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* category: 電子回路の備忘録

ポータブルHPA(Ni-MH9.6V×2)充電回路 Battery charger for dual 9.6V batteries 

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最新作ポータブルHPA"JFET差動増幅入力段+MUSES8820"の専用充電器ができあがった.

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画像はアンプ本体に内蔵されるニッケル水素充電池.メーカーはNEXcell社の品物.国内入手は可能だ.
さて,秋月や千石で買える006P型ニッケル水素充電池といえば6セル(7.2V)や7セル(8.6V)だが,この充電池は8セル(9.6V)とハイパワーなのが最大の特徴.ところが,アキバ界隈で8セル充電池の性能を最大に引き出すチャージャーは見当たらないのは困りものだ.該当するものはラジコン用となり高価な買い物になってしまう.9.6Vの充電池が普及しないのはこうした背景があるかもしれない.

Standard charge
データシートによると標準の準定電流・充電方式の場合,0.1Cつまり20mAhを供給してあげればよい.充電時における最大電圧は11.75V/個,ポータブルHPAのバッテリーは二個直列なので,倍の23.5Vになる.

100613 NiMH(8cell)battery charge_2
回路は,コネクタ(CN)を中心に左側がチャージャー,右側がアンプ本体になる.チャージャーとアンプとはDCプラグ&ジャックで接続する.

チャージャー側の定電流回路はLM317のアプリケーションノートを参考に構成,計算上はR2=63オームで20mAが生成できる.
定電圧回路はツェナーダイオードを使った.手持ち部品で23Vの規格が無かったので,12Vと11Vを直列で使っている.回路上のポイントといえば,LM317の基準電圧(1.25V)のバラツキを吸収するため,R2を25回転のポテンショメーターにした.これにより充電電流を正確に調整ができる.最後に入力電源は秋月のAC24Vアダプター.本来であれば入力電圧は27~8Vは欲しいところ.

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画像はチャージャー側の回路を実装した基板.部品点数が少ないので非常にコンパクト.

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出来上がった基板は小さめのケースに入れるつもりだったが,満充電の判定を電流計で行うのも面白いのではと思い,チャージャーに電流計を取り付けることにした.ちなみに電流計は秋月で1000円.

背景はこうだ.回路動作は充電を開始時は当初バッテリー電圧は低いため,定電流充電となるが,次第に充電量が増加し充電電圧に近づくと,定電圧充電となり電流量が絞られていく.
つまり,満充電の判定は充電時間のみならず充電電流の減少状態でもできるということ.

早速,試運転がてら実際に充電状況を電流計で追ってみた.実験では充電開始時,針は20mAを指していたが,時間経過とともに充電電流は減少していき,数時間経過したころには5mAとなった.電流計は充電の進行状況が手に取るようにわかる.

総括になるが,外部充電はいちいちカバーを外し,電池を取り出し充電器に載せるという一連の手間が省けるのでやはり便利だ.また回路は非常に簡単なものなので本体内蔵という手もあるかもしれない.

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