第4回 簡単なファンコントローラーを作ってみよう：自作PCユーザーのための夏休み工作教室（3/3 ページ）

[小林哲雄，ITmedia]

さていよいよ回路のお話

　3端子レギュレーターの電圧調整はどうなっているのかというと、秋月電子通商でNJM317Fを購入するともらえる資料によれば、「Vin」の入力電圧端子、「Vout」の出力電圧端子のほか、それとは別に「ADJ」という端子の3端子で構成されている。

ちなみに新日本無線のWebサイトにはNJM317FのPDFファイルが、ナショナル セミコンダクダーのWebサイトにはLM317のPDFファイルがある。

　VoutとADJの間に抵抗R1を、ADJとGNDの間に抵抗R2をつなぐと、Voutは以下の式で表される（多少の誤差はあるが、ここでは無視する）。

Vout＝1.25×（1＋R2/R1）

　つまり、どうやっても1.25ボルトは発生するわけだ。しかし、ファンコンの用途で使う場合はあまり電圧を下げてもファンが回らない。R2の最低値はある程度必要のようだ。

　また、VoutはR2を無限大にすれば無限大になるわけではなく、Vin−Vout＝3ボルト程度必要となる。R1の標準値は120Ωということが資料には書かれていたので、回路を以下のように変えた。

Vout＝1.25×（1＋[R2+R3]/R1）

　ここで、R3は調整範囲の下限を設定するための固定抵抗だ。半固定抵抗の種類は固定抵抗よりも少ないので、この辺かなぁ？と適当に求めたのが「R2=500Ω、R3=300Ω」だ。この場合電圧の可変範囲は、

Vmin＝1.25×（1＋300/120）＝4.38
Vmax＝1.25×（1＋800/120）＝9.58

程度となり、可変抵抗の範囲すべてが使えそうだ。そもそも1.25ボルトという値は平均値なので誤差もあるので、大体この程度の値になるだろう、という目論見で選んだ。

　あと、電源ICを使う上ではパスコン（バイパスコンデンサ）も必要だろう。今回は入力側に0.1μFの積層セラミックコンデンサ、出力側に50ボルト 100μFの電解コンデンサと0.1μFの積層セラミックコンデンサを付けたが、ファンなのでここまで付ける必要はない。まあ、出力側に25μFの電解コンデンサを付ける程度でよいだろう。

　ということで、今回の回路図はこれ。

今回の回路図。斜線は「GND」なので、実際に配線するときは、GND部分を全部つなぐようにする

　回路図はたいしたことはないのだが、組むのは少々時間がかかる。本当は部品配置を考えて配線方法を吟味し、とプロセスを経るのだが、割といい加減に組んだところがこんな感じだ。配線は直線で伸ばせるように作ると作業も行いやすいしミスも減らせる。

実際に組み上げたところ

裏側の配線。長く取り回しをしなければならない配線は、途中でハンダ付けしてある。コネクタの取り回しや3端子レギュレーターの配置（ヒートシンクも含めて）を優先して考えたほうがよい、かもしれない

　半固定抵抗は千石電商で売っているものを使ったのだが、これでは電圧の調整がちょっと面倒だ。もうちょっと大型のものを購入するなり、つまみの付いているものを選ぶか、あるいは半固定抵抗ではなく可変抵抗を使うと調整が楽になる。

　ハンダ付けが終わったら、例によって目視と導通チェッカで配線を再チェックして、通電する。今回作ったのはテスターで実測したところ最低電圧が4.42ボルト、最高電圧が10.33ボルトだった。計算よりちょっと高い値となっているが、まあまあの結果だろう。ファンにもよるが、これで回転を変更することができる。

　なお、初めに書いたように、この方法は3端子レギュレーターが余計な電圧を消費するので、強力なファンを付ける場合はレギュレーターの放熱が必要だ。3端子レギュレーターの周りが空いているのはヒートシンクを取り付けるスペースを確保したためだ。

　次回はより高級なファンコンとして、市販されているファンコンでも使われているPWMタイプのもの、そして熱さに負けないファンコンとして、温度対応のファンコンを作ることを予定している。この業界で回路図を書く羽目になるとは思わなかった……。ではまた来週。