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機器組込用 充電式5V電源装置


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 リチウムイオン電池を利用する場合の必須アイテムであるバッテリー保護基板だけでなくリチウムイオン電池充電回路まで備えたパワーバンクを、組込用電源として利用した例をご紹介します。(Jan.2017)

 






18650パワーバンクを使った機器組込用電源の例

照明用バッテリー内蔵測定器

【 パワーバンクを利用しない 】

 最初にパワーバンクを使用しない場合、何が必要になるか確認しておきます。先ずは18650リチウムイオンバッテリーですが、左のように(1)保護回路を内蔵した18650リチウムイオン電池と(2)バッテリーホルダー が必要です。これだけでは、充電は電池を取り外して、外部の充電器に差し込むことになりますので、12Vから充電するためには(3)充電制御回路 も必要になります。
 価格的にも工作の手間から考えてもパワーバンクの利用がいかに効率的か納得いただけると思います。

    
18650用パワーバンクケース写真クリックで拡大

【 パワーバンクの使用例1 】

 左は、市販されている18650用パワーバンクケースに18650リチウムイオン電池を装着したパワーバンクを使用しています。18650はパソコンで使用していた古い18650を再利用しています。

アウトレットのパワーバンク(リチウムイオンバッテリーユニット)

【 パワーバンクの使用例2 】

 左上は保護回路内蔵の18650に可変電圧昇圧回路を組み込んだファンです。半田付けをする際に、煙を吸わないようにするために使用しています。バッテリーは取り外して充電します。
 右下はパワーバンクケースを利用したファンです。小型無線機を冷却するために使用しています。携帯電話などで使用されている5VマイクロUSB充電プラグを差し込んで充電します。

  
Maestro パワーバンク(モバイルバッテリー)利用

【 パワーバンクの使用例3 】

 左は米国FlexRadio Systems社製の最新SDRアマチュア無線機 FLEX-6000 シリーズに使用するデスクトップコントローラ Maestro のバッテリーパックです。パワーバンクの記事を書いている時に、Webで見つけてしまいました。使っているのはスマートフォンを充電するためのモバイルバッテリー(パワーバンク)そのもののようです。仕様をみると出力コネクタはUSB-A 充電には5V2.5Aが必要(Maestro本体へは10-15V供給)とありました。
<出典>https://m.youtube.com/watch?v=1iOinuoMBHA

  
パワーバンク充電時に出力がカットされる問題
 充電中も出力が必要であれば多少の電圧降下(ショットキーダイオードなら0.3V程度SBM1045VSS)はありますが、OKI-78SR の出力とパワーバンクの出力をダイオードORをとれば、充電とともに外部電源からも電源が供給されます。

 

パワーバンク使用時の注意事項 

 18650リチウムイオン電池1本を使用するパワーバンクの出力は5V1Aあたりが限度ですが、タブレットを充電できるようなモバイルバッテリーはUSB出力5V2A以上とれますので、Maestro のような大型ディスプレイを使用する機器にも使用可能です。機器に内蔵して使う場合、USBコネクタは挿入したままの状態で使用することになります。モバイルバッテリーによっては、USBコネクタを挿したときにメカニカルに挿入検出を行う品もあります。また、出力電流が少ない場合は出力がオンしない製品もあります。充電についてもマイクロUSBプラグを挿した状態で、5Vを供給して充電できるかも確認したほうが良いと思います。この辺は規格で決められていることではありませんので。
 
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