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KX3 の強制空冷用 電動ファンの製作


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 リチウムイオン電池18650用の基板入りパワーバンクケースを使用すれば、5V出力端子にファンとスイッチを加えるだけですので、まさに初歩のラジオ程度の工作です。

 






リチウムイオン電池の保護と充電

【リチウムイオン電池 充電・保護基板の現状】

 リチウムイオン電池を使用する場合、保護基板は必須です。爆発だ危険だと騒いているのは、リチウムイオンとリチウムポリマーの違いも判らない人が多いようです。とはいえ不適切な充電は、加熱・発火の事故につながりますし、放電終止電圧以下までの過放電は、バッテリーそのものを使用不能にしてしまいますので保護基板は必須です。下の写真は、保護基板を内蔵しているリチウムイオン電池です。

18650Cooling fan for KX3 パナソニック製18650リチウムイオン電池に実装した保護基板

 保護基板を内蔵していない電池を使用する場合は、保護基板を別途付属させる必要があります。単セル用の保護基板は200円程度で購入可能です。しかし、保護基板は、過充電・過放電・短絡保護が主たる任務で、基本的な充電制御は含まれていません。そこで18650電池単体を充電する場合は、別にリチウムイオン電池用の充電器も必要になります。

「保護基板内蔵バッテリー」と「充電・保護基板内蔵バッテリーケース」

 上で紹介した保護基板内蔵リチウムイオン電池を利用した作品が、下の左です。電池ホルダーに保護基板内蔵18650を装着し、その上に3.7Vを5V~25Vまで可変昇圧できるDCDCコンバータと40mm角24Vファンを乗せたものです。使用している18650電池ホルダーは秋葉原の店頭にもありますし、充電器内蔵タイプのパワーバンクケースも、最近はネット通販で入手可能です。Tips(下)をご覧ください。充電の際にはバッテリーを取り外す必要があるのが電池ホルダータイプですが、充電器内蔵タイプのケース(右下)は、USBケーブルを接続するだけで充電が可能です。 

Elecraft KX3 Thermal Image RFout=15W

 

充電器内蔵タイプのパワーバンクケースを利用したファンの製作

 
Elecraft KX3 RF15Wout with Cooling Fan Thermal Image
  
 18650リチウムイオン電池1本を使用するパワーバンクケースの中身は、このようになっています。右上にあるのが充電用のマイクロUSBコネクタです。その下の大きなコネクタは、スマートフォン充電用に5Vを供給するUSBコネクタです。基板上にはリチウムイオン電池の充電と保護を行うICと、3.7Vから5Vへ昇圧を行うためのインダクタがみえます。電動ファンの電源として利用するために必要な作業は、出力用の大きなUSBコネクタを取り去り穴を数mmヤスリで広げスイッチを挿入し、5Vファンに供給するようにするだけです。
パナソニックの18650Bと写真のファンで20時間の連続使用が可能でしたので、ファンをもっと強力なものにする余地はあると思います。

 
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【Tips】

 この製作の要は、パワーバンク用のケースと18650リチウムイオン電池の入手です。どの部品も秋葉原で探し回るよりネット通販からの購入のほうがが容易です。パワーバンクのケースもamazon「18650 パワーバンク ケース」で見つけることができます。5V 25mm角 DCファンは秋月電子 P-02480。小型のロッカースイッチは千石電商で購入しましたが、Webには掲載されていないようです。2016.10.07