〜電源が落ちない回路を、実際に完成させる〜
なぜ今回は「1000uF と 470uF」なの？
ふたつのコンデンサの大きさが違う理由
先生、コンデンサって
プラス側に1000uF、マイナス側に470uFって言ってましたよね。
どうして大きさが違うんですか？
とても良い質問ですね。
コンデンサの容量が違うのは、それぞれ役割が異なるためです。
超ざっくり説明
- プラス側：1000uF（大きい）
👉 電圧がストンと下がりそうな瞬間に
👉 どーん！と電気を出す主役 - マイナス側：470uF（少し小さい）
👉 電気の戻り道を安定させる
👉 ノイズや揺れを抑える補助役
水で例えるとね
プラス側：大きな貯水タンク
マイナス側：排水を安定させるタンク
両方あると、流れが一気に安定する。
全体の配線の流れを整理しよう
基板のどこにコンデンサを入れればいい？
コンデンサって
基板のどこに置けばいいんですか？
基本はここです。
昇圧モジュールからラズパイへ行く途中に置きます。
全体の流れ
充電池
↓
昇圧モジュール
↓
【コンデンサ（1000uF / 470uF）】
↓
ラズパイ
👉 ラズパイの近く
👉 電圧が不安定になりやすい場所
ここがベストポジション。
まずは基板にコンデンサを置こう
どこから配置する？
先生、基板のどこから置けばいいですか？
穴がいっぱいあって迷います…
大丈夫。
まずは プラスの流れとマイナスの流れ を作りましょう。
配置の考え方（超重要）
- プラスはプラス同士
- マイナスはマイナス同士
👉 電気の流れを
👉 まっすぐ・分かりやすく作る
コンデンサの向き（ここは絶対）
コンデンサの向きってどう見るの？
先生、コンデンサの向きってどう見分けるんでしたっけ？
足が長い方→ プラス（＋）
足が短い方 → マイナス（−）
これがルールです
今回のルール
- 昇圧モジュール ＋側
👉 1000uF の 長い足（＋） - 昇圧モジュール −側
👉 470uF の 短い足（−）
ユニバーサル基板の基本
この基板の穴、それぞれつながってるの？ (初歩的な疑問)
この基板、穴がいっぱいありますけど
穴同士はどうなってるでんすか？
つながりとかありますか？
各穴はつながってはいません。
全部バラバラなので、はんだ付け、配線でつないでいきます。
基板のポイント
- 穴同士は 独立
- つなぎたいところだけ
👉 自分ではんだ・線でつなぐ
基板に表と裏はある？
基板って表と裏って決まってますか？
決まってないので、自分で決めてOKです。
- 部品を置く側 → 表
- はんだ付けする側 → 裏
基板にあるアルファベットの意味
基板の上にあるAとかBって何の意味ですか？
これは場所が分かりやすくなる目印ですね。
電気的な意味はありません。
👉 地図のマス目みたいなもの
いよいよラズパイにつなぐ
ついに電源を入れる時がきた
先生、全部つなぎ終わりました…
いきますよ？
よし、いきましょう。
（充電池を接続）
音が聞こえた！
- ラズパイの グリーンLEDが点灯
- ぷぷっと 点滅
- 起動処理中で
👉 電力が一気に使われているのが分かる
まるちゃん
「おお…動いてる…」
（少し待つ）
- 起動完了
- 音が鳴り始める
成功！
鳴った！！
成功です！
やったー！！
つなぐまで結果がわからないので
これでいいのか？と思いながら
作業してたので嬉しい！
でも、ここで次の課題
このままで大丈夫？
先生…
この細い銅線、何回も使うと切れそうじゃないですか？
たしかにそうですね。
最後に 配線をグルーガンを使って固定していきましょう。
グルーガンで配線の弱い部分を固定する
グルーガンについてはこちらから。
なぜグルーガンで固定する？
- 振動で断線しないから
- ハンダ部分に力がかからないから
- 故障が減り長く使えるから
グルーガン固定でのコツ
- ハンダ部分のすぐ横
- 線そのものを
👉 ふわっと包む感じ - コネクタやスイッチ部分は
👉 動く余地を少し残す
グルーガン固定は、
“がっちり固める”より
“動かないように支える”イメージです。
まとめ
- コンデンサで
👉 一瞬の電力不足を補えた - 起動・Wi-Fi時も安定
- 音が鳴って 完全成功
- 最後は固定して
👉 実用レベルへ
先生、
これ…ちゃんとした機械になりましたね。
問題なく起動しましたね。うまくいっています。
次回は電源スイッチを設置していきます。
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