2008-06-09
リチウムポリマー電池は発火の危険性があるので、充電中は目を離せません。そのため充電時間が長くなると危険性が増します
弱ってきたニッケル水素電池。
２１００ｍＡＨのリチウムポリマー電池。リチウムポリマー電池は過充電すると発火したりするらしい。
充電ＩＣはＦＥＴを外付けするタイプです。外付けタイプの物はＦＥＴに大きな放熱器を付ければ充電電流を大きくできます。
Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ社の充電ＩＣ。足のピッチは０．５ｍｍ 逆さまに写真を撮ったことも気づかないほど小さい。
この微細パターンがエッチングできるだろうか？
2008-06-11
充電器の基板をＥＡＧＬＥで作ります。贅沢に３連装×２個の計６連装です。２１００ｍＡＨの３セル電池を２個同時に充電できます。充電器本体は￥２０００～￥３０００程度で出来そうですが、親電源に１個￥５００の５Ｖ２Ａアダプターを使うと合計￥６０００にもなります。２回に分けて充電すれば半額で済みますが、充電時間が３時間程度になってしまうので止む無しです。
基板サイズは１００×７５の片面
2008-06-21
とにかく小さいので半田を盛りつけて、吸い取り器で吸引する方式で半田付けしました。半田付けした後にテスターで導通をチェックします。テスターの抵抗計測モードは弱い電流を流しますがＩＣが壊れたりすることはありません。
０．５ｍｍピッチの変換基板。秋月電子の商品にも変換基板が増えてきた。ＤＩＰパッケージが少なくなっている証拠だ。
ブレッドボードに回路を組む
ブレッドボードに組んだ回路が動きません。３０分ほど悩みましたが原因はＦＥＴがＮチャネルでした。Ｐチャネルでないと動きません。
ＦＥＴいろいろ。これはスピコンを作ったときにいろいろ購入しておいた物。殆どがＮチャネル。Ｐチャネルは１個だけ。
ＦＥＴを交換して実験再開。計算通りに電流が流れない。電流制限抵抗の抵抗値を計測したり計算式を見直したり、しばし悩む．．．．．．しまった電池放電してなかった。
充電実験
ちょっとしか電流が流れない？ 計算上は５００ｍＡ以上流れるはずなのだが．．．
2008-06-22
ＦＥＴの種類を間違えていたので自動配線をやり直しました。電流検出用の抵抗もリードタイプの物を使用することにしました。ちょうど５０ｍΩにしたいので０．１Ωの抵抗を２本並列に使用します。
放電させてから充電し直しましたが、計算通りになっていません。ブレッドボードの接触抵抗の影響があるかもしれません。
最終形のパターン
０．５ｍｍピッチのパターンは難しいかと思いましたが、思ったよりきれいに出来ました。
基板のマスクパターン
エッチングが完了した基板。感光剤はまだ落としていない。
2008-06-29
基板とヒートシンクのサイズは、ほぼ同じです。そんなに発熱しないはずなのでこの大きさで大丈夫なはず。
０．１Ω １Ｗ抵抗。茶－黒－銀－金
基板とヒートシンクを重ねたまま位置決めのドリルで穴開け。
本当は両面基板を使用すると工作が楽なのですが配線が片面に収まるので片面基板を使用。
大穴は上からネジを締められるようにするため。穴径６．５ｍｍ。
０．５ｍｍピッチのパターンは半田ブリッジを気にせずに盛りつけて、後から吸い取り機で余分な半田を吸い取る方式でないとうまく半田付けできません。
ＩＣの半田付け
隣同士が接触していないかの確認は光にかざすと良い
基板とヒートシンクの隙間は８ｍｍです。この隙間から強引に半田付けしてしまいます。
小手先がぎりぎりＦＥＴの足に届きます。この状態でＦＥＴを半田付け。
裏面はＦＥＴと充電ＩＣ。
ＦＥＴは発熱しますがヒートシンクが付いているのであまり熱くなりません。青い電流検出用の抵抗とＡＣ－ＤＣアダプターはかなり熱くなります。たぶん５０度程度。アダプターは出力２Ａなので全く余裕がありません。
充電実験
充電が完了したセルからＬＥＤが消灯していきます。
完成。３セルのリチウムポリマー電池を最大充電電流２Ａで２個同時に充電できます。
横から見たところ。基板の右側はＦＥＴの足だけで支えられています。６個もＦＥＴを使っているので強度も十分です。
充電直後に放電させて容量を確認。電池の容量２１００ｍＡＨより２００ｍＡＨ少ないですが問題ないレベル。
部品表。価格の半分を親電源のＡＣ－ＤＣアダプターが占めています。
| 充電器部品表 | ||||||
| 名称 | 型式 | 数量 | 単価 | 価格 | 購入先 | 備考 |
| プリント基板 | １００×７５ サンハヤト４０Ｋ | 1 | 504 | 504 | 千石電商 | |
| ＡＣ－ＤＣアダプター | ５Ｖ ２Ａ | 6 | 550 | 3300 | 秋月電子 | |
| ＤＣジャック | ２．１ｍｍ標準ＤＣジャック | 2 | 100 | 200 | 秋月電子 | ４個入り |
| ヒートシンク | ２３Ｍ８０Ｌ１００ | 1 | 683 | 683 | 千石電商 | |
| 充電ＩＣ | Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ ＭＣＰ７３８４１－４２０Ｉ／ＵＮ | 6 | 200 | 1200 | 工作室売店 | ※１ |
| 電池コネクタ | ピンヘッダー | 1 | 50 | 50 | 秋月電子 | |
| 電解コンデンサ | １６V １０μF | 12 | 16 | 192 | 千石電商 | |
| 抵抗 | ５６０Ω １／６Ｗ | 6 | 1 | 6 | 秋月電子 | |
| 抵抗 | １０ｋΩ １／６Ｗ | 6 | 1 | 6 | 秋月電子 | |
| 抵抗 | １８ｋΩ １／６Ｗ | 6 | 1 | 6 | 秋月電子 | |
| 抵抗 | １００ｋΩ １／６Ｗ | 6 | 1 | 6 | 秋月電子 | |
| 抵抗 | ０．１Ω １Ｗ | 12 | 1 | 12 | 秋月電子 | |
| ＬＥＤ | ５ｍｍ 赤 | 6 | 5 | 30 | 秋月電子 | |
| 積層セラミックコンデンサ | ０．１μＦ | 6 | 5 | 100 | 秋月電子 | |
| ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ | ＦＸ３０ＫＭＪ | 6 | 200 | 1200 | 秋月電子 | |
| ネジ | ６ｍｍ | 6 | 3 | 18 | 廣杉計器 | |
| ネジ | １２ｍｍ | 2 | 5 | 10 | 廣杉計器 | |
| スペーサ | ８ｍｍ | 2 | 12 | 24 | 廣杉計器 | |
| 合計 | 7547 | |||||
| ※１．ＭｉｃｒｏｃｈｉｐＤＩＲＥＣＴで購入すると約￥１２０だが、送料が＄１５かかるので工作室売店の価格とした。 | ||||||
2008-07-01
最大充電電流を変更したいときは．．．．
１．親電源を変更する。最大充電電流を取り出せるＡＣ－ＤＣアダプターに変更。
２．電流検出抵抗（青い抵抗）を変更する
２２０ｍΩのとき最大充電電流は５００ｍＡ
抵抗値に反比例して充電電流は大きくなる
１１０ｍΩなら１０００ｍＡ（＝１Ａ）となる
今回作った物は５０ｍΩなので２．２Ａが最大充電電流
３．充電電流を２Ａより大きくしたければヒートシンクを大きくするか強制空冷する
大きくは上記３点であるが、電流を大きくしすぎると基板のパターン抵抗などが無視できなくなる。
ただし、パターン抵抗の影響によって充電電流は設計値より小さく（より安全側に）なる。
2008-11-23
３セルバッテリーを充電するとアダプターの発熱がものすごい。手をかざすと熱気が伝わってくる。
