充電器キットの作り方

2008-04-06

◆◆◆◆◆　使い方　◆◆◆◆◆

１．ＤＩＰスイッチで充電電流を設定する
　　一番最初にこれをやっておく必要はないが、間違えないように通電前に実行しておくことをお勧めする
　　実際には電池を接続する前であればいつ変更しても問題ない
　　充電電流の設定は以下の２つの条件を必ず守る必要がある
　　　・ＡＣ－ＤＣアダプターの能力を超えないこと
　　　・１Ｃ以上の充電電流にしないこと　★★★　間違えるととても危険　★★★
２．親電源（ＡＣ－ＤＣアダプター）をコンセントに挿す
３．親電源のプラグを充電器のジャックに挿す
　　黄色のＬＥＤが点灯していることを確認する
　　もし、赤いＬＥＤが点灯したり点滅したら異常事態を意味するので、プラグを直ぐに抜く
４．充電する電池を接続する
　　直ぐに緑のＬＥＤが点灯する
　　充電途中で電池を抜いても緑のＬＥＤはしばらく点灯している
　　赤いＬＥＤが点灯したり点滅したら異常事態を意味するので、電池を直ぐに取り外す
５．充電初期にヒートシンクが異常に熱くならないか手で触ってみる
　　最大能力の１．２Ａで充電しているときは「触ることは出来るが、ずっと触っているには忍耐が必要だ」という感じの温度
　　０．２５Ａ（＝２５０ｍＡ）なら「何となく暖かくなっているような気がする」という温度になる
６．緑のＬＥＤが消灯したら充電完了
　　充電時間の目安は１Ｃ充電で１時間４０分程度になる。充電初期は１Ｃ充電されるが後半では充電電流が下がるため。
　　大容量の電池を少ない電流で充電すると充電がタイムアウトしてしまう。その時は赤いＬＥＤが点灯する。
　　タイムアウト時間は約３時間
　　大容量の電池の長時間充電をしたいときはキットに付属の積層セラミックコンデンサ（水色の部品を）を大容量の物に交換する必要がある。
　　容量に正比例して充電時間を長くできる。キットに付属のものは０．１μＦであるが、これを１μＦにすればタイムアウト時間は１０倍になり
　　約３０時間までタイムアウトしない。
　　赤いＬＥＤが点灯したときは電源を切ってＩＣをリセットしないと充電は再開できない。

各回路独立しているので１回路分だけ半田付けすれば使用できます。

充電を開始すると緑のＬＥＤが点灯して、充電完了すると消灯するというシンプルな仕組みです。

充電中の様子。緑のＬＥＤが点灯する。

充電完了の様子。緑のＬＥＤが消灯する。

これは意図的に異常事態を発生させた物です。充電電流を２５４ｍＡにして１０００ｍＡＨの電池を充電しています。充電は３時間では完了しないのでタイムアウトして赤いＬＥＤが点灯しています。

赤いＬＥＤが点灯して異常事態を知らせる

スイッチと充電電流の関係。
　　・空白部分はＯＦＦの意味です
　　・「Ｘ」はＯＮでもＯＦＦでもいいことを意味しています
　　・充電電流は若干の誤差があります　５％～１０％の誤差があると見てください

SW8	SW7	SW6	SW5	SW4	SW3	SW2	SW1	充電電流[mA]
全てOFF								100
							ON	119
						ON		140
						ON	ON	158
					ON			178
					ON		ON	194
					ON	ON		213
					ON	ON	ON	228
				ON				254
				ON			ON	269
				ON		ON		284
				ON		ON	ON	298
				ON	ON			312
				ON	ON		ON	325
				ON	ON	ON		339
				ON	ON	ON	ON	351
			ON					357
			ON				ON	368
			ON			ON		381
			ON			ON	ON	392
			ON		ON			404
			ON		ON		ON	414
			ON		ON	ON		425
			ON		ON	ON	ON	435
			ON	ON				451
			ON	ON			ON	460
			ON	ON		ON		470
			ON	ON		ON	ON	478
			ON	ON	ON			488
			ON	ON	ON		ON	496
			ON	ON	ON	ON		505
			ON	ON	ON	ON	ON	513
		ON						517
		ON					ON	524
		ON				ON		533
		ON				ON	ON	540
		ON			ON			548
		ON			ON		ON	555
		ON			ON	ON		562
		ON			ON	ON	ON	569
		ON		ON				580
		ON		ON			ON	586
		ON		ON		ON		593
		ON		ON		ON	ON	599
		ON		ON	ON			605
		ON		ON	ON		ON	611
		ON		ON	ON	ON		617
		ON		ON	ON	ON	ON	623
		ON	ON					626
		ON	ON				ON	631
		ON	ON			ON		637
		ON	ON			ON	ON	642
		ON	ON		ON			648
		ON	ON		ON		ON	653
		ON	ON		ON	ON		658
		ON	ON		ON	ON	ON	663
		ON	ON	ON				671
		ON	ON	ON			ON	675
		ON	ON	ON		ON		680
		ON	ON	ON		ON	ON	685
		ON	ON	ON	ON			689
		ON	ON	ON	ON		ON	694
		ON	ON	ON	ON	ON		698
		ON	ON	ON	ON	ON	ON	702
	ON							705
	ON						ON	708
	ON					ON		713
	ON					ON	ON	717
	ON				ON			721
	ON				ON		ON	725
	ON				ON	ON		729
	ON				ON	ON	ON	732
	ON			ON				738
	ON			ON			ON	742
	ON			ON		ON		746
	ON			ON		ON	ON	749
	ON			ON	ON			753
	ON			ON	ON		ON	756
	ON			ON	ON	ON		760
	ON			ON	ON	ON	ON	763
	ON		ON					764
	ON		ON				ON	767
	ON		ON			ON		771
	ON		ON			ON	ON	774
	ON		ON		ON			777
	ON		ON		ON		ON	780
	ON		ON		ON	ON		783
	ON		ON		ON	ON	ON	786
	ON		ON	ON				791
	ON		ON	ON			ON	794
	ON		ON	ON		ON		797
	ON		ON	ON		ON	ON	799
	ON		ON	ON	ON			802
	ON		ON	ON	ON		ON	805
	ON		ON	ON	ON	ON		807
	ON		ON	ON	ON	ON	ON	810
	ON	ON						811
	ON	ON					ON	814
	ON	ON				ON		816
	ON	ON				ON	ON	819
	ON	ON			ON			821
	ON	ON			ON		ON	824
	ON	ON			ON	ON		826
	ON	ON			ON	ON	ON	829
	ON	ON		ON				832
	ON	ON		ON			ON	835
	ON	ON		ON		ON		837
	ON	ON		ON		ON	ON	839
	ON	ON		ON	ON			842
	ON	ON		ON	ON		ON	844
	ON	ON		ON	ON	ON		846
	ON	ON		ON	ON	ON	ON	848
	ON	ON	ON					849
	ON	ON	ON				ON	851
	ON	ON	ON			ON		853
	ON	ON	ON			ON	ON	855
	ON	ON	ON		ON			857
	ON	ON	ON		ON		ON	859
	ON	ON	ON		ON	ON		861
	ON	ON	ON		ON	ON	ON	863
	ON	ON	ON	ON				866
	ON	ON	ON	ON			ON	868
	ON	ON	ON	ON		ON		870
	ON	ON	ON	ON		ON	ON	872
	ON	ON	ON	ON	ON			874
	ON	ON	ON	ON	ON		ON	876
	ON	ON	ON	ON	ON	ON		878
	ON	ON	ON	ON	ON	ON	ON	879
ON	X	X	X	X	X	X	X	1200

スイッチの位置から充電電流が解りますか？
　左　：３１２ｍＡ
　中央：２６９ｍＡ
　右　：７０８ｍＡ
です。

◆◆◆◆◆　作り方　◆◆◆◆◆

完成後の姿です。一番右だけＬＥＤの色を間違えて取り付けているように見えますが、実は間違っているのは基板のパターンの方です。この写真の取り付け方が正しいので注意してください。

キットの抵抗は混ざってしまっているので組立にはテスターが必要です。

部品点数はかなり多い

このキットで一番不安になるのは、充電ＩＣの半田付けでしょう。０．５ｍｍ線径の半田を使えばそんなに難しくありません。先ずはＭＯＶＩＥをご覧あれ。
ファイル	ファイルタイプ	添付ファイルの解説
jyudenhanda.wmv	MOVIE	充電ＩＣの半田付けの様子

■充電器キット部品表

★印の部品は取り付けの向きがあります
Ｊ１～Ｊ６はジャンパー線です。切り落とした抵抗のリード線を使用して接続してください。

充電器　部品表
部品番号	型式	数量	商品番号
充電器部品
プリント基板	Ｐ板．ｃｏｍ製	1	[JYUDEN-KIT]
ネジ	Ｍ３　６ｍｍ	4	[JYUDEN-KIT]
ネジ穴付きスペーサ	１２ｍｍ	4	[JYUDEN-KIT]
熱伝導両面テープ	４０×４０ｍｍ	1	[JYUDEN-KIT]
ＤＣジャック	２．１ｍｍ標準ＤＣジャック	4	[JYUDEN-KIT]
電解コンデンサ　Ｃ２，Ｃ３，Ｃ５，Ｃ６，Ｃ８，Ｃ９，Ｃ１１，Ｃ１２	４．７μＦ　２５Ｖ	8	[JYUDEN-KIT]
抵抗　Ｒ１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ２４，Ｒ２５，Ｒ３６，Ｒ３７，Ｒ４８	７５０Ω　１／６Ｗ	8	[JYUDEN-KIT]
抵抗　Ｒ２，Ｒ５，Ｒ１４，Ｒ１７，Ｒ２６，Ｒ２９，Ｒ３８，Ｒ４１	１ｋΩ　１／６Ｗ	8	[JYUDEN-KIT]
抵抗　Ｒ３，Ｒ１５，Ｒ２７，Ｒ３９	１８ｋΩ　１／６Ｗ	4	[JYUDEN-KIT]
抵抗　Ｒ４，Ｒ１６，Ｒ２８，Ｒ４０	１０ｋΩ　１／６Ｗ	4	[JYUDEN-KIT]
抵抗　Ｒ６，Ｒ１８，Ｒ３０，Ｒ４２	５１ｋΩ　１／６Ｗ	4	[JYUDEN-KIT]
抵抗　Ｒ７，Ｒ１９，Ｒ３１，Ｒ４３	２４ｋΩ　１／６Ｗ	4	[JYUDEN-KIT]
抵抗　Ｒ８，Ｒ２０，Ｒ３２，Ｒ４４	１２ｋΩ　１／６Ｗ	4	[JYUDEN-KIT]
抵抗　Ｒ９，Ｒ２１，Ｒ３３，Ｒ４５	５．６ｋΩ　１／６Ｗ	4	[JYUDEN-KIT]
抵抗　Ｒ１０，Ｒ２２，Ｒ３４，Ｒ４６	３ｋΩ　１／６Ｗ	4	[JYUDEN-KIT]
抵抗　Ｒ１１，Ｒ２３，Ｒ３５，Ｒ４７	１．５ｋΩ　１／６Ｗ	4	[JYUDEN-KIT]
ＬＥＤ１，ＬＥＤ４，ＬＥＤ７，ＬＥＤ１０	５ｍｍ　緑　★	4	[JYUDEN-KIT]
ＬＥＤ２，ＬＥＤ５，ＬＥＤ８，ＬＥＤ１１	５ｍｍ　赤　★	4	[JYUDEN-KIT]
ＬＥＤ３，ＬＥＤ６，ＬＥＤ９，ＬＥＤ１２	５ｍｍ　黄　★	4	[JYUDEN-KIT]
積層セラミックコンデンサ　Ｃ１，Ｃ４，Ｃ７，Ｃ１０	０．１μＦ	4	[JYUDEN-KIT]
ヒートシンク	COMON　HS-12216	4	[JYUDEN-KIT]
ＤＩＰスイッチ	８Ｐ	4	[JYUDEN-KIT]
単セル用ＩＣ
充電ＩＣ	Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ　ＭＣＰ７３８６３　★	1	[MCP73863]
２セル用ＩＣ
充電ＩＣ	Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ　ＭＣＰ７３８６４　★	1	[MCP73864]
単セル用電源
ＡＣ－ＤＣアダプター	５Ｖ　１．２Ａ以上	1	[5V2A]
２セル用電源
ＡＣ－ＤＣアダプター	９Ｖ　１．２Ａ以上	1	[9V1A]

電池コネクターを取り付ける端子は大きくしてあります、キットに電池コネクターと電線は付属していませんので各自工夫してください。

裏面の電池コネクター取り付け端子。裏面と表面の端子は繋がっています。

表面の電池取り付け端子。四角いパターンの部分だけでなく穴のいているところに半田付けしてもかまいません。

ＪＰ１～ＪＰ４は充電電流を計測するための端子です。通常はショートさせてください。電流計を取り付けたい人はここに電流計を接続してください。写真のようなジャンパー端子はキットに含まれていませんので各自工夫してください。

ＪＰ１，ＪＰ２，ＪＰ３，ＪＰ４は切り落とした抵抗のリード線でショートさせます。

ＤＣジャックの半田付けは穴を全部埋めるようにする必要性はありません。最大でも１．２Ａしか流れないので、この写真のようにアナに接触している部分を半田付けするだけで十分です。

ＤＣジャックの半田付けの様子

ヒートシンクはキットに含まれている両面テープで取り付けます。熱伝導性の良い両面テープです。普通の文具店で売っている物とは違います。ぶつけると取れてしまいますが、接着剤で取り付けるとＩＣを壊したときに簡単に交換できなくなってしまいます。このキットで壊れる可能性のあるのは充電ＩＣだけです。万が一壊してしまったとしても充電ＩＣだけを交換すれば、大抵それで完治します。ヒートシンクが取れていることに気がつかないと充電ＩＣが過熱しますが、ＩＣには熱保護回路が入っているので過熱すると充電を停止して充電ＩＣ自信を保護します。

ヒートシンクは両面テープで貼り付ける

ショート防止のためにも裏面に出っ張っている端子はニッパーで切断してください。両面テープ（普通の文具店などで売っている物）で絶縁物（厚紙で十分でしょう）を裏面に貼り付けるのも良い方法です。

裏面に出っ張ったＤＩＰスイッチの端子

売店で販売しているＡＣ－ＤＣアダプターは５ボルト２アンペア、９ボルト１．３アンペアの２種です。充電電流がアダプターの能力を超えないように注意してください。

売店で販売しているＡＣ－ＤＣアダプター

ＡＣ－ＤＣアダプターの能力の範囲内であれば、複数の回路でＡＣ－ＤＣアダプターを共有してもかまいません。その時はジャンパー線を写真のように接続します。このようにジャンパー線を接続した場合はＤＣジャックを半田付けしないようにしてください。この例ではＪ５，Ｊ６のジャンパー線を接続しＣＯＮ３のＤＣジャックを省略しています。ＤＣジャックを取り付けない理由はアダプターの並列接続を防止するためです。アダプターを並列接続してはいけません。アダプターと充電器双方を壊してしまう可能性があります。

回路図
ファイル	ファイルタイプ	添付ファイルの解説
jyudenkit.GIF	GIF	回路図　ＧＩＦファイル