大きな抵抗器その２

電池を放電するための装置だが、こんなのになりそう。

最初の仕様：
33Ω×3並列
ファンの電圧はLM317にて生成

半導体を無くした最終仕様：
10Ω×2直列×2並列
ファンの電圧は抵抗から取り出す。回路には5Aくらい流れるので、ファンに0.2A程度流れたところで誤差である。ファンがDCで電流を消費する気がしないので、直列にしたファンの間の電位は抵抗の分圧点にくっつけて置かないとファンが死ぬだろう（コンデンサでもいいかもしれません） 

 

部品が多くなるとお金もかかるので、本当に100V 1000Wのニクロム線ヒーターをそのままつかうのが安いかもしれない。

  

 

回路を実際に組み立てるとなると、A4サイズに収まるのではないかと。
こんなかんじになるかな。ファンの風をまっすぐ導くように囲いが必要かもしれないが、まあ、こんなものでよろしかろうと思う。 

 

ホーロー抵抗とファンがそれぞれ1000円オーバーとなり、部品代と送料で9000円くらいになってしまいそうな予感。高いなぁ。
ファンが1000円くらいするので、これを12Vの格安DCファンにしてLM317使ったほうが安くなるかもしれません。

33Ω抵抗3パラレルで、風を送らない仕様ですと、抵抗の値段だけなので4000円未満。。。でもホーロー抵抗の温度が相当上がるはずだから、パンチングメタルor金網でガードするとその分コストアップになる。

月曜日に費用のOK/NGを聞いてみよう。 

 

回路図はBSch3V
実体の図はJWCadを使いました。 

大きな抵抗器

比較的大きな電池を放電する用途に放電器をつくろうかと。

６セル鉛電池×４直列で48Vくらいの電池を５Aくらいで放電したい。いやー250Wもの熱をどこに捨てよう。空気中ですよね。

はじめはMOSFET＆電流安定化で放熱させようかと思ったが、なかなか発熱量が尋常じゃないのと、電流制御しなくていいだろうから、抵抗でよかろうと。抵抗に風を送っておけばまあいいんじゃないかと思う次第。

探してみると、100Wのホーロー抵抗がある。

http://eleshop.jp/shop/g/gD4H368/

しかし、実際に100Wも食わせるわけには行くまいだろうと思っているので、50Vに対して33Ωで約1.5A、75Wくらいの発熱をお願いしようかと思っているが、75Wって相当で、体験したことがない領域。

セメント抵抗を見ているとディレーティングカーブがあるので、これにしたがって設定すればいいかな。
ファンで空気を送るようにしておけばまあ、大丈夫じゃないかと期待しているが、あまりに温度が高いとハンダ付け箇所が溶けたりしないかね。 

勝手にライト 多分最終形

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。

河津桜

こんなに早く咲くんだっけと思ったら河津桜という早く咲く種類のサクラです。

勝手にライト

暗くなったらしばらく光るライトがほしい。という要望があって、ぼーっと考えていたのだが、マイコンのスリープの項目を見ていると、パワーダウンモードからの復帰にピン変化割り込みは使えないらしい。

でマイコンの消費電力を下げるべく色々やったが、思ったほど消費電流は低減できず、0.2mAほど常に流れる。スリープにしているはずだが、スリープにしなくても電流が一緒。あれ、sleepのプログラム間違えたかな。まずはマイコンで徹底的に電力を消費しないようにしたいのだが、ふとアナログ的にマイコンを電源から切断してもいいんじゃないかと思った。

当初は内蔵プルアップ抵抗を経由してCdSセルを接続し、明るさの変化をトリガにしてLEDを光らせるようにしようかと思ったが、CdSセルでMOS-FETを駆動し、それがマイコンをOn-Offしてもいいんじゃないかと。

電気が消えたタイミングから動作開始すればよく、一定時間LEDを点灯したらマイコンはシャットダウンさせてしまえばよい。データシートによれば0.1uAまで電流抑えられるらしい。

 

週末ちょっと実験をしてみよう。