ルシータ工房: USB電源負荷試験用抵抗器

外観

USBの電源供給装置を作るとしても、きっちり供給できるかどうかの試験はしなければなりません。

よくある急速充電モードだと、5V2Aを供給する必要がありますが、2Aというのはなかなか怖い数字ではあります。

そのへんのもので代用するのも難しそうなので、専用の負荷機を作ってしまうことにします。

今回は想定される試験パターンとして以下のものを考えます。

なかなかのハイパワーです。

1W以下であればカーボン抵抗器で問題ないですが、数W級になると金属皮膜抵抗器が必要になりますし、10Wとなるとセメント抵抗器かメタルクラッド抵抗器が必要になってきます。

メタルクラッド抵抗器は高いので安価なセメント抵抗器を使うことにします。

幸い規格に5Ω5Wのものがあります。これで5V1AはOKです。

中間値が満たせると今回は楽で、2本直列にして10Ω5Wとすれば5V500mA、2本並列にして2.5Ω10Wとすれは5V2Aを満たせることになります。

（本来であれば抵抗器の誤差も考慮する必要があります。セメント抵抗器は安価ですが許容誤差が大きいのも特徴です。今回調達したセメント抵抗器の許容誤差は5％なので、抵抗値が許容最低値だと5.26W必要になります。半導体ではないし、連続使用することもないからいいかという判断）

配線がむき出しのものだと、取り扱うときに気疲れしてしまうので、容器も作ってしまいましょう。

こんな感じに抵抗器が2本収納できる容器を3DCADでデザインします。

プリンターで印刷して設計に問題ないかを確認します。

微調整して3個分を量産します。

ケースの中に抵抗器を直列で2個、1個、並列で1個といれてはんだ付けして蓋を締めて出来上がり。

確認してみると次のとおりになりました。

誤差大きい・・・

抵抗値と抵抗器の誤差を考えてみると

という感じになります。

0.3～0.4Ωほど多い？

これはプラグとケーブルの損失かな。