テスターの様子がおかしいのです

ワイヤレスマウスが動かなくなったので、いつもどおり電池を交換しました。
と、まぁここまではよくある日常の光景
何気なく、わがマウスがいったいどの程度の低い電圧まで動作が可能なのか、Threshold が知りたくて、
交換した電池の電圧を測ったんです。
表示値: 2.5V (`・ω・´)
チョット待て!! この電池、ニッケル水素蓄電池。 満充電でも1.2Vよ。これ
テスター 逝ったか・・・・
針動かすコイルが逝ったわけでもないし、交流電圧も計れている(値はむちゃくちゃだが)から、ダイオードが死んでるわけでもないし
抵抗が死んだだけだなこりゃ (´・ω・`)
買いなおすこともなさそうです。
と、言うわけで作業開始だー。

片っ端から、付いてる抵抗調べてみた。
程なく、一本抵抗値がアヤスィものみつけた。 15Ω。
ついでに、指示値調整用ボリウム、『ガリッ』っているので予防保全のため交換しとくか・・・
双方とも、↑(オモチャ箱)検索したら、同じ値のものが出てきました!! ヽ(`Д´)ノ
交換した部品たち

交換後

指示値調整ボリウム交換しているので、再調整です。
無線機用直流電源の電圧を、校正用のデジタルテスタと同じ値を示すよう調整します。

同じ電圧を測定します

・・・・調整が必要ですな。
このあと、同一値になるよう調整しました。 (`・ω・´)

交換した抵抗の値を確認。(15Ω)
・・・・・ 逝っちゃってまぁーーーす!! (゚Д゚)

とにもかくにも、直って良かった。 ( ´Д`)y━・~~ フカー
無線LANコントローラが萌えました
た・た・大変です
APのコントローラが・・・ 燃えました!!
12月某日、会社で使っているMCのケツから火が出ました。
いつもどおり設定ぶっ込もうと電源挿したところ、なにやら嗅ぎなれない(自室では嗅ぎなれた)かほりが・・・
あ゛゛゛ーーーーーーーーー!!
ナンスカコレ??
いやぁ、派手に燃えた後がありますな。
これ、何の部品だろう? とりあえずパターン追ってみるとするか。
『?』が、今回燃えた部品です。
なにやら、こうみてみると Dz っぽい。。。
供給電圧+12Vからアースに対して、並列に繋がっている。しかも前後にノイズのバイパスコンデンサが数個。
しかし、通常のツェナーダイオードを使った電圧安定回路とは違うな・・・
降伏後の過電流防止用の直列抵抗がない。 電源アダプタの信頼性を頼りきってのコストカットか・・・
確かに、直列に抵抗を入れて通常の電圧安定化回路を構成すれば、負荷電流は制限されてしまうしな (´・ω・`)
心配なので、同一機種の正常機を開けて電圧を確認してみたら、電源アダプタ出力は11.9V。基板上のノイズフィルタ出口
(??な部品通過後)で11.7Vといったところ。
どうやら、Dzで間違いないようです。しかも降伏電圧12Vの。
というわけで、家のおもちゃ箱空けてみた。↓

12Vのツェナーダイオード、束で発見!!
ついでといっては何だが、電源逆接保護用に大き目の整流用ダイオードを逆方向に入れておきます。

燃えたものを取り外し、同一と思われる12VのDz(ツェナーダイオード)に交換。 手前は逆接保護用ダイオード。

ノイズフィルタ直後の電源供給をチェック。 +11.7Vで安定してます。

外見上は、正常に起動したっぽい・・・・


ついでなので、へたり気味だったフラッシュROMバックアップ用電池を新品と交換。
設定入れて、現地で消えてたら悲しいしね。

コンソールつないでConfigを確認。。。。。動作良好のようです^^ いぇい!!
UPS作ろうと思ったら、バッテリー復活装置(パルサー)作ってしまいました

突然ですが、突然の停電からPCを守ろうと、UPS を作ろうと思い立ったんですよぉ。
まずは何から取り掛かろう・・・
とりあえず、停電時の電力供給源 バッテリー の手配から。
手配といっても、無線機のバックアップ用として安定化電源とパラでつないでいるものが流用できそうです。
実はこれ車のバッテリーなのですが、弱ってきたものを新品に交換した際の 廃品利用 なのです。
停電時の無線機のバックアップ用でしたから、そんなに長持ちは必要なかろうと・・・・
ま、とりあえずバッテリーの具合を確認しましょうか。無線機つないで送信ボタン おーーーん!!
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ はれ? 電圧降下しまくりでパワーが出ません!!
そっかそっか、充電すればよいのね。そういえば半年ほど構ってやってなかったから、自己放電してしまって
いたようです。 (´・ω・`)
では早速充電を・・・・・・・・・・・・・・・ はれ? 電圧十分出てるジャン!! 12.6Vホド。
チョット高めの電圧をかけて充電電流を確認しましょう!!・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ はれ??
数百mAしか流れない・・・
Why???
そういや、そもそも寿命が来たから交換したんですよ。このバッテリー。 つか、バッテリーの寿命って何よ?
(お気づきの方も多いと思いますが、この辺から本題から外れていきます)
伝送交換主任技術者取ったころを思い出す・・・ 鉛蓄電池の薀蓄。
陽極に二酸化鉛PbO2 陰極に鉛Pb そんでもって電解液に希硫酸H22+SO42- これ。
鉛は水素よりイオン化傾向が大きいので、希硫酸と反応しイオン化する。
反応式はこう (高校のころを思い出す)
放電時
陽極(電子を外部から吸い込む力)
Pb4+O24-+SO42-+4H++2e- → PbSO4+2H2O (二酸化鉛は希硫酸中のSO42-と、電子の足りない分を負荷から2個
もらってイオン結合し硫酸鉛となる。代わりに抱えきれなくなった酸素イオンを放出。これが希硫酸の水素イオンと結合して
水分子2個になる。) *希硫酸が薄くなってゆく これ重要!!
陰極(電子を外部へ放り出す力)
Pb+SO42- → PbSO4+2e- (鉛がSO42-と反応して硫酸鉛になる際、もともと電離したSO4は電子を2個余計に持って
いるので、電子2個を放り出してからイオン結合し硫酸鉛となる)
*希硫酸は、SO4だけ持ってかれて薄くなってゆく これ重要!!
すなわち、両極版とも結びつきやすい硫酸と触れ合いながら 硫酸鉛になりてぇーー!! と常々思っているが、
電子のやり取りができないために思いとどまっている。この状態が電極に何もつながっていない状態。この二つの
電極間に負荷すなわち電子の通り道をつないでやれば、ここぞとばかり電線経由で電子の受け渡し(両極板でのSO4
の分捕りあい)が始まるわけ。*電気が流れる
この際の二極間の電子を授受しようとする力のことを 電位差 という。鉛-希硫酸-二酸化鉛の場合、約2V。
つぎ充電
この逆。両極に電極間の電位差よりも大きな電位差を与えて、陰極に無理やり電子を突っ込み&陽極から無理やり
電子を吸い出し、放電で生成された硫酸鉛をそれぞれ元の化合物に戻す作業。
書くの面倒なので、うえの式の矢印が逆と思ってくれ。(゚д゚) 電解液の希硫酸が濃くなってゆく これ重要!!
え゛!?
ぢゃぁ、これ繰り返していたら寿命とか劣化とか縁がないことになっちゃうよぉ (゚Д゚)
話は振り出しに戻るが、寿命って何よ??
キーワードは 【結晶化】 白色硫酸鉛化(Sulfation)
放電直後の硫酸鉛は、充電時には元の鉛及び二酸化鉛にそれぞれ戻りやすい。しかしながら、析出してから時間が
経過すると、元の状態に戻りづらくなる結晶となってしまうのです。不活性化し絶縁体となったこの結晶が電極を覆うと、
電解液(希硫酸)と触れ合うことができず、上記充放電のプロセスができなくなってしまう。この状態がバッテリーの寿命
といわれている状態を指す。(他にも寿命の要因はあるけど、このサルフェーションが殆ど)
電解液と触れ合う面積が減ってゆく、すなわち
電気流れるのに抵抗が増える。これ。内部抵抗が増えたという。もともと鉛蓄電池の長所は、この内部抵抗の低さ。
巷では 0.01Ωといわれている。(これむちゃくちゃ低いのよ) だから、いくら電流流してもこの抵抗に流れた分の電圧降下
少なくて済む。自動車のエンジンかける時どのくらい電流必要と思います? 誘導性負荷(モ-タとかのこと)は回転子が
動いていない時(最初ね)、すんごい電流流れるのよ!!なんたってコイルだから、ただの銅線!! 100Aくらい流れるのです。
回り始めれば、バッテリーから見ればコイルの向きが適度な速さで切り替わるのでインダクタンスが生じ抵抗となり、流れる電流が
少なくなってくるのだが・・・
オームの法則 電圧=電流×抵抗 =100×0.01 =1V この内部抵抗が低ければ今回の場合1Vの電圧低下で済むのよ。
内部抵抗が大きいと、例えば これが0.1Ωになっちまったら、100×0.1で10Vも下がっちまう。もともと12Vの電池だから、
そこから10V持ってかれちまうと、モータには(バッテリーから出る電圧は)2V!! ショボッ!! エンジンかかりません。
ならば、このサルフェーションを除去or分解できれば復活できるのです。 ktkr
いろいろ調べると、高圧パルス電流を与え続けると分解されていくそうです。半信半疑ながらやってみることにしました。
ナニヤラ怪しい製品が結構売られているみたいですが、高周波パルスを出すだけなのと、売られている値段がバカみたいに
高いので、毎度おなじみの
作っちゃおっかなぁーーー
ヽ(`Д´)ノ
になるわけです (`・ω・´)
早速回路を考えてみた。 これ(PDF)
調べたところによると、パルスの周波数は数キロヘルツがよろしいと。んで、パルスの電力は強力な程よろすぃと・・・
発振は、暗室のくだりでお世話になったタイマーIC LM555 に、また登場いただきます。んでもって、強力なパルス・・・
この界隈では王道の、『コイルに貯めて、一気にドォーーン』でいきましょう。貯めてドンだから、一秒間に数千回ON-OFF
できるデバイスが必要ですな。ま、トランジスタでもいいのだが、過渡的に瞬殺できるものがよろしいかと。ならばパワーMOS
これでしょ!!
アキバで安いの買って来た。2SJ477。これ安くて最強!!
コイルどうしよう?? 直流流すわけだから、磁気飽和が怖い(´・ω・`) これ以上電流流しても、磁気発生させられない状態。
なもんだから磁気飽和起こしたら、インダクタンスなくなって、メインのエネルギー蓄積ができなくなってしまうし、電源から果てしなく
電流が流れてしまう。 あーコワイコワイ。
透磁率の高いコアは巻数少なくて済むが、ヒステリシス曲線狭くてチョット電流流しただけで一気に飽和状態に。(゚д゚)
コイルに貯められるエネルギー量は
2×透磁率 ブンノ 磁束密度2 ね、透磁率(分母)高いと意味ないのよ (´・ω・`)
でもね、トロイダルコア巻いたことある人なら分かると思うけど、大変なのよ!!巻く作業って!!できれば回数減らしたい。
同じインダクタンス得るのに 透磁率高い=巻数少ない(゚д゚)ウマー 透磁率低い=巻数ハンパない(´・ω・`) なわけで、でも
透磁率高いと上の式で意味ないし。このジレンマ。経験と勘で、材質は赤(透磁率μ=10)を採択。そんで、できるだけ直径が
おっきいの。
また、エネルギー量は次式でも表される
ニブンノイチ L × I2 L=インダクタンス
インダクタンス大きければ大きいほど貯まる。しかしその分抵抗増えるから電流減る(´・ω・`) 電流の二乗に比例するので、
電流たくさん流したほうが効率よい。で、200μH位がちょうどよろしいかと。
最後の『キモ』は、ダイオード。コイルに貯めるための電流が、バッテリの陰極に流れてはたまらない。もちろんダイオードで阻止
するわけだが、数キロヘルツのパルスの合間をしっかり遮断しなければなりません。普通の整流用ダイオードだと、逆回復時間が
追いつかない。PN接合部に電荷がまだ溜まっている状態で次の逆電圧が、しかも定期的に来てしまうと、もうダイオードの役目を果たさない。
ただの導線状態になってしまう恐れあり。 これはもう・・・・・・ ファストリカバリダイオード使うしかありませんな。
一通り組んだ後は調整作業。 まずは周波数。VR1で調整。テキトーにいぢって周波数決めます。今回は5kHzにしました。
次が キモ 。 VR2で調整するのはパワーMOSのオン時間。これ。
長ければ長いほどコイルに電流流れる→エネルギー溜まる (゚д゚)ウマー 。しかしだ!!あまり調子に乗って時間長くすると飽和に
達してしまうど!これ。 オシロ見ながら、これ以上パルスの出力が大きくならないギリギリのところまでもっていく。それを超えて
しまうと磁気飽和してしまうので、いいことない(´・ω・`)。磁気エネルギーにならず、熱エネルギーに変わるだけ。
では早速製作です。
L1 チョット巻戻す必要がありますな。

これ、L2

楽しい楽しい工作の始まりです

前にも書いたが、これが一番楽しい!! VIVA!工作!

試作機 ほぼ完成

出力確認用LED

本格稼動用 弐号機

バッテリつないだ状態での出力波形
上がバッテリ出力。下がゲート入力。220kの抵抗を介してパルスが回り込んでいる・・・
無負荷時は、60Vくらいのパルスです。

充電前の薄くなった希硫酸 比重は・・・1.21くらいか・・・

充電後の希硫酸 比重は濃くなって1.30くらいか・・・

おまけ
調子に乗ってまたやっちまいました。

調子に乗って、周波数 限界まであげてみました。このとおり『パチッ』&焦げ臭い&煙 です (´・ω・`)
ゲートOFF → チョット遅れてパルス ドン! → と同時に次のゲートON → 高圧でソース-ドレイン ON!!
これの繰り返し・・・ おみごと!!