PDトリガーと呼ばれる機器をご存じでしょうか？

商品名としては「PDトリガー」「PDデコイ」などのほか、指定の電圧だけに特化した「PDトリガーケーブル」などが存在します。

このうち、このページで取り扱うのは、PDトリガーと呼ばれる小さな基板です。対応するPD充電器を使えば、DC5・9・12・15・20Vを引き出せる優れものです。

ここで取り上げるPDトリガーは指先ほどのサイズで軽いものです。MRA193Aという型番があるようですが販売元で異なるようです。裏面にはUSB接続したときに点灯するLEDが配置されています。

横から見ると端子台部分が高くなっている

PDトリガー、対応充電器、Type-CのPDケーブル

この小さな基板をPD充電器、PD対応ケーブルと組み合わせることで5種類の電圧を指定し使うことができます。

※本ページの内容は一般的な情報提供です。電源まわりの作業は機器の仕様確認と安全対策を前提に、無理のない範囲で自己責任により行ってください。

PDトリガーの役割とは「こんなとき便利」

屋内でカー用品をテストするなど特定の直流電圧を用意したい場面は意外と多いものです。

たとえば、動作確認、点灯チェック、設定メニューの確認など、車まで行かずに家の中に居ながら12Vを使った作業を済ませたいことがあります。

ところが、その入口でつまずくのが「DC12Vをどう用意するか」です。

車両から電源を引っ張るのは手間ですし、鉛バッテリーを室内に持ち込むのは心理的にも扱い的にもハードルがあります。そんなときに便利なのがUSBタイプCのPD充電器を電源母体として使えるPDトリガーです。

家の中でDC12Vが使える

PDトリガーの魅力は、対応するPD充電器と組み合わせることで、家庭のコンセント環境のままDC12Vを用意しやすい点にあります。

カー用品の多くはDC12Vを前提としているため、PDトリガーがあれば屋内テストの段取りが大幅に捗ることになるでしょう。

ただし、テスターで無負荷の12Vが出ていても、実際にカー用品をつないだ瞬間に電圧が落ちる、保護が働いて止まる、あるいはケーブルやコネクタが発熱する、といったことが起こり得ます。

出力できる電力は使うPD充電器やケーブルに依存するので、目的の電圧が「出る」と「安定して使える」は別だということを理解しておかなければなりません。

この埋め込み動画では、PDトリガーに12V-23Wの電球を繋いで点灯させてみました。コンセント側のスイッチ音と充電器のLED、PDトリガーの裏にあるLEDの点灯タイミングなどが分かります。

※動画は撮影条件の都合で明るさが大きく変動します（急に暗くなる場面あり）。気になる場合は再生画面の明るさを下げてご覧ください。

意外に役立つのは9V？

カー用品の12V以外にも、PD充電器とPDトリガーの組み合わせで、様々な電圧を使うことができます。

例えば、PD充電器側が5V/9V/12V/15V/20Vの出力に対応していれば、ここでご紹介するPDトリガーを使うことで5種類の電圧をすべて扱うことが可能になります。

PDトリガーを使って9V機器を動作させている様子

なかでも9Vは、最近どこのショップでも扱い数が少なく値段も高くなっている四角い乾電池（9V電池）の代わりに、電池側の端子形状に合わせて接続を工夫できれば、動作チェック用の代替電源として使える場合があります。

9Vの電圧は欲しいけど、買いに行くのが面倒。または、動作チェックだけなので9V電池を買うまででもないといったときに9Vを選んで取り出せるPDトリガーは便利です。

電圧指定に必要なPD対応充電器

PDトリガーは魔法の変換器ではなく、あくまでPD充電器が持つ出力メニュー（プロファイル）から、指定電圧を要求して固定する仕組みです。

したがって、最初に確認すべきは「そのPD充電器が、目的の電圧（特に12V）を本当に持っているか」です。

充電器のパッケージや取説などを見ると、5V/9V/12V/15V/20Vのうち、どれが出せるかが記載されています。

ここに12Vが書かれていない場合、PDトリガー側で12Vを選んでも、期待どおりにならないことがあります。商品名は似ていても仕様は製品ごとに違います。

次に重要なのが電流の余裕です。接続する機器によっては起動時に電流が跳ねるものがあり、ギリギリの充電器だと保護機能が動作し安定して使えません。とくに百均のPD充電器などは20Wなど価格相応に容量が制限されていることがあります。

電源用に安定させたいなら、「動くかどうか」は大事ですが「余裕があるかどうか」も必ず確認しておきましょう。

なお、PD規格にはPPSなどの拡張要素もありますが、ここで扱っている機器では非対応なため簡単に設定が可能な特定の電圧設定についてだけ取り上げて解説しています。

ディップスイッチによる電圧の設定

3つのスイッチで電圧を指定

ここでご紹介するPDトリガー基板は、ディップスイッチで電圧を選ぶ方式です。

設定パターンは各製品ごとに異なりますが、この赤の3連スイッチを使った製品の場合は次の組み合わせで電圧の指定が可能になります。

この電圧設定の方法については、ページ下のリンクにある動画解説が参考になります。

テスターで電圧を測定し20Vが確認できた

なお、基板にUSBタイプCから電源を供給したままでの切り替えはトラブルの原因になるので、電圧の設定は基板からタイプCケーブルを抜いた状態で行うのが確実です。

設定後は、いきなり機器をつながず、まずテスターで無負荷の電圧を確認します。次に、実際に使う条件に近い負荷をつないで、電圧が落ちないか、充電器の保護が働いていないか、発熱が強くないかを確認します。

PDトリガーを使う際の注意点

PDトリガー基板の扱いには、組み合わせるケーブルの太さ、コネクタの接触、変換アダプタ選定、といった注意点があります。

これらを適当にすませてしまうと電圧降下や発熱、瞬断の原因になります。

なかでも発熱はトラブル発見のために重要なサインですので短時間でも触って明確に熱いと感じるなら危険です。すぐに電源から切り離しましょう。

左がPD対応で少し太め、右は非対応

ケーブルやコネクタは扱う電流に対して余裕をもった選択をするよう心掛けるのが大切です。

充電器の過電流保護が働いた状態、保護機能は充電器に依存する

もう一つは「保護が働く＝壊れた」ではない点です。電圧が落ちる、止まる、再接続で復帰する、といった挙動は、充電器側の保護機能が働いたことが原因とも考えられます。

20V設定でテストし3A（約60W）流した状態

PDトリガーを使って使用できる電力の上限はPD充電器の仕様に依存します。

動作させたい目的の機器が要求する電力がPD充電器の定格電力を超える場合には、そもそもPDトリガーを使った電力の確保という手段が適さないものと判断されるので、電圧の他にも使用機器が要求する電力についても予め調べておくことが重要になります。

PDトリガーなら屋内環境で直流電圧の選択肢が増える

PDトリガーは、屋内でカー用品など特定の電圧を確保したい人にとって非常に便利な道具です。

ただし「PDトリガーを買えばすべて解決」ということではなく、対応するPD充電器が目的電圧を持っていること、必要電流に余裕があること、そして通電経路が破綻していないこと、この3点を確実に押さえておかなければなりません。

• 充電器の表記で、狙う電圧と出せる電流を先に調べておく
• ディップスイッチは説明書どおりに合わせる
• いきなり機器はつながず、無負荷で電圧が狙いどおりかチェックする
• 実負荷で異常な電圧降下や使用機器とケーブルなどに発熱がないか確認する

順番としては、(1)充電器の表記で目的電圧と電流を確認し、(2)ディップスイッチで電圧を設定、(3)無負荷で電圧確認、(4)実負荷で挙動と発熱を確認という流れになります。

PD充電器は、接続するデバイスからの要求により指定した電圧を供給する役目を果たすものです。

PDトリガーにDCプラグを繋いだところ

一方、PDトリガーは、それら対応デバイスが持っている電圧種別の要求機能を代行する基板であり、この機能を生かして任意の機器に指定の電圧を供給する役目を持つものです。

なお製品の性質上、取り扱いは自己責任になりますが、扱う機器それぞれの性質や注意点を抑えることで便利に使えるツールになることでしょう。

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市販のデサルフェーターは評価が分かれやすく、実際の動作や内部構成が分かりにくいという印象があります。

そのため、このページではNE555をベースにした自作デサルフェーターの100μHインダクタ版として、回路図から実測波形、基板の構造までを簡潔にまとめました。

回路図（TB-Pulse System Ver 2.01）

画像はNE555を使用した最新バージョンの自作デサルフェーター回路図です。

この回路は実装パターンではなく、スイッチング、保護、インダクタ励磁という4つの構成要素を分かりやすい形にまとめたものです。

実際に作成したプロトタイプは、可変抵抗器やトランジスタ、サーミスタなど効率化や保安のためのパーツを含んでいます。

使用した回路方式の考え方

回路方式はNE555のアスティブル動作を基礎とし、短いON時間と長いOFF時間を確保することで高電圧スパイクを生成する設計としています。

ON区間ではインダクタに電流を蓄え、OFFへの切り替わりと同時にスパイクが発生。

100μHインダクタは過度な電流上昇を抑えつつ、適度なスパイクを得られたため本構成で採用しました。

また、ゲート抵抗値やTVSダイオードなどの保護部品は、実機テストの結果に基づいて選定しています。

パーツ構成（ Ver2.01）

※TH（サーミスタ）はページ作成時点では廃止を予定しています。

※テスト抵抗はAかBどちらか一つを使ってテスト。

NE555周辺の抵抗・コンデンサはデューティー比を調整しやすい値を採用し、MOSFET「IRF540N」はスイッチング速度と耐電流性のバランスを優先しました。

高速ダイオードSR5100はスパイクの立ち上がりを阻害しないために必須であり、100μHインダクタは回路の安定性を優先して選定したものです。

MOSFETドレイン波形の実測

生成されたパルスの測定には10:1プローブ（ここでの資料作成には１：１に戻して測定）を使用し、グラウンドは基板のGNDポイントに接続しています。

今回の100μH仕様では、OFF開始直後にスパイクが立ち上がり、負荷条件（テスト抵抗の有無）によって波形のピークや形状が変化していく様子を確認できました。

実際に組み立てた側の印象としては「しょぼい波形」でがっかりな感じですが、回路としてなんとか成立していることを実証できています。

組み立て後のデサルフェーター基板

ユニバーサル基板で組み上げた実機は、部品密度が高く見える構成ですが、大電流経路とNE555の制御部分を明確に分けてレイアウトすることで、作業性と安定性の両方を確保させたつもりです。

MOSFETは放熱性を重視して外側に寄せ赤外線での温度測定を効率化できるよう黒く着色しています。インダクタ周辺の配線は最短距離となるよう調整しました。

また、TVSダイオードやパワーコンデンサ類はバッテリー側へ寄せることでサージ吸収効果を高めています。

実際の組み立てにはパーツ形状等に沿った変更が必要になります

12Vバッテリーへの接続と検証

サルフェーション除去の対象とする12Vバッテリー「M-42R」への接続には、基板からバッテリーまでは太く短いケーブルを使用し、ラインの途中に５Aの平形ヒューズを設置しています。

運転時には電圧変動やMOSFETの発熱を逐次確認し、安全性を確保しながら動作させています。

100μHインダクタを採用した本デサルフェーターは、製作段階でのテスト結果から扱いやすく安定したパルス生成が可能と判断したものですが、意に反してマイルドすぎな印象が否めません。

実際の効果については、時間をかけて繰り返し動作検証を重ね見定めることになるでしょう。

今後は次期バージョンでのインダクタの変更やデューティー比調整など、さらなる最適化の余地もあると考えています。

本ページで紹介しているデサルフェーターは、NE555をベースとした自作回路であり、特性や動作結果は使用する部品の個体差や配線環境によって変化します。

掲載している回路図および写真は実験段階のものであり、完全な動作や性能を保証するものではありません。

鉛バッテリーは大電流が流れる機器であるため、組み立てや運用の際はショート防止・極性確認・ヒューズの設置など、安全対策を十分に行った上で自己責任にてお取り扱いください。

また、高電圧パルスが発生する特性上、測定時には対応したオシロスコープやプローブを使用し、誤った取り扱いによる機器破損にも十分ご注意ください。

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オシロスコープを使う中で「画面に映った波形をそのまま保存できたら便利なのに」と思う場面は多いはずです。ANENG AOS02には、その要望に応える画面キャプチャー機能が搭載されています。

本体の操作だけで波形を画像化でき、USB経由でパソコンに取り込み、資料や解説に活用することが可能です。

ここでは、AOS02での保存手順からPCでの読み出し方法、画像の特性や活用時の注意点までを詳しく解説。初めて利用する方でも迷わず試せるよう、具体的な操作例も交えて紹介していきます。

AOS02の画面キャプチャー機能とは

ANENG AOS02には、表示中の波形画面をそのまま画像として保存できるキャプチャー機能が備わっています。

取り込んだ波形画像の掲載例

測定の瞬間を記録しておくことで、後から数値や波形の形状を落ち着いて確認したり、HTMLコンテンツや動画解説に引用したりできます。

電子機器から出力された波形など、実機で得た画面を説明素材として使える点が最大の利点です。

保存操作の手順（HOLD/SAVEボタンの使い方）

画面をストップさせた場合の例
左上にSTOPと表示される

まず、AOS02の画面に対象の波形を安定表示させます（HOLD/SAVEボタン短押しでストップも可、特に問題がなければ動いた状態でキャプチャーできる）。

波形が見やすい状態になったら、前面の「HOLD/SAVE」ボタンを長押しします。短押しではホールドのみになるため、必ず長押します。

データの保存中

保存中は、画面に一瞬、進行状況を示すインジケータが表示、その後内部ストレージにBMP画像が書き込まれ、後段のPC読み出し手順で取り出せるようになります。

PCへの読み込み方法

AOS02の本体内部に取り込まれたBMP画像は、USBマスストレージとしてPCに接続することで取り出せます。まず本体をUSB接続待機状態にし、その後PC側で認識されたストレージから画像フォルダにアクセスする手順になります。

特別なドライバは不要で、製品に付属のUSBケーブル（タイプC）を用意し以下の手順に従って接続します。

USB接続の流れ

保存した画像をPCに取り込むには、AOS02のメニューからUSBマスストレージとして認識させます。

まずMENUボタンを押し画面下のメニュー表示を切り替えます。

表示されたメニューを右に2回送り、「STORAGE」メニューを表示させます。

続いてF3ボタンを押すことでPC接続モードに移行できます。

移行が完了すると画面に「DIGITAL OSCILLOSCOPE」と表示されUSB接続待機状態になります。

本体右にあるUSB-Cポートにケーブルを差し込みPCへ接続します。

PCと本体が接続されると、PC側に「DISK」という名称のドライブが現れます。

「DISK」ドライブと「pic」フォルダの確認

認識された「DISK」ドライブの中には「pic」というフォルダが確認できます。

そのpicフォルダの中に保存したBMP画像ファイルが格納されてるので、アクセス後は必要に応じてパソコン内の別フォルダへコピーしてバックアップしておくと管理が楽です。

PCへのデータ取り込みが済んで、USB接続を解除したら最後にF2ボタンを押してAOS02の接続モードを解除します。

保存画像のファイル形式とサイズ

AOS02が出力する画像はBMP形式で解像度は320×240ピクセルと画面上に表示できるサイズは小さめ。

BMPは非圧縮のためファイルサイズはやや大きめですが、編集ソフトでPNGやJPGに変換すれば扱いやすくなります。

1280×720に入れるとサイズ感が分かる

また、保存した320×240の画像を1280×720などの枠にそのまま貼ると、相対的に小さく表示されて見えにくくなります。

そのため、画質の劣化はあるかもしれませんが拡大して使うのが現実的かもしれません。

画像を拡大表示したときの見え方

今回は試しにWindows11のフォトアプリでサイズを拡大しBMPからPNG形式の画像に変換してみました。

Windowsのフォトで画像を表示させてからメニューをプルダウンし、「画像サイズの変更」をクリックします。

次の表示されたダイヤログボックスで拡大さする画像サイズと形式を指定したあと保存をクリックすればサイズが拡大され画像形式も変更されます。

この画像は、実際にWin11のフォトでサイズを960×720に拡大してPNG化したもので、拡大による画質の劣化は否めませんがWebページ用として波形を表示するには充分（用途による）かと思います。

活用方法と注意点（まとめ）

AOS02のキャプチャー機能は、測定ログの保存、作業記録、Webコンテンツや動画の素材化にとても有効です。BMP（320×240）という仕様上、高精細な印刷物や大画面での運用には向きませんが、波形の形状、周波数感、トリガー状態の共有には十分な実用性があります。

実運用では、保存後にPNGやJPGへ変換し、必要に応じてトリミングや軽微な注記を加えることで可読性を確保できるでしょう。拡大による荒れを避けるためサイズの変更は必要最小限に抑えた方が視認性は保てます。

また、PCへの読み出し後は必ず元画像を分けてバックアップしておくなども工夫すれば、AOS02の画面キャプチャー機能は、趣味レベルでもデータの検証からWeb公開までオシロスコープのデータ運用範囲を広げてくれるでしょう。

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趣味用で選んだ初めてのオシロスコープはハンドヘルドタイプ！ANENG AOS02 小型タイプのオシロスコープAOS02で家庭用AC100Vの50（60）Hz波形を測る

バッテリー駆動の小型ハンドヘルドオシロスコープ「AOS02」を使って、AC100Vの50（60）Hz波形を実測した流れを取り上げてみました。

なお動画サイトでも同じ説明をしていますが、ここでは安全上の注意点と測定手順を整理し、100V（実効値）に対して約141Vとなるピーク値の解釈までを含めてまとめています。

AC100V測定における安全上の注意

ここで取り上げている作業は電気的な知識や経験がない方は決して行わないでください。感電や火災、機器の破損といった重大な事故につながる危険があります。

据置型オシロスコープのプローブGNDは接地（アース）線に接続しています。したがって非接地側（ライブ）にGNDクリップを当てると、オシロ内部を経由して接地線へ電流が流れる（地絡）となり、遮断器動作や機器破損を起こす恐れがあります。

こうした機器の内部構造の仕組みから、特に据置型のオシロスコープではL/Nの確認が重要になります。

AOS02のような小型ハンドヘルドタイプはバッテリー駆動でフローティングのため、測定電流がアース線に流れる危険は少ないですが、L/Nを確認して正しく接続する習慣を持つことは安全確保のために不可欠です。

電源測定では常に「どちらが非接地側で、どちらが中性線か」を確認することから始めましょう。

10:1プローブの設定と確認

次にプローブの設定です。AOS02に付属するプローブには「1X/10X」の切り替えスイッチがあり、AC100Vを測定する場合は必ず10Xに設定します。これは、プローブ内部の抵抗分圧によって入力される電圧を10分の1にしてから本体に入れる仕組みであり高い電圧の測定には不可欠です。

参考までに、このプローブの抵抗値を測定したところ、1X設定では約102Ω、10X設定では約8.8MΩと表示されました。

理論値とやや異なる部分もありましたが、テスターの精度や本体との組み合わせで許容範囲と考えられます。このように数値を実際に測ってみると、仕組みの理解が深まり、なぜ10Xを使う必要があるのかが分かります。

コンセントの極性チェックと接続準備

先の注意点の項目で書いた通り測定対象である家庭用コンセントの確認も欠かせません。ここではペン型検電器を用いて、どちらが非接地側（Live）、どちらが中性線（Neutral）かを確認します。

検電器を差し込んで、赤いランプが点灯したほうが非接地側、差し込んでも点灯しないほうが中性線側です。

家庭向けの一般的なコンセントでは、短い口が非接地側、長い口が中性線に対応しますが必ず測定対象のコンセントで確認します。

AOS02の操作手順とプローブ接続

プローブの設定と対象物の極性チェックが済んだら、いよいよ本体での操作です。ここからは、本体の設定、測定結果の出力、理想的な波形出力などについて解説を進めます

電圧種別とプローブ倍率の指定

準備が整ったら、AOS02の電源ボタン（赤）を押して起動します。

続いてF4ボタンを押して本体の測定種別を「AC」に変更。

さらに、「MENU」ボタンを押すと、画面右下の項目が「PROBE」に変更されるので、F4を押してプローブ倍率をX1からX10にします（初期状態でX10になっていればそのまま）。これにより、プローブ側の切り替えスイッチと本体の設定が一致します。

接続と波形表示の確認

プローブの先端は非接地側

設定が済んだら、プローブの黒クリップを中性線側に、先端を非接地側に接続します。その後、コンセントのスイッチを入れるとオシロスコープの画面に波形が現れます。

時間軸を狭くしたままの波形

ここで表示された波形は横に伸び切ってしまっています。これは、私が時間軸を狭く設定しすぎて1周期が画面に収まらなかったためで、つまり水平方向に波形が引き延ばされてしまった状態。

F1ボタンを押して電圧軸、時間軸を調整可能にする

波形を見やすく表示させるために、F1ボタンを押して「VOLT/TIME」の設定モードを有効にします。これで左右ボタンで時間軸、上下ボタンで電圧軸の表示範囲が調整可能になります。

時間軸を500μsから10msに変更後の波形

ここで右ボタンを数回押して時間軸を補正し、500µs/divから10ms/divに変更すると、50Hz（60Hz）の波形が周期ごとに適正に表示されるよう改善できます。

変更した数値と表示画面の変化

縦方向も同様で、当初は垂直感度を広く取りすぎて波形が小さく潰れていました。そこで、下方向のボタンを1度押して縦軸を100V/divから50V/divに切り替え、振幅を拡大表示するように調整します。言い換えれば、縦の倍率を上げることで波形の丸みや歪みを視認しやすくしています。

見やすくするための推奨設定値

電圧軸、時間軸ともに調整後の画面

補足として、AOS02で家庭用AC100Vを測定する際に推奨される設定は、時間軸を10ms/div前後にして1周期（20ms）が2マス程度に収まるようにし縦軸は50V/divとすることです。これにより周期の安定性や波形の歪み、ピーク電圧の確認が容易になり初心者でも実用的な観測が可能となります。

※「100V/div」とは縦軸1目盛りが100Vを表し、数値を小さくすると拡大表示になります。

※ここで用いた500µs/divや100V/divといった単位表示は機種によって異なります。AOS02では「500μsや100V」と表示されますが、他機種では「0.5ms/div」など別の表記を採用している場合があります。ハイスペックモデルと簡易モデルではレンジ設定や表示の仕方が異なるため、扱い方にも違いが出る点も押さえておきたいポイントです。

測定結果（142V）の数値的な解釈

参考画像では、画面右下に「142V」（動画では144Vの場面も）と表示されています。これはコンセントの公称100Vとは数値が異なりますが、オシロスコープの表示が瞬時値ベースであることを踏まえると、実効値（RMS）との違いとして説明できます。

100V（RMS）の正弦波は、ピーク値で約141V、ピーク・ツー・ピークでは約282Vとなります。したがって142Vという数値は想定範囲内であり、内線規程が定める±5％の範囲（95〜105V）に収まっているため許容される値です。

デジタルマルチメータで「100V」と表示されるのはRMS値であるのに対し、オシロは瞬時値やVp-pで示されます。この理屈が分かっていれば、テスター（マルチメータ）とオシロで数値が合わないのは異常ではないことを理解できるでしょう。

以上の流れから、AOS02を使ったAC100Vの測定は（電気的知識があれば）オシロ初心者にとっても実践可能ですが、常にリスクを理解し安全を最優先にする姿勢が欠かせません。

正しいプローブ設定とL/N確認を習慣化することで、趣味の範囲でも安心して電源波形を観測でき、オシロスコープを扱う基礎力を着実に身につけることができます。

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格安ながら多機能で人気の昇降圧DC-DCコンバータ「HW-140」の操作方法や昇圧利用の実例として、パソコン用CPUクーラーを負荷に使って検証をしてみます。

テストに使用する機材

今回の負荷には12V仕様のデスクトップPC用CPUクーラーを使用。

電源用に使うACアダプター

電源は5V2AのACアダプターを用意しましたが、仕様上5.5V以上が必要なため実運用の際には電圧に注意が必要です。

このACアダプターとの接続に使うコードは5.5mm（内径2.1mm）のDCプラグに対応する専用コードを自作しました。

CPUクーラー側は専用コードの赤・黒線の端子を潰す形に加工し、黄色線はカットして先端を絶縁処理。温度センサー用コネクタはジャンパーを差し込んで短絡させてモーターが連続動作するようにしています。

CPUクーラー駆動テスト

まず、HW-140のIN側に電源を接続し負荷を未接続の状態でCV可変抵抗で出力電圧を12Vに設定します。

次にCC可変抵抗を左回りに回して電流値を絞っておきます。モーター負荷の場合は過電流保護のため事前設定が推奨されます。

電流値を制限した状態で負荷を接続

今回は定格電流が不明なため、CCを反時計回りに数回回してから負荷を接続。動作中、赤LEDが点灯していればCC機能が動作中で電流が制限されている状態です。

CCを右に回転させると赤のLEDが消える

CCの可変抵抗器をゆっくり右に回していくとファンの回転数が上昇し音が変わるのが分かりました。ここで赤のLEDが消え緑LEDのみが点灯の状態になれば、ほぼ最大出力に近い状態かと思います。

今回はあえてこの状態から制限を効かせ、表示電流値の約80%（0.15A付近）で運転してみました。

再び電流を制限して約0.15Aでファンを運転

このように再び緑と赤のLEDが同時点灯していれば定電流モードが有効に働いている証拠です。今回のテストでは電流調整に伴い電圧もわずかに変動しましたが、この幅は負荷の種類によって異なるものなのか今後機会があれば検証してみたいと思います。

趣味・DIYに最適な小型昇降圧モジュールHW-140

HW-140は、電圧調整と電流制限機能を備え、LCD表示で入出力電圧や負荷電流をリアルタイムに確認できる使いやすい昇降圧用モジュールです。

LCDを搭載していることでテスターなどの測定器を別途用意せずとも設定効果を即座に確認できる点は、入門者から上級者まで幅広く魅力を感じられるポイントではないでしょうか。

また、本体サイズが小型で設置スペースを取らないため、ポータブル電源やバッテリー充電器、自作の電子工作など幅広いシーンで活躍します。

設定や接続方法もシンプルなので、初めてDC-DCコンバータを使う方でも扱いやすく慣れてくると実験や改造のベースとしても重宝するでしょう。

価格も比較的手頃で入手しやすいため、電圧や電流の調整を伴うDIYプロジェクトの入門機としても最適かと思います。

耐久性や応用範囲を把握しながら、自分だけの活用法を見つけていく過程もこのDC-DCコンバータを使う楽しみのひとつと言えるでしょう。

DC-DCコンバータ関連

DC-DCコンバータ【HW-140 】完全ガイド｜基本仕様と特徴 HW-140で10W LEDを定電流で点灯！ダミー負荷使用で電流設定から実負荷テストまで

DC-DCコンバータHW-140を使い、10WクラスのLEDモジュールを定格で安定して点灯させるまでの手順を解説します。

ポイントは「まずダミー負荷でCC（定電流）を追い込み、次にLEDへ繋ぎ替える」こと。内部ドライバの有無が不明なLEDでも過電流リスクを避けて安全に点灯を検証できます。

使用するLEDと必要な設定値の確認

使用するLEDモジュールは「30MM 2B5C 10LED」表記で、5直列×2並列＝10チップ構成が想定されます。

2B5C 10LED

1チップ約3Vとして直列5個で約15V、10Wクラスなら定格電流の目安は約0.67Aです。よって、目標は「15V・0.67A付近」での安定点灯になります。（販売サイトの商品解説でも0.67A）

使うLEDによっては、内部に抵抗や簡易ドライバが入っている可能性もありますが、個体差や温度で電流は変動することもあるためCC設定を先に決めておくことにします。

ダミー負荷を使ってHW-140を設定

LEDモジュールのダミー負荷として用いる抵抗

LEDは電圧に対して電流が急増する非線形素子です。CCを決めずにCV（定電圧）だけで直結すると、接続直後の突入や温度上昇で過電流になり、LEDや配線を損ねるリスクがあると考えられます。

そこで最初にダミー負荷（今回は10Ω・50Wアルミ抵抗）を接続し、HW-140のCCを実測しながら「狙った電流値」に合わせます。これにより、LEDへ切り替えた後も過電流を確実に抑制できるはずです。

出力電圧の設定

最初に負荷を未接続の状態で、HW-140の出力電圧を15Vに目安設定します（LEDの定格電圧域）。

ダミー負荷でのCC調整

ダミー負荷を接続して電流値を調整

ダミー負荷を接続し、出力電流を見ながらCC用可変抵抗を左回し（電流を絞る方向）で追い込みます。

10Ω負荷では、電流を0.88〜0.93A付近に合わせるとHW-140はCCモードで安定し、表示の赤LEDで制限動作が確認できます。

CCモードで動作中で赤のLEDが点灯している

この時、負荷側の端子電圧は約9V付近まで下がるのが自然です（CCで電流を優先しているため）。

LED（実負荷）へ切り替え

CVモードに移行しLEDが点灯

ダミー負荷を外し、LEDモジュールへ切り替えると負荷特性が抵抗→LEDに変わるためHW-140はCCからCVへ自動的に移行し、今回のテストでは最終的に15〜15.5V・約0.67A前後に落ち着きました。

これはLEDの非線形特性と、モジュール内部の制限要素（抵抗や簡易回路）が影響していると考えられます。微妙な誤差はCV側の可変抵抗で微調整が可能です。

ダミー負荷に22Ωではなく10Ωを選ぶ理由

22Ω・20Wのような「定格に近い抵抗」は一見便利ですが、CC（赤LEDが点灯）に入りづらく調整の余裕が狭くなります。

ここで使用した10Ω・50Wであれば、調整がやりやすくLED切り替え後の着地も安定します。

加えて、10Ωなら将来的な別負荷テストにも流用しやすいのが利点です。

※負荷の種類によってはCVで電圧を高めに振ってからCCで狙い値に絞るなどの操作が可能。

ダミー抵抗使用時の注意点

ダミー負荷として使用する抵抗は短時間で高温になります。使用直後は触らない、耐熱台に置く、放熱を確保する、といった基本安全策を徹底しましょう。

LEDについても、点灯時には温度が高温になるので耐熱台の使用や放熱手段の確保が必要です。

また、併せて実施した過電流テストでは約0.9Aで配線の低温ハンダが熱で外れた事例がありました。

これはLED本体よりも接合部のほうが先に限界へ達した例で、定格を守ること、ハンダや配線の耐熱・太さを適切に選ぶことの重要性を示しています。

なお、使用するダミー抵抗は想定する実負荷に応じて抵抗値や容量を選定することになります。設定する電流値についても実負荷によって算出される値は異なるので、実負荷や使用する抵抗に適正な電流値を設定することになります。

HW-140を使ってLEDを点灯させる方法のまとめ

DC-DCコンバータ「HW-140」を使って10W LEDを安全に点灯させるには、まずダミー負荷でCC（定電流）設定を行い、その後LEDへ切り替える手順を使えば定格に近い電流値を流すことが可能です。

今回の実験では10Ω・50Wのアルミ抵抗を使うことで調整幅に余裕を持たせ、LED切替後も安定動作を実現しています。

また、LEDや抵抗は高温になるため放熱対策が必須であり配線やハンダの耐熱性にも注意が必要という課題も分かりました。

ここで試した方法は内部ドライバの有無が不明なLEDでも、過電流リスクを避け確実に定格動作へ導けるヒントとして使えるのではと思います。

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軽自動車でアイドリングストップしなくなったことをきっかけに取り外したバッテリー。外見だけでは劣化や消耗具合がわからないのが実情です。

前回の記事では、3年使ってから使用しなくなったバッテリーM-42Rへ電源取り出し用のカプラーを取り付けました。今回取り上げるのは、この車から取り外してから約6ヶ月経過しまだ一度も充電していない状態での性能チェックです。

チェック項目は、電圧、バッテリーテスターによる評価、そしてバッテリー液の量など。果たしてこのバッテリーはどんな状態なのでしょうか。

電圧を測定してみる

まずはテスターを使って電圧を測ってみます。

カプラーの端子間は狭いため、直接テスターを当てるのではなくターミナル部分で測定しました。テスターの電圧表示は12.4V。半年充電していない割には、まだそこそこの電圧です。

このバッテリーはセルモーター自体は問題なく回せていたもので、アイドリングストップが機能しないだけでまだ使えそうな印象です。

バッテリーテスターで詳しくチェック

バッテリーの健康状態（SOH）を詳しく知るためには電圧測定だけでは足りません。そこで市販のバッテリーテスターを使いGSユアサM-42Rの状態を詳細に分析してみることに。

CCA値の設定や測定手順、表示される各項目の意味、そして実際に出た測定結果を見てみることにしましょう。

市販バッテリーテスターの概要

今回使用したテスターはAmazonなどでよく見かける市販製品。測定時に「CCA値」の設定が必要で、これが少し悩ましいポイントでした。

CCA（コールドクランキングアンペア）とは、バッテリーが低温環境下でエンジンを始動させる性能を示す値で、バッテリーごとに固有の値があります。今回測定するGSユアサ M-42Rバッテリーはメーカーが公式にCCA値を公表していないモデルです。

そのため、取扱説明書や本体裏の表を参考にするか、実測値をもとに推定する必要があります。今回は他に信頼できそうな情報を基に、410AというCCA値を推定して設定しました。また、Web上の情報や実測値から得た425Aも参考値として使っています。

バッテリーテスターに入力するCCA値のこと【アイドリングストップ車用M-42Rの場合】

バッテリーテスターの操作手順

バッテリーテスターの操作ボタン

バッテリーテスターの基本操作は本体の5つのボタンで行います。

• 上下のボタン：表示項目の切り替えや数値の増減
• 左のESCボタン：キャンセル
• 真ん中のENTERボタン：確定
• 右のRESETボタン：設定初期化

赤黒のクリップをバッテリーターミナルにつないでから測定を開始します。

最初の「P1」設定では、バッテリー種類を選びます。M-42Rはアイドリングストップ車専用なので「EFB」を選択。

続く「P2」設定では性能テストに使用する規格を選択。今回は「CCA」を選びます。他の規格はすべて海外の基準です。

最後の「P3」でCCA値を入力。今回は推定した410Aを入力しENTERを押すとすぐ測定が始まります。

測定結果と表示の見方

測定結果は「PERFECT」「GOOD」「BAD」「REPLACE」などの評価で表示されます。今回のバッテリーでは「BAT」と「RECHARGE」（REPLACEとは違う）が合わせて表示されました。

SOH（バッテリー健康状態）は69％、IR（内部抵抗値）は10.4mΩという結果。

さらにボタン（下）を押すとSOC（充電状態）が63％、電圧は12.4V。

次にEDC（放電電流推定値）が表示され、285Aという数値でした。

EDC285をCCA410で割った値が、先ほどのSOH69％の根拠となっているようです。

参考値425Aで測定した結果

続いて、参考値としてのCCAを425Aで測定した場合の結果は次の通り。

SOHは67％、IR10.4mΩ、SOCは61％、電圧12.4V、EDCは284Aという結果で測定値自体はほぼ同じでした。

3年使用したバッテリーの測定結果

EDC値が285A前後という結果は、廃バッテリーのような極端な数値ではなくまだ使い道がある状態といえます。

内部抵抗値とアイドリングストップの関係

今回注目すべきは、内部抵抗値が10.4mΩという点です。

ホンダNシリーズ軽自動車では、内部抵抗値がECUに記録され、直近数回の平均値が一定以上になると劣化と判定され、アイドリングストップが作動しなくなると言われています。（整備マニュアルによれば条件は内部抵抗値だけではなさそう）

今回の結果を考慮すると、このバッテリーは約10mΩというしきい値に達し、機械的にアイドリングストップが停止された初期劣化状態と考えられます。

バッテリー液の量をチェック

M-42Rはケースのデザインがおしゃれですが、横から見ただけでは電解液の量がわかりません。

裏側からLEDライトを当てて透かしてみると、液面より下が明るく見え空気層は暗く見えますが、これは本来のチェック方法ではありません。

取扱説明書によるUPPERとLOWERのレベル

取り扱い説明書によれば、液口から内部を見たとき液面がスリーブの先端に到達した際、表面張力で極板が歪んで見える状態がアッパーラインに到達した適正な液量であるとのことです。

今回のチェックでは一部液面がスリーブの先端に到達していたものの、充電の際に再度の確認が必要と判断しました。

入力するCCA値の考え方

今回使用したバッテリーテスター（バッテリーチェッカー）は多数のブランドから同じ形状の製品が販売されており、価格はどれも個人ユーザーに手が届きやすい範囲です。

測定機本体裏にあるCCAの表

このバッテリーテスターの裏には、AH容量からCCAを特定する表が掲載されていますが、JIS規格で表記される5時間率（34Ah）と、欧米で一般的な20時間率で差異があります。

当該機器は海外製の機器である以上、20時間率容量を基準にした方が自然であり日本国内の5時間率が入力基準になっているとは考えにくいです。

今回CCAに使うことにした410Aは20時間率容量を基に推定した値です。参考値の425Aは現在使用中のバッテリーの実測値から導いたもので、410と425でいずれが適正かは現時点では判断できないため、両方記録して経過を観察していく方針です。

Web上にも多くの参考情報がありますが、入力するCCAの基準値が本来より低いとバッテリーテスターによっては劣化を過小評価するリスクがある点には注意が必要です。（残量がすかすかなのに100％に近い表示をしてしまうおそれがある）

3年使ったM-42Rはまだ使える可能性あり

今回の測定で、使用済みバッテリーの劣化具合を診断できました。

その結果、内部抵抗値や充電容量も極端に劣化しているわけではなさそうで直流12V電源としてはまだ十分利用価値がありそうです。

今後はデサルフェーションによる回復充電ではなく、通常充電を一度行い、その後改めて再チェックする予定です。

詳細やその後の充電については動画コンテンツやサイト内の関連記事で確認できます。

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車用のバッテリーは数年で寿命を迎えると言われており、車検や点検時に合わせて交換することが多いかと思います。

このバッテリー（M-42R：N-ONEに使用）も車検前に取り外したものですが、直前までは使えていたので処分するには勿体ないような気がします。

とくにアイドリングストップ車用のバッテリーは、寿命が近くなるとアイドリングがストップしなくなるだけで他は普通に使える状態。

インジケーターも色が青のままなので、まだまだ使えたのではという疑問が残ります。

そこで、今回はこの使用済みのバッテリーを12V電源用として使用できないか、電源取り出し用のコネクターを作ってみることにしました。

なお、カーバッテリーを電源に使うには、いくつか課題もありますので当記事の後半でその辺りも簡単に補足したいと思います。

※目的外での使用は自己責任でという内容です

使用する材料と工具類

作成する電源取り出しコード

作成するのは、バッテリーターミナルとヒューズ、2極カプラーを配線コードでつなぎ合わせたものです。

そろえた材料とバッテリー

ヒューズホルダーは、5個セットでヒューズ付属のものが安く購入できたのでこちらを使います。

使用する材料と工具は以下の通りです。

• ヒューズホルダー（ヒューズ付き）
• 配線コード（黒：2スケア、赤は長さが足りない時の予備）
• エーモン製 2極カプラー
• バッテリーターミナル（エーモン製8851）
• 圧着端子（低圧回路用、R2-6）
• ターミナルカバー（エーモン製）
• 圧着ペンチ（配線用・電気工事用）

ヒューズホルダーのコードは電源側と機器側を好みの長さに調節して使うというちょっと変わった仕様になっています。

好きな場所で切って使う

5本セット品を濃く入試ましたが使うのは1本。ヒューズは最大で20Aのものが付属しますが、今回は手持ちの15A（青）を使うことにしました。

マイナス側には2スケアの黒い配線コードを用意しました。プラス側の赤線もヒューズホルダーだけで足りない場合は延長分を用意することになります。（今回は用意したものの使いませんでした）

コネクターにはエーモンの2極カプラーを使います。（3個入りだが使うのは1個）

今回はシガーソケットを使わない

12Vバッテリーだとシガーソケットを用意するのが定番かと思いますが、接続する機器ごとにオス側を用意するのが大変です。

左側のメスを使う

2極カプラーの構成はこのような感じで、今回はバッテリーからの電源取り出しなので左のメス側を使います。

バッテリーターミナルも同じくエーモン製（8851）を使います。

太い電線を2本のボルトで締め付けるものですが、今回は細い電線を使うので丸端子を直接ボルト止めして使うことにしました。

裸圧着端子

圧着端子には低圧回路用のものを使うことにしました。これはカー配線用のものだとターミナルに使うには柔らかいような感じがしたためでサイズはR2-6です。

ターミナルカバーもエーモンの専用品を用意しました。

カプラーの端子をかしめる工具は一般的な車の配線用圧着ペンチを使います。

取っ手の赤い裸圧着端子用圧着工具
2.0でかしめる

ターミナル側の圧着端子用には電気工事用の圧着工具を用意しました。

2極カプラーを使った電源取り出し配線の作成

最初にヒューズホルダーの配線（2sq）を切断します。

つづいて先端の被覆を剥きます。

カプラー用のメス端子をかしめます。

黒線はヒューズホルダーの配線と長さを合わせて切断し両端を整え、赤線と同じ要領でカプラー用の端子をかしめて取り付けます。

次のターミナル側の端子を取り付けますが、ここで赤黒両方で配線のターミナル側にはカバーを先に通しておきます。

丸端子は電気工事用の圧着工具を使ってかしめます。ここで使う電気工事用の工具は指を挟むと危険ですので充分に注意します。画像はプラス側の赤線ですが黒線がわにも取り付けてかしめます。

端子を差し込んでカプラーを組み立てます。このとき奥まで差し込まれているか、軽く引いてみて抜けないか確認しておきます。

端子をターミナルにボルト止めします。ここではドライバーで締め付けていますが、このボルトにはスパナを使う癖をつけないようにしています。

全て組みあがったらテスターで導通をテストします。（バッテリーに繋いでから電圧をチェックするには2極間が狭すぎるので注意）

バッテリーへの取り付け

最後にバッテリーへ取り付けます。ターミナルの向きは基本的に外向きですが、単体での運用だと不都合がありそうなので内側に向けて取り付けます。

締め付け用にはサイズの短いメガネレンチを使っています。これは端子間のショートを避けるためですが、工具の選定だけでなく扱い方にも十分注意が必要です。

以上で車載用のバッテリーから12V電源を取り出す準備ができました。

2極カプラーは取り付けに細かな作業が必要ですが、シガーソケットタイプのプラグを用意するよりコスパが良いので気軽に直流12V対応の機器を接続できると思います。

ただし、この12Vバッテリーを安全に使用するとなると用途は極めて限られるので、まずはテスト利用からということになりそうですね。

カーバッテリーの取り扱いについての注意

最後に、車載用のバッテリーを電源として使用する際に気を付けなければならないことについてです。

充電時のガス発生に注意

バッテリーは充電時にガスが発生するので、充電作業は風通しの良い場所で行う必要があります。

本来は、車のエンジンルームなど外気に常にさらされた状態で使用するものですので窓を閉め切った屋内での充電などは避けるようにしましょう。

横倒し厳禁

カーバッテリーは横に倒してしまうと中の電解液が漏れ出すため、使用場所が限られます。

振動や衝撃を受ける場所なども避けたほうが良いでしょう。運搬時に漏れた希硫酸が衣服に付着すると穴が開いたり破れの原因になります。（経験からは木綿の生地が特に弱いように感じます）

感電やショートの危険

車用に設計されたバッテリーなので、人が容易に触れる環境での使用が想定されていない性質を持ちます。端子間のショートや、12Vという低電圧であっても感電の危険性があることに注意が必要です。

日常的に、よく目にする乾電池やコンセントプラグなんかに比べバッテリーの端子の大きさを見れば、外に流れる電流は大きいことが分かるはずです。

また、これら以外の注意点についても、各メーカーの取扱説明書を十分確認するようにしてください。

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LaserGRBLはレーザー彫刻機をPCから動作させるために使うWindows対応のアプリケーションソフトウェアです。

公式サイトから無料でダウンロードが可能で、直感的な操作で画像データなどを読み込めて対応機種に出力することができます。

ここではWindowsPCでLaserGRBLを導入する方法から、実際に画像を取り込んでレーザー彫刻機「OUTURのAufero Laser1」に出力するまでの手順を簡単に説明しています。

LaserGRBLの導入

LaserGRBLは公式サイトから無料で入手が可能です。

LaserGRBL公式

ダウンロードページにはGitHubへのテキストリンクも張られていますが、大きく表示されているダウンロード用バナーをクリックすれば直接PCへダウンロードすることもできます。

ダウンロードできるのは実行形式のファイル（install.exe）なので、そのままアイコンをダブルクリックすることでインストールプログラムが開始されます。

インストール後にスタートメニューからLaserGRBLを起動すると、この動画作成時点のバージョン(v7.14.1)では言語が最初から日本語表示に、色もダークモードで起動する仕様になっています。

LaserGRBLを起動後に表示される画面

基本的な使い方は画面の右下に表示されています。マウスの左ボタンを押したまま動かすことで表示位置を調整したり、マウスのホイールを使って拡大や縮小の操作が可能です。

画像データの読み込み

マシンに出力したい画像データをLaserGRBLに読み込む方法は、一般的なWindowsアプリケーションでファイルを読み込む方法と同じです。

上部のメニューバーにあるファイルからファイルを開くに進み、画像データが保存されているフォルダに移動して目的の画像ファイルを指定します。

読み込むことができるデータの種類はBMP、JPG（JPEG）、PNG,などの一般的な画像データになります。

画像ファイルを指定すると、すぐに各パラメータを設定するためのダイヤログボックス「ラスター画像をインポート」が表示されます。

一つ目の設定ダイヤログボックス「ラスター画像をインポート」

この一つ目に表示されるダイヤログボックスで、覚えておきたい基本的な設定メニューはディザリングオプションの中にある品質の設定です。

この品質設定はmmあたり何本の線を彫刻するかを指定するもので、メーカーサイトやWeb上の情報などを参考に設定が可能な項目の一つで初期値は3（3.000）線/mmになっています。

最初の設定が済んだら、次へを押すことで2番目のダイヤログボックスが表示されます。

二つ目の設定ダイヤログボックス「ターゲット画像」

この「ターゲット画像」のメニューで押さえておきたいポイントは3つあります。

一つ目は速度「Engraving Speed」mm/minで初期値は1000です。ここはレーザーモジュールが動く速度を1分あたり何mmにするかという設定です。

二つ目がレーザーオプションのうちの「レーザーモード」で初期値はM3です。

三つ目は同じレーザーオプションの「最大」のところで、ここはレーザーの強度を設定する部分と理解しておいて良さそうです。初期値は1000（100%）になっています。

ここまで取り上げた4つのパラメータが、機器を動作させるのに押さえておきたい基本的なポイントです。

その他には、2つ目のダイヤログボックスの下にある「サイズ」の設定が、ぜひ理解しておきたい部分です。

ここはポイントというよりはレーザー彫刻の出力範囲をバランスよく対象物に合わせるためにチェックしておきたい項目で、X軸Y軸方向ともにmm単位で指定が可能になっています。

読み込んだPNG形式の画像データ

また、オフセットを適正に調整することで小さな材料でもマシンの動作エリアの中央付近を使って作業することが出来るようになります。（画像ではY軸方向に3mmのオフセットを指定していますが、実際の加工時には数センチに広げています）

これら必要なパラメータの編集後に「作成ボタン」を押すことで画面に読み込んだファイルの彫刻イメージが表示されます。

レーザー彫刻機の接続と出力

PCとレーザー彫刻機をUSBケーブルで繋ぐと左メニューにCOMポート番号が表示されます。ここではCOM3になっていますが、表示される番号はPCによってそれぞれ違いがあります。

laserGRBLでのコネクト操作

マシンとの接続（前回テスト時の画像）

LaserGRBLアプリケーションと彫刻機の接続は左メニューにある緑色のアイコンをクリックします。USB接続用ドライバのインストールについては各製品に付属の取扱説明書などを参考にして行います。

ここで使用しているAufero Laser1はCH340チップ用のドライバをWindows11PCへインストールして動作させています（Win10など例外的に自動的にドライバがインストールされる場合もある）。

CH340用ドライバはLaserGRBLの「ツール」メニューからもインストール可能なようです。

Aufero Laser1ではPCとの接続が正常に行われると本体の青LEDが点灯します（接続前は赤色だけが点灯している状態）。

ソフトウェア側では緑だったプラグアイコンの色が赤に変わります。

彫刻する素材（対象物）の配置

彫刻作業はイメージの下から上へ進行する

このあと、出力操作をしたときのマシンの動作はAuferoLaser1を例にした場合、マシンやLaserGRBLの設定がデフォルトのままであれば、レーザーの照射開始は画面の左下付近にあるレーザーモジュールの起点位置（オフセットを設定していればそれより上や右に寄せることができる）から開始され下から上方向に移動しながら進み彫刻を完成させます。

また、laserGRBL上に表示されるX軸、Y軸それぞれの位置関係や動作方向は次の画像に入れた矢印の通りに再現されるので、実際に使うマシンでも動きが合っているかチェックしておきましょう。

モジュールを中心位置に移動させ対象物を配置した例
ここではオフセットを大きめ（Y軸方向に数センチ単位）に設定

マシンへの対象物の配置は加工前に起点や中央位置にレーザーを当てて確認できますが、素材や表面の色によっては焦げてしまったり調整時からゴーグルで目を守る必要があるなど注意が必要です。また、手や指先などにもレーザーが当たることがないようにしましょう。

この彫刻画像の中心を確認したり動作範囲の外周にレーザーを照射できる機能は、事前に面積が大きめのテスト素材を用いて弱い出力で確認しておくと安心かもしれません。

画面下にあるボタンメニューの種類

スタート前にモジュールを操作できるボタンメニュー

画像イメージが表示されている画面下にあるボタンメニューを押すことで上で説明した準備段階でレーザーモジュールのポジション操作が可能です。

①～⑥まで各ボタンの機能は次の通りです。

③のボタンを押したときの移動位置は、オフセットを設定していた場合では①のときの動作で戻る0位置とは違いオフセットされた彫刻開始位置になります。

④～⑥の操作では、実際にレーザーが照射されるので保護メガネが必須です。機器の取り扱いについては製品付属またはメーカーサイトの取扱説明書や注意書きに従ってください。

またテストのためにレーザーを当てただけでも、実際に対象物や作業台保護のために敷いたプレートを彫り込んだり切断させたりする可能性があるので注意が必要です。

スタートをクリックしてマシンで彫刻を開始

スタートボタン（前回テスト時の画像）

アプリケーションの機能が確認出来たら実際にマシンを使用した彫刻作業に移ります。彫刻対象物をセットしてゲージを使った焦点の調整を済ませた後、LaserGRBLの左メニューにある「プログラム実行アイコン」（接続の2つ下）を押して彫刻をスタートします。

動作開始時にはPCのスピーカーから効果音が発せられます。

彫刻中は進み具合が確認できる

レーザーによる加工中は、彫刻の進み具合が緑色で表示され確認できます。加工時間は材料の種類や面積、設定した品質などで異なり、ものによっては数10分、金属などで高品質な設定を使うと1～2時間以上（5W出力機の場合）かかる場合があります。

動作中のAuferoLaser1

モジュールがレーザー光を出しながら素材を彫り進め、指定した画像データの通り彫刻が終了するとレーザーモジュールは自動で起点にもどります。

ここまでが、LaserGRBLを使った基本的な作業の流れになります。

今回、動作テストに用いたのは缶詰の空き缶です。前回使った蓋の方はアルミでしたが今回使った容器のほうは磁石につくので鉄かと思われます。

参考までに、速度を100にしたときと150にしたときの2パターンでテストしてみました。

上側の速度を100に設定してテストしたほうが色が濃く元データを忠実に再現できているように見えるのに対し、下の速度が150で彫刻したほうは輪郭が目立たない感じです。

このテストでスチール缶を対象に設定した主要パラメータの値は次の通りでした（スチールでもメッキなどの表面処理や成分の違いで差がある模様）。

ここまでの解説でPCのソフトウェアにLaserGRBLを使ってレーザー彫刻機を動作させる方法はそれほど難しいものではないことが、お分かりいただけたのではと思います。

レーザー彫刻機専用のアプリケーションは、このLaserGRBLの他に有料のLightBurnがありますが今回試したLaserGRBLに不足や不満を感じない限り、今のところ乗り換える必要はないかなと考えています。

レーザー彫刻機関連

DIYで使えそうな出力5Wのレーザー彫刻機Aufero Laser1【動作チェックとアルミのテスト彫刻】

DIY向けの手軽に使えそうなレーザー彫刻機を探していたところ目に留まったのがOUTURのAufero Laser1。

購入したのは5W出力のレーザーモジュール「LU2-4-SF」がセットになったオーソドックスな構成の製品で、ネット上では、MDFや木材を使ったレビューばかりで、他にどんな素材に彫刻できるかはほとんど未知数なある意味なぞな部分が多いレーザー機器ですが、自分なりに使い込んで解明していきたいと思います。

Aufero Laser1製品内容の確認

箱から取り出した本体

最初に、AuferoLaser1本体と一緒に梱包されている付属品などをチェックします。この製品は購入時に本体とレーザーモジュールは分かれた状態で箱に入っているので使用する際に組み立てる必要があります。

本体のサイズは横幅422mm×奥行315mm×高さ125mmの大きさで、これら公表されている寸法に配線類を含まれない模様です。

本体より大きめの作業台が欲しい

利用にあたっては、レーザーモジュールの可動範囲をカバーできるだけの広めの作業台が必要になります。今回のセット内容では作業域の下面を保護するものが付属しないので使用時に机、テーブルや床を焼かないよう注意しなければなりません。

付属品は、ACアダプタ、レーザーモジュール、保護メガネ、ゲージ用に使うプレート、USBケーブル、テスト彫刻用の板、工具類などが入っています。

このうち、ACアダプタの仕様が日本国内向けのプラグ形状になっているか、レーザーモジュールの種類や個数が販売サイトの表記と合っているなども確認しておきます。（メーカーサイトによればAuferoLaser1のセット内容には数種類ある）

今回購入した彫刻機のセットはレーザーモジュールに「LU2-4-SF」を使用したもので、先端のカバーがマグネットで脱着可能な仕組みになっています。

彫刻機の組み立てと設定

Aufero Laser1の組み立ては本体に付属のレーザーモジュールを取り付け、配線のコネクターをレーザーモジュールの上部に差し込みアースとみられる配線の端子をネジで止めるだけです。

レーザーモジュールと配線が固定出来たら組み立ては完了です。

焦点距離を調整するためのゲージ

レーザーモジュールの取り付け高さは使う材料の厚みに合わせて、加工時にその都度付属のゲージを当てて調整する使い方になので組み立て時には特に微調整は必要ありません。

組み立てが完了したら、本体にACアダプタを接続し電源ボタンを長押しするとシステムが起動しレーザーモジュールが標準で設定されている起点に移動します。

このとき起動に成功すると基板上にある赤のLEDが点灯します。（PCでソフトウェアと接続するとさらに青が点灯）

おそらく例外的なことと思いますが、もし電源を入れてもレーザーモジュールが既定の動作をしない場合、その原因の一つとしてファームウェアが本体にインストールされていないことが考えられます。

最新のファームウェアを本体に書き込む方法については、このあとの動作チェックの項目で扱うことにします。

無料アプリケーションLaserGRBLを使って動作チェック

今回、PCで使うアプリケーションには無料で使える「LaserGRBL」を試してみることにしました。LaserGRBLは製品が到着するまでに公式からダウンロードして準備しておくことが出来ます。

このソフトウェアではBMP、JPG、PNGなどの一般的に使われる形式の画像ファイルを読み込むことが可能です。

LaserGRBLからAufero Laser1の接続は、機器本体とパソコンをUSBケーブルで接続したあと左サイドメニューにある緑の接続アイコンをクリックします。

レーザーの焦点距離を調整

レーザーモジュールの動作起点（またはデザインデータの中心点）を基準にして彫刻する対象物をセットしたら付属のゲージを使い焦点を合わせます。

今回、動作テストの対象物として用意したのは缶詰の蓋です。材質がレーザー彫刻に向かないアルミニウムでしたので彫刻したい部分を予め油性ペンで塗りつぶすことにしました。

LaserGRBLで画像データを読み込むときに設定した各パラメータの値は、速度が6000mm/分、彫刻モードをM4、レーザーの強度は1000（100%）、品質を15ライン/mmに設定してみました。

準備が整ったら、今度はLaserGRBLの左メニューにある「プログラム実行アイコン」（接続の2つ下）を押して彫刻をスタートします。

レーザーによる彫刻は横向きのラインを描きながら奥へ進む

実行中にレーザーモジュールは横線を描きながら下から上方向へゆっくり移動し約50秒ほどかけて彫刻が完了しています。

彫刻が終わった缶詰の蓋（テストサンプル）は油性ペンで塗りつぶした部分にパーツクリーナーを吹き付けてから拭き取ることで彫刻した画像を確認できるようになりました。

当初、難易度が高めと想定していたアルミでも文字がはっきり読み取れる仕上がりで、設定次第では他の金属にも使えそうな感じはしますが、その辺の判断は今後も何度かテストを繰り返してからになりそうです。

Aufero Laser1のファームウェア更新

Aufero Laser1の新しいファームウェアはORTUR社の公式サイトからダウンロードできます。

リセット時は赤青点滅、通常接続時は赤青点灯

ファームウェアの書き込みをするためには本体を一度リセットさせます。リセット操作は、電源ボタンを長押しして本体を起動したあとに電源ボタンを離さないままリセットボタンを1度だけ「チョイ押し」します。

すると、接続したPC上で「AuferoLaser」という名称の外部メディアが確認できるようになるので、その中にダウンロードしたファイル（動作チェック時のバージョンはESP_AUFERO1_191.bin）をコピーし書き込んだあと電源をOFFにすれは新しいファームウェアが適用されます。

このファームウェアの書き込みについてですが、参考までにですが私が購入した個体では初回の起動時に誤操作をしてしまったのか、電源ボタンを押した後にマシンが正常に起動せず、このファームウェア更新時に行うリセット操作をした後と同じ赤と青のLEDが点滅してしまう状態でした。

そこでも、USB接続の外部メディアとして表示されたAuferoLaserという領域にダウンロードしたファームウェアをコピーしたら、本体が初めて正常に起動できたという経過があります。

そんな思わぬトラブル？もありましたが、今回の動作テストの結果の通りアルミ素材への彫刻も済ませることができ、DIYでの実用的な運用に向けて可能性を広げていけそうな感じです。

Aufero レーザー彫刻機5W出力 DIY用 Windows/MAC LightBurn、LaserGRBLに対応

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レーザー彫刻機用アプリケーションLaserGRBLはフリーで使えてWindows対応