ArduinoでLEDを光らせるだけなら、パソコンのUSBにつなぐだけで動きます。しかし、サーボモーターが急に震える、Wi-Fiモジュールの通信が切れる、LEDテープの色が不安定になるといったトラブルは、電源の容量不足が原因であることが少なくありません。Arduino 電源 容量 選び方では、「何Vか」だけでなく「何Aを取り出せるか」を、接続する部品全体から判断することが大切です。
電源は作品を動かす土台です。プログラムが正しくても、電源が足りなければ作品は期待どおりに動きません。反対に、必要な電流を見積もり、少し余裕を持たせれば、Arduinoを使った電子工作はぐっと安定します。電子工作を楽しもう！という気持ちで、まずは電源の数字を読めるようになりましょう。
Arduino 電源容量の選び方は「V」と「A」を分けて考える
電源選びで最初に確認する数字は、電圧を表すV（ボルト）と、流せる電流を表すA（アンペア）です。たとえば「5V 2A」のACアダプターは、5Vで最大2Aまで供給できる電源です。
ここで混同しやすいのが、電圧と電流の役割です。電圧は原則として接続先に合わせます。5V仕様のセンサーやLEDテープに12Vを加えると、部品を壊すおそれがあります。一方、電源の電流容量は、接続する機器が必要とする値以上であれば問題ありません。5Vで300mA使う回路に、5V 2Aの電源を使っても、常に2Aが流れ込むわけではありません。必要な分だけ回路側が電流を受け取ります。
ただし、同じ「大容量」でも電圧が違えば使えません。5VのArduino回路に12V電源を直接つなぐことと、5V 2Aの電源に交換することは、まったく別の判断です。
mAhは電池の「使える時間」に関係する数字
モバイルバッテリーや充電池には、10,000mAhのようにmAh（ミリアンペアアワー）が書かれています。これは主に蓄えられる電気量の目安で、どれくらい長く動かせるかに関係します。瞬間的に大きな電流を出せるかどうかは、別途「最大出力電流」や「最大出力W」を確認します。
たとえば、5Vで1A必要な作品を5時間ほど動かしたいなら、理想条件では5,000mAhがひとつの目安です。実際には変換ロスや電池残量の表示誤差があるため、さらに余裕を見ます。モバイルバッテリーはUSB出力が5Vである点は便利ですが、低消費電力すぎると自動停止する製品もあります。長時間のセンサー記録では事前に試運転しましょう。
必要な電流は部品表から足し算する
容量を決める基本式はシンプルです。
必要な電源容量（A）＝同時に動く部品の最大消費電流の合計 × 余裕率
余裕率は、一般的な電子工作なら1.3倍程度から考えます。モーター、サーボ、LEDテープ、無線モジュールのように電流が大きく変化する部品を使うなら、1.5倍から2倍を見込むと安心です。
たとえば、Arduino Unoが約70mA、距離センサーが15mA、OLEDディスプレイが25mA、マイクロサーボが動作中に500mA必要な作品を考えます。合計は610mAです。1.5倍の余裕を取ると約915mAになるため、5V 1Aでも計算上は届きますが、実際には5V 2Aを選ぶほうが扱いやすいでしょう。
ポイントは、平均消費電流ではなく、最大時の電流を使うことです。サーボは動き始めや、腕が物を押して止まりかけた瞬間に大きな電流を必要とします。DCモーターも、回転しているときより停止状態から動き出すときのほうが電流が大きくなります。データシートに「stall current」「起動電流」「最大電流」があれば、そこを優先して確認します。
LEDは1個の電流より「本数」が効く
ブレッドボード上のLEDを1個光らせるだけなら、抵抗を入れて10mA程度に設定することもできます。しかし、フルカラーLEDテープやNeoPixel系LEDを数十個使うと、必要電流は一気に増えます。
RGB LEDは、赤・緑・青をすべて最大輝度で点灯すると、1個あたり最大約60mAを見込む製品があります。30個なら最大1.8Aです。明るさをプログラムで制限すれば消費電流は抑えられますが、白を最大輝度で表示する設計なら、その最大値で電源を選びます。光る作品では、電源容量と同時に発熱や配線の太さも考えましょう。
USB、VIN、5V端子の使い分けを知る
Arduinoへの給電方法は、電源の種類と電圧によって選びます。パソコンのUSBや品質のよいUSB電源から給電する方法は、5Vの小規模な試作に向いています。ただし、パソコンのUSBポートやUSBハブの供給能力には限界があります。Arduino本体と少数のセンサーまでなら便利ですが、モーターや多数のLEDの電源をUSBに任せるのは避けましょう。
DCジャックやVIN端子は、Arduinoボード上のレギュレーターを通して使う方法です。対応電圧の範囲内でも、高い電圧を入れて大きな電流を取り出そうとすると、レギュレーターが熱を持ちます。たとえば12Vを入力し、5V側で多くの電流を使う構成は、電圧差が熱として失われやすくなります。
安定化された5V電源を使える場合は、5V端子へ供給する方法もあります。ただし、この端子は電源保護回路を経由しないことがあるため、電圧を間違えると故障につながります。テスターで5Vであることを確認し、USB給電と5V端子への給電を同時に行わない、といった基本を守ってください。
モーターやサーボはArduino本体と別電源にする
モーターを使う作品で起きやすい失敗は、Arduinoの5V端子からモーターやサーボの電源を取ることです。小型サーボであっても動作時には大きな電流が流れ、電圧が一時的に下がります。その影響でArduinoがリセットしたり、センサー値が乱れたりします。
おすすめは、Arduino用の5V電源と、モーター・サーボ用の電源を分ける構成です。このとき、制御信号を正しく認識させるため、両方のGNDは接続して共通にします。電源を分けるのにGNDをつながないと、サーボ信号が不安定になることがあります。
電池で動かすロボットでは、モーター用バッテリーの電圧をDC-DCコンバーターで5Vや6Vに変換し、Arduino用には別の安定化5Vを用意する方法もあります。降圧型のDC-DCコンバーターは、VINへ高い電圧を入れて熱にする方法より効率的な場合があります。部品の定格電流だけでなく、コンバーター自体の最大出力電流も確認してください。
配線にも容量の上限がある
5V 10Aの電源を選んでも、細いジャンパーワイヤー1本で10Aを流してよいわけではありません。大電流では配線やコネクターが発熱し、接触不良も起きやすくなります。LEDテープやモーターのように電流が大きい回路では、電源から負荷へ太めの配線を使い、必要に応じて複数箇所から給電します。
ブレッドボードも、試作には便利ですが大電流を長時間流す用途には不向きです。はじめは低い明るさや低速のモーター制御で動作を確認し、最終版ではユニバーサル基板、端子台、適切な太さの電線へ移すと安全です。電源のプラス側にヒューズを入れておけば、短絡時の被害を小さくできます。
動かないときは容量不足を測って確かめる
容量不足を疑う症状は、Arduinoの再起動、LEDのちらつき、サーボの震え、無線通信の切断、電源アダプターの異常な発熱などです。まずは負荷を一つずつ外し、どの部品を加えたときに不安定になるかを確認します。
テスターがあれば、部品が動作する瞬間の5Vラインを測ってみましょう。5V電源なのにモーター起動時に大きく電圧が下がるなら、電源容量、配線、コネクターのいずれかに問題があります。電流を測るときは、テスターを回路に直列に入れる必要があります。電圧測定と同じ感覚で電源の両端へつなぐと短絡するため、最初は説明書と測定端子をよく確認してください。
作品づくりでは、電源を最後に選ぶのではなく、使う部品を書き出す段階で必要なVとAを計算しておくのが近道です。少し大きめの容量を選び、実際に動かしながら電圧と発熱を観察する。その繰り返しが、コードだけでは学べない「実際に動くものをつくる」力になります。
