質問を頂きましたが仕組み的な回答はしましたが、じゃどっちを選べば良いのか?の回答は避けていました。

とはいえ、書いてしまったからには説明する必要があると考え記事にする事にしました。私は理系出身ではありますが、ろくに勉強はしておらず知識としも間違えている事もあるかと思いますので誤りがある場合にはご指摘下さい。

私があまりにも誤りが多く誤解を与えかねないと判断した場合には、こちらの記事は削除と致します。

また、電源については非常に奥深くこの場で全てを説明する事は困難だという事も事前にご承知頂き、読み進めて貰えればと思います。

安定化電源、非安定化電源、ACDCアダプターとは?

まずはACDCアダプターとはから

もう既にここで沢山のツッコミを受けそうだなと思っていますが。。以下は例えですからね!

そもそもなんでAC(交流)アダプターとDC(直流)アダプターがあるのか?という事からですが、機器は「直流」で動くものと考えてみると簡単です。実際にはそうではなく、交流で動く家電も存在します。扇風機とか!(ちょっと逃げたw))

すると「じゃ何でACアダプターがあるの?」となります。ACアダプターを利用する機器は「機器本体でDC(直流)に変換している」のです。(ACアダプターの役割としては大きな電圧を必要な分だけ取り出す。)

ですが、交流で動くものが全くないかというとそうではなく、上記で説明した通りで最近は多くの家電が交流で動くものが存在します。今回は理解を簡単にする為の説明としていますので誤解の無いように注意下さい」

実際にどちらのアダプターを利用する必要があるのかは機器の説明書をご確認下さい。

交流と直流の違いとは?

既にアマチュア無線の免許を取得されている方であれは理解できるかと思いますが、交流は直線ではなく上下に波形を周期的に変化している電流・電圧となり一定ではないという事です。

DC(直流)アダプターはそれが一定になっていると思ってもらえれば大きな枠としては問題ありません。

トランス電源、スイッチング電源とは?

電源には2種類が存在します。

トランス電源:ACとDCが存在、また、安定化と非安定化電源が存在

スイッチング電源:DCのみで安定化電源

トランス電源の場合ではDCに変換しただけではジクザグした波形で直線的な電圧ではない(非安定化)のです。

安定化電源、非安定化電源とは?(トランス電源)

サクサクと書いてしまっていますので、ここまでで不明点があれば必要に応じてネットや専門書を購入して読むなどで理解を深めて下さい。

ここからはトランス式の安定化電源と非安定化電源について記載します。

上記でも説明しましたがDCへ変換しただけではジグザクした波形(ノイズ)です。つまりここまで処理をしてくれる電源が非安定化電源だと思って下さい。

安定化電源とはこのジグザグした波形を直線とし(ノイズを除去)、決まった電圧を出力するものを指します。(この時に電圧が下がります。)

きっと皆さんは直流安定化電源というと大学の実験室で利用する様な高価そうな電源を想像されるかも知れませんがそんな事はありません。

先に記載の通りでスイッチング電源を呼ばれるタイプは安定化電源に分類され、トランス電源は非安定化電源・安定化電源の2パターンが存在します。持って見て軽いものはスイッチング電源だと思って貰えれば良く、トランス電源は重いものだと思って下さい。

但し、困った事に電源にはどちらのタイプかの記載はなく、実際に電圧が安定しているのかを確認する為には抵抗(機器)に接続していない状態でテスターを利用し電圧を測定しなければ判断は出来ません。

トランス式、非安定化電源の特徴

トランス式の非安定化電源の特徴は出力6V300mAと記載があったとすると、出力が定格の300mAとなった時に6Vの電圧となります。

抵抗(機器)に接続していない場合にでは約9V程度が出力されている筈です。

これが非安定化電源の問題点で機器側が6Vと記載があるものに対してちょっとしか電流を利用しない際に9V近くの電圧を流してしまうと機器が壊れてしまう可能性が有る訳です。

安定化電源と非安定化電源のどちらを利用すれば良いのか?

簡単に言えば解らなければ純正のアダプターを購入して利用して下さい。

純正のアダプターないから困っとんねん!って声が聞こえて来そうなので少しだけ。。

今回は私のブログで紹介したバッテリー充電器「ISDT Q6 Lite 200W 8A MINI Pocket Battery Balance Charger for 2S-6S Lipo Battery」について記載します。勿論の事ながら電源は付属してません。

機器の説明に「入力電圧:DC 7-32V、最大入力電流:12A 」とありますので、安定化電源で7V以上、32V以下で12A以上の電源(アダプター)を用意して貰えれば間違いないです。

例えばDC12Vで10Aの電源を用意し12Vで最大入力電流12Aを利用したとすると危険です。安全回路やヒューズが入っていない電源の場合は発熱し発火の恐れがあります。(こんな使い方する事にはならないと思いますが。。)

小さめの出力の電源を用意した場合には最大電流にならない様に調整すれば良い訳ですね。

以下、実際にパラレルボードを利用しHv2Sの350mahバッテリーを1C充電したところです。350mah*4=1.4Aで充電したところ出力は13W/12.2Vで1.06Aが必要な事が解ります。これを満たせる電源であれば問題はないという事となります。

ISDT Q6 Lite 200W 8A MINI Pocket Battery Balance Charger

それでは逆算してみましょう。

4.35V*2S*0.35mah*4個/12V=1.015Aで機器の表記とだいたいあってますね。残りは本体稼働と誤差(配線とか)と考えましょう。ファンが回ったりするともう少し必要ですが大した電流は必要ないでしょう。

ついでに3Sも計算しておきましょう。(今度充電する予定ですし)

4.2V*3S*0.45mah*4個/12V=1.89Aとなりますので2Aちょっとの電源で足りそうですね。

まとめ

以上、安定化電源、非安定化電源、ACDCアダプターの違いのお話でした。

その道の専門の方からすればツッコミどころ満載だと思いますがご勘弁を。。

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