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2011年5月 3日 (火)

バッテリ充電器の自作 (5)

秋月電子通商 鉛蓄電池充電器パーツキット で自動車のバッテリ充電器を自作しました。19V 3.5A のACアダプタを電源にしていますが、2.6A で電流制限されてしまうので 3.5A 流れるように改造します (過去記事 バッテリ充電器の自作 (4) の続き)。

Rimg0188

主な改造内容:
(1)電流制限の設定を 3.5A まで設定できるように、R7 1Ωに 3Ω を並列に接続して 0.75Ω とした
(2)電流計 20mA で 4A 表示にするため、直列抵抗を150Ωに変更
(3)ACアダプタをケースに内蔵

改造した結果を回路図にしたので、自作される方は参考にどうぞ。

電流制限は、LM723 の Pin2(CURRENT LIMT) と Pin3(CURRENT SENSE) で決まる訳ですが、LM723 のデータシートを見ると I LIMIT = V SENSE / R SC とあります。V SENSE が不明ではあるが、キットで R SC は、R7 1Ω 5W に相当する。現在の I LIMIT が 2.6A なので、R SCを 1/2 にすると 2.6A x2倍で 5.2A となるハズ。

Rimg0177

5.2A は大き過ぎるので、何か適当な値は無いかと手持ちの抵抗を探すと、3Ω 5W のセメント抵抗を発見。これを 1Ωに並列すると、1x3 / (1+3) = 0.75Ω となり x1.33倍 となる。2.6A x1.33 = 3.5A で、ACアダプタの仕様にぴったりだ。

電流計は、R7 の両端に発生する電圧を表示しているので、R7 抵抗値変更により調整が必要となります。R7+R8 = 0.75Ωに 4A 流すと E=IR で 3V の電圧が発生する。3V の時に 20mA 流れるようにするには、R=E/I で 3/0.02 = 150Ω を直列に入れる計算となる(予備で買っておいた150Ωが役に立った)。

Rimg0176

また、ACアダプタを持ち歩くのは不便なので、ケースに内蔵する事にしました。しかし、アルミケースを無計画に加工したので、ACアダプタのインレットを外に出す穴を開けられない。付属のACケーブルをインレットに挿した状態て内蔵するスペースもありません。
しかたが無いので、ACアダプタを分解してインレットの端子にAC100V を直接半田付けして内蔵しました(ACアダプタのケースは割りました)。ACアダプタの固定は、粘着力の強い耐震シートでケースの蓋に貼りつけています。

Rimg0174

DCジャックの穴からACケーブルを出すようにしました。

Rimg0180

これが最終になるか・・

Rimg0182

抵抗を接続して動作を確認します。抵抗が過熱するのでハンダゴテ台のスポンジで冷やしています。写真では、12V 3.5A 流れています。

Rimg0186

もう少し電流を流すと、3.8A ぐらいで ACアダプタの保護回路が動作して電流カットが動作しました。この場合、ON/OFFを繰り返す動作となります。3.5A 以上流せない計算でしたが、この定数で 4A ぐらいまで流せるようです。

Rimg0187

フィットのバッテリを実際に充電してみました。最大電圧を 14V に設定し、充電開始時には13.5V 3.5A 程度流れていましたが、6時間充電すると 14V 0.5A 程度となっていました。15V にしても電流がすぐに下がるので、充電を終了しました。

■まとめ
電圧計・電流計を見ながら、充電電圧は 16V まで、電流は 0.9A ~ 3.5A まで調節できるので、バッテリの状態を見ながら充電をコントロールできます。市販の充電器にはできないでしょう。
秋月電子通商には、\1,000 で LCD 又は 7セグ表示の電圧計ユニット(1.999V まで表示)が販売されています。デジタルなのでより正確な表示が可能となりますが、アナログ針式のメータの方が味があって良いですよ。

以下に最終板の回路図を公開しておきます。

Batt_charge_3

回路図は、水魚堂の回路図エディタ BSch3Vで作成しました。

続き バッテリ充電器の自作 (6) を読む>>

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