LEDキャンドルの電源改造 その1
共立エレショップでLEDキャンドルを買いました。
炎色のLEDでゆらゆらと、青色LEDを使って炎の付け根を再現したりと凝っているのですが、
LR44が3つ直列なので電池の持ちがよくありません。
そこでスイッチサイエンスで売っているコイン型のリチウムポリマー電池を使う事にしました。
電池ホルダーも売っているので買いました。
この電池はCR2450と同サイズで、直径24mm、厚さ5mmです。
改造と言っても単に電池を替えただけです。
本当は過放電防止のために回路を組みたいところですが、そうなると昇圧したりと面倒なので直結です。
幸い、青色LEDのVFが2.8V程度なので青色LEDが消えたら充電の合図です。
これで、電池を使い捨てなくてすみます。
持続時間は正確にははかっていませんが20時間前後のようです。
左が無改造、右が改造版です。若干、高くなりましたが良しとしましょう。
電池ホルダー部がむき出しなので何かで覆いたいところですが、良い物が思いつきません。
炎色のLEDでゆらゆらと、青色LEDを使って炎の付け根を再現したりと凝っているのですが、
LR44が3つ直列なので電池の持ちがよくありません。
そこでスイッチサイエンスで売っているコイン型のリチウムポリマー電池を使う事にしました。
電池ホルダーも売っているので買いました。
この電池はCR2450と同サイズで、直径24mm、厚さ5mmです。
改造と言っても単に電池を替えただけです。
本当は過放電防止のために回路を組みたいところですが、そうなると昇圧したりと面倒なので直結です。
幸い、青色LEDのVFが2.8V程度なので青色LEDが消えたら充電の合図です。
これで、電池を使い捨てなくてすみます。
持続時間は正確にははかっていませんが20時間前後のようです。
左が無改造、右が改造版です。若干、高くなりましたが良しとしましょう。
電池ホルダー部がむき出しなので何かで覆いたいところですが、良い物が思いつきません。
LEDキャンドルの電源改造 その2
LEDキャンドルを買ったのは3つ、リチウムポリマー電池で改造したLEDキャンドルは2つ、なので1つ残っています。
そこで、単4型NiMH電池を2本使って点灯する様に電源回路を組んでみました。
ちょうど、単4型3本の電池ホルダーがあったので、それを改造して電源回路を内蔵しました。
完成した基板は、上記の通りです。昇圧回路と過放電防止回路が載っています。
1.27mmピッチのユニバーサル基板に組みました。1.27mmピッチに慣れると2.54mmピッチは粗いですね。(^_^;
回路図はこちらです。
当初は、昇圧回路のみだったのですが、HT7733Aはがんばり屋さんで放電停止電圧以下でも動作してしまいます。
そのため電池の電圧を監視して給電をカットする過放電防止回路を追加しました。
苦労したのは過放電防止回路で、ネット検索して参考回路を見つけて組んだのですが、
音や振動でLEDキャンドルが消えると過放電防止回路が働いてしまいました。誤動作です。
それに気づいたのが基板に組んでから。ブレッドボードのときはLEDキャンドルをON/OFFする確認をしていませんでした。
もう一度、プレッドボードに過放電防止回路を組み、試行錯誤です。
どうやらQ3のベースに付けた抵抗(R7)が1kΩでは小さかったようです。
10kΩにしたらLEDキャンドルがON/OFFしても過放電防止回路は誤動作しなくなりました。
R7を変更したらなぜか過放電防止回路の停止電圧にも影響が出たので、R1とR2も変更しました。
また、R7を変更した事でQ3のベース電流が低下、Q3に2SC1815BLを使っていましたが、
それではhFEが足らず、手持ちの部品で代わりを探したら2SC1472があったのでそれにしました。
さて、問題は基板の部品交換です。基板に小さく組んだので、またスルーホールなので部品の交換が大変です。
一から作り直そうかとも考えましたが、もったいないのでなんとか部品を外して交換しました。
R2は手持ちに15kΩが無かった(ほんとは見つけたたった1つが行方不明、交換後に見つかる)ので10kΩと4.7kΩを直列に繋ぎました。
出来れば小型の抵抗かチップ抵抗を使いたかったのですが、手持ちに無く・・・
それにしてもHT77xxシリーズは手軽で良いですね。
改装後に気づいたのですが、2SC1472はダーリントンのせいかVCE(sat)が高く、実測では0.7Vくらい食われています。
もうちょっと低いもの・・・と探してみましたが、hFEが大きくてこれと同じサイズのパッケージは無いようです。
FETも探してみましたが、ゲートのON電圧が低い物が無いですね。
ひとまず、これで良しとしましょう。
持続時間は計測中です。満充電か分からない電池で35時間は持ちました。
今は満充電からテストしています。
こまった
トランジスタ3石による放電停止回路を作ったものの、部品点数を減らしたいと思い、
ネットで調べていると、リセットICを使った放電停止回路があったので参考に作ってみました。
回路図はこちら。
IC1がリセットICで、1.05V前後でVOUT(Nchオープンドレイン)をLにします。
R1とR2で電池電圧を分圧して電池電圧が2V前後でリセットICが働く様にしてあります。
VOUTがLなると、D1とR3により、R2の合成抵抗値が小さくなり、リセットICの動作電圧を引き上げます。
ひとまず、ブレッドボードに組みましたが、電源ONですぐに放電停止回路が働くことがあります。
今のところ、原因不明で、たぶん、電池電圧の立ち上がりで1.05V付近を通過するときに
リセットICが働いてしまうのではと推測しています。
しかし、そうだとしても対策方法が思いつかずお手上げ状態です。
電源ON後、一定時間、D1とR3が働かないようにすれば良い気もしますが、どうやって・・・
ん~、弱った。
ネットで調べていると、リセットICを使った放電停止回路があったので参考に作ってみました。
回路図はこちら。
IC1がリセットICで、1.05V前後でVOUT(Nchオープンドレイン)をLにします。
R1とR2で電池電圧を分圧して電池電圧が2V前後でリセットICが働く様にしてあります。
VOUTがLなると、D1とR3により、R2の合成抵抗値が小さくなり、リセットICの動作電圧を引き上げます。
ひとまず、ブレッドボードに組みましたが、電源ONですぐに放電停止回路が働くことがあります。
今のところ、原因不明で、たぶん、電池電圧の立ち上がりで1.05V付近を通過するときに
リセットICが働いてしまうのではと推測しています。
しかし、そうだとしても対策方法が思いつかずお手上げ状態です。
電源ON後、一定時間、D1とR3が働かないようにすれば良い気もしますが、どうやって・・・
ん~、弱った。
リチウムポリマー電池用過放電防止回路
前記事のリセットICを使う回路は対策方法が見つからず諦めました。
3石の放電停止回路をベースに2SC1472でスイッチしている部分を改良して
チップ部品や小型部品を使用して省スペース化することにしました。
そして、以前にリチウムポリマー電池に改造したLEDキャンドルの過放電防止回路を作る事に決定。
回路図はこちら。
2SC3325はチップ部品です。
RN2225は抵抗内蔵トランジスタでチップではないものの小型です。
Q4は手持ちの部品を使うためベースの抵抗値が足りないので足しています。
コンデンサは手持ちのチップ部品がありますが、抵抗は手持ちが無いのでジャンク基板から取り外す予定です。
なんとかこの回路をLEDキャンドルの中に実装したいと思います。
放電停止電圧は3Vくらいです。2.85~2.9Vくらいにしたいところですが、
R1,R2の微調整が難しく、また3VくらいでLEDキャンドルの青色LEDが暗くなるのでこれで良しとします。
Q3は以前はダーリントントランジスタでしたが、VCE(sat)が高く無駄が多くやめました。
この方法ならVCE(sat)は0.1Vくらいです。
コイン型のリチウムポリマー電池は容量が200mAhと少なく、また昇圧しなくても点灯するので昇圧回路は無しです。
ブレッドボードでのテストでは連続14時間、点灯しました。
3石の放電停止回路をベースに2SC1472でスイッチしている部分を改良して
チップ部品や小型部品を使用して省スペース化することにしました。
そして、以前にリチウムポリマー電池に改造したLEDキャンドルの過放電防止回路を作る事に決定。
回路図はこちら。
2SC3325はチップ部品です。
RN2225は抵抗内蔵トランジスタでチップではないものの小型です。
Q4は手持ちの部品を使うためベースの抵抗値が足りないので足しています。
コンデンサは手持ちのチップ部品がありますが、抵抗は手持ちが無いのでジャンク基板から取り外す予定です。
なんとかこの回路をLEDキャンドルの中に実装したいと思います。
放電停止電圧は3Vくらいです。2.85~2.9Vくらいにしたいところですが、
R1,R2の微調整が難しく、また3VくらいでLEDキャンドルの青色LEDが暗くなるのでこれで良しとします。
Q3は以前はダーリントントランジスタでしたが、VCE(sat)が高く無駄が多くやめました。
この方法ならVCE(sat)は0.1Vくらいです。
コイン型のリチウムポリマー電池は容量が200mAhと少なく、また昇圧しなくても点灯するので昇圧回路は無しです。
ブレッドボードでのテストでは連続14時間、点灯しました。
LEDキャンドルの電源改造 その3
リチウムポリマー電池用の過放電防止回路を書いて、2SC1472でスイッチする部分を改良したら
前に作った単4NiMH電池式の電源を改造したくなり、基板をみたらRN2225と
抵抗1本くらいは載るスペースがあったので改造しました。
2SC1472はそのままで、RN2225のドライブ用に使いました。
これでVce(sat)を低く出来たので昇圧動作に余裕がでます。
さて、電池の持続時間はどれくらいになるか、テスト中です。
赤丸の部分が追加部品です。
裏はこんな感じ。
UEWは配線に便利です。
前に作った単4NiMH電池式の電源を改造したくなり、基板をみたらRN2225と
抵抗1本くらいは載るスペースがあったので改造しました。
2SC1472はそのままで、RN2225のドライブ用に使いました。
これでVce(sat)を低く出来たので昇圧動作に余裕がでます。
さて、電池の持続時間はどれくらいになるか、テスト中です。
赤丸の部分が追加部品です。
裏はこんな感じ。
UEWは配線に便利です。