電源ユニットは、開発段階でほとんどのエンジニアが非常に一般的に使用するツールです。ブレッドボードで回路設計を試したり、単純なモジュールの電源を入れたりするときに、個人的によく使用します。ほとんどのデジタル回路または組み込み回路の標準動作電圧は5Vまたは3.3Vであるため、ブレッドボードの電源レールに5V / 3.3Vを供給でき、ブレッドボードにぴったりと収まる電源を構築することにしました。
完全な電源は、EasyEDAを使用してPCB上に設計されます。この回路は、7805を使用して5Vを供給し、LM317を使用して3.3Vを供給します。最大電流定格は1.5Aで、デジタルICおよびマイクロコントローラー回路に供給するのに十分な高さです。それでは始めましょう…
必要な材料
- LM317可変電圧レギュレータ
- 7805
- DCバレルジャック
- 330オームと560オームの抵抗器
- 0.1および1uFコンデンサ
- LEDライト
- 男性Bergstik
- PCB（JLCPCBから）
回路図
このブレッドボード電源プロジェクトの完全な回路図を以下に示します。回路はEasyEDAを使用して作成されました。
回路をわかりやすくするために、4つの部分に分かれています。左上と左下の部分はそれぞれ5Vレギュレーターと3.3Vレギュレーターです。右上と右下の部分はヘッダーピンで、ジャンパーの位置を変更することで、必要に応じて5Vまたは3.3Vを取得できます。
ラベルを初めて使用する人にとっては、回路図で使用されるのは単なる仮想ワイヤであり、よりすっきりと理解しやすくなります。上記の回路では、+ 12V、+ 5V、および+ 3.3Vという名前がラベルです。+ 12Vラベルが書かれている2つの場所は実際にはワイヤーで接続されていますが、他の2つのラベル+ 5Vと+ 3.3Vにも同じことが当てはまります。
+ 5Vレギュレータ回路
安定化された+ 5V電源を得るために、7805正電圧レギュレータを使用しました。ICの入力は、DCバレルジャックを介して供給される12Vアダプターからです。リップルを除去するために、入力セクションに1uFのコンデンサを使用し、出力セクションに0.1uFのコンデンサを使用しました。ピン3では安定化された+ 5V出力電圧を得ることができます。適切なヒートシンクを使用すると、7805ICから約1.5Aを得ることができます。
+ 3.3Vレギュレータ回路
同様に、+ 3.3Vを得るために、可変電圧レギュレータLM317を使用しました。LM317は、12Vの入力電圧を受け取り、3.3Vの固定出力電圧を提供する調整可能な電圧レギュレータです。出力電圧V outは、 外部抵抗値Rに依存する1 及びR 2は、以下の式に従って、。
R1の推奨値は240Ωですが、100Ωから1000Ωの間の他の値にすることもできます。このオンライン計算機を使用して、R1とR2の値を計算できます。R1の値を330Rに、出力電圧の値を3.3Vに固定しました。計算ボタンを押した後、次の結果が得られました。
541.19オームの抵抗がないため、可能な限り最も近い値である560オームを使用しました。また、電源インジケータとして機能する別の560オームの抵抗を介してLEDを追加しました。
ヘッダーピンの配置
上記の2つの回路ブロックでは、12Vソースを形成する+ 5Vと+ 3.3Vを安定化しています。ここで、ユーザーの要求に応じて、+ 5V電圧または+ 3.3V電圧のいずれかを選択するオプションをユーザーに提供する必要があります。そのために、ジャンパー付きのオスヘッダーピンを使用しました。ユーザは+ 5Vおよび+ 3.3Vの電圧値の間で選択するためのジャンパを切り替えることができます。また、PCBの下部に別のヘッダーピンを配置して、ブレッドボードの上に直接取り付けることができるようにしました。
EasyEDAを使用したPCB設計
このブレッドボード電源を設計するために 、EasyEDAと呼ばれるオンラインEDAツールを選択しました。私は以前にEasyEDAを何度も使用しましたが、フットプリントのコレクションが豊富でオープンソースであるため、非常に便利であることがわかりました。PCBを設計した後、低コストのPCB製造サービスでPCBサンプルを注文できます。また、電子部品の在庫が豊富で、ユーザーがPCBの注文と一緒に必要な部品を注文できる、部品調達サービスも提供しています。
回路とPCBを設計する際に、回路とPCBの設計を公開して、他のユーザーがそれらをコピーまたは編集して作業を活用できるようにすることもできます。また、この回路の回路とPCBのレイアウト全体を公開しました。確認してください。以下のリンク：
easyeda.com/circuitdigest/breadboard-power-supply-circuit
「レイヤー」ウィンドウからレイヤーを選択することにより、PCBの任意のレイヤー（トップ、ボトム、トップシルク、ボトムシルクなど）を表示でき ます。
EasyEDAの[写真の表示]ボタンを使用して、PCB、製造後の外観を表示することもでき ます。
オンラインでのサンプルの計算と注文
このブレッドボード電源PCBの設計が完了したら、 JLCPCB.comからPCBを注文できます。 JLCPCBからPCBを注文するには、ガーバーファイルが必要です。 PCBのガーバーファイルをダウンロードするには、 EasyEDAエディターページの [Generate Fabrication File ]ボタンをクリックし、そこからガーバーファイルをダウンロードするか 、下の画像に示すように[ Order atJLCPCB ]をクリックします。これにより、JLCPCB.comにリダイレクトされます。ここで、注文するPCBの数、必要な銅層の数、PCBの厚さ、銅の重量、さらにはPCBの色を選択できます（以下に示すスナップショットのように）。
すべてのオプションを選択したら、[カートに保存]をクリックすると、EasyEDAからダウンロードしたガーバーファイルをアップロードできるページが表示されます。ガーバーファイルをアップロードし、「カートに保存」をクリックします。そして最後に[安全にチェックアウト]をクリックして注文を完了します。数日後にPCBを入手できます。彼らは2ドルという非常に低いレートでPCBを製造しています。ビルド時間も非常に短く、DHLで3〜5日で48時間です。基本的に、注文から1週間以内にPCBを入手できます。
PCBを注文した後、PCB の 製造進捗状況 を日付と時刻 で確認 できます。アカウントページに移動し、下の画像に示すように、PCBの下にある[ProductionProgress]リンクをクリックして確認します。
PCBを注文して数日後、下の写真に示すように、PCBサンプルを素敵なパッケージに入れました。
そして、これらの部品を入手した後、必要なすべてのコンポーネントをPCBにはんだ付けしました。
ブレッドボード電源回路の動作
PCBを組み立てた後、冷はんだ付けがないことを確認し、ボード上の余分なフラックスをすべて取り除きます。ブレッドボードの上にボードを固定すると、ブレッドボードの両方の電源レールの間にぴったりと収まります。12Vアダプターを使用して、DCジャックからボードに電力を供給します。電源LED（ここでは白色）が点灯します。次に、シルクスクリーン情報を使用して、ジャンパーを5V側または3.3V側に設定できます。ジャンパーを使用していることを確認してください。そうしないと、出力側に電圧が発生しません。
上の画像では、ジャンパーを配置して+ 5Vを提供し、マルチメーターを使用して同じものを測定しました。これも十分に近い4.97Vを示しています。同様に、3.3Vも確認できます。プロジェクトの完全な作業とテストは、以下のビデオにも示されています。
これで、このボードを使用して、ブレッドボード上の将来のすべての電子機器設計に5Vまたは3.3Vで電力を供給することができます。プロジェクトを理解し、プロジェクトの構築を楽しんだことを願っています。プロジェクトを機能させるのに問題がある場合は、コメントセクションに投稿するか、フォーラムを使用して技術的な質問をすることができます。