先日設計したソーラーライトDCDCの基板が届きました。早速組み立ててみましょう。

回路の設計と基板の発注をした前回の記事はこちらです。

PCBWayから基板が届く

発注から10日ほどでPCBWayから基板とメタルマスクが届きました。

今回の基板は、子基板の角を面取りするためにルーターカットでたくさん穴が開いているのですが、綺麗に加工されています。

部品の実装

クリームはんだの印刷

基板の上にメタルマスクを乗せて、四隅に開けておいた穴にマップピンをさし、位置合わせと固定をします。穴の直径は0.75mmです。

メタルマスクの奥側に低融点の鉛フリーはんだを載せます。低融点鉛フリーはんだは、138℃で溶けるので、普通のオーブンでも簡単にリフローができちゃいます。

先端がしなるスキージで、クリームはんだを手前に引き寄せながら印刷します。

マップピンで、基板とメタルマスクの位置合わせをしているので、完璧な位置にクリームはんだが印刷できました。

部品の実装

吸着ピンセット HAKKO394で部品を実装していきます。

テープから直接部品を吸着して、目的の場所に配置します。

極性のある部品はテープの中で同じ向きに収納されています。テープから直接吸着することで、必ず同じ向きに吸着できます。これがとても便利なんです。

吸盤型のノズルに交換すると、コンデンサのような大きな部品も吸着できます。

吸着ピンセットを使うことで、ピンセットよりも断然早く実装が完了します。

リフロー

熱風が庫内を循環する、テスコムのコンベクションオーブンでリフローします。100℃→120℃→140℃→165℃と温度を上げてリフロー完了です。

目視では異常は見つかりませんでした。綺麗にリフローできました。

動作チェック

ピンヘッダをはんだ付けして、電源を供給して動作チェックです。

動作チェックの結果、全て電圧を昇降圧することができました。

効率を計算してみました。右のグラフが効率です。70%〜85%といったところのようです。昇圧ICのデータシートでは90%程度なので、昇降圧にすることで15%程度効率が悪化したようです。

負荷が大きいほど効率が上がるようですね。ただその分、低電圧で起動できなくなるようです。

結果的には、入力電圧が2.5Vくらいから12Vまでの範囲で、昇降圧して出力電圧を2.5V,3V,4.5Vと一定にできることがわかりました。いい感じです。

太陽電池とスーパーキャパシタを電源に、昇圧できるか確認です。スーパーキャパシタに充電された電気で、LED電球が光りました!!

ソーラーライトDCDC完成です！！

今回作ったソーラーライトDCDCは、太陽電池で発電と蓄電の実験ができる「ソーラー発電・蓄電実験セット」に使われています。