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9V充電用の回路作成 [電子回路]

 自作するギターやベース用エフェクターの電源や、実験中の回路の一寸した電源として、9V電池を使う機会が多い。普通の電池は容量が少なくて直ぐに無くなってしまうので、普段はNi-MH電池を使っている。
006P型ニッケル水素電池
これの充電には古い充電器を使っているけれど、元々がNi-Cd用なので20mAを8時間流したら自動的に止まってしまう。

 Ni-MHの充電は、全容量の1/10の電流で16時間流し続けるのが基本なので、この電池なら20mAで16時間となるが、充電器だと8時間で止まってしまうので2回充電すれば良い。しかし、一旦充電した上に充電することになるので、メモリー効果を回避するのは難しい。
 最近はこの電池の使用頻度が多くて同じタイプを買い増ししたこともあり、充電に難があるので、ネット上で拾った定電流回路を使って手持ち部品で作ることにする。
circuit for 006P charging
この回路の電流はR2で決まり、使うトランジスタの型番は余り関係が無い。
 Q2のベース-エミッタ間の電圧はシリコントランジスターなら0.65V前後でほぼ一定、Q1のベースに流れ込む電流は微々たるもので無視できるため、0.65/R2が20mAになるようにR2を設定すれば良い。計算上では32.5Ωとなるが、手持ちの抵抗に似たような値のものが無い。ブレットボードに回路を組んでテストしてみると、27Ωを一つと1Ωを3つで20.4mAになったので、これをユニバーサル基板上にそのまま組むことにした。

 どこかの回路から取り外した電源ジャックを基板上に載せるために、ジャックの足の位置に合わせて穴を開ける。
IMG_4296.JPG
1.2mmのドリル刃を使って穴を空け、カッターナイフで形を整えた。
あとは、ブレットボード上に組んだ回路をそのまま基板の上に移してハンダ付けすれば完成である。
IMG_4298.JPG
この回路に単三2本を繋いでも006P型を繋いでも、電流は20.4mAで変わらない。
# 定電流回路なんだから、当たり前なんだけどネ...
この回路は、充電する電池の電圧よりも電源電圧を数V高くする必要があるので、006P型を充電する時には12Vの電源アダプターを利用する。16時間の充電時間は、今は使っていないオーディオタイマーがあるので、そちらを流用する積りだ。

 思い付きで作ったが、十分実用になるものが出来た。これで、電池の充電に悩むことが無くなるのでホッとしている。(笑)
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たま

理路整然と解説されて、チョチョイのチョイと作られたようですが、電気オンチの私にとっちゃぁ魔法みたいなものですぜい。o(@.@)o
by たま (2012-08-11 18:42) 

Rifle

たま さん

いや、拙者も似たようなもんでっせ。
大学で一応勉強したので動作の内容は判るんですが、自分では設計できませんから。(汗)
by Rifle (2012-08-11 20:04) 

近藤薫

初めまして、前から自作で出来る9V充電器を探していました唯電子回路のデの字にもいかない初心者です教えて頂ければと思いメールを出させていただきましたトランジスタ2SC2458は有るのですが4418がなかなか有りません他のトランジスタでも大丈夫なのでしょうか?
by 近藤薫 (2012-09-18 15:04) 

Rifle

近藤薫 さん

こちらこそ、初めまして。
ここの例では、2SC4418のコレクタ電流は20.4mAで、充電する電池の電圧を9Vと仮定すれば、電池が完全放電していて電圧がゼロ(理論上の話で、実際にはありえませんけどね ^^;)なら、最悪の場合4418に9Vがかかると想定できるので、4418のコレクタ損失は9V*20.4mA=0.1836Wとなります。
本当にこれで合ってるのか、大いに心配ではありますが、今も普通に動いているので大丈夫と思います、多分・・・。A(^^;)

発熱や動作の安定性を考慮すると、トランジスタは最大定格の半分程度で使う方が良いので、トランジスタは4418でなくても、最大コレクタ電流が50mA以上流せてコレクタ損失が400mW以上であれば、何でも(例えば入手し易い2SC1815でも)OKです。
by Rifle (2012-09-18 17:10) 

近藤薫

Rifleさんご教授ありがとうございます。1815とか3112、2120なら10数個ありますので少し試してみます 又出来たら報告させていただきます明日ダイオードを仕入れに行ってきます。(ちなみに秋葉原です)。
by 近藤薫 (2012-09-19 11:03) 

近藤 薫

Rifleさん、ありがとうございます 2SC1815を使い制作してみました
6.73Vまで下がっていた GP200 8.4V充電池を充電してみました
が繋げて30分もしないうちに9.7Vまで上がりました 回路及び充電池に発熱等はありません この充電池は何ボルトが満充電なのでしょうか?Rifleさんに 的ハズレな質問かもしれませんが。
by 近藤 薫 (2012-10-02 16:56) 

Rifle

近藤 薫 さん

ネット上に公開されているパナソニックの技術資料によれば、充電率が100%を超えた時点でセル単位の電圧が1.44V程(気温20度)です。但し、この電圧は気温によって大きく変わり、標準充電(GP200なら20mAで16時間)時は充電率が100%になる少し前から充電終了電圧と同じ電圧になります。
GP200(8.4V)の内部は7セルですから1.44x7=10.08V前後の電圧になりますから、10V近い電圧になっても不思議ではないですね。それに、7V以下まで電圧が落ちて完全に放電した状態から充電しているのであれば心配要らないでしょう。言い換えると、中途半端に放電した状態で充電するのであれば、電圧をきちんと監視していないと100%以上充電してしまって電池を痛めてしまう可能性がありますね。
by Rifle (2012-10-02 20:50) 

近藤 薫

Rifleさん 返答ありがとうございます あれから4時間程充電したまま様子を見ました9.1Vまで上がった後そのまま横ばい状態なので充電を終え今電池を使用してます異常等は有りません。
 (追伸Rifleさんにアドバイスをいただいて満がいちトラブル等があってもRifleさんに文句を言うつもりは有りません自分の責任で対処します。自分のような素人にも丁寧に答えてくれることを感謝します。)
 改めてありがとうございます。
by 近藤 薫 (2012-10-03 10:46) 

Rifle

近藤 薫 さん

いえいえ、このような拙いブログでもお役に立てれば幸いです。
by Rifle (2012-10-03 14:51) 

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