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ニッケル水素電池 急速でない方の充電器の製作

市販の充電器が、どぉーしても胡散臭い&信用できないので、電池寿命にやさしい物を作ってみました。
本来、蓄電池は充電できるから蓄電池といいます。(当たり前か・・・)
ところが、充電の方式は大きく分けて2つの方法があります。それは『標準充電』と『急速充電』です。
何が違うかというと、充電電流の違いがあり、0.1cmA(c=セル総容量)以下で充電する方式を標準方式といい、それ以上の電流を流し、満充電までの時間を短縮すのるが急速方式といいます。


ほらね

 

では、それぞれどのような利点があるのでしょう?結果的には一長一短なのですが、標準方式の利点は繰り返し充放電の寿命が長いことです。急速方式の利点は、言わずと知れた充電時間が短い事です。
ところが、普段の使い方では急速充電である事のメリットよりも、デメリット(繰り返し充放電の寿命が短い)の方が問題になってしまうのです。普段使っていて、2時間で充電完了しなければ絶対いけないということは、まずないからです。

ところが電気店に並んでいる充電器は、全くと言って良いほど『急速充電器』が殆んどです。寿命が来た電池を買い換える余裕がないため(金銭的に)、また地球環境のためにも『標準充電』方式の充電器を製作する事にしました。

とりあえず、パーツを買ってきました。


都合、500円ほどですた。



 
今回のコンセプトは、ズバリ『標準電流 & 充電終了電圧検出』です。
過充電による液漏れや、寿命の低下を防止し、いいこと尽くめ。

回路設計のポイントは



定電流回路
パワートランジスタ(スイッチング用)のVbe特性(電圧降下)と、ダイオード(監視を兼ねてLEDにした)の定電圧降下特性を利用します。(LEDの定電圧降下特性って、意外と安定して正確なのよ)
トランジスタのベース-エミッタ間の電圧降下はおよそ0.7V、LEDの電圧降下は1.7V。電源からLEDを経由してベース & アースへ、また同じく電源から電流設定用抵抗Rを経由してエミッタへ接続します。当然コレクタから流れ出る電流は一定の値になります。

(1.7-0.7)/R

このRの値を適切にすれば、目的の0.1cmAを電池に流せるというわけ。
今回は、電池は2300mAhのものを買ってきたので、本来であれば
(1.7-0.7)/R=0.1cmA
→ (1.7-0.7)/R=230mA
→ R≒4.4Ω
となるところですが、さらに電池にやさしい回路を目指して5.6Ωを使用します。(本当は、トランジスタの放熱が心配なだけ。相変わらずのヘタレです・・・)


充電終止電圧監視 & コントロール回路
めんどくさいので、コンパレータを使っちゃいました。コンパレータへの充電終止基準電圧供給には、例によってレギュレータ経由で帰還回路を構成し、PNPトランジスタをベース側につないだボリウムで電流調整します。Vce特性を利用した、コレクタ接地ですね。最終調整では、満充電の電池を使ってコンパレータの動作点を求めるために、このボリウムを使います。
ついでといっては何ですが、充電電池には温度特性というのもがあって、絶対温度に比例して一定の割合で電圧が変化します。したがって、充電終止電圧もそれに従い変化してしまいますので、この補正を行わないと充電終止電圧到達を検知したときには、すでに過充電の状態になってしまったり、終止電圧到達前に充電完了を検知してしまいます。*電池の温度特性・・・・周囲温度が1度上昇するごとに、端子電圧は0.3mV低下する。
コンパレータへの基準電圧供給には、この補正電圧分変化する電圧を供給しなければなりませんので、等しい温度特性を持つパーツをアースとの間に直列に挿入します。なお、電池2本分の補正値は-6mV/Kなので、PNPトランジスタのVbe特性+シリコンダイオード2本分でこの数値となります。(めでたしめでたし)
あとは、コンパレータの出力を、LEDの出口(パワートランジスタのベース)とアースの間をスイッチするために置いた、NPNトランジスタのベースにつなげば終わり。














これまためんどーなので、蓄電池の薀蓄は、またの機会にしましょう。


 

早速製作開始です。
ケースに穴を開けるためのマーキングを行います。

3分間クッキングさながらです。
基盤はすでに出来上がっています!!!
取り付け中の写真を撮り忘れてしまいました。(楽しくて夢中だった)

 




電子回路製作とは程遠いイメージですが、これも大切な作業です。使い勝手や耐久性、保守性、それから見た目!!
これ重要!!

ご~り
ご~り
ご~り

 




いつも脇役のLED(普通はただ光るだけの部品)
今回だけは主役です。熱収縮チューブでしっかりと保護を・・・
 

先ほども触れましたが、パワートランジスタの放熱には神経を遣います。
放熱シリコンをたっぷりと塗り、金属ケースにしっかりと接触させます。

 

配線が終わったら、各部の電圧チェックです。規定どおりの電圧が出ているか、慎重に慎重に・・・・

写真は、最終チェックです。電池をつなぐ端子に、規定どおりの電流が流れているか確かめます。レンジはDC300mAで、指示は190mA。(計算どおぉぉぉぉり)

ここでタバコに火をつけます。これも重要!!!

 


勝利の赤い灯を強調するため、部屋の電気を消しました。

人はこれを『
オレンジ色の憎い奴』と言う。
これわかる人、年齢ばれますよ!!

 

クランクアップタワー リモートコントローラーの製作

タワーの上げ下げかったりぃ==!!

(゚Д゚)ゴルァ!!

ということで、こんなもの作ってみました。


作るまでの道のりはこんな感じ。


おっ!珍局じゃん?!タワー上げなきゃ!!

屋上に上がる。タワー上がるまでスイッチ押しっぱなし。たまに雨が降っている。

部屋に戻る。パイルがデカクなっている

できない。悲しい。



風が強くなってきた!!

急いで屋上に下ろしに行く。タワー下がるまでスイッチ押しっぱなし。たまに雨が降っている。

部屋に戻る

珍局がCQ出してる。

パイルに勝てない。悲しい。



専用コントローラ買っちゃおうかな?!

高い! 悲しい。



・・・・・・・・・・・・・

作っちゃおっかなー?


タワーに付いてるボックスあけてみた。
こんな感じ↓


なぁーんだ!タワーのスイッチと同じことを部屋でやればいいだけじゃん。
でも、100V数アンペアをここから部屋まで往復させることになると、ケーブルロスで電圧降下しまくりジャン?。


このスイッチを部屋で遠隔操作できればよいのね。でも、このゴッツいトグルスイッチをリモコンで動かすのは大変だから、
リモート操作のスイッチを新たに作って、それぞれの端子に並列接続して、横に置けばいいだけジャン。

回路図と同じ動作するようにリレー(端子当たり10A以上の容量のもの)でスイッチボックス作って、部屋からは
リレーをON-OFF出来ればいいだけなのね-。





風が強いときは、ちょうど半分上げればタワーの強度は十分なので、中間点にもリミットスイッチ付けてみた。




中間点でいったん停止し、フルアップ(ダウン)するときは、左の赤いスイッチを押せば強制的にONになるようにして、
タワー2段目下部がスイッチ部分を通り過ぎれば、スイッチから手を離しても大丈夫。







でも、最低限下がっているか上がっているか確認できないとねぇ・・・
上下リミッタスイッチの100V電圧をチョット拝借して、部屋でランプ光らせちゃおうかな?

 

エレキーの製作 (PICを用いたキーヤー)

CWのパイルがかったりぃ==!!(゚Д゚)ゴルァ

ということで、こんなもの作ってみました。(pickeyer)

 


 



左から

(赤)電源スイッチ

”JQ1IBI” 一回
”CQ DX!!・・・・・”
”de JQ1IBI ur 599 BK”
”R ur 599 TU”

てなかんじで、場合分けしてつかってます。
もともと手打ちしていたのですが、電波が『ショボい』おかげで長時間呼ぶことが多いので、手がシビれて打ち間違ったところに
コールバック!!応答するも 『おまえぢゃないYO!!』 などという悲惨なことがあったため思い立ちました。

とはいうものの、応答は上の2パターンしかないため、不測の事態に対応できず、慌てます。^_^;
コールバックの後、喜びのあまり手がすべり『CQDX CQDX de ・・・・!!』なんてことがありました。
マニピュレータを同時使用可能にしていますので、何とか難を逃れました。^_^;

電源は3~6Vなので、ニッカド電池をシリーズ4本で使用していますが、電池がなくなってくると、送信途中にキャリア出っ放し
になります。(一度QSO中にあってアセりました)
このようなことがないように、安定化電源12Vを供給しようかと思って製作中です。
5Vレギュレータ(T78005)を経由後、ニッカド電池をフローティングしようかな?