100円ショップにあるかな?

DC/DC降圧コンバータ の面白い記事を見つけたので、メモ。あとで、100円均一に行く用事があるので、見てこよう。
http://www.kansai-event.com/kinomayoi/koneta/dcdc2.html

http://diystompbox.net/dc9/dc9.html

ジャンク箱あさったら、STのL7905CVが出てきたので、仕様書PDFのメモ。
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/stmicroelectronics/2149.pdf

負電圧か。

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100円ショップのUSB充電器 単三2本

100均に車のシガーライタータイプのUSB充電器を買いにいったら、横にいろいろ面白そうな素材があったので、GETしてきた。

そのうち、料理するとして素材を紹介。

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こんなパッケージ。
片山利器株式会社のパッケージ。100均はセリア。

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とりあえず、電池いれてiPhone4を充電してみた。この透明の台も100円。
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充電できるかな?線をつないでみる。

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お、できた。じゃ、ばらしてみよう。
※最初だけ充電できたけど、「このアクセサリは対応していません」ってでて、充電できなかった。マンガン電池いれてたからかな?パッケージを良く見たらiPhoneには使用できませんって書いてあった。

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基盤拡大
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※パターンを追いやすいよう、画像を水平反転しています。

3Vから5Vなので、昇圧してるんですね。壊れても100円だし、電池BOXにもなるから、いろいろそのうち遊んでみよう。

とりあえずは、素材紹介。

・・・続き

 

昇圧ICの拡大。
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拡大してみたら、ハンダ付け不良っぽいなぁ。あとで、付け直そう。
型番は、E50K か E5OK
良くわかんないチップを検索するときは、画像検索からあたりをつける。ワードは、いろいろ試して、出てこないので「E5 OK 5V」としてみた。
Google画像検索

こちらのブログにばらしている、方がいらしたので参考にしてみた。
3V→5V昇圧回路が100円…だと…? ヨシヲたんの日記

どうやら、同じ100円均一の商品みたいですね。型番が違うけど、(E5 OW)何かの互換ICっぽいですね。
さらに、
DC-DC>片山利器製USB充電用電池BOX JR7CWK’sぶろぐ
へたどり着く。こちらは、(E5 DW)のようです。どうやら、この白いケースに入ったのと同じっぽいみたいですね。
DC-DC>エコプラス製USB充電用電池BOX JR7CWK’sぶろぐ
この白いのも同じ回路っぽいですね。IC型番は(8530 50183)とのこと。どうやら、BL8530 スペックシート の互換品かもしれない。暫定で、このスペックと照らし合わせてほじくってみよう。

BL8530互換
PFM step-up DC-DC Converter
0.8Vから機能
変換効率 85%
入力電圧 0.3V~12V

最大出力 0.5W (sot-89パッケージ)
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HOLTEK SEMICONDUCTOR INC.のHT7750Aみたいな感じに使えばいいのかな。

こんな細かい基盤はスキャン(フラッドヘッドスキャナ)した画像をパソコンで見ながら、追う。チップ抵抗の数字がもう見えません。年ですかね。

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※図面作成は、回路図エディタBSch3Vパーツドロッパ

これは、仕様書のリファレンス回路、[HT7750] PFM STEP-UP DC/DC CONVERTER と同じですね。

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BL8530のリファレンスは、これ。
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コイルの前のコンデンサの有無と、出力側のコンデンサにタルタルっていうところが、今回の回路とは違いますね。ダイオードはショットキーバリアダイオード(1N5819)を使ってあったので、ちこっといじくってみるなら、まずはそのあたりでしょうかね。寄生発振抑制のコンデンサ(あるいは回路)と、出力側のコンデンサの種類によってどうなるのか、何か工夫してみたいですね。

以上、とりあえずは素材紹介でした。100円で楽しめましたね。おそるべし、100円ショップ!

100円ショップのUSB充電器その2

アルカリ電池がなかったので、探してました。
この回路で、USBの端子にどのくらいの電圧がでてるか、測ってみたよ。
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電源 アルカリ電池新品 実測 3Vちょい

USB 3pin Data+ 無負荷実測 1.35V

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USB 2pin Data- 無負荷実測 1.95V
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USB 1pin 5.1V
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iPadの充電器からは、

USB 1pin 5.1V
USB 2pin Data- 無負荷実測 2V
USB 3pin Data+ 無負荷実測 1.38V
※アナログ読みなので、誤差はあるが、大体同じ。

20%のiPhone3Gでは充電できず。
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90%のiPhone4では充電モードに入るけども、しばらくたつとIMGP8562
対応していないアクセサリだって。前回マンガン電池の使いかけでためしたから、NGだったのかと重いましたが、アルカリ電池新品でも、だめだっていうことは、おそらく、負荷をかけたときに電圧が降下しちゃうんですね。(違うかもしれません)
5V 500mA出力したときでも、電圧が降下しないようにするには、さてどうしたものか。

iPhoneのACアダプタは5V 1Aですか。USB2.0では500mA,USB3.0で900mAが規格とのこと。wiki
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これは、面白そうな課題ができた。単三電池2本から、安定してiPhoneを充電できる昇圧回路。しばらくは、楽しめそうだ。

お、世界に目を向けると実現している回路があった。次回ご期待。

単3電池2本でiPhoneを充電

するには、どうしたらいいかと、100円ショップのUSBバッテリーの回路をいじって、がんばるか、そもそも単3電池2本、3V を5Vに昇圧して500mAをだせるのか?無理なんかなぁ?

100円ショップの昇圧ICの能力不足なのか、回路でカバーできるのか。改良ポイントをざっとメモ。

 

  1. コンデンサの容量を大きくしてみる。現在20uF。10倍の200uFくらいに。 ※あとで基盤から取り外したら、220μFって書いてありました。2台目のも確認。
  2. BL8530のリファレンスは、コンデンサをタルタル使ってるみたい。
  3. コイルの前にコンデンサいれるとどうなるか? 現在はなし。200uFくらいのを。
  4. コイルの大きさを変えてみる。
  5. 電池から基盤につながる線を太くしてみる。
  6. コンデンサをIN側とOUT側にそれぞれダブルでつける。1つは、積層セラミックC。電解Cx2積層セラミックCx2の4つ。

 

1、3は、なにか効果があるのかもしれないけど、ケースの大きさからいってでかすぎるのは入らない。
2は、手持ちにないので、ジャンク箱みてみる。
4は、ケースの大きさからいって今のが限界か。
5は、あんまり効果なさそうだけど、線が細くて長いので、太く短く配線してみる。
6は、東芝の3端子Rに
http://docs-asia.electrocomponents.com/webdocs/0994/0900766b8099474b.pdf
8ページに推奨してる。ESRの小さいCはいいよって。
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気力があるときに、がんばってみます。

世界は広いから、だれかやってないかなぁ。

単3電池2本でiPhoneを充電 その4

前回の改造ポイントの部品をあさったよ。IMGP8568

表面実装部品。
左の茶色いちっこいのが、積層セラミック。奥の丸いのは、アルミ電解コンデンサ220uFかしら? 手前のがなんだろうと思って調べたら、タンタルみたい(高分子有機半導体固体電解コンデンサ (PDF SANYO)ほほ~っですね。タンタルは今回は使わなかったけどね。

パーツは、全部ジャンクのiMacG4から調達。
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とりはずしのコツは、左右からオラオラ~おら~っって、予備加熱して、いけるんじゃね~のと思ったら、ハンダゴテのブースト加熱押しながら、左右からオラオラして少しだけ、横向きに力を入れる。コテ先が、マイナスドライバーのような形状のを作ったほうが良いかもって思った。今度作ろう。

まず、手始めに、前回改造ポイントの
5.電池から基盤につながる線を太くしてみる。
からやってみた。

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倍くらいの太さの線に変えて、長さを短くしたジョイントをつくり、基盤にピンをハンダ付けし取り外しもできるようにしたよ。ピンが太くて元の穴に入らないので、ドリルで大きく。

次、電解コンデンサをアルミにして、220uFのをつけた。IMGP8589
太いので、穴の位置を穴1個分、ドリルで楕円形にして、USBと干渉する具合を調節。

とりあえず、この状態で、iPhone4の充電80%くらいの状態で接続してみる。ノーマル時は、充電したかのようで実は、すぐに解除されてしまっていた。

おおおお~、ずっと充電される。
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対応していないアクセサリって出ないね。これは、効果があった!
線を変えたのがよかったのか、電解アルミコンデンサに変えたのが良かったのか、どっちかはわからないけども。
40%の以下のiPhone3Gでやったら、充電はされなかった。充電が40%以上だと、充電さえる。このあたり、iPhoneがData+-を見に行ったり、何かしてるのかな?

んじゃ、まぁ、とりあえず、次。積層セラミックコンデンサを並列につけてみる。まずは、1個。下記回路図のマウスの部分。ちなみに、回路図は初期のと、同じだけど書き直しました。こっちのほうが、見やすいのかな~なんて思って。どうでしょうか。

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基盤の裏側から、ハンダヅケ。ちっこいから、うまくつけるのむずいね。

・・・・・・・・・・・・ 40%以上だとOKなんだけども、少ないとだめみたい。

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んじゃ、次。電源側に、アルミ電解コンデンサと積層セラミックコンデンサをつける。
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とりあえずは、仮なのでアルミ電解コンデンサの下に積層セラミックコンデンサをハンダづけして、リード線で基盤につけた。
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これは、入れる隙間をぎりぎりだなぁ。

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とりあえずは、テスト。

画像、省略。40%以下のiPhoneだとやっぱりだめ。状況変わらず。しょぼん、、、、いけんじゃね~のと、期待したが、だめだったよぉ~ん。


とりあえずは、電解コンデンサははずして、積層セラミックコンデンサだけつけた。
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容量はわかんないけど、さっきのより、ちょっとヒラペッタイやつにした。基盤の裏側に。
現在の感じはこうかな。
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とりあえずは、USBの裏側にリードつけて、iPhoneに充電してるときにどのくらい電圧が降下するのか調べてみた。
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無負荷んとき、5.1Vくらいだったのが、4.4Vくらいまで下がってる。なかなか、がんばってますね。

iPhoneから充電コードつけたり、はずしたりと、USBのdata+-を、計ってみると、面白いことに気がついた。
USB 3pinが、無負荷のときは、1.35Vくらいだったのに、充電が始まると、2.8Vくらいまであがる。
ピンボケで見えにくいけどね。

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充電が始まる前、USB 2pinと3pinが、少しだけ電圧降下する。
40&以下でも同じなんだけど、充電が始まらない。う~ん、data2,3の電圧をみてるのかなぁ。

とりあえずは、40%以上のiPhoneで充電はできたけども、40%未満だとできないっていうところまで、1歩前進。

よくわからないのは、40%以下だと何を見て、充電しないのかがわからない。対応していませんってメッセージはでなくなったので、まし にはなったね、100円ショップのUSBバッテリ。

単3電池2本でiPhoneを充電 その5

この抵抗分圧しているところ、計算してみた。

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設計者は、何Vにしたかったのか。

USB 2pin data-
43k
51k
51k/(51k+43k)*5V=2.7127659574468085106382978723404V 約2.7V
実測 1.95V
およよ

USB 3pin data+
75k
51k
51/(51+75)*5V=2.0238095238095238095238095238095V 約2V
実測 1.35V

およよ

こういうところ、便利。
系列抵抗の選定ツール
http://sim.okawa-denshi.jp/teikokeisan.htm

5Vから2.7Vを得る抵抗分圧

R1=1.1kΩ
R2=1.3kΩ

R1=3.3kΩ
R2=3.9kΩ

R1=4.3kΩ
R2=5.1kΩ

 

 

5Vから2Vを得る抵抗分圧

R1=1.5kΩ
R2=1000Ω

R1=1.8kΩ
R2=1.2kΩ

R1=2.4kΩ
R2=1.6kΩ

 

これは、抵抗の値が狂ってる感じですかね。同じ回路を持つ、エコプラスパッケージの白いモデルを実測した、jr7cwksブログのデータによると、

http://samidare.jp/jr7cwk/lavo?p=detail&cm=68920

抵抗分圧計算値と、実測値がほぼ同じなので、自分の黒いのはそういう事だと思うのですが、、、、。いったい、このData+とData-、何Vだせばいいんでしょうかね。おそらく、それがiPhoneを充電させる鍵だと思うんですが。

 

こういうときは、ググる。
iPhone 充電器 After Hours
Data-  2.8V
Data- 2V

が、上記を抵抗分圧でやったらしいが、これでもだめみたい。充電モードには入るが、一向に充電されない状態とのこと。ふむふむ。

あちこちと、俳諧すること30分。みつけましたよぉ。みっけ。
アップル純正のACアダプターでは、USB Pin2 data-には、2.8V。USB Pin3 data+ には2.0V。この場合は、1Ampの充電モード? になるようで、この電圧を2.0Vと2.0VにすればUSB2規格の上限値である500mAでの充電ができるようです。
情報源は、こちら。mintyboost

このMity Boost、ミントのお菓子の箱につめて、単三2本でUSB充電器作ってて、チップは違えこそ、iPhoneに充電できるようで、回路も乗ってますし、そのうち作りたいですね。

http://www.ladyada.net/make/mintyboost/parts.html
チップは、LT1302CN8-5(Linear Technology)で、今はLT1302CN85#PBF とかなら、RSから買えるみたいですね。違いは、鉛フリーと、RoHS対応してるのが、後者。スペックは同じみたい。
LT1302/LT1302-5 仕様書

日本語の公式Pはこちら
100円ショップの、スペック不明のよりすごいのかね。そりゃすごいんだろうね。1個、RSで、¥624ですか。

 

まぁ、とりあえずは、金属皮膜の抵抗使って、2Vをだしてだめなら、かんがえましょうかね。

抵抗がありませんが、、、、さがしてます。ジャンク箱。

・・・そのうち、続編が。ある、かも。