USB駆動のPCファンは自作に限る 2018-03-29
3月も終わりに近い。しかしここまで殆ど就活らしい就活を全くしていない。写真も履歴書もない。SPI対策もしていない。ここまで怠惰なのは他を見てもいないような気がする。だからといって自慢出来るものではないが。
専らゲームするだけの休業期間だが、PC関連、特にPCファンは自作することが多い。というのも、排熱効率を上げるためとオーバーヒート対策である。この2つはどうしてもファンが小さくなるラップトップの悩みの種でもある。
しかし、ヨドバシカメラなどで売っているファンは得てしてデスクトップのケース用ファンであることが殆どで、USBのPCファンは最初から完成しているものしかなく、しかも風力が弱いことが殆どである。そもそも、USBは5V電源が主流であるため、そこから駆動させてもパワー不足なのは目に見えている。
そうなると、パーツを個別に集めてそれらを1つに組み合わせるのが一番早く理想のUSB駆動のPCファンを入手する方法になるわけである。
所謂電子工作である。
「無いなら自分で作る」で解決
パーツがあって完成品がない、という事態に遭遇すると、多くは2つに分かれる。既製品を別のところで探すか、それともパーツを全て集めて自分で作るか、である。
基本的には前者なのだが、時間と技術力がある人は後者を選ぶだろう。或いは、探しても無かったので後者にするという場合もある。
大量生産可能で、特に拘りがない場合はわざわざ自分で作るまでもないが、多くの電子製品は技術さえあればどんなものでも作ることが(理論上)可能である。ここでいう電子製品は、コード類や基盤等の電子部品で構成されるものを示す。
PCファンは、ファンの部分は既に完成していて、残りは配線をするだけのことが多いため、電子製品としている。今回紹介する自作のPCファンはそれに当たる。
原材料から作ることはまず不可能だが、パーツをそれぞれ集めれば、自分で作れるようになる(勿論そのための設備や工具も必要)。それで簡単に解決出来るのである。
前提：ハンダ付けは出来るようにしておく
さて、完成品を語る前に、電子工作の基本であるハンダ付けについて少しだけ触れておく。ハンダ付けは工学に触れた人なら殆どの人が体験・経験する、接合・接着技術である。詳しいことはぐぐれ。
これに使う工具は、ハンダ、ハンダごての2つで最低限足りる。本来はこて台とクリーナーやら何やらを備えておかなければならないのだが、金はケチった。
ハンダごては、ハンダを溶かすための熱を生成する棒であるため、手で持とうものなら手が死ぬので注意。一回だけ素で持ってしまって痛い思いをした。なので厚手の手袋を心配ならしておくといい。
このハンダ付けは、ある程度練習をしないと、どれくらいハンダを溶かしていいか、ハンダに空気を入れずに済むかというのが分からないものである。失敗して初めて分かるということもあるので、練習はしておくといい。といっても、その練習は実戦でしか出来ないのが殆どなのだが。
工具に関しては、調べた上で自分で確認して買うことをお勧めする。私からは何も言えない。
本題：自作したPCファン2個
下の写真がそれである。
それぞれについて、詳細は以下の通りである。
- 共通1：USBケーブル。ダイソーで売っている一番安い奴を切って赤黒の線だけ使用。
- 共通2：昇圧パーツ。後述。
- 1号PCファン：OMEGA TYPHOON製40mmケース用ファン。DC12V 1.20W 4000rpm。ヨドバシカメラでも売っているようなケース用ファン。小さくて立てにくい。
- 2号PCファン：山洋電気製DCファン 92mmx25mm San Ace 92 9GA0924J402 DC24V 0.2A。ヤフオク!で安く売っていたものを入手。大型で厚みがあるので安定している。ファンガードとアルミ製ネットはヨドバシカメラで入手したものをセット。リンク先は海外の販売サイト(公式HPで確認できず)。
最初に製作したのがOMEGA TYPHOON製のケース用ファンを配線をカットして、USBも先端をカットしてコードを出し、それをハンダで繋げたものである。初回は直接接続していたが、12V駆動に対し5V電源であることを失敬していたため、駆動しないという事態に陥った。そこで一度配線を切り、間に後述の昇圧パーツを組み込むことで無事、駆動することに成功した。
このPCファンは小型で厚みがないため倒れやすく、またパワーも低いように感じていた。つまり常用では少々不便であった。そのため、ヤフオク!でいいのが無いかと探した結果、2号が見つかった。
2号は山洋電気製のDCファン、San Ace 92である。25mm厚。このファンは本来はサーバなどに組み込まれる、60000h/60℃の耐久性を持つファンである。つまり業務用、企業向けファンということになる。それを690円+290円という価格で入手出来たのは、普通だ。だって市場がよく分からないし。
24Vが定格となっているが、現在は12.5Vで稼動している。このファンに限ってはどうやら定格の半分でも駆動するのは十分のようだ。そもそもの話、定格の半分でも風力が十分に強いので、定格で駆動したら吹き飛ばされる。ターボブースト機能を使用する場合は定格駆動もあるかもしれない。
キーパーツ：昇圧回路基盤
下の写真が使用している昇圧回路基盤である。
この基盤を使用して5Vを12Vに昇圧して駆動している。これ自体は100円で、どこかで大量生産されたものであろう。これにはUSB micro-Bのメスコネクタが付いているため、micro-Bを持っていれば出力側をハンダ付けするだけで使用出来る。USBケーブルをわざわざ買わなくてもいいと言えるが、私は個別に付けた。
出力は青い可変抵抗をマイナスドライバーで回転させることで変更出来る。時計方向へ回すと昇圧、反時計方向は降圧である。それでも入力よりも低くなることは殆ど無いはず。
ただし、高い電圧のままで入力側に電圧がかかるとサージ電圧で壊れる。また、入力側をスイッチでON/OFFするのも、入力端子が短絡し破損する可能性が高い。実際、これで1個だけ壊した経験がある。最高でも12Vまで下げて入力端子に電圧を加えないと危険である。使用後は必ず下げることを守ることだ。
このパーツ自体は安いので、10個単位で持っておくのがいいだろう。100個は流石に多すぎるのと、そんなに昇圧して利用するものが無いということである。あってPCファンしか思いつかない。何かあれば、これを使うのだが。
自作出来るようになれば安上がり&売れる？
今回紹介したPCファンは、PCの過熱を抑える方法としてPCファンというアイディアが浮かんだものの、風力が足りないためにパーツを探して自作したもので、これくらいは実際どうってことはない。出来る人にとってみれば。
だが、ハンダ付けの技術等を持っていない人からすれば、賛美されることであるだろう。或いは、ファンの製作依頼などが舞い込んでくる可能性もあるかもしれない。そうなれば、商売の1つとして成立することも十分あり得る。
元々は自分で安く仕上げるため、といって始めたことが、いつの間にかビジネスモデルの1つになっていたりということは、現実的にはない話でもないわけである。とはいえ、そんな美味い話は疑うべきなのだが。また、交渉に関しても難しいところがあったり、販売資格なども取得したりする必要が後々発覚するなど、面倒なことも多い。材料費+工賃+時間+送料=販売額といったことも考えなければならないだろうし。それなのに工賃や時間のところがかなり無視されている気がしてならないのは気のせいなのか。
しばらくは自分のためにこの技術を使うとして、機会と暇があれば販売方面にシフトするのもありかもしれない。だが、当面は無いだろう。
それじゃあ、また。電子工作ははまると面白い。
ちなみに、今日の気持ち
PC系の話をしている間は楽しい。この分野なら行けると確信した。
更新：2019-11-08
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