PR 記事には広告が含まれています
スポンサーリンク
Translate

PAM8304基板が届いたのでBluetoothワイヤレスイヤホンがワイヤレススピーカーになるかな?

スポンサーリンク

JLCPCBからPAM8304を使ったパワーアンプ基板が届いたので、組み立ててワイヤレスイヤホンをワイヤレススピーカーにしてみたいと思います。

スポンサーリンク

基板が届く

JLCPCBに注文して10日ほどで、基板とメタルマスクが届きました。

基板の名称を細い文字で描いてみたのですが、綺麗にシルク印刷されていました。

メタルマスクも綺麗です。大きなセラミックコンデンサのパッドは、中央のはんだ量を減らすため[ ]の形に修正されています。いいサービスです。

スポンサーリンク

はんだペーストの印刷

ダンボールの上に基板を置いて...

メタルマスクを基板の上に置き、四隅に開けておいた穴に画鋲を刺して、位置合わせと固定を行います。しかし、穴が小さくて画鋲が刺さりません。

PAM8304のICのピッチが狭いので、はんだブリッジしにくくなるようはんだ量を減らすため、メタルマスクの全ての開口を0.05mm小さく設定してしまいました。これが原因で、穴の直径も0.1mm小さくなってしまったようです。0.1mm小さいだけで画鋲の針が通らないんですね。

画鋲は刺さるだけ刺してなんとか固定できました。今回は、はんだペーストを印刷する時に使うスキージに、フレキシブルパテを使いたいと思います。

これまでは90mm幅のを使っていました。今回は基板のサイズ100mmまで部品が載っているので、90mmよりも幅の広い120mmのフレキシブルパテを新たに購入しました。

このパテの先端の加工精度がとてもいいんです。完全な直角に切断されていて、歪みもなく、パテ幅全体に均一に力がかかり、綺麗にはんだペーストが印刷できます。

メタルマスクの奥側にはんだペーストを載せます。

私は138度で溶ける低融点の鉛フリーはんだペーストを使っています。温度が低いので、オーブンで簡単にリフローができます。

フレキシブルパテで、はんだペーストを手前に引き寄せながら印刷していきます。

印刷できました。

画鋲を使って位置合わせをしているので、0.68mmピッチのPAM8304のパッドにも、完璧な位置にはんだが載っています。

スポンサーリンク

部品の実装

部品を実装します。私はピンセットではなく、電動バキュームピック 吸着ピンセット HAKKO394を使っています。電動バキュームピックは、掃除機のように部品を吸いつけて、目的の場所で離すことができる工具です。

電動バキュームピックに、このノズルをつけています。

バキュームピック用ノズル3種類セット | kohacraftのshop
電動バキュームピックHAKKO394の純正よりも使いやすいノズルのセットです

純正よりも、短く吸着力や位置合わせが良いです。

部品はテープから直接吸着します。

吸着する部品の向きと、実装する基板の向きとを合わせておくことで、スムーズに実装できます。

特に極性のある部品の実装では、効果を発揮します。極性のある部品は、常に同じ向きにテープの中に収納されています。

上の部品はダイオードです。手前側が必ずアノードになっています。

基板も手前側をアノードになる向きにしておくことで、吸着した部品の向きのまま、基板に実装することができます。部品1つ1つの向きを確認したり、向きを合わせたりする必要がなくなるので、実装スピードが格段に上がります。

部品と部品の間隔が狭くても、電動バキュームピックならば実装することができます。ピンセットではできません。

ノズルを変えれば、大きな部品も吸着することができます。

電動バキュームピック HAKKO394のおかげでスムーズに部品が実装できました。

スポンサーリンク

リフロー

テスコムのコンベクションオーブンでリフローします。

このコンベクションオーブンは、加熱の途中でも温度の設定を変更することができます。

庫内にK型熱電対温度計を入れておいて、温度計を見ながら温度を変更していきます。

135度を超えたあたりから、灰色のはんだペーストが銀色に変わっていきます。

冷却してリフロー完了です。

スポンサーリンク

動作チェック

電源をつないで、動作を確認してみます。D級アンプの出力がON,OFFを繰り返していて正常に動作しているようです。

PAM8304を使ったBluetoothワイヤレスイヤホンをワイヤレススピーカーに変換する基板が完成しました。

スポンサーリンク

TWSをつないでみる

Bluetoothワイヤレスイヤホン TWS Pro4を分解します。

スピーカーを外します。

とりあえず、バッテリーはそのままにして、イヤホンの出力を基板に接続し、Bluetoothイヤホンの音がスピーカーから聞こえるかチェックします。

IPhoneにイヤホン(デバイス名TWS)をBluetooth接続して、音楽を再生してみます。

おおおお。スピーカーから音楽が聞こえます。パワーアンプが動作しています。

しかし、問題が見つかりました。これは、いつもとても注意していることなのですが、間違えてしまいました。ボリウムの回転方向が逆でした。一般的に、左に回す(時計の針と反対方向)と音量が下がり、右に回す(時計の針の方向)と音量が上がります。それが、逆になっていました。あーーーーーー。仕方ないですね。

それでは、バッテリーもイヤホンから外して、基板の電源からイヤホンに電源を供給してみます。

おおおおお。音が出ました。が、問題が見つかりました。

スポンサーリンク

電源を入れてもBluetooth接続できない

PAM8304基板の電源を入れた時、パワーアンプは起動するのですが、Bluetoothイヤホンが起動しません。このため、IPhoneからデバイスを見つけることができません。

どうやら、Bluetoothイヤホンがケースから出された時に、イヤホンが起動するようになっているようです。

Bluetoothイヤホンがケースに入っている時は、イヤホンの下についている2つの電極を使って充電されています。イヤホンをケースから出すと、給電が停止し、そのタイミングでイヤホンが起動するようです。

試しに、イヤホンの片方の+の端子に電源をつないで、離してみます。

IPhoneに、新しいデバイスとしてTWSが認識されました。

少し手間ですが、スイッチを押してイヤホンを起動できるようにしてみました。

しかし、さらに問題が見つかりました。

スポンサーリンク

接続先を忘れる

Bluetoothイヤホンが起動するようになったのですが、毎回新しいデバイスとしてIPhoneに認識されてしまいます。

電源が切れることで、イヤホンがIPhoneとの接続を忘れてしまうようです。

そこで、イヤホンの電源に0.1Fのスーパーキャパシターを入れて、電源を切っても少しは電気が供給され、接続情報が保持できるか試してみます。

いいと思ったのですが、イヤホンに電源が供給されているということは、IPhoneとの接続も解除されません。

スポンサーリンク

解決策を考え直す

簡単には解決できない、問題がいくつもあることがわかりました。

一度冷静になって、これらの問題の解決策を考えることにします。

つづきはこちら

実験で使っているBluetoothワイヤレスイヤホン TWS Pro4は$5以下で購入できちゃいます。

Pro 4 TWS Wireless Earphones Rename Bluetooth 5.0 Mini Earbuds with Charging Case Sports Handsfree Headset for Smart Phones