Raspberry Pi Power Supplyを換装する

Piファイルサーバー、moode audio用に電源を換装してみました。

今回は以前もらってきたスイッチング電源を使用してみました。

ですがよく見ると200V仕様なんですね。(・・;)

以前100Vで使用した記憶があるのでちょっとテストをしてみました。
1Ω40Wセメント抵抗2個を使って実験、設定値は5.3V
1個(5A)、2個直列(2.5A)どちらも0.1V位の電圧降下がありますがなんとか使えそうです。

と言う訳でこのまま100Vで使用していきたいと思います。

ハイパワーケーブルの作成

前回失敗したBコネクタによる電源取り込み1本化に再度チャレンジ

既存のケーブルを切ってコネクタを再加工しました。
Bコネクタは接点部のみ利用します。
Aコネクタは接点部と差込部分の金属シェルを利用
中は樹脂で固めていますがカッターやニッパーなどで外せます。
マイクロBは中華部品を使用
ケーブルは0.75mm平行ケーブルを、マイクロB側には0.5mm平行ケーブルを半田付け
Bコネクタは熱収縮チューブをかぶせるといい感じに差し込めます。
マイクロBは半田付けの後に接着剤で固めておきます。

作成したケーブルで確認

電源はBコネクタでPiに引き込みそこからマイクロBでUSB-ATAアダプタに接続します。
白いケーブルはセリアの100均ケーブル


最初にスイッチ電源〜Piを作成したケーブルで接続

起動及び安定稼働にはスイッチ電源の供給は5.5V必要


次にマイクロBケーブルを交換

起動は5.3Vから起動しますが安定稼働には5.35V必要

この辺はスイッチング電源の出力インピーダンスが関わってくるのですが200V仕様のものを無理矢理100Vで使っているので参考になりませんね。

さらなる安定化を

さて起動できることを確認できたのでめげずに対策を図っていきたいと思います。

手持ちのジャンク品にこんなコンデンサが転がっています。
75WV 22000uF
耐圧は今回の用途には超ハイスペックですが賞味期限も切れる頃なのでほかに用途が無ければゴミ箱行きになってしまうのでここで少し活を入れてあげたいと思います。


容量は22000*8パラ = 176000uF


接続はコネクタでUSBポートへ


Pi側にもコンデンサを追加しておきます。
6.3V 3300uF * 5 = 16500uF


USBポートは2列 * 4 = 8ポート
スイッチング電源からの出力とコンデンサとの接続が入ります。


準備ができたので電源を入れてみます。
5.0Vから起動、そして稼働も特に問題ありません。(moode audioも同時起動)
スマホなどを充電すると0.01Vの電圧降下があります。
取り敢えずはUSBコネクタなどの接触抵抗が存在するので5.2Vで運用することにします。

やはりこれだけのコンデンサ容量があるとHDDのスピンアップ時などに対してはコンデンサの低インピーダンスが効いてきます。
またHDD特有のアクセス音がかなり低減しています。通常ファイルの読み書きに対してはモーター音以外はほとんど聞こえません。
Pi、そしてHDDに対してはかなり優しい電源仕様なのかもしれません。

Moode Audio

今回の作業は3.5インチHDDの安定稼働のためなのですがMoode Audioに対しても変化が感じとれます。
パワーアンプ(PAM)の電源は今までどおりなのですが一言でいうと音が澄んだ(不要な音がなくなった)と言うでしょうか。もっともオーディオの世界は何でもありきなので現状悪くならなければ何とでも言えるのですが!
いずれにしてもディジタルオーディオも電源は大事ですね。今回再認識しました。
5Vオーディオも奥が深そうです。