ザウルス用にUSBから電源取るケーブルを作る

USBから電源を取るということは

はじめに

そもそもUSBには電源供給用のピンが設けられている。
USBは4ピンの線があり、2本で信号(平衡伝送)、1本が電源供給、1本がGNDで周りにGNDでシールドしている。
ただし、この電源供給は規格上、500mAが上限ということらしい。
これもPCから直接とるとか、電源つきのHUBからとる場合(バスパワー方式)であり、電源無しのHUBから取る場合には100mAしかとれないことになっている。
詳しくはusb.orgのページからみることのできるドキュメントのページ内にある。そのうちUSB1.1のドキュメントを参照すればよいだろうか。

USBから電源を取ってよいのか

シャープ側の見解としてはできません、という回答がはっきりかかれている。
ところでそこには800mAまでとかいてあるがそういう根拠もあるんだろうか??

MI-E1の場合でテスタによる実測で、充電時、最大0.7A程度流れていた。
SL-A300の場合はコミュニケーションアダプターを背負っている場合にやばいような気がする。
本体電池で900mAh、アダプターで900mAh、併せて1800mAhである。3時間で満充電としても平均で600mAは流れる計算になってしまう。
SL-A300とアダプターがついた状態で実測した結果、0.20〜0.33A程度しか流れない。
充電池がだいたい半分くらいの充電状態であり、
バックライトを最も明るい状態にして無線LANカードを動作させてもこの範疇である。
ただしほぼ空状態で充電を開始した場合には0.5A強流れる。

なお、C700の場合では950mAhの電池を使用している。
現在は実機を持っていないため入手してから計測してみたいと思う。

(追記)SL-C700の実測(03/01/12)

まず、気になるのは「EA-72以外絶対に使うな」という取り扱い説明書にある記述。
旧来品のEA-65も不可ということはC700の電源部がリプル成分(ノイズ)への耐性が弱く、ACアダプタを改善 (EA-72の採用)をしているということかもしれない。
そのため、電圧電流値が問題なくとも安易にEA-72以外の電源を使うことに対しての警告がされていることを十分認識をして欲しい。
ノイズによって機器(ここではC700)が壊れるということはある。具体的には電源回路のコンデンサが徐々に破壊されていき充電不能、電源が入らなくなるなどの症状として発症する。
もちろんこの場合はメーカー保証範囲外なので少なくとも無償修理の範疇ではないことは認識すべきである。

電源OFF時で0.35A〜0.1A程度、電源ON時で0.6A〜0.3A程度という感じか。
実測したところ概ねSL-A300より+0.1A程度増加しているという感じ。
色々試したところ最悪で電流計が0.67Aを示すなどUSB供給の0.5Aを超えてしまうことが判った。
(これはA300でも同じかもしれないので注意)
このためどうしても使うためには以下の条件を念頭におきましょう。 ポイントとしては
・電池が空(に近い状態)では使わないこと。
・バックライトの明るさは極力下げておくこと。
・AirH"などPHSカードも大電流が流れ危険性があること

特にバックライトは最大と最小で0.1A以上の差がありかなり支配的。
少なくともこの結果からメーカーが「USB電源供給は不可」と宣言するのは当然のことといえる。

なお、これらの結果は「デジタルテスターによる電流測定、しかも10Aレンジ」なので緻密さには欠ける。

E1の場合では規格上はアウト、である。結果としてPCからとる場合にはPCが壊れても文句は言えない。
通常は過電流保護回路が入っていて一時的に遮断するか、電圧が落ちて動作させないか。 それならまだいいが、場合によってはヒューズが入っていてそれを飛ばしてしまう危険性もある。
いい加減な回路設計をしているPCだと発煙の可能性もある。

※USB規格では保護回路をつけることになっているようだ。ただしあくまで最悪の事態を防ぐものであってそれを信頼して無茶をするのは筋違いだ。

A300では大丈夫ではないか、という実測結果ではあるが、シャープの見解がだめというのであるから何か試していない条件があるのかもしれない。

繰り返すが、ザウルスの製造者であるシャープが「だめだ」といっているのだから、やることは保証外であり、PCに対してもなんら保証をもてるものではない。
くれぐれもPCを壊してしまう可能性を承知した上でやって欲しい。
壊してしまってもくれぐれも私のせいにしないように自己責任で。

また、間違ってもシャープに「USBから電源をとれるようなケーブルを作って欲しい」とか「とれるようなアダプタが欲しい」などと要望してはいけない。
事実上できることと、メーカーが保証してできる、ということは明らかに異なるのだ。

また、PCを壊してしまってしらばっくれて修理に出すなどはご法度である。
はっきりいって、何をして壊したかなどはすぐにばれる。
修理時間が余計にかかるだけなので素直に白状して修理してもらおう。

と、脅かすのはこのくらいにしておこう。

実際にUSBによる電源供給というのはなんとも魅力的であり、私もよく使っている。
とりあえず壊れるようなことはないようだがあくまで私の使っているPCの範疇かもしれないのでなんともいえない。
総ての動作状態で電流を測ったわけでもないのでなんらかの動作条件で壊すケースは否定できない。
おまけだが、一般には空っぽに近い状態からの充電については“急速充電”になりかなりの電流が流れることになる可能性が高い。上記のSLA300で0.5Aなどはその例になるだろう。そのため避けたほうが良い。
なくなってからの充電というよりも近くにPCがあるのなら内部電池を使わないで、USB給電で、という感覚のほうがよろしいかと思う。


作り方

部品調達


用意する部品は、USBケーブルとDCジャック。
工具としては、半田ごて、半田、テスター、カッターナイフ、ワイヤストリッパかニッパ、というところか。
工具は適当に用意して欲しい。テスターは導通と電圧がみれれば良いので安物で十分である。

USBケーブルは片方が平べったいタイプのものであればなんでもいい。両方が平べったいタイプであれば2本作れる(笑)
きちんと梱包されたケーブルを購入してもいいし、ジャンクぽいものでもかまわないだろう。USB2.0対応のでもかまわないが高いだけである。
壊れたUSBマウスやUSBキーボード、USBジョイスティックなどの機器の先を切ってもよいだろう。
私は某ジャンク屋で一本100円でダンボールに放り込まているのを何本か購入した。

DCジャックについてはパーツショップに行って購入する。
秋葉原ならヒロセパーツ、千石、秋月、若松、鈴商あたりか。これらの店はLaoxTheComputer館周辺にあるのでその辺を探すか、その辺の人に聞けば指差して教えてくれるだろう。
また、駅前のパーツショップやラジオデパートでもおいてあるだろう。
各種色々あるので、ザウルス(SLA300ならアダプタ)を持っていって、自分で色々挿してみて合う奴を探せばいい。別にそういうことをやっていても怒られることはまずない。
心配だったらお店の人に一声かけてからやればいいし、お店の人が探してくれるかもしれない。
5V規格なんですけど、といえばそれであったものを出してくれるかもしれない。
いらなくなったザウルス用のDCジャックや手持ちのACアダプタであうものを探してその先を使ってもよいかもしれない。

製作

単に電源線を繋ぐだけであるので工作自体は手馴れた人ならばほぼ瞬時に終わってしまう。
というか手馴れた人なら「USBで電源をとってしまえ」と聞いた瞬間に作っているだろうからこの記事自体が意味がない(笑)
問題は電源の線がどれであるかを探すことかもしれない。
このケーブルは実は去年の今ごろ作ったものなのだが、この記事なんて書くつもりは全然無かった。
記事なんかにする価値さえもないと思っていたから。でもそうでもなさそうなので書くつもりとなった。

そんなひとのためにとりあえず最初に情報を書く。

USBの信号線は全部で4本。接合部は金属で囲われて触れないように工夫されているでのぞいてみる。
USBマークが書いているほうを上にして、線を向こう側にした状態で、一番右が電源(5V)、中2つが信号線,、一番左がGNDとなる。

ザウルスにつなぐDCジャックは中側が電源で、外側がGND。
単にケーブルの電源とGNDをDCジャックの電源とGNDに繋げばよいだけのこと。

ここまでで理解できた人はさくっと作業してしまって終わりです。


そうでないひとのために以下に工作の手順を説明します。

まずはケーブルを用意し
適当なところ(お好きな長さ)で切断。
外側のチューブをはがす。
カッターで線をまわしながら切れば良い。
外側に網線があるので中の線の被覆を傷つけてしまう、ことはないと思うが注意。
力を入れすぎて傷つけてしまったらそこで線を切ってやりなおし。
自信の無い人は使わないほうのケーブルを使って何度か練習して・・・力加減を覚えるしかないので頑張ってください。
次に網線や線などの周りのものを綺麗にとってください。
さて、ここで4本の線のうち、どれが電源ラインでGNDなのかを探します。
とりあえず4本の被覆を剥いて銅線部分をだしておきます。
私が購入したケーブルでは電源が赤でGNDが黒になっていましたが、こういうものはたいがい信じてはいけないものなのでテスターでちゃんと導通をチェックをしましょう。
こういう作業はワニ口もしくはミノ虫クリップと呼ばれるものを使ってやれば割と楽に出来ます。こういうクリップも上記のパーツ屋で売っています。無い場合は事務用クリップやテープで仮付けしたり誰かに手伝ってもらうとか工夫してください。

USB信号接続部分は普通のテスターの先ではさわれません。そこでクリップを曲げたり、針をつかったりしてなんとかさわれるようにします。
外側の金属にも触ってしまうのは気にする必要はありません。
USBコネクタで一番右のコンタクト(金属部)と導通のある線(5V)と一番左のコンタクトと導通のある線(GND)をみつけます。
わかったらマジックインキ等でマーキングするなり、色をメモしておくなりしましょう。
他の2本は使わないので線を短くしてどこにも接触しないようにしておきましょう。先をテープで巻いてもかまいません。
私は先っぽに木工用ボンドをつけています。
次にDCジャックと半田付けをします。
電源(5V)と導通のあった線とDCジャックの中側と、GNDと導通のあった線とDCジャックの外側とつながっているところと半田付けします。

ここでちゃんとついているか、半田付けが汚かったり線がきたなくついていないかをチェックしましょう。
だめならば潔くやり直しです。
電源とGNDがくっついたままUSBケーブルを挿したりするとPCが壊れる可能性大です。

目で見て怪しいなと思ったら使っているうちにくっついたりしてしまうものですから何度でも納得がいくまでやりなおすべきです。

外ケースをつけて完成です。

ここで念のためDCジャックの外側と中側に導通がないことをテスターで確認しましょう。
大丈夫であればUSBケーブルをPC(心配だったら外付けUSB-HUBでもいい)に接続をして、テスターでDCジャックに電圧が正しくでているかを確認しましょう。外側がGNDで、中側のほうには5Vがでているはずです。

ここまで確認したらDCジャックをザウルスに挿します。充電が開始されれば問題ないでしょう。



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