シガー・ソケットからの電源
今まで、使用していたUSBソケットつきの携帯電話充電器（シガー・ソケット・タイプ）のケーブルが断線し、出力を長時間ショートさせてレギュレータICが壊れてしまいました。代わりになるものとして、安価で、USB端子付きのシガー・ソケット用携帯電話充電器を探しました。
auの物はあるのですが、利用している携帯電話はソフトバンクで第３世代でないため見つかりませんでした。auのものを購入し、携帯電話の充電用ソケット部分をケーブルも含めて交換することにしました。
レギュレータはスイッチング・レギュレータ
今回購入したオスマ社のDCU-02の基板を次に示します。LEDの表示窓を外すと二つに分解できます。差込口の部分に少し接着剤で接着してあります。少し強く開くと剥がれます。爪がついていますので、再度組み立てるとき爪がかみ合い元の状態に戻ります。心配なら、接着剤を少しつけておくと元通りになります。いろいろテストするので簡単にばらせるように接着剤を使用していませんが、問題は起きていません。
レギュレータはPJ34063と表示された８ピンDIPのスイッチング・レギュレータが使用されています。PJ34063をインターネットで検索するとデータシートが見つかりました。回路はそのデータシートのステップダウン・レギュレータが利用されています。
回路図にはありませんでしたが、コイルのプラス電源の入力に直列にダイオードが挿入されていて逆方向へ電流が流れないようになっています。
レギュレータの損失
ここでは、スイッチング・レギュレータが利用されています。出力電圧5V、出力電流 0.6Aですので、
出力電力 ＝0.6A×5V＝3W
で３Wの出力になります。
レギュレータの効率が80％ですから 入力電力は 3W/0.8=3.75Wとなります。
入力と出力の差が損失となりデバイスなどの発熱の原因となります。
損失 ＝3.75-3＝0.75W
ですから、現実は大きな値とはならないことがわかります。
シリーズ・レギュレータの損失
三端子レギュレータなどのシリーズ・レギュレータの場合、入力電圧と出力電圧の差に出力電流の値を掛けたものがレギュレータの損失になり、レギュレータの温度を上昇させます。
入力電圧が12V、出力電圧が5V、出力電流0.6Aとすると、
損失＝（12-5）×0.6＝7×0.6＝4.2W
となります。
シリーズ・レギュレータの場合、入出力の電圧の差が大きいと損失も大きくなります。シガー・ソケットに組み込むレギュレータは、効率がよく発熱も少ないスイッチング・レギュレータが最適です。自作してみようと、スイッチング・レギュレータの購入できるものを探したのですが安価なものがなく、980円の市販品を購入したほうが安価になりますのでケーブルだけを付け替えることにしました。
充電器USBへの電源供給
次に示すように、携帯電話の充電のためのケーブルは黒のGNDのラインと赤の5Vのプラス電源を接続するだけです。
USBのソケットへは、1番ピンに5V、4番ピンにGNDが接続されています。2番ピンの－Dはオープンで、3番ピンの＋Dは電源とGNDにそれぞれ数十K以上の抵抗で接続されていました。充電器のソケットの形状は電話会社ごとに異なる
充電器のソケットの形状は、電話会社ごとに異なり、また世代ごとに異なっています。供給する電源は、USB端子から供給できる5V、0.5Aの電源で間に合うようです。そのためAU用のケーブルを外して、以前から使用していたソフトバンクのソケットとケーブルを代わりにはんだ付けして接続して利用しています。
GPSナビゲータにUSBソケット経由で電源を供給する場合、5V、0.5Aの安定化された電源を作ればGPSナビゲータにも供給できます。機会を見つけて安価で入手しやすいスイッチング・レギュレータのデバイスを探してシガー・ソケットからの電源の電子工作を紹介します。