Minmax MAU106とNJM2396で±5V電源を作る

ブレッドボード配線図

+6V入力は秋月の6V ACアダプタを使った。

コモン・モード・チョークを入れると出力波形がきれいになるので入力に入れている。

NJM2396からの+5V(Digtal +5Vと表記)には、47Ωの酸金を2本並列にして負荷とした。（約213mA）

MAU106からの±5V(Analog +5V/-5Vと表記)には、それぞれ100Ωの酸金を負荷とした。(約±50mA)

Digital +5V

出力電圧:4.70V

出力波形（AC結合）

Analog +5V/-5V

出力電圧:+4.75V/-4.74V

出力波形（AC結合）

ch1:Analog +5V ch2:Analog -5V

Analog +5V/-5Vは、5V/3.3V安定化電源Ver.2を電源としたときより悪くなっている。

表面温度

NJM2396

15分で22.2℃から29.2℃に上昇。

MAU106

15分で22.35℃から35.75℃に上昇。

とりあえず作ってみてKIK01の電源として使ってみるつもり。問題が出たら別の手を考えます。

秋月の6V ACアダプタにコモン・モード・チョークを入れてみる

理屈はよくわかっていないんだが、コモン・モード・チョークを入れるとノイズが明らかに減った。

使ったコモン・モード・チョークはサトー電気で買った「SCHAFFNER EV20-1.0-02-3M9」というもので、DATASHEETによると

L nominal (±30%) 3.9mH
DC resistance R 168mΩ
Ratede current I(50℃) 1.0A

となっている。1A流すとやばそうだが半分の500mAぐらいまでは大丈夫だろう。

入力側で1.0uFの積セラでデカップリングするかどうかも比較してみた。

出力電圧：5.87V

47Ω×3の負荷抵抗（約383mA） 1.0uFのデカップリングなし

47Ω×3の負荷抵抗（約383mA） 1.0uFのデカップリングあり

デカップリングした方が少しだけノイズが減ってるようだ。

NJM2396で5Vに安定化

出力電圧：4.92V

47Ω×3の負荷抵抗（約319mA） 1.0uFのデカップリングなし

47Ω×3の負荷抵抗（約319mA） 1.0uFのデカップリングあり

安定化後はデカップリングした方がいいのかどうかわからない。

NJM2396で5Vに安定化する前は、5.87Vで期待する6Vに対して2.2%の誤差、安定化すると4.92Vで5Vに対して1.6%の誤差。

ほとんど変わらないし、安定化した方がノイズが増えてるようにも見える。

と、いうことは5VのACアダプタにコモン・モード・チョークを入れれば5Vの安定化回路はなくてもいいことになる。

試しに手持ちの5VのACアダプタで同じ条件で負荷をかけるとまともに電圧が出なかった。

秋月で売っている同じシリーズの5V ACアダプタにしておけばよかったかな（＾ｑ＾；

でもまあ、今回は他の6V以上のACアダプタも使えるようにNJM2396で降圧＆安定化する方向で考えます。

秋月の6V ACアダプタと5V LDOのNJM2396で5V電源を作る実験

5V電源用に秋月の6VACアダプタ「超小型スイッチングＡＣアダプター６Ｖ１．８Ａ　１００Ｖ～２４０Ｖ　ＧＦ１２－ＵＳ０６１８」を仕入れたのでテストしてみた。

5V LDOのNJM2396はドロップ電圧が最大0.5Vとなっているので、元の電源電圧は6Vぐらいがちょうどいい。

GF12-US061Bの出力チェック

47Ωの酸金を負荷抵抗としてテスタのDCモードで電圧測定し、オシロで出力変動を見てみた。

47Ω負荷(約128mA)

電圧:6.07V

出力ノイズの大きさが変動するので、大きくなるあたりでトリガをかけて測定。以前手持ちのACアダプタをチェックしたものと比べると、スイッチング・ノイズが大きいようだ。

ノイズの周波数はメモリで読み取って32kHz程度。

コンデンサでデカップリングしてみてノイズが改善されるかチェックした。

47Ω負荷(約128mA) デカップリング(0.1uF積セラ+1000uFアルミ電解)

デカップリングすると多少はノイズは低減される。

47Ωの抵抗を3本並列にして負荷を掛けてチェックした。

47Ω×3負荷(約383mA) デカップリング(0.1uF積セラ+1000uFアルミ電解)

電圧:6.02V

負荷を重くすると、ノイズが多くなり、周波数も高くなっている（約50kHz）。

このACアダプタは小さくて値段も安い(650円)が、ノイズは多い方かな？

DCレベルの電圧変動は6.07V→6.02Vとあまり変動しない。

NJM2396で実験

回路図

ブレッドボード図

まずは、自作の可変両電源で出力を6Vにして測定。可変両電源はLM317/LM337で安定化し、電池電源で使っているのでノイズは少ない。

可変両電源 47Ωｘ3負荷(約319mA)

入力電圧：5.64V 出力電圧：4.89V

負荷が重くなると入力電圧/出力電圧とも低下している。ノイズは少ない。

6V ACアダプタを電源としてチェック。

6V ACアダプタ 47Ω×3負荷(約319mA)

入力電圧：5.86V 出力電圧：4.89V

出力は可変両電源の時と同じ4.89V出力されている。安定化しても相変わらずノイズは多い。

試しに6V側に100uFのOSコンと10uHのインダクタを入れて測定。

ノイズは少しだけ低減されるかな。

5V/3.3V安定化電源 Ver.2の設計

以前作った5V/3.3V安定化電源を多少機能拡張したものを考えてみた。

• 5Vリニア・レギュレーターにLDOを使い単3電池を使った場合の本数を減らす。(6本→4本)
• 電圧検知パイロットランプで出力電圧低下を警告。
• USBジャックから5Vを出力する（簡易モバイル・バッテリー）。
• デカップリング用の電解コンデンサーの容量を増やす。

回路図

ブレッドボード図（本体）

ブレッドボード図（電圧検知パイロットランプ）

電圧の計測

電源電圧(V)	5V出力(V)	電圧降下(V)	消費電流（無負荷）
5.18	5.02	0.16	3.8mA
5.15	5.03	0.12	3.8mA
5.09	5.03	0.06	3.8mA
5.06	4.95	0.11	64.4mA
4.97	4.87	0.1	64.4mA

5VLDOのNJM2396は電源電圧が足りなくなると急に電流を消費しだす様だ。

ノイズの計測

オシロをAC結合にしてノイズ・レベルを計測。

プローブ・GNDを直結（環境のノイズ）

Vp:11.20mV

5V電源オフ時

Vp:12.80mV

5V電源オン 正常出力時（電源電圧:5.50V）

Vp:14.40mV

5V電源オン 出力不足時（電源電圧:4.52V）

Vp:18.40mV

3.3V電源オフ時

Vp:15.20mV

3.3V電源オン 正常出力時（電源電圧:5.50V）

Vp:14.40mV


3.3V電源オン 出力不足時（電源電圧:4.52V）

Vp:14.40mV

	ノイズ(mV)	直結時との差(mV)	電源オフ時との差(mV)
プローブ・GNDを直結	11.2	-	-
5V電源オフ時	12.8	1.6	-
5V電源オン 正常出力時	14.4	3.2	1.6
5V電源オン 出力不足時	18.4	7.2	5.6
3.3V電源オフ時	15.2	4	-
3.3V電源オン 正常出力時	14.4	3.2	-0.8
3.3V電源オン 出力不足時	14.4	3.2	-0.8

Github:
https://github.com/ryood/006P-5V-3V3-Supply_V2.git