LED調光やDC-DCコンバータ，モータ制御，D級アンプ，蓄電池充電も自由自在

ディジタル・パワー制御ボードは，制御部であるベース・ボードと，実際に負荷を駆動するパワー・ボードの二つに分かれています．
パワー・ボード一つで，LEDの調光制御や定電圧・定電流のDC-DCコンバータの実験，鉛蓄電池の充電制御の実験ができます．パワー・ボードを二つ用意すれば，モータの制御やD級アンプの実験もできます．
パワー・ボードは取り外し可能になっているので，パワー・ボードを自作の機器に移植したり，逆にオリジナルのパワー・ボードをベース・ボードに搭載することもできます．

写真1 ベース・ボードの外観	写真2 パワー・ボードの外観

心臓部にマイクロチップ社のdsPICマイコンを採用

ベース・ボードの心臓部になるマイコンには，マイクロチップ社のdsPICマイコン dsPIC33FJ16GS502を採用しています．このマイコンはSMPS(Switched-Mode Power Supply)やディジタル・パワー変換用途などに向けたもので，スイッチング動作に必要な機能が強化されています．
A-Dコンバータは分解能10ビット，サンプリング・レート4MSPSで，常に変化するアナログ信号をきめ細かに取り込むことができます．また，PWM出力は最小分解能1.04nsで，高速・高分解能のスイッチングが可能です．
これらの高速な周辺機能をまとめるCPUコアも高速です．処理性能は最大40MIPSで，DSP機能も備えることから，複雑が演算が必要になるディジタル制御にも威力を発揮します．

写真3 ベース・ボードの心臓部…dsPICマイコン

コンパクトなパワー・ボード

パワー・ボードは，スイッチング素子のほか，出力電流検出回路やLCフィルタをまとめた，コンパクトなモジュールになっています．
スイッチング素子には，新日本無線のNJW4800を使用しています．NチャネルMOSFETによるハーフ・ブリッジ回路やゲート・ドライバ，デッド・タイム生成，保護回路などをワンチップにまとめたICで，マイコン等からPWM信号を加えるだけで駆動できる便利なICです．
パワー・ボードからは，LCフィルタで平滑したDC出力のほか，スピーカ駆動用のオーディオ出力，フィルタを通さない生のスイッチング出力を取り出せます．単なるスイッチング回路にとどまらず，DC-DCコンバータやD級アンプなど，いろいろなアプリケーションへの応用が可能です．

写真4 パワー・ボードのメイン・デバイス NJW4800

アナログ入力部の構成を自在に変えられる

ベース・ボードのアナログ入力は2チャネルあります．これらの入力は外部からのDC信号のほか，オーディオ信号やサーミスタ入力，ボード上の可変抵抗入力など，いろいろな入力に切り替えて使うことができます．
ゲインは1倍または10倍をジャンパで設定できるようになっています．また，任意のゲインに改造できるよう，ゲイン設定抵抗はリード部品を使用しています．

写真5 ジャンパで構成を変えられるアナログ入力部

豊富なチェック・ピンとワンタッチ端子台を装備

ディジタル・パワー制御ボードは，実際に動かして動作を確かめることを目的に開発しました．各部の信号がどうなっているのか，プログラムを変えたらどうなるのか，細かなところまで動作を確かめられるよう，チェック・ピンをたくさん用意しました．オシロスコープのプローブを接続して，すぐに波形観測ができます．
アナログ入出力には，接続しやすいようにワンタッチ端子台を使用しています．コネクタなどを用意しなくても，電線を簡単に接続できます．

写真6 オシロのプローブを簡単に接続できるチェック端子	写真7 電線の接続が容易なワンタッチ端子台

ディジタルならではのユーザ・インターフェース

ディジタル制御のメリットの一つは，部品変更なしで動作パラメータを簡単に変えられることです．また，回路の動作状態はほとんどマイコンに取り込まれるため，細かな状態確認ができます．
ベース・ボードには，これらのパラメータ変更や状態確認用にタクト・スイッチを三つ，16文字×2行のキャラクタ液晶モジュールを一つ備えています．出力電圧や電流などのパラメータを直感的に操作できるよう，可変抵抗も二つ備えています．可変抵抗は，操作しやすいつまみ付きタイプです．
PCや外部機器との連携が簡単にできるのも，ディジタル制御のメリットです．ベース・ボードには，通信用のRS-232Cインターフェースも1チャネル用意しました．

写真8 ユーザ・インターフェースとして用意したキャラクタLCD/可変抵抗/スイッチ