RUUの不定期日記Neo

車・PC・電気電子工作や改造系の趣味日記です。

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ケンウッドのちょっと旧式な電源装置、PA36-1.2のジャンクを入手しました。
メイン基板が無い状態なので、ケースとトランス、スイッチつまみ等を流用して何とか仕上げたいと思います。
私は普段PA18-1.2Aを使っていてこの使い勝手に慣れているので、同じようにできればと。

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CCCV電源の基板はいくつか入手可能な中で、Aliexpressで見つけた「35V5A CCCV power supply」キットがまさにピッタリでした。

kit

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以前は1500円くらいでしたがこのところの円安で残念ながら2000円を超えちゃってますね。
リニア電源(シリーズ電源)はスイッチング電源に比べるとノイズが少ないと言われる反面、重いとか効率が良くないとか欠点が目立ちますが、これは2~3タップの電源トランスを使って出力する電圧によりトランスのタップを切り替えることで回路の効率を良くするようになっています。オリジナルのPAシリーズ電源も同様の仕組みになっているのでトランスはそのまま流用できます。
ただし、一次側100Vで使うと2次側の電圧が若干高すぎてしまったので、1次側の120VタップにAC100Vを入力して2次側電圧をやや下げることにしました。

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基板を作ったところです。
マウンターは3Dプリンターで製作。トランスのフレームにマウンターを接着して、そこに基板を取り付けます。
基板にはサーミスタでヒートシンクの温度を見てファンを制御する回路も含まれていますが今回は不要なので部品はとりつけていません。
メインコンデンサを基板に取り付けるとケースにおさまらないので外付けにしました。

電源基板だけですと電圧や電流のモニターができないので、こちらもAliexpressでデジタル式のVAパネルメーターを物色しました。
結構種類があるのでいくつか購入して試したのですが、反応(リフレッシュレート)が遅くて可変電圧電源では使い難い物が多かったです。
一番気に入ったのが「4 Bit 0-33V 3A DC Voltmeter Ammeter

meter

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PAシリーズは電圧4桁電流3桁ですが、こちらは両方とも4桁表示になります。表示のリフレッシュも速く、電流表示は1A未満が999.9mAまで0.1mA刻みで表示、1A以上はx.xxxAで1mA刻みに切り替わるという優れもの。
このまま使ってもよいのですけどせっかくのフロントパネルを再利用したいので、表示部の基板を自作して7セグLEDもPAシリーズのサイズに合わせて大きくしてみました。

こちらはPA18-1.2Aのパネル写真。やはりこの形で表示させたいですね。
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パネルメーターがアノードコモンの4桁ですので、0.36インチ赤色のアノードコモン4桁 3641BSを2つ使用します。

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OUTPUTスイッチやLED、CC CVのインジケータLEDも取り付けて表示部基板を作成しました。

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ドーターボードになっているのがパネルメーターから取り出した基板です。

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VOLTAGE と FINE (出力電圧調整と微調整)はもともとの10kΩと1kΩを再利用します。CURRENT(電流調整)はmAレベルの調整が難しかったので、多回転の10kΩポテンショメータに変更しました。
LEDのテストなど細かい電流も楽に設定できるようになりました。


インジケータLEDやスイッチ、リレーの制御用にサブ基板を作りました。こちらも3Dプリンターでマウンターを製作です。

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表示窓の単位も「A, V」から「mA/A, V」にインレタで書き換え。
桁が増えて左右が見難くなるので枠を削って5mmほど広げました。
表示窓は裏からシンナーでこするとスモーク色とA,V表示が消せるので裏からレタリングを入れなおし、スモークフィルムを貼って仕上げています。

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パーツ、基板ともそろったので組み上げていきます。

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けっこうキツキツですがなんとか収まりました。

メイン基板の調整をざっと解説すると、

  • トランスの各タップ交流出力を確認する。今回の例だと 0-13-24-33(ACV)
  • VOLTAGE VRを最低、CURRENT VRを中央程度に回す
  • 出力電圧が1段目タップのAC電圧-5V (例では13-5=8V) になる付近で1段目リレーが切り替わるようにVR3を調整する
  • 同様に2段目タップのAC電圧-5V (例では24-5=19V) 付近で2段目リレーが切り替わるようにVR4を調整する
  • VOLTAGE VRを最大にして、VR2で最大電圧を調整する(電圧計がmax33Vなので、今回は最大33Vとしました)
  • CURRENT VRを最大にして出力を短絡、VR1で最大電流を調整する

という手順になります。

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出力に82Ωの抵抗を繋いでいます。適当にCCモードですが、5.59[V]/0.0684[A]=81.73[Ω] ということでまあ正確ですね(^^

一応回路の全体図を載せておきます。

main


メインの平滑コンデンサはキットの物が50V耐圧でしたが、33Vタップに切り替わるとDCで50V近く出てしまうので念のため63V5700uF(4700+1000uF)に変更しました。
OUTPUTスイッチによるリレー動作部分に関しては電子マスカット様の 
プッシュスイッチによるトグル動作
 を参考にさせて頂きました。

最大電流の調整でPA36-1.2にあわせて1.2Amaxに調整しようとしましたがギリギリ下がりきらなかったので、VR1の上流に15kΩを追加しています。


完成。

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録画機として使っている古いスリムPCのCPUをi3-2100からi5-3470Sに交換しました(CORE i 第2世代→第3世代)。
ついでにBIOSも最新にしておこうと作業したところ書き込みに失敗してブートしなくなってしまいました。
電源を入れても画面が黒いまま、一瞬ファンが回ってすぐに止まるを延々繰り返し。このマザーボードはデュアルBIOSなので、メインBIOSが死んでもバックアップで起動するはずなのですがうまくいかない。
なんだろう?@BIOSとやらでWindows上から更新したのがまずかったのだろうか。
とにかく何とかしないと視聴も録画もできないので、基板上のEEPROMにBIOSを直接書き込んでみることにしました。

マザーボードはGIGABYTEのGA-H61M-HD2。BIOSのチップはMX25L3206Eで、SOP8ピンのフラッシュROMが基板に直接ハンダ付けされています。

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DIP8だったらソケットから引っこ抜けばいいので楽なのですけど、とりあえずオンボードのままSOP用のクリップでなんとかやってみました。
これでダメならチップをマザボから剥して作業するので難易度(面倒度)が上がっちゃいます。
今回使ったのはコレ↓


CH341Aプログラマーとテストクリップのセットです。

これを別のPC(Windows10のメイン機)のUSBに取り付け、ご臨終のマザボに書き込んで復活させるという目論見です。
ライターソフトはAsProgrammerを使いました。
ドライバーは同梱のCH341PAR.EXEを実行してインストール。

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マザボ上のROMをテストクリップで挟むのですが、接触がとれずになかなかうまくいかない。
ROMの足などけっこう酸化被膜で接触が悪そうだったので、綿棒に接点ブライトを付けてピン回りを綺麗にしたらわりとすんなり接続できました。

今までオーディオ用でケイグのお高い接点復活剤を使っていましたが、これで充分です。

クリップでちゃんとROMを挟んで接触が出来ていれば、AsProgrammerのツールバーで「?」のボタンを押すとROMにアクセスして型番候補が表示されるので正しい番号を選択します。

手順としては

  1. マザボの電池や余計なコネクタを出来るだけ外しておく
  2. ROMにクリップを取り付け、AsProgrammerで現状のROMが正しく認識されることを確認する
  3. 「READ」で読み込めるかを確認する(読み込んだデータを必要に応じてファイルにバックアップもできますが、どうせ壊れているBIOSなのでREADしなくてもおk)
  4. 「ERASE」でROMを消去する
  5. メーカーのサポートページからダウンロードしたBIOSファイルをロードして、「WRITE」でROMに書き込む
  6. 「VERIFY」で正しく書き込まれているのが確認できれば完了
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ただしこのマザボの場合デュアルBIOSなのでバックアップBIOSのチップも同様の手順で書き込みます。

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結果、BIOS画面が出て、無事最新バージョンになっていることが確認できました。よかった~(^^

4.ソルダーレジスト

  • 紫外線硬化型のレジストインクを試しましたが扱いが難しくて失敗続きでしたので、シート状のグリーンレジストフィルム(Dynamask)をeBayで購入。
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  • ドライフィルムで感光基板を作った時と同じ要領で、Dynamaskの接着面保護シート(つや消し面)を剥してから基板に張り付けます。
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  • 圧着はラミネータが良いのでしょうがウチではどうもうまくいかないので、ドライフィルムの時と同様に指やゴムヘラで空気を追い出しつつ貼って、低温設定のアイロンで圧着しました。
  • パターンが密になっている箇所は気泡が入ってレジストが浮きやすい(銅箔のない凹部分にフィルムが密着しにくい)ので難しいです。資料によると真空ラミネート推奨となっていました。
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  • 加熱後は接着力を高めるために基板をすぐ水で冷やすと良いようです。

5.露光・現像
  • マスクパターンを感光面に密着させて紫外線で露光します。
  • ちびライトの露光で60~90秒程度が良い感じでした。
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  • 露光後は暗所に30~60分ほど置いてレジストの重合化を促進させます。
  • 現像液はドライフィルムと同じ1%の炭酸ナトリウム水溶液を使います。
  • 感光面に貼られている保護シート(光沢面)をはがし、現像液に浸して不要なレジストを溶かし取ります。
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6.完成

  • 現像が完了したら水洗いしてドライヤー等の温風で乾かし、紫外線に30分以上当ててレジストを完全硬化させます。
  • 基板の切り離しや必要な穴あけで完成。
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ドライフィルムを使った基板自作(その1)
ドライフィルムを使った基板自作(その2)

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