DC-DCコンバーターについて

質問

最近、オークション等で販売されている昇/降圧キット(組み立て品)ですが、それって、充電式のドリル・ドライバーの電力源として使用できますでしょうか。?

以前 スイッチング方式の大容量ACアダプターで何個か試してみましたところ、モーターへ直接電力供給すると動いてくれますけど、通常使用では、いずれも、一瞬しか動いてくれませんでした。

・・どちらか分かりませんが、保護回路とか作動している感じですよね。?

ドリルドライバーは、12V仕様ですが、故障はしていないです。

今、検討している電源は、13.5V 3.5A出力のトランスです。25V 5Aもあります。これがダメならば秋月とかに売ってるシールド型のバッテリーとかも、検討していますけど・・

宜しくお願い致します。

回答No.1

tpg0 · ベストアンサー

こんにちは。

ドリルドライバーなどの動力モーターを用いた「誘導負荷は始動の際に定格負荷電流の数倍になる突入電流が流れる」ため、定格出力電流に充分な余裕がないと保護回路が働いてしまうAC/DCアダプターやDC/DCコンバーターがあります。

しかし、これ等のアダプターやコンバーターとバッテリーを組み合わせると電流供給能力は格段に上がり突入電流により保護回路が働くようなことはなくなります。

組み合わせの原理としては、アダプターやコンバーター出力でバッテリーをフローテング充電する状態でバッテリーから必要とする電流を取り出すので、アダプターやコンバーター出力電流には大きな負担が掛かりません。

また、電源トランスと整流器だけの簡単な回路で脈流はバッテリーが大容量電解コンデンサーと同じような働きをして脈流成分の殆んどを吸収してくれますので、ローコストの直流電源を自作する入門用の勉強としてフローテング充電式電源を一度は試してみる価値はあると思います。

お礼

保護回路とは、アダプター側なんですね。

コンデンサー液漏れとか破裂とかは結構知られてますけど、ダイオードが故障するとか、何処かに書いてありましたので、どのように破損するのか興味ありました。

付属バッテリーは、多分、2000mAのニッカド10個連装あたりだと思いますが、これに変わる蓄電池ならば問題なく動いてくれる予感はありまして、ただアダプターにしてもコンバータにしても、蓄電池にしても容量に関して、2Ahで良いのか、乗用車用のバッテリー並みに20Ah必要なのか分からなくて・・

余談ですけど・・
充電式の37LEDサーチライトを維持していますけど、バッテリー残量が少なくても、充電用の9V300mA～500mAのアダプターを接続した状態で、満充電時と同じくらい明るく光ってくれてまして、LEDを広角のものえ取り替えれば室内動画撮影用に使えるかなぁなんて思いもあったり・・

これと同じように使えるのならば、フローティング充電は、車の電力源みたいに、繋ぎっぱなしで、蓄電池を間に入れておくのも、良さそうですよね～。

ドリルドライバーを2Way方式で使えれば、元バッテリーも大事に使えますしかなり有用になります。空になったバッテリーボックスもコンバーターとか組み込んだりしたらヨイノカモ

情報有難う御座いました。
この方針でチャレンジしてみます。

補足

まだ確かめていませんのではっきりしていませんが・・

モーター制御のページを読んでいるうちに

一般のスイッチング電源を使った場合、スイッチレバーを引くと同時に、突入電流など、電源の定格以上の電流が要求された際に、電圧降下が発生し、その為に十分なトルクが得られず、止まってしまうのではないかと、今、考えてます。

対策としては、定格の或いは抵抗値の高い抵抗と、十分に余裕のあるパワトラと、モーターのもつ高い方の動作電圧よりも高い耐電圧のコンデンサーを使うくらいが考えられました。完全に停止するタイプの電源では更に、ヒューズ回路を取り外すなど

・・モーターの制御には、本来その目的で作られたコントローラーが必要なんでしょうね～。

何か、電源の改造が必要そうです。

いろいろとご意見、有難う御座いました。

回答No.2

tpg0

ANo1です。

車の充電方式は、オルタネータ(交流発電機)を整流してバッテリーに充電してるフローテング充電の典型ですね。
(※昔の車はダイナモと言われる直流発電機を用いてフローテング充電してました)

但し、バッテリーが弱ると供給元になるACアダプターやDCコンバーターに負担が掛かるので保護回路が働く恐れがありますし、トランスと整流器だけの簡単な電源では脈流成分の影響が強くなりますので、バッテリー容量にはある程度の余裕が必要となります。

また、フローテング充電に向くのは車やバイクに用いられてる鉛蓄電池でメモリー効果の表れるニッカド電池やニッケル水素電池にはフローテング充電式はバッテリー寿命を短くする問題がありますので、比較的安く買える小型自動車用のバッテリー(40B19など)をお勧めします。
(※バイク用バッテリーは意外と購入価格が高いです)

お礼

・・回答有難う御座います。

ニッケル水素やリチウムイオンは、使い安い電池なので、直列や並列で10個くらい繋いで、そのまま充電できる充電器が身近にあると重宝しそうですけどね～。そんなのも自作したいのですが、鉛ほど簡単ではなさそうで、あきらめてました。

バッテリーもずいぶんとお買い得な価格になってますね～。
・・まぁ、しかし、最終手段になりそうです。

改造が必要だと思いますが、まずは安いコンバーターの方がいろいろと楽しめそうなので、また使わなくなったATX電源ユニットとかから、ダイオードブリッジとパワトラ取り出して、作れないかとか、検討中です。無駄なくパワフルに使うためには、モーターの制御回路あたりから注意点とか検討しなければなりません。

パワートラ・ユニットの参考になる回路図が何処かにあれば良いのですが・・

補足

追伸です。おかげさまで、少し不明な所が分かり始めましたので、並列と直列時の電池容量について書き出してみます。

まずは、1.2V・1500mAの充電池１０個を直列にした時と、同じく１０個を並列にした時の電池出力容量ですけど・・

(1) 直列では、12V 1.5A
(2) 並列では、1.2V 15A で良いのかという問題。

直流仕様の電球やLEDとか、モーターやパワーアンプとじゃ、ちょっと考え方違うのではないかと、いわゆる消費電力的な事や何時間使えるのかとか時間計算とか( ← 昇天しなければ18Wで同じですよね。? )、そのあたり、こんがらがってしまってまして・・

PS :
この直流 18Wの消費電力を、AC100Vからの入力で賄うとすれば、必要な電流量は、180mA なのかとか?

何らかの負荷があるとすれば(←まぁ、あるのですが)、180Wなければ使用できないように思うのです。ですから1.8A必要となるような・・　ただ電気的な容量としては、15Aなのかなぁ～と