自作！ かゆみ防止装置

先日作成したかゆみ防止装置は単三乾電池でしたが、

充放電モジュールを入手したので、19650サイズの

リチウムイオンバッテリーを使用したかゆみ防止装置を

追加で作成しました。

回路図です。

入手した充放電モジュールです。

VINに5Vを、BATにバッテリーを、VOUTに負荷を接続すると、

バッテリーを4.2Vに充電し、負荷に5Vを供給します。

充放電の各種保護機能も付いています。

1個のモジュールで充放電のマネジメントをしてくれるので便利です。

完成した回路です。

充放電モジュールには充放電の状態を示すLEDがあるので、

光ケーブルを自作して外から見えるようにしました。

光ケーブルは、3DプリンターのTPUフィラメントを流用しました。

LEDのピッチが2mmですが、フィラメントの径は1.75mmなので、

1.8mmの穴を開けるとピッタリです。

基板上のLEDにうまく固定するために、3Dプリンターで光ケーブルホルダー

を作成しました。

負荷電流が少ないと出力を停止する機能があるので、

熱板を皮膚に当てていない時間が継続すると自動で停止するように設定しました。

昇温特性です。

約45秒で目的の49℃に到達します。

もっと早くすることが可能なのですが、安定時のON/OFF周期の関係で、

ON時間が短すぎる（実測では約70ms）と自動停止機能が動作するので、

ON時の電流を抑えて、熱板を皮膚に当てているときは70ms以上で、

当てていないときは70ms未満になるように電流を設定した結果、

上記の昇温特性になりました。

熱板の温度が設定温度に到達してON/OFFを開始すると、ONではLED電流が

大きく、OFFでは小さくなるように設計したので、設定温度に到達したのが、

分かり便利です。

自作！ かゆみ防止装置

以前作成したかゆみ防止装置ですが、作成依頼があり追加で作成しました。

コンパクトにして欲しいとの要望があり、単三アルカリ乾電池1本で動作する

ように設計しました。

回路図です。

電池1本の電圧を5Vに昇圧するDC-DCコンバータを使用しました。

特性を測定すると、出力電流が50mAまでなら1.0Vの入力で動作します。

単三乾電池の形状に収まるようにディスクリート部品を空中配線しました。

アルミで作成した熱板にはヒーター代わりのトランジスタを接着し、

間に温度検知のサーミスタを挟みました

ケースに入れた状態です。

なかなかスリムです。

従来品との比較です。

従来品は18650サイズのリチウムイオン電池で、

回路は電池の横にセットしましたが、今回は電池と直列なので、

長さは少しだけ長くなりましたら、スリムですっきりしています。

操作部です。

デフォルトで48.5℃に設定していますが、半固定抵抗調節可能です。

電源LEDは電池の電圧低下とともに暗くなっていき、1.2Vで消灯し、

電池交換の目安となります。

ただし、回路電流が少ないので、0.9VまではDC-DCコンバータの出力が

5Vになります。

昇温特性です。

熱板の消費電力は約1.2Wで、約1分で目的の48.5℃に到達します。

自作！ 電子負荷

以前、電子負荷を自作して、回路製作に重宝しているのですが、

カーバッテリーの充放電機能などを追加した結果、

機能が増えすぎて使いずらくなったので、新規に追加作成しました。

回路図です。

回路です。

回路ボックスです。

完成品です。

左が従来品、右が新規作成品です。

新規作成品はデザイン的にスッキリしています。

電流制御は180WのIGBTを2個使用しています。

IGBT表面にサーミスタを取り付けて、IGBTの温度に応じて、

冷却ファンの回転数を可変しています。

さらにIGBT温度が高くなると安全のために動作停止します。
 

機能は以下です。

１．MUNUAL

　　手動で電流を設定でき、設定した電流での電圧を測定します。

　　電流設定：40mA～10A

　　電圧測定：48V max

　　　電力　：100W max　（短時間なら150W max）

２．Auto_Battery

　　放電電流と終了電圧を設定してスタートすれば、

　　自動で１分間隔で電圧を測定します。

　　測定可能電力はMUNUALと同じです。

３．Auto_AC_adapter

　　開始電流、終了電流、電流の増加割合、終止電圧を設定して

　　スタートすれば、自動で５秒間隔で電流を増やしながら、

　　電圧を測定します。

　　測定可能電力はMUNUALと同じです。

測定データはシリアル通信でパソコンに取り込めるので、

エクセルで測定結果をグラフにできます。