ＰＩＣ用リアクタンス減圧トランスレス電源の実験
トランスレス電源と言えば、（言わなくとも？）現在の電源はトランスレス化されています。
それはほとんどスイッチング電源の様ですが。
スイッチング電源は昇圧等も可能で、応用範囲が広く、面白いと思われます。
しかし、アナログ回路を扱う事の多い無線家にとって、なるべく雑音発生源の数を増やしたくない気持ちは強いです。
何より、長年親しんできた、トランジスタ数個で作れるシリーズレギュレータには絶大なる信頼感があります。（今はＩＣ１個ですが・・・）
また、スイッチング電源は、アダプタや基板ユニットとして安価で多機能な物が売っているので、
買った方が早いと思われます。
と言うか、スイッチング電源ユニット自体が１つの部品化しているような気もします。
PICも雑音電波を発生しますが、スイッチング電源よりはマシではと思っています。
ただ、Ｉ／Ｏポートをそこそこ高速でＯＮ－ＯＦＦさせ、そこへ接続された配線が長いと、
結構雑音パルス電波を発生するような気がします。
前置きが長くなりましたが、ここではコンデンサのリアクタンスを使った超簡単な回路で、
ＡＣ１００ＶからＤＣ５Ｖを発生させる電源回路の実験をしてみました。
目標出力は５Ｖ５０ｍＡです。
参考文献
秋月電子 006P充電器キット
NJM7800データシート JRC
それはほとんどスイッチング電源の様ですが。
スイッチング電源は昇圧等も可能で、応用範囲が広く、面白いと思われます。
しかし、アナログ回路を扱う事の多い無線家にとって、なるべく雑音発生源の数を増やしたくない気持ちは強いです。
何より、長年親しんできた、トランジスタ数個で作れるシリーズレギュレータには絶大なる信頼感があります。（今はＩＣ１個ですが・・・）
また、スイッチング電源は、アダプタや基板ユニットとして安価で多機能な物が売っているので、
買った方が早いと思われます。
と言うか、スイッチング電源ユニット自体が１つの部品化しているような気もします。
PICも雑音電波を発生しますが、スイッチング電源よりはマシではと思っています。
ただ、Ｉ／Ｏポートをそこそこ高速でＯＮ－ＯＦＦさせ、そこへ接続された配線が長いと、
結構雑音パルス電波を発生するような気がします。
前置きが長くなりましたが、ここではコンデンサのリアクタンスを使った超簡単な回路で、
ＡＣ１００ＶからＤＣ５Ｖを発生させる電源回路の実験をしてみました。
目標出力は５Ｖ５０ｍＡです。
参考文献
秋月電子 006P充電器キット
NJM7800データシート JRC
↑きわめてシンプルな回路です。
↑よく見ると回路図と基板上の部品数が合いませんが、手持ち部品の都合によるものです。
注意！！
この回路は直接商用電源に接続します。
商用電源ラインと電源回路の、ある程度の知識が必要です。
いい加減に製作･使用すると、爆発･炎上･感電、その他の重篤な危険があります。
この回路で製作した結果について当局は一切の責任を負いません。
回路の基本的な所は、以前製作した秋月電子のキット、００６Ｐ型ニッケル水素充電電池の
充電器回路を参考にしています。
これは購入･作製してからずいぶん経ちますが、いまだにテスター（ＤＭＭ）等の電池および、
その充電器として便利に使用しています。
左記回路図で製作してみました。（当局の生息している新潟県は５０ＨＺ地域です)
１次回路
ＡＣ１００Ｖを容量リアクタンスで減圧し、ブリッジダイオードで両波整流します。
それはツェナーダイオードによる、１０Ｖのシャントレギュレータとして機能させます。
シャントレギュレータ内電流は５０～６０ｍＡ程度欲しいので、コンデンサによる必要なリアクタンスは、単純に計算して１．６ｋΩ程度、よって２．２ｕＦ（２５０Ｖ）を使用してみました。
このコンデンサにはメタライズトフイルムコンデンサを使用しています。
ツェナーダイオードは１Ｗ品を使用しました。
ちょっと余裕が無い感じですので、３Ｗ(以上)品の方が良いと思われます。
２次回路
シャントレギュレータ回路内電流を、部品箱に転がっていたシリーズレギュレータＩＣ（７８０５）
で横取りして、５Ｖの定電圧電源回路出力とします。
７８０５は、データシートによると、Ｔａ＝２５℃で１Ｗとなっています。
最大出力電流である５０ｍＡ負荷の場合、約２５０ｍＷをIC内で消費する事となりますが、
抵抗にも少し負担させますし、放熱器無でそのまま使う事にしました。
その他
計算上は大丈夫と思っていても、超低インピーダンスのＡＣ１００Ｖラインを、ヒューズも付いていない基板に、いきなり接続するのは、小心者の当局としてはドキドキものです。
実は、事前に普通の電流ヒューズを（何故かこいつは信頼している）通して、
リアクタンスによる単純な分圧実験をしています・・・(^_^;)
ちなみに、この実験をしている時はスライダックは所持して無かった。
それがあれば安心して実験できたのですけどね。
この回路は直接商用電源に接続します。
商用電源ラインと電源回路の、ある程度の知識が必要です。
いい加減に製作･使用すると、爆発･炎上･感電、その他の重篤な危険があります。
この回路で製作した結果について当局は一切の責任を負いません。
回路の基本的な所は、以前製作した秋月電子のキット、００６Ｐ型ニッケル水素充電電池の
充電器回路を参考にしています。
これは購入･作製してからずいぶん経ちますが、いまだにテスター（ＤＭＭ）等の電池および、
その充電器として便利に使用しています。
左記回路図で製作してみました。（当局の生息している新潟県は５０ＨＺ地域です)
１次回路
ＡＣ１００Ｖを容量リアクタンスで減圧し、ブリッジダイオードで両波整流します。
それはツェナーダイオードによる、１０Ｖのシャントレギュレータとして機能させます。
シャントレギュレータ内電流は５０～６０ｍＡ程度欲しいので、コンデンサによる必要なリアクタンスは、単純に計算して１．６ｋΩ程度、よって２．２ｕＦ（２５０Ｖ）を使用してみました。
このコンデンサにはメタライズトフイルムコンデンサを使用しています。
ツェナーダイオードは１Ｗ品を使用しました。
ちょっと余裕が無い感じですので、３Ｗ(以上)品の方が良いと思われます。
２次回路
シャントレギュレータ回路内電流を、部品箱に転がっていたシリーズレギュレータＩＣ（７８０５）
で横取りして、５Ｖの定電圧電源回路出力とします。
７８０５は、データシートによると、Ｔａ＝２５℃で１Ｗとなっています。
最大出力電流である５０ｍＡ負荷の場合、約２５０ｍＷをIC内で消費する事となりますが、
抵抗にも少し負担させますし、放熱器無でそのまま使う事にしました。
その他
計算上は大丈夫と思っていても、超低インピーダンスのＡＣ１００Ｖラインを、ヒューズも付いていない基板に、いきなり接続するのは、小心者の当局としてはドキドキものです。
実は、事前に普通の電流ヒューズを（何故かこいつは信頼している）通して、
リアクタンスによる単純な分圧実験をしています・・・(^_^;)
ちなみに、この実験をしている時はスライダックは所持して無かった。
それがあれば安心して実験できたのですけどね。
トランスレス電源の実験結果
１次回路である、シャントレギュレータ部の回路内無負荷消費電流は５６．６ｍＡとなりました。
その電圧は１０．６Ｖで定電圧ダイオードで約６００ｍＷを消費している計算になります。
因みに、ダイオードブリッジＡＣ入力端子間電圧は約ＡＣ１２Ｖでした。
長時間の無負荷通電では、定電圧ダイオードが発熱し、触ると結構熱くなります。
一応定格内ですが、出来るだけ足を長くして、取付した方が良いと思われます。
また、フィルムコンデンサも、わずかに発熱しているようです。
理想コンデンサは電圧に対して電流が９０度位相がずれて(進んで)いるので、いくら電流が流れても電力損失は無いと言われていますが、当然現実はそうはいかない様です。
そして、この無負荷電流未満が、２次回路最終出力電流と言う事になります。
２次回路出力ですが、１００Ωの抵抗を接続した、５０ｍＡ連続負荷でも、５Ｖを保っています。
７８０５もほんのりと温まる程度で、逆に定電圧ダイオードの発熱はほとんど無くなります。
実際に、ＰＩＣ基板に長時間接続してみましたが、問題なく動作しております。
まあ、感電の危険性はありますが、ちょっとした電源に便利と思います。
コンデンサやツェナダイオードを変更すれば、６～１２Ｖへの電源も簡単にできそうです。
トランスレス電源の基本的な使用方法と注意点
この電源の負荷機器は、外部機器との電気的接触は無く、その機器だけで完結している事が基本です。
負荷となる機器は外部機器との接触により、予期しない電圧がかかり、負荷機器や外部機器の破損を引き起こす事があります。
GNDより感電する事がありますので、AC100Vのホット側の位置を確認してください。
上記記載事項の理由が理解できない場合は、本電源基板を使用しないで下さい。
１次回路である、シャントレギュレータ部の回路内無負荷消費電流は５６．６ｍＡとなりました。
その電圧は１０．６Ｖで定電圧ダイオードで約６００ｍＷを消費している計算になります。
因みに、ダイオードブリッジＡＣ入力端子間電圧は約ＡＣ１２Ｖでした。
長時間の無負荷通電では、定電圧ダイオードが発熱し、触ると結構熱くなります。
一応定格内ですが、出来るだけ足を長くして、取付した方が良いと思われます。
また、フィルムコンデンサも、わずかに発熱しているようです。
理想コンデンサは電圧に対して電流が９０度位相がずれて(進んで)いるので、いくら電流が流れても電力損失は無いと言われていますが、当然現実はそうはいかない様です。
そして、この無負荷電流未満が、２次回路最終出力電流と言う事になります。
２次回路出力ですが、１００Ωの抵抗を接続した、５０ｍＡ連続負荷でも、５Ｖを保っています。
７８０５もほんのりと温まる程度で、逆に定電圧ダイオードの発熱はほとんど無くなります。
実際に、ＰＩＣ基板に長時間接続してみましたが、問題なく動作しております。
まあ、感電の危険性はありますが、ちょっとした電源に便利と思います。
コンデンサやツェナダイオードを変更すれば、６～１２Ｖへの電源も簡単にできそうです。
トランスレス電源の基本的な使用方法と注意点
この電源の負荷機器は、外部機器との電気的接触は無く、その機器だけで完結している事が基本です。
負荷となる機器は外部機器との接触により、予期しない電圧がかかり、負荷機器や外部機器の破損を引き起こす事があります。
GNDより感電する事がありますので、AC100Vのホット側の位置を確認してください。
上記記載事項の理由が理解できない場合は、本電源基板を使用しないで下さい。
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