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１００円ショップ白色ＬＥＤライトの徹底比較や、自転車ライトの白色ＬＥＤ化記事は↑↑↑
気の迷い ★★ 小ネタ集 ★★

100円シガーライターソケット用
DC-DCダウンコンバータを
アップコンバータに改造しよう！
電池２本で白色ＬＥＤ点灯用電源に使える！
* 基本回路にちょっと改良、超低圧動作化？ *


　先日、白色ＬＥＤ(発光ダイオード)点灯用に最適な１０円玉より小さな電池２本式の携帯電話充電器のDC-DCコンバータ基板流用方法をご紹介しましたが、今度は１００円(税込105円)で入手できるDC-DCコンバータの紹介と改造です。

　車のシガーライターソケット(DC12/24V)から携帯電話に充電(5V)するアダプターが従来からダイソーなどで３００円(税込315円)で販売されていました。
　そのまま１２→５ＶのDC-DCコンバータ(ステップダウンコンバータ)として使用するのもよし、回路を改造して３→５Ｖなどのステップアップコンバータにするのもよしと、色々と活用している人も多いと思います。
　１００円ショップの商品だけど３１５円というちょっと割高感があって、いくつも買って流用したいとは思わない商品だったのですが、別の用事で１００円ショップを回っていると、なんと中身がほぼ同じで正真正銘１００円(税込105円)で買える商品がありました。(セリアで発見)　※ 今のところセリア以外では見かけません

* そのままで電圧可変化改造の方法写真を追加 2006/10/2


　近所(大阪市内)のセリアに「もう入荷しない」と言われていた『ＵＳＢ⇔ＤＣ電源接続器』が少量入荷していました。
　倉庫の隅にでも眠っていたのか、それとも再入荷したのかはわかりませんが、欲しい方はお近くのセリアを覗いてみては？　(どの店でも有るというわけではありませんが…)
2007/2/6情報
　2008初頭より情報をお寄せ頂いていましたキャン・ドゥで販売されている「CAR CHARGER」をやっと入手しました。もちろん一個105円です。

　携帯電話用充電器でプラグは別売りとなっていますが、中の回路はほぼ『ＵＳＢ⇔ＤＣ電源接続器』と同じでMC34063(互換IC)を使用したものです。
　セリアでは『ＵＳＢ⇔ＤＣ電源接続器』はもう入手できませんが、キャン・ドゥがお近くにある方は探してみてはいかがでしょうか。

　もちろんこれもいつまで販売されているのかわかりません。

※ 2010/元旦、100円ショップオレンジではまだ発売中でした。
2008/5/2情報
　2009年５月頃よりセリアに新型の『USBポート付 ＤＣ充電器』という製品が販売されはじめました。もちろん105円です。

　見た目は従来の『ＵＳＢ⇔ＤＣ電源接続器』とほぼ同じで、基本となる回路構成も変りません。
　ただ別会社の別製品のため使用部品(ICはAIC1563など数種類)・部品定数は異なります。改造などをされる方は中身をよくご確認ください。

　ただ、私の買った個体はバネが錆びていて導通不良になっていたりと、品質は悪いようです。
2009/5/8情報

　2009年末頃より、写真左の「USBポート付 シガーソケット専用ＤＣ充電器」(片山利器株式会社)や右側の「USBポート付 ＤＣ充電器」(エービット株式会社)なども100円ショップで販売されています。
2010/1/4情報
** 重要なお知らせ **

　本ページは武田コーポレーションの『ＵＳＢ←→ＤＣ電源接続器』を改造する(した)という記事であり、セリアがお近くに無い、または『ＵＳＢ←→ＤＣ電源接続器』が品切れ等で入手できない方のために類似商品について入ってきた販売情報はこの枠の中でお知らせしますが、中の回路について詳細に調べて改造方法をお知らせするページではありません。
　また『ＵＳＢ←→ＤＣ電源接続器』以外の商品について改造方法・回路図を掲載する予定もつもりもありません。

　あくまで市販品でこのようなDC/DCコンバータ技術を利用した商品が100円で売られており、それを改造すると昇圧回路にも応用ができるという事実をお伝えるためのページであり、新商品が発売されるたびにいちいちそれを分解して個別に回路図を書くためのページではありません。

　『ＵＳＢ←→ＤＣ電源接続器』以外の場合、改造するには抵抗が一本足りません。また抵抗値も高い物が使用されている為にそのまま流用しても正常に動作しない可能性があります。動作するかどうかはこちらでは実験などは行っていません。
　あくまで「なぜか抵抗が余分に付いている(笑)武田のこの商品の場合は、部品の追加や変更をする事無く全部の部品を流用してアップコンバータが作れる！」というヘンテコな設計の商品だったので、面白いので記事化しているだけです。

　技術情報・応用例を掲載していますので、新商品や全くの別商品を改造されたい場合は、それを改造する皆様のほうで中身を解析・回路図の作成などを行って、各自の自己責任のもとで製作・工作をされてください。

　「●●社の▲▲を買いました。改造方法がわかりません。教えてください。」というご質問は絶対にしないでください。

※ このページの内容に関するご質問・投稿の受け付けは既に終了しています。


■ 100円シガーライター用ＤＣアダプタはこれ！

　それがこちらの写真の『ＵＳＢ←→ＤＣ電源接続器』(携帯充電用機器)です。
　型番はUSB-700CAR、セリアの100円ニッケル水素充電池VOLCANO NZ/充電器と同じ(株)武田コーポレーション製(MADE IN CHINA)です。

　形はダイソー315円携帯電話用シガーライター充電器からケーブルと携帯電話用プラグを取ってしまって、かわりにＵＳＢコネクタが付いたものです。
　携帯電話に充電するには別途「ＵＳＢ携帯電話充電ケーブル」(税込105円)が必要ですが、あわせても税込み２１０円とダイソーの製品より１０５円安くなります。
　しかもこれはＵＳＢ端子に５Ｖを供給する装置ですから、メーカー保証外ですが「ＵＳＢ ＬＥＤライト」とか「ＵＳＢ扇風機」とか「ＵＳＢマイナスイオン発生器」など様々なＵＳＢ機器を車のシガーライターソケットで使うことができるスグレモノです。

　中身はこのようなAMS34063P(MC34063A互換IC)を使ったステップダウンコンバータです。
　電源は普通車のＤＣ１２Ｖでも、トラックなどのＤＣ２４Ｖでもどちらでも使えます。
　動作テストをしたら無負荷時で5.48V出力でした。
(シールには5.0V±5% MAX400mAと書いてあります)

　この記事をほとんど書き上げた後でもう一個くらい作ろうと追加で買って来た製品を開けてみると、中身は本家MC34063Aでした。かなり部品を寄せ集め(?)で作っているようです。
　本記事は最初に分解した時に入っていた互換品AMS34063Pに基づいて書いています。
　実はこっちのほうがちょっとだけいいんです…


■ この回路の中身はどうなってる？

　さてそれでは、回路がどうなっているのか解析してゆきましょう。

■ USB-DC電源接続器・回路図

　基本的にはMC34063Aのデータシートに載っているステップダウンコンバータ回路図の通りの回路です(ヒューズが増えているだけ)。他の互換品ＩＣのデータシートでも同じ回路図が掲載されています。
　実際には部品が付いていないパターンがたくさんあり、別の用途にも流用できる基板となっています。(用途は不明ですが…)
　そのためかパイロットランプ用赤色ＬＥＤの制限抵抗がＬＥＤの両側に２個もついているなどかなりおかしな部分もありますが、おかげで抵抗が２本取れます。

　出力電圧設定用の抵抗が5.1KΩ(1%)と1.5KΩ(1%)でしたので、このアダプター基板の場合 (5.1K＋1.5K)÷1.5K×1.25V ＝ 5.5V の設定となっています。
　電流制限回路の検出抵抗は0.5Ωで 0.3÷0.5 ＝ 600mA 設定でした。実際はヒューズの内部抵抗値ぶんが加わるのでもう少し少ないようです。
（青文字の数値はこのＩＣの定数）
　ＡＣ電源タイプの携帯電話充電器の5.5V-500mAと似た設計と思われます。

　それにしても、シールに書かれた「5.0V±5%」って・・・やはり中国製クォリティ

● このまま出力電圧を変える
　このまま１２Ｖからステップダウンコンバータとして使い、出力電圧を５Ｖにするには、5.1KΩの抵抗を4.5KΩに変更すれば良いです。(4.5KΩ丁度の抵抗はありません)
　市販の4.7KΩ抵抗を使うと (4.7K＋1.5K)÷1.5K×1.25V ＝ 5.17V が得られます。
　本当にピッタリ５Ｖが欲しいなら抵抗を両方変えて3.6KΩと1.2KΩにすれば５．０Ｖが得られます。

　電圧を可変にするには、下記のステップアップコンバータ改造と同じようにR3の5.1Kを10Kの半固定抵抗にすれば約1.25V〜9.6Vの範囲で可変でき、ほとんどの電池駆動機器を車内で使える便利な電源になります。
　右の写真のように、半固定抵抗（一個５０円前後）に取替えてもケース内にぴったり収まります。
　半固定抵抗の2、3番端子を接続した状態では、右に回すと電圧が上がり左に回すと下がりますので直感的に調整がしやすいでしょう。


■ アップコンバータに改造しよう！

　このダウンコンバータをアップコンバータに改造する回路を考えます。
　今回の基板で使われているAMS34063P(または互換品NJM2360D)の電源電圧が２．４Ｖ以上ですので、「電池２本の３Ｖ」電源から３．６〜１０Ｖを取り出せるステップアップコンバータを作ることにしましょう。
　これで電池２本で白色ＬＥＤを点灯させるライトが作れます。
[注意]
　もし購入された品のＩＣが本家のMC34063Aの場合、電源電圧は３Ｖ以上ですのでちょっと高い電圧が必要です。

　市販品の改造といえば、なるべく基板はそのままで一部の配線や部品を変えて目的の回路に組替えるのが常套手段ですが、今回は別基板に回路を載せました。
　元の基板は何かに組み込むとしても大きすぎますし、改造後には使わない部分が半分くらいを占めてかなり無駄です。
　なにより「こんな変な形の基板を使いたくない」からです。

　元の基板のそのままの改造を期待された方にはすみません。

■ ステップアップコンバータ・回路図

　MC34063Aのデータシートに載っているステップアップコンバータ回路図の通りで作りました。なんのヒネリもありません(笑)
　写真のように、AMS34063Pを中心にUSB電源接続器から取り外したパーツを再配置しています。

　使用する部品は「全て元の基板に付いていたものを流用する」というコンセプトで改造しました。(テスト用に一個だけ半固定抵抗に変えました)
　そのため、ドライバトランジスタのコレクタ抵抗が270Ωだったりと、少しチョッパ電流に規定値より少ないところもありますが、1.5Aも電流を流す用途ではなく、白色ＬＥＤをいくつか点灯させる程度であればちゃんと動作しています。
　発振周波数の設定用コンデンサも推奨回路図では1500pFと少し大きくして周波数を落としていますが、流用の470pFでもじゅうぶん変換が行えるようです。

　でもやっぱりちょっと変換効率は悪いです。「本当にちゃんとしたステップアップコンバータを作りたい」なら推奨値の部品を使用するのが良いでしょう。でもそこまでするともう「改造」という域を離脱してしまうような…。
　今回の実験はあくまで大流用がコンセプトです。

　この基板では唯一、5.1KΩの抵抗だけは10KΩの半固定抵抗に変えています。
　これはテストの為に出力電圧を可変(電源電圧〜約10Vの間)にした為で、もし出力が5.5V固定で良いのなら元の5.1KΩを流用すればよいでしょう。その場合元の部品は１００％流用できます。(3.6KΩと1.2KΩを用意してきっかり５Ｖ出力でもＯＫ)

　この「100均流用DC-DCコンバータ」基板を使って白色ＬＥＤライトを作ってみました。

　単３電池２本と基板がちょうど入る位のケースに、白色ＬＥＤと制限抵抗をつけたミニ基板(反射板を兼ねる)と共に組み込みました。ミニ基板を変えることで白色ＬＥＤ１灯や３灯など自由に設計を変えることができます。
　白色ＬＥＤは前方だけではなく後方にもかなりの光が漏れますので、ＬＥＤ基板にはアルミテープを貼って反射板にしています。(写真では反射板もかなり光って見えます)

【ＴＩＰＳ】

　白色ＬＥＤ(発光ダイオード)を点灯させる目的だけなら、DC-DCコンバータの出力を３．６Ｖ(使用する白色LEDのVfに合わせて調整は必要)にしてしまえば、白色ＬＥＤには規定の20mAしか流れないから電流制限抵抗は無くても良いんじゃないか？と思うかもしれません。実際にやってみました。
　白色ＬＥＤの明るさは流れる電流で変化します。その変化量は電流(電圧)がかなりわずかな変動でも発光量に大きく影響が出ます。DC-DCコンバータの出力はかなり安定していますが、電池の消耗やその他の環境要因で多少は出力が変動します。
　ですので、ＬＥＤ点灯用の電源電圧はVfより高いものを用意し、電流制限抵抗を付けてＬＥＤの端子間では電源の変動の影響を小さくしてやることが安定した明るさを得るポイントです。
　だからといってDC-DCコンバータの出力電圧を無茶苦茶高電圧にするのは変換効率の面でよろしくありませんので４〜５Ｖ程度で利用するのが良いでしょう(抵抗でロスする電力もばかにはなりませんし)。今回は実験でもある為に素直に５Ｖで使用しています。

　白色ＬＥＤが光っているのに、パイロットランプ用の赤色ＬＥＤを同時に点灯させるのにも変換後の出力電圧を使用すると無駄に変換電力を使用してしまうので、こういう用途の場合は赤色ＬＥＤが灯かないようにする(載せない／配線を切る)か、赤色ＬＥＤは電池電源側から光らせるように配線して消費電流を減らすと共に「電池レベルの表示ランプ」にすると良いでしょう。赤色ＬＥＤは約２Ｖを切ると暗くなりますので、赤色ＬＥＤが暗くなったら各電池が１Ｖを切ったとわかります。もし充電式電池を電源に使用したならそこで点灯をやめて充電するタイミングだと知ることができます。
　本ライトでは後者の電池レベル確認用ランプになっています。もしパイロットランプのわずかな消費電流でもライト点灯中に常時無駄使いするのは嫌だ！という場合はプッシュＯＮスイッチを付けて押した時だけ電池レベルが計れるようにするとか、改良点はいくらでもありますね。

　ちなみに、今回の白色ＬＥＤライトに使ったケースは１００円ショップダイソーで売られているカラーダブルクリップ(小)が入っていたケースです。
　事務用で使うクリップを買って、ケースがちょうど単３電池３本ぶん＋αの大きさなので電池２本で使用する回路のケースにぴったりです(笑)
　この小クリップのケースだと厚みも単３電池より少しおおきいくらいで、ほかに中サイズのクリップのケースだと厚みが１．５倍くらいになり電池と基板(但し部品高は低いもの)の両方が入る厚みになります。
　購入代金はクリップ代だと思えば、ケースはタダで入手できるのです！ (ああ限りない貧乏症)


■ 超低電圧まで動作するよう改良しよう！

　AMS34063P(またはNJM2360D)は電源電圧が約２．４Ｖ以上で動作するＩＣです。
(本家MC34063Aは３Ｖ)
　入手したAMS34063Pで実際に測定してみたところ、２．０Ｖあたりからビミョーに動作をはじめわずかに昇圧しますが全然目的の電圧までは上がらず、そのまま電圧を上げると２．４Ｖ付近でポン！と完全動作になります。
　電圧が下がる場合も同じく２．４Ｖを割ると急に動作しなくなりました。

　乾電池２本で白色ＬＥＤを点灯させる回路に応用するとして、電池電圧が一本１．２Ｖ(２本で２．４Ｖ)程度で動作しなくなるのはちょっと問題があります。
　乾電池だと約０．８Ｖ以下程度まで下がってもまだ電力は取り出せますし、もし二次電池(ニカドやニッケル水素電池)で使用するなら一本１．２Ｖだと定格電圧でそこから少し使ったら動作しなくなるということになります。
（いやまぁ、電池３本使うようにすれば全て解決するんですけど・・・）

　そこで「電源電圧１．０Ｖ程度にまで下がるまで点灯し続ける回路」を目標に改良を加えます。電池一本約０．５Ｖまで使えればかなり電池の終わりまでエネルギーを取り出すことができます。

　しかし今回の改良では「１．０Ｖ程度から起動できる」ではありません。
　AMS34063Pは電源電圧が約２．４Ｖ以上でないと動作しないので、先に書きましたように元の電圧が１．０Ｖではウンともスンとも言いません。(最大耐圧４０Ｖの汎用ＩＣなので、そんな超低圧用のＩＣじゃない…)
　１．２Ｖくらいから起動できれば良いのですが、今回は一度２．４Ｖで点灯を始めたら電池が消耗しきるまで白色ＬＥＤを点灯できる回路に改良することにしましょう。

　こちらが改良後の回路図です。

■ アップコンバータ 超低電圧対応化・回路図

　これは電池２本式携帯充電器のDC-DCコンバータ基板で使用されていた昇圧コントロール用ＩＣの電源の取り方からヒントを得たものです。
　AMS34063Pの内部構造・回路で動作可能かどうか(壊れないか)検討した結果、特に問題は無さそうなので実験してみました。
　NJM2360DやMC34063Aでも同じく問題は無いはずです。(MC34063Aは３Ｖから)

　AMS34063Pの「電源(6)」「ドライバＴｒのコレクタ(8)」への電圧を、昇圧後の出力側から供給することで、一旦昇圧が始まってしまえば自給自足で働き続けることができる回路です。
　それに合わせて「電流制限検知端子(7)」と「電源(6)」の間に入っている過電流検知用の抵抗(0.5Ω)はなくしました。
　過電流検知機能は働かなくなりますが、乾電池から白色ＬＥＤを点灯させる程度の用途であれば使用中に間違ってショートして壊すこともほとんどありません。(多分6-7番ピンの間に残しても問題無く動作はすると思いますが)
　過電流検知用の抵抗は必ず無ければならない物では無いので、取っても回路の動作に支障は全くありません。(ただの安全装置です)

　理論上はこの回路では、起動時には電池の電圧がコイル(L1)とショットキーバリアダイオード(D1)を通してそのまま(D1のVfぶん0.18V下がりますが)電源端子に供給されるので、入力側から電源を取るのとほとんど変わりなく約２．５Ｖ以上あれば動作します。
　一旦動作を始めれば、出力側は５Ｖ(今回の設定)とAMS34063Pの動作にはじゅうぶんな電圧が供給されますので安定して動作します。

■ 動作試験グラフ
　測定結果を見る限り、ほとんど設計時に考えたとおりの動作をしていることがわかります。
　電源投入から電圧を上げてゆく増加時のグラフでは、動作開始点の約２．５ＶまではDC-DCコンバータは動作しておらず単純に電源電圧がコイルとダイオードを通っただけの電圧で推移しています。動作点から上ではDC-DCコンバータが働いて出力は昇圧した５Ｖになります。
　一旦動作を開始した後、電圧減少時には電源電圧が約１Ｖ(電池一本は0.5V)まで下がる所までは出力約５Ｖで白色ＬＥＤを点灯(と同時にAMS34063P自身を動作)させることができています。
　改良前では電圧減少時も青いグラフ(増加時)と同じように約２．４Ｖで動作が停止してガクンと出力が落ちてしまいます。

　ドライバＴｒのコレクタ抵抗を流用品の270Ωではなく、もっと低いもの(メーカー推奨回路図では電源12Vで180Ω)に変えておけばもう少し効率も上がって１Ｖ未満でもこのグラフより更に高い電圧を維持できるかもしれません。

　電池が減っていたら、改良型DC-DCコンバータが起動さえすればまだＬＥＤを駆動できるのに電源を入れてもＬＥＤが灯かないのはあまりよくありません。
　電池３本で駆動するようにすれば電池一本が０．８Ｖちょっとあれば起動しますので、AMS34063Pで電池が減っていてもちゃんと点灯するライトを作るなら電池は３本必要ということになりますね。


■ まとめ

　１００均DC-DCコンバータの活用記事、いかがでしたでしょうか。

　今回は元の製品は分解してしまって部品だけの流用となりましたので、ある程度電気工作ができる方でないと同じ内容の実験や活用ができないかもしれません。
　単純に電池１〜２本で白色ＬＥＤを点灯させる為にDC-DCコンバータが欲しい！という方は先にご紹介しています「電池２本式の携帯電話充電器のDC-DCコンバータ基板流用方法」の製品を流用されるのが良いと思います。

　今回の製品はDC-DCコンバータ用ＩＣとしてはポピュラーなMC34063A(のセカンドソース品)が使われていたため、回路・部品を変更することで様々な活用方法ができるものです。
　コイル・ショットキーバリアダイオードなどDC-DCコンバータを構成するのに必要な部品がセットで１０５円で買えるおトク感もじゅうぶんにありますし、色々と活用されてみてはいかがでしょう。


記事掲載: 2006/10/1
追加更新: 2006/10/2



　携帯充電器をDC-DCコンバータにしよう！ 白色ＬＥＤを電池一本で点灯可能！




＊ ご注意 ＊
　製品の分解・改造はメーカー保証が無くなるだけでなく、故障・ショート・発火・副次的な災害の危険、また工作時のケガの危険性があります。
　機器を改造する場合は十分な電気工作の知識を学習の上、自作の回路・装置として取り扱うことを前提に全て自己責任で行ってください。
　本ページで紹介している改造例の通りに改造を行って、全く同じ結果や安全を保証するものではありません。責任は負えませんのでご了承ください。

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　過電流検出抵抗を無くすのではなく、有効に機能させて定電流出力にしてはいかがでしょうか？
　定電圧出力にＬＥＤを電流制限抵抗付きで使用するより、最初から電流制限するんです。
　ＬＥＤは電流デバイスなのでそのほうが電力の有効利用になると思います。
　もちろん、負荷解放時に過電圧が出ないよう電圧制限も残すべきですけど。
kazz 様
お返事 　ＬＥＤ点灯専用の回路でしたら、それもまた面白いかもしれませんね。

　本ページはあくまで100円ダウンコンバータをアップコンバータに改造して利用する事が目的で、ＬＥＤ点灯はその利用方法の１つの例にしか過ぎません。
　世間では白色ＬＥＤの記事にするとウケが良いので、使用例としてはわかりやすいＬＥＤ点灯で実際の写真などを掲載しているだけで、小規模電子回路・PICマイコンの電源など定電流では使わない物も多く、普通に使用する定電圧電源回路の実験として取り上げています。
お返事 2007/6/19
 
　MC34063（NJM2360)で１V入力でも５V出力はすばらしいですね。
　DCDCコンバータの保持時間が延びたというこですね。
　入力側に電気２重層コンデンサを入れておけば入力電源断でも数秒程度は５V出力を期待できそうですね。

　組み込みマイコンの電源で停電、瞬断などがあったときｓｈｕｔｄｏｗｎが完了するまで５Ｖを保持させる目的に実験してみます。
kurama 様
お返事 　そうですね、小型のマイコン回路であればこのような昇圧回路を使っている場合なら、入力側に少し容量に余裕の有る電気二層コンデンサなどを使用して電源が落ちる時間を延ばしてやる事で、電源断を検知してシャットダウン動作をしている間だけ電源の供給を続けることは可能だと思います。
　ぜひ実験してみてください。
お返事 2007/6/19
 
　はじめましてこんにちは
　DC-DCを検索してここにたどり着きました
　バックカメラの電源用にと思っているのですが
　いけますかね?
　カメラには9V入れれば動作するようなのですが
　この計算からいくとR2に820Ω
　もしくはR1に1.2kΩで大丈夫そうでしょうか
ひで 様
お返事 　バックカメラというと、自動車の後ろに付けるバックカメラですか？
　いきなり「いけますかね？」と言われましても、そのカメラの消費電流がわからないと「いける」とも「いけない」とも言えません。
　また昇圧コンバータに改造したものを使うのか、降圧コンバータで使うのかでも話は変ってきますので、どちらで使いたいのかもお教えいただかないと無駄に手間がかかります。できれば質問をされる際には何(どのような物・詳しい定格)にどのように(昇圧したいのか？降圧したいのか？ほかなのか？)などを情報を整理してお書き下さい。

　降圧コンバータのまま使うのであれば200〜300mA程度の消費電流のカメラであれば電圧変更だけで使用できるでしょう。

　抵抗の変更ですが、
　　　R2=1.5K→820Ωにすると出力は (5.1K+820)/820*1.25 = 9.02V (正解)
　　　R1=5.1K→1.2KΩにすると (1.2K+1.5K)/1.5K*1.25 = 2.25V (間違い)
です。
　R1を変更するなら計算上は9.3KΩ。しかしそれは無いので9.6KΩを使用すると
　　　R1=5.1K→9.6KΩにすると (9.6K+1.5K)/1.5K*1.25 = 9.25V
です。

　 　このページで質問されているという事は、乾電池一本か二本で昇圧してカメラに電源を与えるという事だと思いますが、カメラの消費電流によっては動作しないと思います。
　このＵＳＢ⇔ＤＣ接続器に使用されている部品では、昇圧回路に組替えた場合にそれほど効率が良い回路にならないのは本文中に書いた通りです。
　白色ＬＥＤをいくつか点灯させたりする程度であれば全然平気ですが、100mA程度以上の電流を取り出そうとするとパフォーマンス不足ですぐに電圧が下がって使えなくなります。
　5Vでその状態ですから、9Vまで昇圧すると更に半分ほどしか電流は取り出せないでしょう。
　ＵＳＢ⇔ＤＣ接続器の基板の部品をそのまま利用するのではなく、別途用途に合った部品を選んで回路を組めば500〜1A程度の電流でも取り出せると思いますが、部品はご自分でお選び頂く事になりますよ。
お返事 2007/6/5
投書 　申し訳ありません
　そのとおり自動車の後ろのカメラです
　カメラの消費電力はわからないのですが500mAはないものかと思われます(他社のものでも300mAないので・・)
　そのカメラの電源が6V（9Vは間違いでした)なので12Vから6Vに降圧させたいのです
　ネットを検索していると3端子レギュレーターを使用して6Vにしてるみたいなのですが
　いらないシガーライターソケット用携帯充電器があるのでそれを利用できないかなと思って質問しました
　よろしくお願いします
ひで 様
お返事 　車のカメラを12Vからの降圧で使用するのですね。

　6V電源のカメラであれば、5.5V出力のシガーソケット型アダプターなら改造せずにそのまま使ってもカメラは正常に動くと思います。

　バックカメラと言ってもカメラ単体のものもあれば、夜間用照明内蔵のものなど、消費電流が様々な商品があるので少し心配しましたが、5〜6Vで使用するならシガーアダプターの定格の500mA以下なら特にどちらかが壊れるという事も無く、そのまま使えます。

　もし厳密に6Vが欲しい！(そのほうが安心)のでしたら、
　　　R2=1.5K→1.3KΩにすると出力は (5.1K+1.3K)/1.3K*1.25 = 6.15V
　　　R1=5.1K→5.6KΩにすると (5.6K+1.5K)/1.5K*1.25 = 5.92V
のように抵抗を交換するとよいでしょう。
お返事 2007/6/6
 
　始めまして、HP興味深く拝見しました。
　質問があります。
　650円ぐらいで売られている。シガーライターUSB、5V-450ｍA表示のものを購入しました。
　これ改造して、ミニゴリラというナビ5V-500mAをシガーライターUBS裏に二股で直接線を繋げて使用し、シガーライターのUSBは、5V450mAで、そのまま使用したい。
　とした場合、電源制限回路の抵抗が0.22Ωだったので、0.1Ωに変更すれば、1000mAが流れると思い、変更してみました。
　繋いで見ると、最初にナビを繋げると、動いたのですが、シガーライターUSBに携帯を充電目的で繋ぐと、ナビが、電源が落ちました。で、USBを抜くと、ナビが動くのですが、5秒ごとに、電源が切れ再度電源が入ります。改造前にUSBでナビに繋げても5秒ごとに、電源が切れます。どう変更すれば良いかアドバイスがあれば教えてください。
dakaji 様
お返事 　まず最初に大きな間違いとして、100円〜数百円程度のシガーライター用のＵＳＢアダプタや携帯充電アダプタは中の回路の最大能力として500mA程度しか供給できない部品(主にコイルの容量)を使用していて、制限抵抗を変えて大きな電流を取り出そうとしても無理だということです。
　制限抵抗を変えたら取り出せる電流が上がるという電源回路ではありません。

　またＵＳＢアダプタの場合はＵＳＢ端子(ジャック)が一個しかついておらず、ＵＳＢの規格の一口最大500mAという電流までしか流せない製品ではないですか？
　もしコンバータが１Ａの電流に対応している回路であればＵＳＢ端子が最初から２つ付いていて機器を２つ繋いでも給電できるような製品にして他のコンバータより高性能(１Ａ流せる)なことを売り文句にしていると思います。
　参考までに、(株)ミラリードよりシガーソケットに挿して使うＵＳＢ端子が２口付いた1000mA対応のアダプタが発売されています。
　ホームセンターコーナンで1280円でした。
　ＵＳＢ端子が一口で規格も5V-450mAと書かれているコンバータでは、500mA以上なんて電流を取り出す能力は無いと考えるべきです。

　制限抵抗を変えて大電流まで「保護回路が働かない」ように改造した状態でナビと携帯電話を繋ぐと、簡単に回路の最大許容電流の500mAあたりを越えて過電流が流れて、最悪はＤＣコンバータ回路を焼いてしまうでしよう。そうならない為の制限抵抗と保護回路なのですから。
　「保護回路」とは、外部に接続した装置にショート等で大電流が流れて焼けないようにすると同時に、ＤＣコンバータ自身も過電流で壊れてしまわないようにする自分も保護する回路です。
　定格設計値を破って抵抗を変更し大電流を流してしまった場合、すぐに回路や部品が焼けなくても、それだけ過電流を消費すればたちまち出力電圧は下がってしまいますのでナビは電圧不足でシャットダウンします。携帯電話にもちゃんと充電できていたのか心配です。

　その後、ナビだけ繋いでも正しく動作しないという事は、やはり何かＤＣコンバータの中の部品を焼いて性能が劣化してしまっているのではないですか？

　安全の為にはそのＵＳＢアダプタはもう壊れたとして廃棄し(部品取り用にジャンクとして保管するのは良いですが、こんど使う時にどの部品が劣化しているのか調べるのも大変ですね)、新しいＵＳＢアダプタを２個とカー用品店で売っているシガーライタージャックを２又に分けるパーツを買って、ナビ用と携帯充電器用にそれぞれ一個ずつＵＳＢアダプタを取り付けるようにしてください。
　電流容量的に１個(ＵＳＢ１口用)-500mAまでのＵＳＢアダプタから１Ａも取り出すのは無理ですから。

　もしコイルの大容量化や、今基板に付いているショットキーバリアダイオードの規格を調べて大丈夫か交換すべきか等の対応ができるのでしたら、ＤＣコンバータの半分くらいの部品を交換してしまう事になりますが、自作ＤＣコンバータとして１Ａ以上は余裕で出力できるコンバータを設計・製作してみるのも面白いかもしれません。
　１Ａ使っても余裕(大電流消費でも出力電圧が落ちない)の回路なら、MC34063のデータシート内にある大電流使用回路図を参考にパワートランジスタを使ったちゃんとした大電流回路くらいでないと、シガーアダプタの回路そのままで部品だけ付け替えでは辛いかもしれません。

　先にも書きましたが、ＵＳＢ端子２口対応の1000mA対応アダプターを購入するのが一番楽だと思います。
お返事 2007/5/14
 
　いつも楽しく拝見させていただいております。
　DC-DCコンバーターに挑戦しました。
　近くにセリアは数店舗あるのですが、このサイトの影響？か、どの店舗にもＵＳＢ←→ＤＣ電源接続器の在庫はなく、仕方なくダイソーの同等品（315円・部品はほぼ同様）を購入し、昇圧回路への改造に挑みました。
　記事にあるとおり、入力電圧３Vとし、0.5Ωの抵抗は外し、ICの３番ピンの470ｐFのコンデンサを1500ｐFへ、8番ピンの270Ωの抵抗を150Ω（適当）に、5番ピン絡みの5.1KΩの抵抗を10KΩの可変抵抗に、470μFの電解コンデンサを220μFに変更し、回路どおりの配線（ブレッドボードを利用）を行ったのですが、出力のところの電圧は、2.91Vにしかなりません。

　そこで、（ほとんど電気知識がありませんので、何の根拠のなく、試行錯誤で）、D1のダイオードを手持ちの10D1に変更したり、変更した部品を戻したりしたのですが、2.84-2.91Vでの出力であり、5V近辺の電圧が出ません。
　配線は、諳んじられるほど何度も確認していますので、間違いないと思います。
　MC34063Aがこわれたかと思い、あらたに買い求め取り替えたのですが、結果は同じでした。
　この内容で、原因は？と問うても応えようがないかも知れませんが、何かヒントをいただければ幸いです。
　実用であれば、代替の装置を作れば良いのですが、遊びだけに、うまくいかないと何が何でも正常に動かしたく、迷える子羊（本当は古羊）をお救いください。
finalweapon 様
お返事 　出力が2.9V程度、という事は「発振していない」状態ですね。
　コイルをバチバチと充電→放電さぜて昇圧する回路ですので、その動作をしないと電源の3Vからコイルとダイオードを「単に通過」しただけで少しだけ電圧が下がったものが出力電圧になります。

　発振していない原因としては
・基準電圧INVin[5]が正しく入力されていない
・V+[6]とSi[7]間になぜか電位差が生じて過電流保護回路が働いている
・Cs[1]端子が正しくコイルと接続できていない
・発振周波数設定用のコンデンサ(1500p)が不良
・その他のピン・部品足の接触不良
などが考えられます。

　原因が「発振していない」のであれば、34063を抜いた状態で電源を入れても出力電圧は同じ2.9V程度のはずです。もし34063を外して電圧が2.3〜2.5V程度に下がるのであれば、発振はしているが昇圧するまでのパワーが出ていないということで、ベース抵抗(270,150Ω)やEs端子[2]あたりの不良も考えられます。
　出力に2.9V程度が出ているのでコイルが断線しているわけでは無さそうですし、ダイオードも10D1に変えても同じという事は元のショットキーダイオードがショートしているわけでもなさそうです。

　1500pFなど、わざわざ別の部品を買って使っているぶんに関してはあまり心配はありませんが、元の基板から取り外した部品などは足が短くてブレッドボードに挿した時にちゃんと中の端子まで足が届いていなくて接触していないことがよくあります。
　そういった部品の接触不良をまず疑ってみてください。

　それと、もし時間に余裕があれば実験するのは「昇圧回路」「超低圧動作回路」の順に基本のものから行ってみてください。
　「超低圧動作回路」のほうは理論上は問題無く動作するはずですが、34063が各社から出ている為に何かの違いで電源端子への給電がコイル等を通った後の少し低くなっている電圧では3Vを割っていて動作を開始しないなどの不具合があるICが存在する事も考えられます。
　今のままでも電池３本で4.5Vの電源にしたら出力が5V取れるようになるなど、電源電圧不足でICが動作していないかもテストしてみてください。

　あとは・・・・非常に稀ですが、ブレッドボードの端子が中で曲がっていて接触不良になっていた、なんていうケースも過去にありますので、ブレッドボード上の別の場所で再度組み立ててみるとか、まず起こり得なさそうな不具合に関しても疑ってみてください。
お返事 2007/4/17
 
　セリアのシガーライターＵＳＢコンバーターなのですが紹介されていましたMC34063(A無し)を使っているものを入手しました。
　どうやらコンバーターの本体に貼られているシールの文字が細いものがこれを使っているようです。
　じつはこのコンバーターには不思議な特徴があります。基板のR8に抵抗がついているのですが片側がどこにも接続されていません。何のために抵抗がついているのか謎です。これは中国４０００年の不思議でしょうか？
まーくー 様
お返事 　R8に抵抗が付いていましたか。
　古来中国では「八」は神聖な数字とされ、方位等もすべて八方を基準に考えるなど「八卦」と言いすべての現象の基本になっています。
　その為このコンバータでもR8には重要な役割があり、この抵抗を通じて「邪な気」が放出され「清らかな気」を取り込むような「気のアース」のような働きをする中華回路独特の安定化回路となっています。

　・・・というのは真っ赤な嘘です。

　R8あたりの、USBコネクタまわりの部品が付いていないパターンは「出力電流制限回路」用の部品を付けるパターンになっていて、今売られている状態ではそこの部品を付けずに34063側の電流制限機能だけにしているようです。
　ですのでそこにどこにも繋がっていない抵抗が付いているのは、中国の工場のオバサンからのささやかなプレゼントなのでしょう（＾＾；
お返事 2007/3/25
 
　郊外にあるリサイクルショップで、105円で12/24V対応の車載用シガーソケット携帯用急速充電器が売っていました。

　AUG　アウグ株式会社のD-57ですが、ググっても情報は有りません。PDC用でしたので、在庫処分の特価品だと思います。
　クリアブルーの筐体を透かして見る限りは、MC34063が乗っているようですので、低電圧からの昇圧は不利みたいです。

　USB端子でも付けて、セリアで買ってきたau-WIN用USBケーブルを使えるようにしようかと思ってます。
　色々と、保証外の行為では有りますけれど。
地方在住 様
お返事 　確かに、検索しても出てきませんね。
　MC34063(A)は本当にポピュラーなＩＣなので、色々な製品で使用されていると思います。
　多分どこの製品も基本的にはデータシートを元に同じような回路で作られているでしょうから、そのまま流用したり、昇圧用に改造したりと遊べると思います。
お返事 2007/3/25
投書 　AUG　アウグ株式会社のD-57

　先週の日曜日に同じ店に行ってみましたら、まだ山と積んでありました。一つ10円で…　100円から1/10に値下げされてました。
　さすがに今時PDC用のコンバータは売れないようです。

　12V→5Vのコンバータと思えば安いのですが、改造が要りますから、お手軽＆激安とは言いがたい所です。
地方在住 様
お返事 　10円ですか・・・・凄すぎます！
お返事 2007/6/8
 
　はじめまして。面白くて為になる情報の公開ありがとうございます。DC-DCコンバータを作るのは今回初めてなのですが、色々参考にさせていただいてます。携帯用充電器はいいですね。電池1〜2本のLEDライト用に通算9個購入しましたが、もう少し安価なものを、と言うことで、先日セリアに出かけてこれを3個買って来ました。

　開けてみたら全て「MC34063」(A無しでメーカー名は不明です) だったのでちょっとがっかりしてしばらく放置してあったのですが、気をとりなおして「アップコンバータ 超低電圧対応化・回路図」を作ってみました。ニッケル水素2本、2.6vくらいで問題無く起動するので、これも2.5vタイプなのでしょうか。もしそうならいいのですが。

　入力3vだとしても、どうにかして2vくらいで起動出来ないかと思って(わたしの場合、電池は常にニッケル水素なので電池2個、2vで起動出来れば十分ですので)、「低電圧時起動スイッチ」なるものを検討しています。
　
　チャージポンプをプッシュONで一回だけ動作させて電圧を上げようと考えています。とりあえず入力に付けてみて、負荷電流にもよりますが、ある程度の効果はありました。負荷5.2v、20mAで100uFのコンデンサだと2.1vくらい、100+220uFだと2v以下で起動出来ました。でも、大きな負荷だと、そう効果は無いかも知れません。

　たぶん負荷まで一緒に持ち上げようとするのが今一歩なのだと思うのですが、いい方法は無いでしょうか。見様見真似で色々考えてはいるのですが、なにぶんDC-DCコンバータは初めてなものですので、何か可能性ありそうでしたら、また検討よろしくお願いします。
moo3 様
お返事 　チャレンジされていますね（＾＾）

　MC34063(A無し)はどこかのメーカーのセカンドソース品かもしれませんね。
(普通は改良型という意味でAを付けるのですが)

　「低電圧時起動スイッチ」については、基本的にはそのチャージポンプ回路の原理で正しく動作します。

　この記事を載せて２〜３日後に私もチャージポンプ風の倍電圧起動回路のテストをしましたが、同じく負荷が大きい場合はあまりうまく動作しませんでした。
　そこで通常繋がっている負荷を「倍電圧起動をかける時だけ切り離す」スイッチをつけて解決しました。２回路２接点スイッチで負荷の切り離しとチャージポンプの手動動作を一発で同時に行います。
　負荷無しで一度起動したコンバータは、その後に負荷を接続してもよほど大きな負荷で無い限りは動作し続けます。
　これを私は『スタータースイッチ』と呼んでいます。
　負荷が無い状態では起動するのにコンデンサは100μＦで十分です。

　ふだん低電圧から起動するDC-DCコンバータを作る時は１Ｖから起動可能なＴＩのTL499Aを使用していますので、MC34063Aのスタータースイッチは(ライトのケース加工もしていないので完成写真もお見せできないままなので)記事にせずに放ったらかしにしていました。(すみません)
お返事 2006/12/22
投書 　お忙しいのに素早いお返事ありがとうございます。起動スイッチを付けた上に更に負荷切り離しのスイッチを付けるのも今一歩かと思っていたのですが、なるほど、2連のスイッチにすれば良かったんですね。

　このICも使えそうですし、コイルだけでも価値はあるので、30kmほど離れた、わが県唯一のセリアまで出かけて残りの5個を買い占めて来ました。この春までは大阪にいたのですが、田舎に引っ込んでしまうと部品を買うのもなかなか大変です。

　これからも色んな記事、楽しみにしています。ではまた。
moo3 様
お返事 　私も最初はテストする為にスイッチを複数付けていましたが、なんとかワンタッチ(死語)で起動できないかと思いスイッチ一個でコンパクト化しました。
　できれば、本体の電源ON/OFFと一緒に１つのスイッチで「低電圧スタート」まで行えるような３位〜４位スイッチが手に入ればいいのですが、なかなか良い部品がみつかりません。

　日本橋まで自転車や電車で出かけられると言っても、店が開いている時間にいつも行けるとは限りませんので、「ジャンク箱」の中にはバラの部品や怪しい基板などを沢山詰め込んでいます。
　大阪市内でも入手したい部品や商品を売っている店があれば良いのですが、昨日は片道４０キロかけて100円ショップキャンドゥの「生活雑貨」(315/525円商品)取扱店まで行ったりと、大阪に居ても手に入らないものがたくさんあります(苦笑)
お返事 2006/12/24
投書 　片道40kmの遠征はなかなかの距離ですね。わたしも大阪では工作の部品探しに、自転車で遠くのホームセンターや100円ショップにも出かけていました。

　ちゃちなので、良い部品かどうかは？ですが、セリアで買った「トリプルライト」には、4位置のスイッチが付いてました。

　2連スイッチを付けて効率のテストをしてみました。雑な計算ですが、50%を割っていました。やはり低電圧での使用は効率が悪そうですね。負荷5.2Vで110mAほど流したら、電池の電流は470mAにもなりました。（同じような負荷で、携帯用充電器の場合の電池の電流は230mAでした。）　その上、この負荷でもMC34063が焼けてきて壊れそうになりました。

　既に同じ基板にLEDを組み込んでしまっていましたが、熱過ぎるのは問題ですし、さすがに2時間とかではLEDライトとして動作時間も短過ぎるので、過電流検知に1オームの抵抗を付けて全体の消費電流を減らしてみました。たぶん70mAくらいの消費電流になったと思います。電池電流は260mAになり、まあまあ使えそうになりました。
moo3 様
お返事 　変換効率が５０％を割っていると、ちょっと悲しいですね。
　500mA程度での使用でＩＣが焼けそうになったのはどういう事でしょうか。Cs(1)ピンのスイッチング電流が流れすぎている？という事でしょうか。

　変換効率はコイルの交流特性から、スイッチング周波数にも影響を受けますので、タイミングコントロール端子Ct(3)のコンデンサの容量を変えてテストしてみると良いかもしれません。
　元の基板に付いていたコイルもあまり良い品とは言い難い感じもしますし・・・
お返事 2006/12/27
 
　はじめまして。いつも楽しく拝見させていただいております。
　この品はＳｅｒｉａでもう廃盤だそうですね。店頭に有る分でおわりですよ。との事でしたので買い占めてきました。便利なんでそのまま売ってくれるといいですよね
つぐ 様
お返事 　そうですね。私が買っているセリアでも入荷しないというような話を聞きました。
　ダイソーで１００円で売れない内容の品ですから、１００円商品としてはかなりタイトな原価率だったのかもしれません。

　昔はスポット商品だった充電池や充電器が比較的通年で入荷しやすくなっているようなので、このＵＳＢ←→ＤＣ電源接続器もまた入るようになってくれると嬉しいですね。
お返事 2006/12/20
 
　はじめまして

　最小の工夫で最大の効果を上げようとするコンセプトに感心させられています。
　それでいて解析は研究所レベル、完璧です。ページも読みやすいし。ありがとうございます。

　さて、野外デコレーションのための回路が欲しいのですが
○ 12vバッテリー駆動
○ 数十個のLEDを直列接続し40〜80V 20mAの定電流駆動
○ マイナス電圧出力での腐食防止

　コイルを増巻きしてダイオードとノイズ除去コンデンサを付ければ、それだけで済みそうですが。

　定電圧検出回路に PWM を入力して、点滅や光量可変に使えそうです。

　如何でしょうか。
omi3 様
お返事 omi3 様

　MC34063(及びセカンドソース品)の耐圧は４０Ｖですので、そのままで８０Ｖまでの昇圧はちょっとお勧めできません。
　電源、内蔵のチョッパ用トランジスタのＶＣＥ等全てがＭＡＸ４０Ｖ仕様です。
　もしどうしても４０Ｖ以上の電圧が欲しい場合は、データシートの増電流回路を参考に外部でトランジスタを駆動して別途チョッパ回路を組めば良いと思います。

　それ以外に関しては仰るとおりＬを大きくし、その他の部品も必要に応じて高耐圧品にするなどすれば、１２→４０Ｖ位まででしたら問題無く使用できます。
　ＬＥＤを直列にして20mA程度の負荷しか繋がないのであれば、部品の定数や品質にはそれほど拘らなくても良いでしょう。

　Vref(1.25V)端子を別途ＰＷＭ制御で上げてやって、明滅のコントロールをするのもよく使われる手段ですので、手法としては特に問題は無いと思われます。(あくまで手法としては…というレベルです)
　ＰＷＭ制御をする場合は、出力側の平滑用コンデンサの値を極力小さくする必要がありますが、どのくらいかは制御周波数などにもよりますので適宜調整の必要があります。
　負荷側に定電流回路を設けている場合、電源側制御での電圧変動を定電流回路が吸収してしまい、思ったように明るさをコントロールできない場合もありますので、ＰＷＭ波形がなるべくなまらずに負荷にかかる電圧をコントロールできるよう注意しましょう。
　できれば、ＰＷＭではVref端子で出力のＯＮ／ＯＦＦをするより、負荷側でＦＥＴかトランジスタを使って一般的なＯＮ／ＯＦＦ回路にしたほうが良いと思います。

　これからの季節のクリスマス飾りなどで使用されるのでしようか。頑張ってください。
お返事 2006/11/15
 
　さっそくセリアでＵＳＢコンバーターを２個買いました。１個は車でＭＰ３プレーヤーを電池なしで聞けるのでそのまま使っています。もう１個のほうに秋月電子で買ったブリッジダイオード（[S1YB20]１０個で１００円でした）を付けて、入力に６Ｖの電圧をかけてみると３．４Ｖの出力が得られました。これなら１０ＬＥＤ（これも秋月電子で５個で１００円の７カンデラのものです）の自転車用ライトがうまくできそうです。定電流ダイオードは１個で５０円もするのでチョットもったいない気がします（ケチです）。
　全部出来て走行実験がうまくいったらまた報告させていただきます。
かっちゃん 様
お返事 　自転車用の実験、楽しみにしています。
　やっぱり秋月はパーツが安いですね。関東の方がうらやましい。

　この記事を掲載して数日で、店頭からこの「電源接続器」が無くなっている店がありました。誰かが大量に買って行ったのでしょうか？？？
お返事 2006/10/4
 
　はじめまして、のんと申します。
　FMトランスミッターとデジタルオーディオプレーヤを使って車の中で好きな音楽を聴いています。今までは電池でFMトランスミッターを動かしていましたが、KECさんの記事を読んで、シガーソケットから電源を取ることができるようになり、非常に便利で感謝しています。
　Blogにこの改造のことを載せましたので報告させて頂きます。URLは[こちら]です。ありがとうございました。
のん 様
お返事 　のん 様、はじめまして。
　早速セリアで購入、改造して使われたのですね。ブログを拝見致しましたが釣りや車となかなかの活動派でいらっしゃるようで(^^;
　実際、車の中で５〜９Ｖで使用する機器って意外と多いものですよね。
　ダウンコンバータのままでも電圧可変にして使うにはこの１００円コンバータはコストパフォーマンス・改造のしやすさでは最高！ですのでぜひ皆さん活用してください。
　どなたでも簡単に改造できるよう、ダウンコンバータのまま電圧可変にする方法の写真を追加しておきました。
お返事 2006/10/2
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