乾電池 10本 ⇒ USB 5V コンバーターの製作

(Last update:2020/7/22)

基板表

基板裏

改造ポイント

完成品

100均ケースに入れて運用

LED ランタンでの使用例

回路図（クリックで拡大）

【きっかけ】

　無電源で 10泊程度のキャンプをするために製作。

　一応、乾電池から USB 5V へのコンバーターは市販品はあるがほとんどが単三 x 4 本仕様。

　しかしこの構成では、

・乾電池は電圧降下が大きい
・単三乾電池は内部抵抗が高い（＝大電流が取れない）
・ニッケル水素電池では電圧がやや不足する

　等の理由から大電流を必要とする今時のランタンやスマホの充電には役不足なのは明白。


【仕様】

（１）　単三電池 x 10 本仕様
　　　⇒　大電流が取り出せる
　　　⇒　ニッケル水素電池（エネループ）も使用可

（２）　ワンチップマイコンで電圧を監視
　　　⇒　電圧残量をモニタ可能
　　　⇒　ニッケル水素電池使用時には過放電防止が可能

　これにより 1.5A 程度の充電電流を必要とする今時のスマホでも十分対応可能に ^^


【ハードウエア】

　DC/DC コンバーターは効率、コストを鑑みて aitendo の既製品を採用。

　この基板上の制御チップ MP1584 の 2番ピン（Enable ピン）を基板から浮かして外部に引き出し、PIC で ON/OFF 制御をする構成。


【ソフトウエア】

　ニッケル水素電池使用時の過放電防止機能として、ジャンパを close 時電池電圧が 10V を下回ると強制シャットダウンする。

　また一旦シャットダウンされると再度電源を ON するまでリセットされない。

　LED 表示は以下のとおり。

【スイッチ操作仕様】

　・長押しで動作 ON/OFF


【回路設計のポイント】

　DC/DC コンバーターの ON/OFF は PIC の RA2 ポートでコントロールするが、PIC の電源電圧と DC/DC コンバーターの電源電圧が異なるため、2N7002K をかまして電圧レベル変換をしつつ制御している。


【動作検証】

　ダイソーの電池（5本 100円）を使ってスマホの充電テストをしたところ、

　大電流充電が可能であることを確認。


【使用感】

　実際のキャンプではむしろ LED ランタンの電源として使用。

　それまではモバイルバッテリーを使用していたが､長期泊（10泊程度）ともなると常に残量を気にする必要があったが、これならどこでも手に入る乾電池が使えて安心。

　もう長期泊には手放せないですネ ^^


【プログラム】

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