電源の見直し(DC化計画)-これで通常の3倍のスピードで設営できるかな?

年明け久しぶりの投稿になりますw

今更こんな事を記事にするのは何ですが(^^;
困っている人もいるかも知れないのであえてご紹介
どんな材料を使ってどんな作業をしたのか少しでも参考になれば。。。。。。

ちなみに私は電気工作の知識を全く持っていないド素人です、どうぞよろしくお願いします

冷却CCDの導入と寒さの影響もあるせいか電源が不安定、ついに電源周りの見直しをしなければいけない時がやって来ました。
まずは手書きで現状を把握する事からスタート。

ご覧の通りヒーター以外の電源は全てACインバータを経由して利用しております。。。分かっておりましたがこれってとっても非効率なんです。。。。。

日常生活で何気な~く使ってる電気には、AC(交流)とかDC(直流)とか言う種類があります、確か中学校の理科でお勉強したような(^^;
それぞれにメリット、デメリットがあるようですがその話は長くなるので置いときます。
パソコンだったり、赤道儀、カメラだったりはDC(直流)電源を使っているので、わざわざACアダプターを介してAC(交流)からDC(直流)に変換して電源を引く必要もなくて、機器に必要とされる電圧(V)、電流(A)を流してあげれば良いと、その方が何かと効率が良いと言う事です。
※必要以上の電流、電圧を流さないためにもACアダプターを介した方が安全ではありますが(^^;

こんな感じでOUTPUT:12V 4.0Aがアダプターの裏に記載されてますね。
OUTPUT(出力)、このアダプターに接続する機器は12Vの電圧、最大4.0Aの電流が流れます、使えますって事ですね(^^)
そんなの分かっちょるわい!と怒られそうですが念の為
実際にテスターをあてて電圧を計測してみたら表記より大きい値が計測されましたけどACアダプターってそんな感じなんですかね?

さて本題に入ります!(^^;/
今回はこんな感じのDC電源装置を工作します。
あくまでも理想図(概要)です。
各出力には機器の破損を防ぐためにヒューズを間に入れる予定

現在天体撮影をする際に使用している機器の出力電圧の構成をざっと調べて見ました。
予備を含めてこれくらいの出力電源ポートを確保すれば良さそうです。

■ノートPC・・・・・・・(19v)
■ServerPC・・・・・・・(19v)
■冷却カメラ・・・・・・・(12v)
■赤道儀・・・・・・・・・(12v)
■USBハブ(セルフ電源)・(12v)
■CanonEOS6D・・・・・・(8.2v)
■予備・・・・・・・・・・(8.2v)
■ルーター・・・・・・・・(5v)
■予備・・・・・・・・・・(5v)


実際の作業(工作)のご紹介

DC電源BOXを準備

値段はピンきり、大きさは色々、素材はアルミ、プラスチックなど様々どれを選んだらいいのか悩みましたが今回はこちら。
タカチ電機工業 YM型アルミケース YM-400
¥4,099

4000円とは結構なお値段ですよねぇ~(^^;
実はこの工作をする前に試作1号機を作っておりまして、この時は箱が小さ過ぎて少しばかり後悔( ´∀` )なので今回は大きめの箱を選びました。
見た目のカッコ良さも重視です。

ちなみにこちらが1号機です

箱が小さ過ぎてDCDCモジュールを2枚外出し
配線がゴチャゴチャ

DCDCモジュール基盤が入りきらず外出しですスケルトン仕様でこれはこれでカッコイイような気もしますが(^^;
中身は配線でいっぱいw

こうならない為にも少し大きめで深めの箱を準備する事をお勧めします。

基盤の配置と配線イメージ

1号機の作成では配線がごちゃごちゃになってしまったので今回は慎重に。
基盤の配置、配線をイメージするためにまずは仮置きしました。

こんな配置でどうかなぁ(^^;6連のヒューズBOXはちょっと大き過ぎたかもです。
既に配線がごちゃごちゃになりそうな予感がします( ´ ▽ ` )
赤道儀、冷却CCDカメラに関しては電流/電圧計を実装する予定、ディープサイクルから引く電源はバナナジャックとか言う端子を使って引くことにしました。
さらに今回は電源ON/OFFのスイッチも付ける予定(^^)内部の熱が心配なので役に立つのかどうか分からないけどFANも付けようかなぁと思う。
無計画であれこれ進めると中身がゴチャゴチャで大変な事になりそうなので必要最低限の部品で程々に
基盤の配置と配線は経験が必要なのか?センスなのか?中々難しいです。

ケースの穴あけ加工

もしかするとこの作業が一番大変だったかも。。。。
インパクドライバー、糸ノコを使って根性で穴あけスタート!
アルミの板を手動で綺麗に穴を開けるのはとても難しく大変な作業でした。
ポンチを使って位置をしっかり決めたつもりなんですけど思いっきりズレてしまいました。
どうやらプラスティックケースの方が穴開けが楽なような気がします。

DCジャックを取り合えず仮につけて見たところ、穴のズレが気にならなくなったような?( ´∀` )
ラッキー!(^^)v

電圧・電流計を付けた蓋を被せ切文字ステッカーも貼って見た

なんだかそれっぽいのが出来てきました~
しかし大変な作業はこれからです

まず初めに大元の電源を供給する準備

極数6つ端子台を使います

春日電機 組端子台 標準形 (セルフアップ) 極数6 T1006
¥392

極数5の端子台を間違って購入してしまった。。。。まぁいっか~w

この子の使い方が分からなかったのですがその道のプロであります星友のやまぎりさんにご指導いただき、このような感じで丸型端子とDC線をリレーする形で配線しました。
この端子台からバッテリーからの電源を分配します。
接続はなるべく早くオスメスのプラグで抜き差し出来るようにしました。

OHM 丸型端子 電線接続用 R2-4 20個
¥284

丸型端子はしっかりネジ止めされ抜ける心配がないのでお勧めです。

10極の端子台も準備したのですがデカ過ぎでした

ディープサイクルバッテリーからのDC12v入力

ディープサイクルバッテリーからの入力端子としてバナナプラグソケット+、-を利用しました。
この方法が正しいのかどうか不明ですがこれしか思いつかなかったで取り合えずこの方法で接続する事にしました。

SODIAL(R)10個 3.8ミリメートルスレッド4mmバナナプラグソケットバインド ポストの交換
¥167

そして今回は間にON/OFFのスイッチを入れる事にしました。
スイッチに関しても使い方が良くわからずテスターを使ってON、OFFを押しながら構造をお勉強
恐らくこんな感じで付ければいいのかなと手書きメモ。

せっかく発光するタイプのスイッチを買ったのに電圧が違うものを購入してしまったらしく発光しません(^^;AC電源用だったのかな
スイッチとしては問題なく機能するので続行。

20A平型のヒューズを取り付け

スッチと端子台の間にヒューズを噛ましました。
これはかなり重要なところです、実際作業中にプラスマイナスを間違えて接続してしまいましたがヒューズのお陰で命拾い接続機器の破損を見事に防いでくれました。

エーモン 平型ヒューズホルダー DC12V・360W/DC24V・720W 30A(MAX) E433
¥242

バッテリーからの予期できないよろしくない電流が流れてもこれで安心ってわけですね。
ヒューズを取り扱うのは初めての経験(^^;+の配線に繋げば良い見たいです(^^;

次はいよいよDC-DCコンバーターの配線
このようなコンバーターを揃えました。
AMAZONで色々なDCDCコンバーターモジュールが販売されてます
値段が数百円~数千円と様々です、一体何が違うのか?
高いから良い、安いから悪いと言う事でもなく繋げる機器がどのくらいの電圧、最大電流を必要とするかによります。
一つのDCDCコンバーターモジュールを二股で使う場合などは最大電流の値も十分考慮しないといけないようです。
海外で作られたものが多いのでアタリハズレがあります。同じ商品であっても個体差が激しいです( ´∀` )

そして実際に準備したのがこれから紹介するDCDCコンバーターになります

19v出力用の昇降圧DCコンバータ接続

waves DC コンバータ 自動 昇降圧 ステップ アップ/ダウン 出力電圧 1.25-30V (可変)8A 国内発送
¥1,980

スイッチの横の基板上シルク印刷のON/OFFが逆に印刷されていると言う訳あり品ではありますが動作は安定しております。
ディープサイクルからの12Vを19Vに昇圧して、ノートPC、USBハブ(セルフ電源)に使用します。

次に選んだのがこれ

12v出力用の昇降圧DCコンバータ接続

DC-DC ブースト コンバータ 10-32V 12-35V ステップアップ 調整可能な 電源 150W
¥245

おいおい245円って随分とお安いけど大丈夫なんかい?(^^;
かなり心配でしたが大丈夫そうです。
こちらは12Vの赤道儀などに使用します。

そして次に選んだのがこれ
これまた240円!!しかもLEDのパネル付きでカッコええ(^^;
見た目重視の人間なのでこのDCDCモジュールは大好き!意味もなく大量購入w
LEDの表示よりプラスマイナス0.5Vぐらいの差が出てますがそれ以外は申し分ない感じで普通に使えてます。

5v出力、8.2v出力用のDCコンバータ接続

【ノーブランド品】電源モジュール パワーモジュール 調整可能 ステップダウン 電圧計 5A 75W DC-DC
¥240

デジ一のカメラ電源、無線ルーター用の5V、8Vで使用。

注文して到着したDCDCモジュールの動作テスト
不良品がないか、指定された値が出力されるかなどのチェックです

ケース内の基盤、ケーブルの配置

次にこれらのDCコンバーターをどうやって固定すればよいのか?
昔minnarさんから教えてもらったのを思い出しました。
これを使うのが便利!!
サンハヤト 接着式基板スタンド SPT-600
¥842

両面テープで付ける台は基盤をM3のネジで固定出来るようになってます。

同じDCDCモジュールなら二階建てにするといいのかな?
基盤の四隅にはM3の穴が開いてますので
先程の接着基盤スタンドと高ナット?スペーサー?のようなもので二階建てにするとBOX内のスペースが節約出来てとてもよいです。。

さぁここからはいよいよ配線、ハンダ付けの作業

DCジャックの配線、半田付け

uxcell DCソケット DC電源ジャックソケット 2ターミナル メス 2.1mmx5.5mm
¥682

やっとここまで完了
DCDCモジュールとの接続は抜き差しが簡単にできるようにオス、メスの接続プラグを使いました。

DC接続ケーブルの作成

SODIAL(R)10 x 黒いプラスチックのカバー2.1×5.5mm オスDC電源プラグ

ケーブルの延長用に使うかもしれないので念の為準備
SODIAL(R)5個2.1ミリメートルx5.5ミリメートルメスDC電源ソケットジャックコネクタアダプタ
¥117

ここで苦労したのが冷却CCDカメラ用のケーブルDCプラグにロックネジがついてると言うもの
これが秋葉原電気街で探しまくったけど何処にもない。
仕方ないので話しずらいけどマニアックな店員さんに現物を見せながら「これ知りませんか?」って尋ねて見た。。。。。
ぶっきらぼうに「知らない」「見たことない」などの一言。。。。。。素人には優しくない店員さんばかりでガッカリ。。。。

よし!言い方を変えよう
これはロックネジと言うらしいのであえて知ったかぶって偉そうにこう質問した。
「これ知ってますぅ~?(‾ー‾)」
「この辺りの店でこの手のロックネジ付きのDCジャック見た事ありますぅ~?もしくはこちらにおいてありますか?」
どうやらこの辺で働く人はプライドが高いらしい、素人はんはお断りでっせ~の態度が一変

「おう、それなぁ(もちろん知ってるでぇ~)。。。昔はあったけど最近は見ないなぁ、受注生産で数が少ないから単品では入手が難しいよ。。。。。」

へぇそうなんだ。。。。と言う事で秋葉原でこのジャックを探すのを諦めAMAZONで検索
ありましたよ!(^^;大変な思いをして見つけたので予備も含めて3つ購入w

uxcell DC電源ジャック 基板実装 コネクタ プラグ 電源ソケット ロック可能 オス メス ナット パネル アダプタ 5.5mmx2.1mm
¥435

そして機器に接続するプラグの企画が合わないと困るのでアダプター34種山盛りセット!を準備!
実際サーバーとして使用しているPCのプラグ形状が特種な感じだったので早速役に立ちました。
aceyoon 34種 DCジャック ノートパソコン 電源アダプタ 変換用 外径 / 内径 5.5mm / 2.1mm 汎用 DC アダプタ 変換 DCプラグ 変換アダプター ノートPC 充電用 変換コネクタ for ソニー 東芝 HP Dell レノボ Samsung ASUS Acer等対応 電源プラグ

メーカーによってDCプラグ上のハンダ付けする部分の形状が色々あって苦労しました。
10本ぐらい接続ケーブルを作成してやっとコツを掴んだ時にはこの作業は終了w
+、-のハンダ付けを上手にやらないとショートしてしまうので慎重に作業です。
ハンダ付けした個所は熱収縮チューブ、ホットガンなので絶縁対策をしました。
作成後はテスターを使って通電、ショートの確認。
私のもってるテスターは通電してるとピーーーーー!って音がなりますこれ便利ですね。
テスターなんて使う事がないので初めて知りましたw

熱収縮チューブで絶縁対策
こんな感じでいいのか?!w
通電チェック
ショートチェック

ヒューズボックス

SODIAL(R)ユニバーサル 車 トラック 車両 6ウェイ回線 自動車 中型 ブレードヒューズボックス ブロックホルダー ブラック
¥498

こちらは大阪あすとろぐらふぃ~迷人会のこたろうさんから紹介してもらいました。
初めに聞いた時はなんやこれ?って思いましたがなるほど、なるほど、中々便利平型のヒューズを簡単に交換出来るし配線もスッキリ。
しかし今回は箱に収まりきらず。。。。。。DCケーブル1本、1本にヒューズを入れることで対応しましたので今回は残念ながらこちらのヒューズBOXは使いませんでした。

そしてこれまた初めて利用する電圧電流計(^^;

パネル取付け型DCデジタル電圧計電流計 赤青 100V 10A バルク品
¥450

なんかいっぱい線が出てるぞ~さてどうしたものか。
接続する前に機能するか実験

やった~!電圧、電流共に正しく表示されている様子。

配線を忘れないように手書きでメモ
本人しかわからないスケッチですね( ´∀` )

BOX内の配線がほぼ終了!やっと終わりが見えて来ました

絶縁対策

テスターをあてながら通電を確認
むき出しの配線はグルーガン(ホットボンド)で固定しました。
汚らしいけどこんなんでいいのかな?

機材をフル接続、フル稼働テスト

自宅でしっかりテストした後、遠征先でも実戦導入
大きな問題もなくバッチリでした。
現場でバッテリーの有無を気にして作業するのはかなりストレスが溜まりますよね?これで取り合えず一安心です(^^)

最後に以前にも紹介しましたが私の使ってるバッテリーはこれです。
ちょっと重いですけど自信をもってお勧めです。

充電器も必要です


電源の見直し(DC化計画)-これで通常の3倍のスピードで設営できるかな?」への19件のフィードバック

  1. やまぎり

    お疲れ様でした!工作もブログも大作となりましたね^^
    文中にあるロックネジ付きのプラグはいいですね。全部このタイプに変えたくなりますね。

    しかしですね、あえて言おう!私はプロでは無いと^_^;少しでもお役にたてた様で良かったです^^

    返信
    1. DRAGONDEMAND 投稿作成者

      やまぎり総帥殿

      早速コメントありがとうございます!
      大丈夫?間違ったこと言ってないかなぁ( ´ ▽ ` )
      やまぎりプロの裏のバックアップがあったので頑張れたのは間違いないです。
      大変だったけど楽しかったっす。
      これで安心して作品作りに集中出来ます(^.^)

      返信
  2. こたろう

    こんばんわ\(//∇//)\
    綺麗にできましたね。私は思いつきで作成するので、どうしても単品のてんこ盛り。。。( ̄^ ̄)
    時間があるときにまとめてしまおうかと思った、ドラさんの記事でしたね\(//∇//)\

    返信
    1. DRAGONDEMAND 投稿作成者

      こたろうさん

      こんばんは!
      約2ヶ月掛けてやっと完成しました。
      心残りはこたろうさんから紹介してもらったヒューズボックスを使えなかった事です。゚(゚´Д`゚)゚。
      もうちょい部品を追加購入すればもう一式作れそうなので予備として作っちゃおうかなぁと。
      要らないですかねw

      返信
  3. オヤジ

    力作、完成ですね。
    それに、前から思ってましたが、見た目が恰好良過ぎですね。完成度が高いと言い換えます。(汗)
    オヤジの工具箱を使った「電源+乾燥空気」は、接触不良とか短絡とかは厳しくチェック保護してますが、基本ジャングル配線です。
    DCをACに変換すると、多分1割以上が熱で夜空を温めるんでしょうね。(笑)
    我が家は、乾燥空気だけAC100V8.5Wは、DC-AC(15W)を使ってます。
    これだけまとまると、設営、短時間で済みますね。

    返信
    1. DRAGONDEMAND 投稿作成者

      オヤジさん

      だらだらと長い文章を読んでいただいてありがとうございます。
      相変わらずオヤジさんの返信文章は楽しいっす(^.^)
      自分も乾燥空気だけがACです。
      せっかくだからオールDCにしたいのですが
      マイクロブロワーって言いましたっけ?難しそうだしお高いしDCで動くぶくぶくは威力弱そうだし。。。。
      要はちょこっとずつ空気が出せればいいのですよね?
      なんかいい方法無いもんですかね(^.^)

      返信
  4. B.S.R-e

    YM-400とは結構なケースを使ってますね。
    位置合わせ、穴開けでかなりの神経を使うことと思います。
    私なら4日はかかりそうですね。

    私の機材も乾燥空気はAC100Vを使っています。
    うまく改造すればDCでも運用できそうな気がしないでもないですが、
    今のが壊れるまでは使ってみようと思っています。

    チョット気になったのですが、通常の3倍のスピードで設営するには足りないものが・・・

    返信
    1. DRAGONDEMAND 投稿作成者

      B.S.R-eさん

      コメントありがとうございます。
      ブログで封印って書いてあったので心配してましたが名前を封印だったのですね(^.^;
      えぇぇ何か足りない物?!何ですか?
      ツノですか?色ですか?
      穴開けはM2のドリルの刃からスタートしてM6まで大きくして最終的にはネジ切りを使って根性でこじ開けました。
      こんなに苦労するなら最初からAmazonで安いホールソーを買えば良かったと。。。
      いやホールソーだとちょっとデカ過ぎるか?(^.^;

      返信
  5. ちゅらひろ

    すごいなー。真似できません。特に『パネル取付け型DCデジタル電圧計電流計 赤青』の配線が解らなくて不良在庫となっています(笑)

    返信
    1. DRAGONDEMAND 投稿作成者

      ちゅらひろさん

      こんばんは!銀次くんの改造を疎かにしてこんな事してました。
      凄くはないと思います( ´ ▽ ` )
      配線が正しいか不明なのでw
      って言いますか新兵器の購入おめでとうございます。
      今後が楽しみですね。

      返信
      1. ちゅらひろ

        私もGINJIの改造は勧めますよ、ゆっくりですが!先日オークションでMT130用のレデューサーを入手しました。色々遊んでみますが、外形が大きく ひと手間入れないと合焦テストすらできません。上手く行きましたら報告します。

        返信
  6. BOSE

    器用に作ってますね~。
    いちどオイラのアンプも調整して下さいな。

    でもストーブリーグ見てても全然楽しくない、
    星みせてくれー!

    返信
    1. DRAGONDEMAND 投稿作成者

      BOSEさん

      こんにちは!
      壊しても良ければw
      再来週辺りにそちらへ旅立つ手配が出来てますのでその時にでも。
      星話もいっぱいしましょう(^.^)

      返信
  7. ビスタ

    DC電源化の落とし穴の考え方を作成しましたので
    PDFを送ります。
    ブログではコメントだけだからね。

    返信
      1. ビスタ

        大作ついでにいちどオイラの車のアンプも調整して下さいな。
        女性ボーカルにて微妙にエロさが出ないでおります。
        大体、ホールの響きは再現出来ます。

        返信
        1. DRAGONDEMAND 投稿作成者

          ビスタさん

          微妙なエロさですか?(*^ω^*)
          難易度が高い要望っすねw
          まずは微妙なエロさをかもしだすカーディガンズの曲を流して見ましょう!
          僕はこのボーカルのキュートな歌声にエロを感じます。ってここはなんのブログやねんw

          返信
  8. みつ

    こんばんは!
    すごいのが完成しましたね。
    見た目もかっこいいですし。
    以前見せていただいたシステム?も、デジタル表示がたくさんあって
    かっこよかったですけど、今回のはすっきりしていて、完成された感がありますね。
    中身については・・・途中から(最初から)ついていけませんでした(汗)

    返信
    1. DRAGONDEMAND 投稿作成者

      みつさん

      こんにちは!
      1号機作成の経験を活かして頑張ったので少しは良くなったかなと(^.^;
      僕からしてみたら赤道儀をバラして調整出来るみつさんの方が凄いと思うのですが(^.^)

      返信

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