序文
ラズパイで作品を作っていると、
必ずぶつかる疑問があります。
「電源ボタンって、どこにつなげばいいの？」
なんとなく配線しても動くことはあります。
でも、電気の流れを理解しないままだと――
✔ なぜ動くのか分からない
✔ なぜ止まるのか分からない
✔ トラブルの原因が追えない
今回は、電力の流れをゼロから総復習する回です。
🎭 寸劇：電源ボタンはどこ？
まるちゃん
「先生！電源ボタンつけたいんですが…どこに入れればいいんですか？ラズパイの近くですか？」
先生（ogita）
「いい質問ですね。まずは電気の流れを順番に見ていきましょう。」
まるちゃん
「順番ですか？」
先生
「はい。電源ボタンは“流れの途中”に入れるものだからです。」
🔋 電力の流れを総復習
接続の順番がとても大事です。
① USB電源（TP4056）
コンセント → USB → TP4056
ここで何が起きているか。
- USBから5Vが入る
- 充電回路が働く
- 赤いランプが点灯する（充電中）
つまりここは
👉 充電する場所
です。
② 充電池（3.7V）
今回使っているのは
3.7Vのリチウム電池
ここがエネルギーのタンクです。
ただし問題があります。
ラズパイは…
👉 5Vで動く
3.7Vでは足りません。
③ 昇圧機で5Vへ変換
ここで登場するのが昇圧機。
3.7V → 5V に変換します。
なぜ必要か？
ラズパイは5V前提で設計されているからです。
電圧が足りないと：
- 起動しない
- 途中で止まる
- SDカードが壊れる
だから昇圧は必須です。
🎭 寸劇：なぜコンデンサを入れるの？
まるちゃん
「でも先生、3.7Vを5Vにするだけなら、昇圧機だけでよくないですか？」
先生
「そこが大事なポイントです。実は昇圧するとき、一瞬大きな電流が流れます。」
まるちゃん
「え、なんでですか？」
先生
「5Vを作るために、3.7V側から余分に電気を引き出す必要があるからです。」
まるちゃん
「以前、常に３秒くらいで電源がプチっと切れてしい、起動しない問題があったのをわすれていました」
先生
「そうです、そこを解決するためのコンデンサですね。」
④ 基盤＋コンデンサ（1000µFと470µF）
昇圧時には
✔ 一瞬だけ大きな電流が流れる
✔ 電圧がブレやすい（電源が落ちる）
そこで登場するのが
- 1000µF
- 470µF
この2つのコンデンサ。
役割は？
👉 電気の“貯金箱”
一瞬足りなくなったときに
電気を補ってくれます。
例えるなら、
- 昇圧機＝ポンプ
- コンデンサ＝小さな貯水タンク
これがあることで
✔ 電圧が安定する
✔ 起動が安定する
✔ フリーズしにくくなる
だから基盤を1枚追加しているわけです。
⑤ ラズパイへ供給
ここでようやく
👉 5Vがラズパイへ届く
この流れが理解できると、
「電源ボタンはどこに入れる？」
の答えが見えてきます。
🔘 電源オンオフボタンはどこにつなげばいい？
答えは…
👉 電池と昇圧機の間
ここにスライドスイッチを入れる。
なぜここ？
ここを切れば、
- 昇圧機が止まる
- 5Vが作られない
- ラズパイも止まる
つまり
👉 電気の流れそのものを止められる
🎭 寸劇：ラズパイ側に入れちゃダメ？
まるちゃん
「じゃあラズパイの近くにスイッチ入れたらダメなんですか？」
先生
「動くことはありますが、回路全体を止めるなら電池側が確実です。」
まるちゃん
「なるほど…元栓を閉める感じですね。」
先生
「その通りです。」
🔄 ここまでの電力の流れまとめ
① USB電源（5V）
② TP4056で充電
③ 電池（3.7V）
④ スイッチ
⑤ 昇圧（5Vへ）
⑥ コンデンサで安定
⑦ ラズパイへ供給
順番が命です。
🎭 最後の質問
まるちゃん
「先生、じゃあUSBからの電源って何ボルトなんですか？」
先生
「USBは基本5Vです。」
だから、
- USB充電＝5V
- ラズパイも＝5V
なんですね。
おわりに
今回は、ボタンをつける前に
✔ 電力の流れ
✔ 昇圧の理由
✔ コンデンサの役割
✔ 電源ボタンの正しい位置
を整理しました。
電気の流れが分かると、
トラブルも怖くありません。
ここまで理解できれば、もう一段レベルアップです。
次回は最終回――
「パッケージ化」です。
第11回 〜パッケージ完成編〜
第10回 電源ボタンはどこにつなぐ？ラズパイ電力の流れを総復習
第９回 電源を安定化するためのコンデンサ取り付け、実践編
第８回 電源を安定化するためのコンデンサ取り付け、準備編
番外編３ ラズパイの基盤が壊れた、分析と反省
番外編２ ラズパイから音が出なくなった
番外編１ ラズパイに無線でつながらなくなった！ 復旧まで
第７回 充電池からだと、3秒くらいで電源が落ちてしまう
第６回 充電池から音楽を鳴らす準備編、昇圧モジュールと充電モジュールをつなげるまで
第５回 nanoで自動機能のプログラムを書く
第４回 ボタンをはんだ付けしよう
第３回 ラズパイに再生ボタンを仮接続しよう
第２回 ラズパイに音楽を転送して音を鳴らしてみよう
第１回 Windowsからラズパイを操作する環境をつくろう