先日、iPhoneの充電・通信ケーブルであるLightningケーブルが3度目の断線を迎え、いい加減に消耗品を買わされ続けるのにウンザリしてきました。
そういうわけで、自分で頑丈なケーブルを安価な材料で製作できればエコで便利なのではないかと思い、自作しました。
そういうわけで
充電ケーブル作成完了した。LANケーブルを接続する。 pic.twitter.com/VCX4Z2LrK5
— 椛川 (@windymelt) 2016年3月18日
— 椛川 (@windymelt) 2016年3月18日
こんなものができあがりました。ちゃんと充電できます。
LANケーブルは安いしどこでも入手できるので便利です。端子も8本使うことができます。ただし頻繁な折り曲げに耐えられるかどうかは、わかりません。
注意
- ちゃんと結線したはずですが、今のところ充電しかできません。充電できればいいよ、という人しか真似しないでね。
- 動作無保証。やるなら自己責任で製作してね。
- ハンダごてやグルーガンは高温になるので、火傷に十分注意してください。
では、材料を紹介します。ほとんどが秋月電子で手に入るので気軽に製作できますね。
材料
- 不要になったLightningケーブル
- 秋月電子「ＬＡＮコネクタＤＩＰ化キット」 x 2
- 秋月電子「片面ユニバーサル基板 Ｄタイプ（４７ｘ３６ｍｍ） ガラスコンポジット」 x 2
- 秋月電子「分割ロングピンソケット １ｘ４２ （４２Ｐ）」 x 1 (LANコネクタを着脱/交換可能にする場合)
- 一般的なLANケーブル(ストレート、CAT5以上)
- 基板 with USBコネクタ - aitendo
- すずメッキ線、被覆線(太さはAWG24程度)
道具
- ハンダごて(20〜30Wくらい)
- ハンダ(鉛フリーではない)
- グルーガンとスティック
ここに載せているのは必要最小限のものです。場合によっては補助的な道具が必要になりますので、下記のようなページを参考にしてください。
個人的には、部品を保持する台(ツールクリッパー)があるととてもいいと思います。
設計
一般に市販されているiPhone用のLightningケーブルを途中で切断して中身を見ると、結線は単純なUSBケーブルであることがわかります。 つまり終端のLightningコネクタの部分で何らかの変換が行なわれており、そこ以外はただのUSBケーブルなのです。
したがってLightningコネクタの変換部分を流用することで手間を減らしましょう。 我々が作ればよいのは、USB電源と信号をCat.5ケーブルを経由して伝達する部分だけです。 そこから先は、Lightningコネクタにそれを変換してもらうようにします。
なんとかLANケーブルでLightningケーブルを作ることができそうです。
USB over Cat.5
USBからLightningコネクタへの変換は市販品に任せるとして、USB信号をLANケーブル経由で伝送する方法を考えます。
このような結線を行い、USBの電源、接地、データの平衡伝送をCat.5ケーブル経由で通すことができそうです*1。 単純に、端子の変換を行い、またそれを逆変換するだけの単純な結線です。
ツイストペアの活用
LANケーブルはツイストペアケーブルというケーブルで、信号線が2本ずつ「ペア」になっています(図では実線と点線が「ペア」の関係にあります)。 ペアの信号線は互いにツイストした形でケーブルに格納されています(下図)。
この形式は平衡伝送(バランス伝送)にとって好都合で、USBの信号線も平衡伝送を採用しています(図のDATA+とDATA-が平衡伝送)。したがって、DATA+とDATA-がペアとなるように結線します。
また電源線のインピーダンスは低いにこしたことはないので、数本をまとめて利用します。
いざ製作
今日はここまで。次回は製作について書きたいと思います。
参考資料
製作にあたり以下のページを参考にしました。
