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日々の記録

ほどよく書いてきます。

勝手にライト 多分最終形

2015-03-16 01:56:26 | AVR

暗くなったら勝手にライト。電池がある程度放電するとそれを検知できるようにしておいた。電池電圧が4.5V以下になるとライトが点滅するようにしてみた。
MOSFETのスレッショルド電圧が低いので、MOSFETの下に0.5Vくらい下駄が履いても大丈夫だった。

消費電流:
待機電流:18uA (明)、11uA(暗)
点灯時:88mA(電源6V)、 45mA(電源4.5V)

動作:
外の光が入らない部屋において、消灯した時にライトが30秒点灯する。 

電池寿命の見積もり:
明暗半々と仮定(実際には暗い時間のほうが長いけど)する。待機の平均電流15uAとして、一日は24hなので、待機で使う電流は24h*15uA=360uAh=0.36mAh/day
一日15回くらいライトが点灯すると仮定すると、点灯時間は15×30s=450s, 平均電流66mAとして、66*450=29700mAs -> 29700/3600=8.25mAh/day

というわけで一日あたり、9mAh程度の消費である。
電池が2000mAhくらいあるとすると、222日程度の電池寿命と見積もることができる。実際には電池の自己放電などもあるだろうが、半年は大丈夫そうだ。

ふとした不安がある。今は明るさがパッとかわる場所を想定しているが、ゆっくり明るさが変わるとすごくいやな予感がする。マイコンの入力ピンはシュミットトリガだったはずだが確認しておこう。

データシート確認したところAVR マイコンは入力ピンがデジタル入力になっているときはシュミットトリガが入った状態なのでよほど大丈夫だろう。

あまり考えずに配線してみた。MOSFETは背面に配置。手持ちのCdSセルが結構大きかったせいだろうか、かなり暗くならないと消灯しないぞ。
カットアンドトライを何回かやったのでちょっとアレな抵抗があったりするけど、気にしない気にしない。 

電池と回路を透明ポリカケースに入れておしまい。できればヒューミシールしたいが・・・と思いついたらやっておくのがいいかな。一ヶ月くらい運用してから決定しよう。

電池電圧をLEDに流れる電流から検出し、4セルで4.2Vくらいまで電圧低下したらLEDを点滅させて電池交換を促す仕様なので、電池の液漏れ前に気がつくはず。


5 コメント(10/1 コメント投稿終了予定)

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Unknown (いち)
2015-03-17 00:43:08
いいですねね~(^^)
スリープ電流が以前より少なくなったような。

これってもしかして、寝室の電気を消してベッドに行くまでの灯りですね。(^^)

CDSは動作が遅いんで問題無いかもしれないけど、蛍光灯の120Hzの明滅があっても、割込が頻繁に反応しないようにしてみては。
最近の照明はインバーターかLEDでしょうけど念のため。
入力にシュミットトリガが入っているのでしたら、CDSに並列にコンデンサーです。
時定数は0.2秒程度かな?
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これは (まこち)
2015-03-17 05:55:48
これは実験室の避難誘導灯を目的に作りました。
職場で停電があった時、真っ暗になってしまう部屋があってしかもコンセントなし。停電した時にはライトが消えるので、その時出口まで移動する間は電池でぼんやり光っておく、といった目的で作りました。

今は部屋の電気消してから布団に入るまでのライトとして活躍(動作テスト)してます。これ、意外と便利なのでもう一台つくろうかと思う。

蛍光灯の明滅は当初から気にしていまして、フォトダイオードだとローパスが要るかなとは思ってましたが、現状大丈夫なので暫く様子見です。
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Unknown (いち)
2015-03-19 23:10:52
FETのソース抵抗で電流を計ってるようだけど、LEDの明るさを一定にするチョッパ制御でもしてるのかなと思ってました。

なるほど、電池電圧の測定でしたか。
電池電圧測定用に分割抵抗を使うと、常時電流を消費してしまうから、これは ”なるほど~” のアイデアですね。(^^)
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そう、電池電圧検出なのです。 (まこち)
2015-03-20 22:29:09
明るさ一定も考えましたが、面倒くさそうだったので、やめました(笑)

このローサイドの抵抗で電圧測定はいっちーでも”なるほど~”なのか。時にはおいらもやるもんだな(^-^)
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Unknown (いち)
2015-03-20 23:04:15
うん、機器内蔵バッテリー充電回路での分圧抵抗で、いつも考えさせられるんです。

充電電圧は正確に計りたいので、逆流防止ダイオードを使えないし、小容量のバッテリーでは、抵抗値を高くしても常時消費電流は影響が大きい。
通常は、電源OFFの時はFETで電流遮断させるんだけど、こんな所にわざわざFET使うのはもったいないしと思ってた。

まぁ、今回のアイデアはそのまま充電回路には使えないけど、その都度考えさせられる部分ですね。
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