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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。

aitendoの昇圧機能内蔵変換ケーブル

aitendoの昇圧機能内蔵変換ケーブル・・・結局購入してしまった

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出力側のコネクタ仕様は2.1mm/5.5mmのDC電源プラグとなっているが2.5mmでも入るようになっている

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今回は出力電圧9Vをチョイス,入力5Vとあったが2.4Vでも9V出力できた

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更に2.4V~5V前後でも9V出力可能であることを確認した

中華製品がようやく到着(第三弾)

Amazonで「UNO R3開発ボード」(Arduinoと互換)を購入(なんと¥458)

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他にも同時にAmazonへ注文しているが今回の中華発送はこれだけ

10日発送の20日予定から2日遅れで到着(AIR MAILって書いているけど・・・時間かかるのね)

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USBケーブルとPIN,さらにおまけでUSB直差しのLEDライトが付いていた

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外観チェック(表・裏)

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多少パーツが曲がって付けられているが外観には問題なさそう

「UNO」と刻印されているけどまさにパチ物・・・ここでブートローダーは大丈夫か?って心配になってきた

電源投入

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電源を入れたらLEDがチカチカ,動作確認のためかLチカが書込みされていた(これなら安心できる)

本ボードは固定で使用したい(例えば以下のattiny13a)シールド用のため購入した

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デサルフェータ―調整用にブレッドボード展開したLCDとロータリーエンコーダを実験で良く使いそうなのでシールド化したのを使用して本ボードのスケッチ書き込みと動作確認してみた

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今回は2セット購入で2台とも問題なしだった

第3次デサルフェータ―計画

自動車とUPSやポータブルバッテリ用にデサルフェータ―を新規に考えてみようと思いデサルフェータ―3号機を検討

まずはこれまで作製したデサルフェータ―について検証してみた

  • パルス発生部とバッテリー接続部の波形をオシロで再確認
  • 消費電力としてバッテリー接続時の消費電流を計測
1号機

元記事に近い形の回路でPチャネルのFETを用いて作製してある

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設計では12kHz動作であるがコイルやダイオード類の発熱がもの凄いため6kHz動作にした(切り替えで12kHzも残してある)

6kHz時の波形(上:パルス発生部,下:バッテリー接続部)

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FETのON-OFF間隔となるパルス幅は約7μs,ピーク電圧は約40Vである

掃引時間を高速に変えるとリンギングが見え,パルス発生部も出力に影響してなのかFETをONした部分(0Vになったところ)から電圧が上がっている

消費電流(6kHz時)は32mAで低消費

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参考までに12kHz時の波形(上:パルス発生部,下:バッテリー接続部)は6kHzの倍になる

若干6kHz時より波形の上下が増えて派手になっている感じはする

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消費電流はクロックが倍になっただけで10倍以上となり,パーツの発熱のせいかしばらくすると700mAを超えた

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2号機

555を正論理出力にしてNチャネルのFETを用いた

パルス幅の調整に半固定を付けた

万が一のバッテリー上がりを避けるためエンジン始動中のみ動作させるようにしている(短絡ピンで常時動作も可能)

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波形(上:パルス発生部,下:バッテリー接続部)

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FETのON-OFF間隔となるパルス幅は約5μs,ピーク電圧は約40Vである(後に判明したがオシロを購入した時に計測した2号機デサルのデータは電圧/DIVの倍率が間違っていたため正確ではない)

右は掃引時間を高速に変えてリンギングの状態を観ると,パルスの立ち上がり途中でリンギングが発生しているのが判る

消費電流は225mAで多いと考える

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考察
  • 出力電圧に関しては1,2号機ともにピークが約40Vであり十分と考える
  • 出力クロックとリンギングについてはどうなのか(判らないため)判断できない
  • 消費電力については,エンジン始動中のみ動作だと普段の利用状況だと短すぎるため効果が薄いのではないかと思い,消費電力を極力少なめにして一週間位の常時動作を可能にしたい(低消費電力化,電圧検知によるインテリジェント化)
  • 掃引時間を低速に変えて1,2号機の出力の違いを比べる

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1,2号機ともにクロック毎に同じ出力電圧ではなくバラツキがあるのが判る

出力パルスは2号機のほうが多く良さそうにみえる

低消費電力化

低消費電力にするためには効率良いパルスの発生を行いたい

そこでパルス調整できる装置をArduinoで作製し調整中

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スケッチ

//PWM出力で周波数・デューティ比をダイナミックに変更
//
#include <avr/io.h>
#include "rotary.h"
#include "Wire.h"
#include "AQMI2CLCD.h"

#define PWMPin 10
#define BTNPin 8

#define SELFreq 0
#define SELDuty 1

Rotary r = Rotary(2, 3);
AQMI2CLCD lcd;

unsigned int freq = 20000;    //周波数
int duty = 10;                //指定したいデューティ比

int select = 0;               //変更値選択(0:周波数,1:デューティ比)
boolean forced = false;

ISR(PCINT0_vect) {
   if(digitalRead(BTNPin) == HIGH) {
       select = (select == SELFreq)? SELDuty: SELFreq;
       forced = true;
   }
}

ISR(PCINT2_vect) {
    unsigned char result = r.process();
   if(result) {
        if(select == SELFreq) {
           freq += (result == DIR_CW)? 1000: (-1000);
           if(freq < 1000) freq = 1000;
           if(freq > 50000) freq = 50000;
       } else {
           duty += (result == DIR_CW)? 1: (-1);
           if(duty < 0) duty = 0;
           if(duty > 100) duty = 100;
       }
        forced = true;
   }
}

void setpwm() {
   // TOP値指定(周波数設定となる)
   OCR1A = (unsigned short)(1000000 / freq);

    // Duty比指定 : 1000000 / freq * duty / 100;
   long val = (long)10000 * duty / freq;
   OCR1B = (unsigned short)val;
}

void setup() {
    //LCD初期化
   lcd.setup();

    //pin設定
   pinMode(PWMPin, OUTPUT);
   pinMode(BTNPin, INPUT_PULLUP);

    //調整用ロータリーエンコーダ割込み設定
   PCICR |= (1<<PCIE2) | (1<<PCIE0);
   PCMSK0 |= (1<<PCINT0);
   PCMSK2 |= (1<<PCINT18) | (1<<PCINT19);

    // モード指定
   TCCR1A = 0b00100001;
  TCCR1B = 0b00010010;

    forced = true;
}

void loop() {
    char str[20];

    for(;;) {
        if(forced) {
           forced = false;

          //1行目
          lcd.setLocate(0, 0);
          if(select == SELFreq) {
              lcd.putString((char *)"[ Freq ] Duty ");
          } else {
              lcd.putString((char *)" Freq [ Duty ]");
          }

          //2行目
          sprintf(str, " %2dkHz %2d%% \0", freq/1000, duty);
          lcd.setLocate(0, 1);
          lcd.putString(str);

           setpwm();
        }

        noInterrupts();
       delay(100);
       interrupts();
    }
}

PWM操作の覚書

  • PWM出力の周波数をダイナミックに変更するためには直接レジスタを操作するしかない
  • PWMの周波数はインターバルタイマでカウントアップされたカウンタ値の上限設定で決定する(上限設定しない場合はMAX)
  • インターバルタイマは最大がCPUクロックで分周比の設定もできる
  • デューティ比となるパルスのHIGH(もしくはLOW)時間はカウントアップされた値の上限値が立ち上がりとなる
  • 下がりはカウンタのMAXもしくはカウンタMAXからマイナスされカウンタ値の上限設定と同じなった時となる(2種選択)
  • 上のスケッチは16MHzの分周比8で2Mカウント/秒となりサイクル1Mとして作成している
  • 詳細はこちらを参照

可変電源の作製

昨年ダイソーで購入していた急速充電対応の自動車バッテリー用USB充電器

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その時に持っていた急速充電用の太いUSBケーブルが白だったのと500mAオーバーでの充電の仕組みを理解してなかったため白色を購入したが,これはiPad/iPhone用でAndroid端末では無意味であることを知り後に黒色のAndroid版を購入する

今回は余ったUSB充電器をDCDCに使って可変電源を作製することにした(本商品をこばさんがレビューされており参考にさせていただいた)

分解

まずは分解,無理やり開くことになるので元には戻らない

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基板の表と裏

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改造

使用しているチップHX1304Fの基本回路図(仕様書から抜粋)

HX1304F基本回路図.png

電圧を可変にするためには,R4とR5(基本回路図ではR2とR3)を外し以下の赤で記載したパーツを追加する

KR001.png

可変抵抗は500kΩ位が適切のようだが手持ちが100kΩしかなかった(良くできたら後で交換)

可変抵抗のGND側は0Ωで直結にする(電圧可変は基準電圧~入力電圧となるはず)

実態配線では以下のように3本のラインを取り出した

KR002.png

そして付加配線を楽にするためのと追加パーツがあるのでユニバーサル基板をベースに載せた

出力側のコンデンサの耐圧が6.3Vだったので取り外して100μF35Vのケミコンをユニバーサル基板上で追加

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注)まだターミナルは結線していない

動作試験

ここで動作確認する

適当なACアダプタを使用,入力電圧は約16V(無負荷)

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可変抵抗を操作して最低電圧から最高電圧へ(1.22~14.15V)

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電圧の可変を確認していると電圧のふらつきがあり試しに5Vに合わせてみるとふらつきが無くなった

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5Vにパーツの値が調整されているのかもしれない

DCDC部の消費電流も確認

5V時(21.1mA)

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最小電圧時(6.53mA)

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最大電圧時(64.3mA)

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100kΩでは少し消費が多いようだ

計器

購入してあった中華バルク版の電圧・電流計を使うことにした

無電圧時は0Vで問題なし

IMG_20171115_202547.jpg

とりあえず電圧のみ,ずれがあるので調整する

IMG_20171115_202634.jpg

結線

必要なパーツの結線を行い,後はケース入れ

IMG_20171116_193357.jpg

ケースが完成したら下記に追加予定

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