KiCadで基板を作る

オープンソースの回路CAD「KiCad」を利用した回路設計や基板製作などを紹介します。


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iw回路設計
KiCadで回路設計や基板設計をしたりしています。 https://iw-circuitdesign.net

※この記事は過去の「DCジャック変換基板の作成記事」をKiCadのバージョン5.0向けに書き直した記事です。

過去のバージョン4.0での作成記事はこちらをご覧くださいDCジャック変換基板の作成(2) 〜仕様を考える〜
また、今回の記事ではKiCadを使用していないので過去のバージョン4.0の記事と同じ内容です。

DCジャック変換基板を作成するにあたって、どんな基板にするか簡単な仕様を考えます。 

基板の概要

  • DCジャックをブレットボードで使用できるようにピン変換する基板
  • 通電していることが確認できるインジケータとして、LED回路も設ける 


入力コネクタ : DCジャック

出力コネクタ : 2極ピンヘッダ(1番ピン:+、2番ピン:ー とする)

基板外形 : 30×30mmくらい
LEDインジケータ : 電源が入力されたら点灯 



基板のイメージとしては、下図のような感じにしたいと思います。
基板概要
 
簡単ですが、回路のブロック図です。
ブロック図

上記を踏まえて、回路図を手書きで書きました。
IMG_0169

部品

実装する部品は秋葉原(秋月電子さん等)で入手できるものを使用することにします。
必要な部品は下記の4つです。
 

  • DCジャック : 2.1mm標準DCジャック
  • LED : 一般的な砲弾型LED
  • LED電流制限用の抵抗 : 炭素皮膜のリード抵抗
  • ピンヘッダ : 2.54mmピッチの2極ピンヘッダ 


次にそれぞれの回路ブロックについて考えていきます。

電源入力部

DCジャックは秋月電子通商さんで購入出来る「MJ−179PH」を使用することにします。
(http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-06568/
MJ−179PHの定格が12Vなので、入力電圧は12V以下となります。
今回は簡単にするために入力電圧は5Vに限定した基板とします。
 

  • 対応する電源プラグ : センターが「+」、内径2.1mm 
  • センター端子 : +5V
  • バネ端子 : GND
  • 固定端子 : 未使用(未接続)

 

LED回路

  • インジケータのLEDに流す電流は5〜10mAくらい
  • LEDのVF(順電圧)は2Vと想定


LED電流制限抵抗値の計算

  • LED電流制限抵抗値 = (入力電圧ーVF) / LED電流
ですので 、10mA流した場合5mA流した場合を計算すると下記のようになります。


5V入力、10mA時 : 300Ω 0.03W

5V入力、5mA時 : 600Ω 0.015W

 

上記計算値の範囲内で、最大電力0.03Wに対して、定格電力が2倍以上の余裕がある適当な抵抗を選定します。

今回は330Ω、1/4Wのリード抵抗を使用することにします。
 

電源出力部

出力コネクタは2.54mmピッチの2極ピンヘッダを使用することにします。

  • 1番ピン : +5V
  • 2番ピン : GND

 


次回からKiCadを使用していきます。
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