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カテゴリー「電子工作」の検索結果は以下のとおりです。

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放電器の作製

放電器の機能も充実させるつもりだが目的はニッケル水素電池の残容量の検証なので充電機能も欲しい(放電>充電>放電にて残容量を自動的に検証)

そこで回路図を更新してみた(充電部は未完成)

Discharger2

ブレッドボード上でATMEGA328P-PU(DIPタイプ)と同じようにピン配置を扱える「あちゃんでいいの」を使ってみるため回路図ではAVRにしている

まずは充電部は未実装でブレッドボード上に配置してシャント抵抗電圧やPWM変動による電流,オペアンプ出力やオフセットなども検証

放電器としてまずは使えそうなので仕様(以下)を決めてコーディング,終止条件などを検証中

  • 手動放電,定電圧放電,定電流放電の3モード
  • 手動放電:放電電流を手動変更しながら放電(テスト用にもなる)
  • 定電圧放電:放電電圧が設定可能,9.50~ 1.20Vまで0.01V単位で設定,電圧を維持しながら放電
  • 定電流放電:放電電流が設定可能,100mA~2000mAまで50mA単位で設定,設定電流で放電
  • 放電停止は電圧が0.90V未満で電流が100mA未満になった場合
  • 放電時間表示をリアルタイムと結果表示
  • 放電容量表示をmAh換算でリアルタイムと結果表示

定電流

定電流放電で動作確認中

充電部を追加する際は温度センサも必要かな

放電器の作製(検証)

ニッケル水素電池の容量がどのくらい残っているのか検証するためにインテリジェントな放電器を作製する

電子負荷を使えば良い話なのだがニッケル水素電池では電圧不足で現状版では動作しないためニッケル水素電池専用という形で作製することにした

今回はFETをAVRでPWM駆動して制御する方式で回路図を簡単に作った

Discharger1

上手く制御できるものなのか不安だったので簡単に検証してみることに

ロータリーエンコーダでPWMの出力(analogWrite())を0~255まで変更させた場合FETのゲート電圧を計測

PWM:0

PWM0

PWM:100

PWM100

PWM:255

PWM255

ArduinoのPWMデジタル出力をRCローパスフィルタを通してゲートに繋いでいる訳で上手く電圧が変動している

デジタル出力PINをオシロで観る

PIN

RCローパスフィルタ後のゲートをオシロで観る

ゲート

検証終わり

電池チェッカーの作製

寒い(暖房はしているが)ので動きが鈍いため寝転んでタブレットでなにか簡単に作製できるものないかなっと色々とブログを閲覧

そしたらエアバリさんのブログで「安価?にできる高性能乾電池チェッカーの制作」記事を見つけ,ちょうど別件だが使うために購入しておいた乾電池チェッカーがあり他の必要なパーツもありそうだったので作製することにした

電池チェッカー

作製の動機として,過去に形は異なるが秋月の超小型電圧計を使って簡単に電圧を計測できるツールを作製してたのだが,20V以上の電圧を計測してしまって破壊したため再度簡易電圧チェッカーを準備しておきたかった

まずは慎重に分解し戻せるように撮影しておく

分解

後はエアバリさんの記事のとおりに組み立てるだけで何の工夫もなし!

仕様

  • 超小型電圧計は緑LED
  • 電源は3.3V
  • スイッチ切替で9Vもチェック可

電源の昇圧回路はHT7733Aのリファレンス回路で,手持ちの材料の関係もあり100μHインダクターはマイクロ,入力側タンタル47μFはケミコン33μF,出力22μFタンタルはケミコン,ショットキーバリアダイオード1N5817は11EQS03Lを使用(追加で使用するダイオード2個も同じ)

回路

電圧確認(問題なし)

電圧

オシロで波形もチェック(大丈夫そう)

オシロ

小型だけどケミコン2個使ったのが厳しくてケースに収めるのに苦労したが何とか完成(苦労したからか写真撮影を忘れた)

1.2

9V

1.5V側で電圧チェック時の消費電流は21.3mAだった

電流

負荷としては少ないか?

仕事で利用しているライトを充電池専用に改造

¥100均ではなくディスカウントストアのザ・ビッグ(イオングループ)で購入した¥300のライト

当初は高輝度LEDを取っ払いパワーLEDに改造しようと考えていたが高輝度LEDでも明るさが十分だったのでそのまま利用

外観1外観2

表面に24LED,先端に3LEDが設置されていて,ボタン押下で(24LED点灯)→(消灯)→(3LED点灯)→(消灯)→(24LED点灯)・・・と切り替わる

外観3

裏には磁石と引っ掛けが付いていて便利

バッテリーは単4×3本で充電池(ニッケル水素)でも点灯可能だが,交換には裏蓋を開けるため3本のビスを外す必要があり面倒

そこで充電池専用にして裏蓋を外さなくても充電できるように充電用の端子を設けることにした

充電端子増設

①分解

まずは開けてみる・・・ビス止めなので簡単に分解できた

分解

予想通り特に特別な部品はなく,単純に1.5V×3の4.5Vに電流制限のための抵抗を通し,LED24個と3個を並列でドライブしているだけである

電流制限抵抗24電流制限抵抗3

電流制限抵抗が適当に半田付けされている

さび

どうゆうことかLEDの足の錆びがかなり酷い(フラックスのせい?)

基板表基板裏

基板の表と裏,表面は汚い

②電流制限抵抗の調整

LEDのスペックを得るため電圧と電流を計測

電圧電流

24LEDの両端電圧が2.92V,電流が230mA

ニッケル水素3本で3.6V,電流制限抵抗が2.9Ω(実測),カラーコードは2.7Ω

抵抗は2.9Ωとしてドロップ電圧は約0.7Vとなりそれなりに合う

と,数値を出してみたが計算するより実測することに・・・

電流制限抵抗を除き23LEDのみで電圧を変化させて電流を計測した

電圧(V) 電流(mA) 増加(mA)
2.90 190 ―
2.95 230 40
3.00 280 50
3.05 330 50
3.10 360 30
3.15 420 60
3.20 500 80

電流の増加が大きくなる直前の3.10VをVF,電流をLED当たり15mAとして設計する(見た目の明るさも良好)

電源を3.6Vとすると抵抗が約1.38Ωとなるがぴったりの抵抗は持ってないので1.5Ω(これも無かったので組み合わせた)にした

③組み立て

改造回路

空いている部分にDCジャックを取り付け充電中を示すLEDを横に出した

逆流とか防止しないといけないのでちょっとした回路にはしている

完成

④試験

3LEDの点灯試験

3LED試験

24LEDの点灯試験①,24LED点灯試験②(①より後方から範囲を照らす)

24LED試験①24LED試験②

参考までに32+30Wの蛍光灯下(明るさ80%)

蛍光灯

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