電子工作入門~第一回準備編~

こんにちは、Operaです。
電子工作始めたいと言ってる友人とか後輩育成向けに入門記事を書こうかと思います。適当なコーナーなので知ってる人はバカが知ったかぶりして玄人ぶってるとでも思ってくだされ。

ええ、第一回の今回は電子工作をするのに何が必要か、気になる初期費用などを解説しようかと思います。
まず、電子工作には工具や道具などが必要となりますね。必要な必須品を並べてみましょう。紹介するのは入門に最適なグレードのお安いものです。ですが、その前に、これは秋葉の場合になりますが売っているお店を紹介します。

秋月電子
秋葉で部品を買うならだいたいここが一番安いです。品揃えも多く、大抵の電子部品はここで揃うかと思いますが、店が狭いゆえに人で溢れてるのが玉に瑕ですね。

千石電商
こちらは値段こそ秋月より高いものの秋月では手に入らないものも売っています。工具やコネクタ、導線などはこちらですね。本店2号店3号店とあります。それぞれ売っているものの種類が違います。大抵の場合は本店だけで間に合うでしょう。

大抵の部品はこの2つの店で揃うかと思います。同じ通りに1つ店を挟んで並んでいるので片方見つければもう片方もすぐ見つかるでしょう。通販もしているので直接行けない人でも大丈夫です。どちらの店も最初はどこに何があるかわからないと思うので、分からなかったら店員さんに聞いてみるといいでしょう。他の店を紹介するのは面倒なのであとは適当に自分で調べたり現地に行って探してみたりしてください。また、部品を買う際には数が多く細々していて忘れてしまうので、お買い物リストを作ってくるといいでしょう。買う店、部品名、1個の値段、個数、計を並べて印刷しておくとお買い物が楽ですね。スマホにデータを入れるのは案外不便なのでおすすめしません。
では、本題の必須品紹介です。

・はんだごて
電子工作の必須技術、ハンダ付けはコレがないと始まりませんね。まずは1000円以内で買える安いものを選ぶといいと思います。ものによって電力(発熱)が違いますが、まずは30Wのものを買っておくといいでしょう。自分の知っている限りだと1000円以内で買える30Wはんだごてで有名ドコロはgootのKS-30RHAKKO RED 501ですね。個人的には後者のほうがコテ先の質がいいのでお勧めです。どちらも秋葉原で適当に店を歩いていれば見つかると思います。

・こて台
はんだごてはその熱ではんだと呼ばれる金属を溶かして部品を接着します。そのため、先っぽが熱くなるわけで置き場所が必要になります。それがこて台です。こて台は大抵一緒にスポンジがついています。はんだづけをしているとはんだごてのこて先にはんだがくっついたりしてしまうので、それを落とすためにスポンジにこすりつけます。おすすめのこて台はgootのST-75,ST-11です。どちらも1000円以内で購入できます。秋月で買うのが安いかと思います。

・はんだ吸い取り器
はんだづけで失敗して部品を外したい場合、はんだを吸い取る必要がありますが、その際にはんだ吸い取り器を使うと便利です。はんだ吸い取り線というものもありますがあれは使いづらいので断然こっちですね。500円程度で売っています。特におすすめのものなどはないので適当によさそうなやつを買うといいでしょう。

・クリッパー
これは必須でありませんが、とっっっても便利なのでおすすめします。文面で説明するのは面倒なので写真をどうぞ。こんなんです。千石の本店入ったとこすぐに並べてありますね。一番安いものなら800円程度で買えます。他にも細かい作業用のレンズ付きや手が多いモデルもあるので用途と好みとお財布の中身に合わせて買うといいでしょう。

・テスター
小学校の理科の実験で電圧計や電流計を使ったと思いますが、テスターなら電圧計に電流計、さらには抵抗計が全部1つに入っています。電気というのは眼に見えないものなので、これが回路に対する自分の眼になります。デジタルとアナログがありますが、アナログのほうがおすすめです。デジタルだと400円、アナログだと1000円ちょっとしますがそれだけのお金を払う価値があります。秋月や千石、他にも秋葉の各店で売っているので気に入ったものを買うといいでしょう。テスターの使い方は後ほど記事にまとめます。

・ブレッドボード
回路というのは基本的に基板にはんだづけして作りますが、いきなり基板にはんだづけして作ってしまってはもしも回路設計にミスがあった場合の修復が難しくなります。そこで、ブレッドボードと呼ばれるものを使います。こちらは抜き差しできる基板だと思ってもらって結構です。穴が開いていて、縦や横に穴が導通しているのでそれによりブレッドボード上に回路を組むことが出来ます。まずは700円のこちらのサイズを買っておけば大丈夫でしょう。また、これだけでは部品間の接続がやりづらいのでこちらのようなジャンパ線を買っておくといいでしょう。詳しい使い方はまた後ほど記事にまとめます。

・ニッパー
部品の足や導線などを切る際に使いますね。100円ショップで買ってもいいですが、切れ味が悪く使いづらいのでせめて500円ぐらい出すといいかと思います。秋葉の色んなとこで売ってるので適当に持ちやすそうなのを買うといいでしょう。

・ラジオペンチ
足を曲げたり部品をつかんだりといった用途に使いますね。こっちは100円ショップで買っても問題ないかと思います。

・ドライバー
部品や基板の固定などに使いますね。100円ショップのもので十分でしょう。

既におうちに基本的な工作環境があるならば下の3つだけすでにおうちにあるかと思います。自分はこれらに加えて安定化電源やオシロスコープや電動ドリルドライバーなどがお家にありますがそれらは慣れてから買えば大丈夫です。

重要なこと書き忘れていたので追記。
また、消耗品としてはんだやスズメッキ線がないと何もできないです。

・はんだ
はんだは基板に部品を固定したり、まあ他にも色々部品や基板の接合に使います。はんだは線になっていて、一番重要になってくる指標は”太さ”です。細いはんだ太いはんだとありますが、サイズの合わないはんだは使いづらいったらありゃしないです。とりあえず、最初は太さ1mm辺りのを買うのをおすすめします。また、はんだの販売形態も色々あります。こんな感じに→千石電商のはんだ一覧。ペン型の外装に丸められて入ってるもの、ボビンに巻いてあるものなどがポピュラーですね。まずはペン型の外装に入っているものをおすすめします、安いし。慣れてきたらボビンに巻いてあるのを300gとか買えばいいんじゃないですかね。100gあれば一年は持つと思います。

・スズメッキ線
スズメッキ線は部品を基板に配置した時に、部品間の配線をするために使います。これまた線なので太さが重要になってきます。色々ありますが、まずは0.5mm辺りのを10m買うといいでしょう。

さて、まあここらへんを全部一から揃えても5000円程度ですね、学生ならお年玉で十分買えるでしょう。でーすーがーこれだけあっても何もできません、そう、作るものがないじゃないですか!!!ということで、さらに作るものを買う必要がでてきます。
まずははんだづけの練習も兼ねて電子工作初心者向けのキットを買うといいでしょう。キットというのは、基板に部品をさしてはんだづけするだけで動くようになっているもので、自分ははんだづけ練習用のものだと思っています。キットは秋月が最強ですね、色々なものが揃っています。時計関連が個人的にはおすすめです。大抵の場合電源がついてないので、電源電圧にあわせた電池ボックスを一緒に買って乾電池で動作させるといいでしょう。乾電池1つあたりの電圧は1.5Vなので、必要な電源電圧にあわせた本数電池ボックスを選びましょう。リード線つきのものがなく、このようなバッテリースナップタイプのものしかなかった場合は一緒にこちらのバッテリースナップを買いましょう。

ここまで買って全部で7000円程度ですかね。今後かかっていくお金についてはあなたの作るもの次第です。
長くなってしまいましたね、今回はここらへんで閉めさせてもらいます。少しでも参考になれば幸いです。次は全ての要となるハンダ付けについて動画付きで解説したいと思っています。
一応、今後の予定を書いておきます。
第一回 必要なもの(今回)
第二回 はんだづけのやり方
第三回 LEDの点灯で学ぶブレッドボードとテスターの使い方
第四回 スイッチとトランジスタでLEDを制御
第五回 タイマーICでLEDを点滅
一応こんな感じにやる予定ですが第五回以降はどうするかまだ未定って感じですね。
では、また今度。
スポンサーサイト

SSTCつくりかけ

こんばんは、Operaです。操作ミスで二度も記事を消してしまい挨拶書くの三度目です。FC2は自動記事下書き機能つけるべきだと思うんだ。

いやあ、長かった夏休みももうすぐ終わりです。夏休み中に作りたかったものはとりあえず作れたんで工作的にはまあ悪くない夏休みだったなって思います。ですが彼女は作れませんでした!!残念!!!
今回の夏休みはものもそうですけど自宅環境が変わりましたね。ハムフェアで買った電源のおかげで快適になります。そういえば前回の記事では写真あげてなかったですね。

20130828_165433.jpg

こやつを買ったせいで腕が筋肉痛余裕でしたね。貧弱ボディにはつらい。

20130828_165502.jpg

ついでに同じく写真あげてなかったコンデンサとIGBTも。これらはDRSSTCのときまで眠ってもらうことになりますね。
また、先輩からPCを買ってついに中学生の頃から夢見ていたデスクトップ+ノートの二台体制が実現しました。

20130914_150056.jpg

尚出ているのはエラーメッセージの模様。こういういかにも作業中って雰囲気嫌いじゃないですね。昔パソコン室でcmdで遊んでいた頃を思い出します。
まあそんなこんなでお部屋にデスクトップPCやら電源やらが来て、おうちの環境がとてもよくなりました。

あと、SSTCの実物を見てお勉強もしてきました。文発ではEsc.氏のSSTCを、文化祭ではサノ氏のちびSSTC、DRSSTCを見てきました。サノ氏のは写真があります。

20130915_133651.jpg

DRSSTCの放電は凄まじかったですね、まるで発電機動かしてるみたいな音でした。見てた人があとずさるぐらいです。

20130915_130317.jpg

ちびSSTCはサイズに対して放電距離長かったですね。このサイズでこれだけ伸びるのかと驚きました。また、これを見た人の発言が面白かったですね。お子さんが「これピカ○ュウみたいに電気出るのになんで黄色じゃないの?」と素朴な疑問を投げかけたり、おじさんが「これの放電でムダ毛処理できるかな」と言って放電を触り焦げてむしろ目立っていたりとかしていました。

さて、そろそろ本題入りましょう。
SSTCを作ろうと思ってはや数ヶ月、色々あってずっと作れずにいましたがやっと回路を作るまではできました。あとはコイル巻くだけですね。回路自体はスティーブ氏のMini SSTCの回路をほぼ丸パクリです。最初からアレンジ加えまくって自爆はしたくないので。では順を追って見てみましょう。
まずは制御回路。

1378896958171.jpg

まあよくあるアンテナフィードバック+555ICインタラプタのやつですね。GDTとアンテナがターミナル接続になっています。回路図通りのドライバは手に入らないのでこっちでドライバ内の論理を組んで代用しています。インタラプタ信号は一応外部からも入力できるようにコネクタがつけてあります。最初に動作試験した時にはフィードバックに家庭用電源の50Hzノイズが乗りまくって話にならなかったですが、ハイパスフィルターをつけたら無事カットすることができました。
次はインバータ回路。

1378971921516.jpg

別にSSTCの回路というわけでもなく、一般的なハーフブリッジ回路です。ほとんどの部品がターミナル接続で、基板に載ってるのは抵抗とダイオードぐらいです。あーこれ対称になるんじゃねって思って作ったら中途半端な配置になりました。
GDTはこんなんです。

1378949343565.jpg

適当に余ってる色を使ったらドイツカラーになっちゃいました。まあきれいなのでよしとします。あと、くだらない話ですが撚り線を作るときに電動ドリルドライバーを使って巻いてみたらあまりの速さ綺麗さに驚きました。手で巻いてた自分がバカみたいです。
追記:Twitterにて黄色いコアは鉄粉コアだから数百kHzにもなるテスラのGDT信号を入力したらコアが誘導加熱で発熱してしまうのではというご指摘を頂きました。GDTはフェライトコアに巻き直そうと思います。
回路と素子とGDT組み合わせるとこんなんです。

PK7_3798.jpg

割とコンパクトに収まりますね。ただ素子の発熱がひどい場合は・・・

1378972711086.jpg

CPUファンで無理矢理冷やします。でかいです。よく冷えそうです。
あとは電源回路ですね。

PK7_3808.jpg

トランスやらブリッジダイオードやら平滑コンやらヒューズやらをATX電源の箱に突っ込んでみました。ソケットを流用してPC用電源ケーブルを使えるようにしたり、ファンを使って冷却できるようにしてあります。ただ、ファンの向きを逆にして風を出すのではなく吸うようになってます。風流調整を面倒臭がってしていないのでかなりうるさいです。

PK7_3806.jpg

出力はDC15VとDC141Vです。スイッチが見えますが、これは突入電流防止用です。平滑コンと直列に抵抗が挟まっていて、スイッチをONにすると抵抗が短絡します。ようは主電源入れてからちょっとしたらスイッチONにすりゃいいわけですね。本当は自動でやりたかったんですけどこれまた面倒なのでやめました。あと、主電源の方のスイッチをOFFにすると平滑コンが抵抗とつながり放電するようになっています。さすがに充電されたコンデンサは怖いですからね。

PK7_3813.jpg

内部は配線が色も一色でわかりづらく大変汚いです。製作者のセンスがうかがい知れます。

PK7_3814.jpg

ヒューズやパイロットランプは内部についています。ヒューズは片方が駆動用、片方が制御用です。

まあそんなこんなでSSTCは順調なので、このままなら10月上旬に完成して動作できるかと思います。11/2,3の産技祭には意地でも間に合わせたいと思います。学校様からお金も降りるし、おじさん頑張っちゃいます。
ではこのへんでまた今度。三度目はさすがに操作ミスで記事消すことはなかったですね。よかったよかった。
プロフィール

おぺら

Author:おぺら
強電から弱電まで狭く浅くやっています。
強電:コイルガン(充電&発射部)、テスラコイル
弱電:コイルガン(制御)、鉄道模型版PRC&CTC、マルチコプター

最新記事
カレンダー
08 | 2013/09 | 10
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28
29 30 - - - - -
検索フォーム
最新コメント
最新トラックバック
月別アーカイブ
カテゴリ
訪問者数
リンク
ブロとも申請フォーム

この人とブロともになる