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5A DCDC Step Downモジュール ケース入れ加工 [工作]

ebayから5A DCDC Step Downモジュールを安価に購入。
ポチってから約3週間後に入手。ずいぶん小さい。

ebayでの品名:5A Adjustable CC/CV Step Down charge Module LED Panel Voltmeter Ammeter
仕様:
Input voltage: 5V-30V
Output voltage: 0.8V-29V
Conversion efficiency: 95% (the highest)
Switching frequency: 300KHz

AliExpressでも$6くらいで販売していた。
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元々リチウムバッテリ充電用のモジュールだが、600円~800円で多くのstoreから出品されている。基板むき出しだとショートしそうなのでタカチのケースSW-120B(W60xD120x24H)に入れた。(もう少し厚みのあるケースが良かった)

LEDパネルメータのすぐ横にコネクタが付いているので、干渉してケースに入らない。白のコネクタを2個とも取り外し、LEDにあわせてケースに穴あけする。
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入力側はDCジャック、出力側は、端子とした。7セグLEDにはギラツキが有ったので、スモークのアクリル板を両面テープで貼り付けて見やすくなった。穴あけミスも隠れてよかった。ケースの高さが不足しており、7セグLEDがケース表面から1mmくらい飛び出しているがスモークアクリルがあるのでそれほど気にならない。
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逆接続保護の為、DCジャックの後にヒューズとダイオードを入れた。
電圧、電流は、多回転可変抵抗で変更できる。DCDCモジュールの取り付け位置をほぼケースの中央とした為、可変抵抗が回しにくい。2mmのチューブをドライバーのガイドにした。
基板上のLED(定電流表示、充電中、充電完了)の光をケース表面に伝える為、透明なビニール結束線を利用して、ケース表面からLED光が見える様にした。LEDは眩しいくらいなので明るさは十分。ただとなりのLEDからの漏れが気になるので、中空チューブをかぶせた。

CC/CV DCDCモジュールはmax5Aとの事だが、放熱器がないし、基板の大きさからもちょっと無理そう。特別条件での瞬間最大値と思う。よく使う5V3Aに設定して特性を計ってみた。
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入力は12V4AのACアダプタ、出力は自作電子負荷で測定。電圧特性は良さそうだが、3Aでも制御ICがかなり熱くなった。放熱無しでは5V2A以下で使うのが良さそう。測定環境、線材の影響もあると思うが、変換効率は約75%であった。
RS232Cの信号がコネクタに出ている様だが、Txには何も出力されて無かった。Rxピンもあるので、コマンド設定がいるかも。

定電流表示
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充電中LEDは負荷電流が流れると点灯する様だ
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無負荷で充電完了LEDが点灯
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PIC12F1822 温度アラーム装置 [電子工作]

ばあちゃんちの台所は、2ハンドル混合水栓を使っていて、水側と湯側のハンドルを個別に回して水温を調整している。しかし台所作業を中断する時、水側のみを止めて、湯側を止め忘れている事が時々ある。 シングルレバーの混合水栓に交換するように勧めているが、配管工事の変更が大変なので、そのままになっている様だ。

100円ショップの警報ブザーが手元にあったので、注意喚起に利用できないかと思い、分解してみた。空間がかなりあるので、何か出来そう。
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目的:高温の湯が出たままになっている事を検出して警報を鳴らす。
構造:温度センサーMCP9700で温度を電圧に変換。(Vout=10mV * Tc + 500mV)

PIC12F1822にて水栓の金属部分の温度を判定して、規定温度、温度上昇のいずれかで警報を出す。 PIC12F1822参考ソースは最後に記載。消費電流低減のためクロックは1MHz、2400bpsとした。
シール基板を警報ブザー基板の空きエリアに両面テープで貼り付け、部品をランドに半田付けする。 プログラム用コネクタは、接着剤で補強する。写真には無いが、半田面に於いて、スライドSWから出ているパターンをミニルータでカットしてFETを半田付けする。半田位置のレジストは剥がす。
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配線きたないね。
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監視中であることが目視で分かるように、約8秒毎にLEDを点灯。  温度センサーの熱伝導を良くするためにMCP9700の周りを0.2mmの銅板を巻いたが、効果は未評価で不明。防水の為、温度センサーをチューブに入れて防水シール(バスコーク)を充填した。 加工した温度センサーを防水シールで水栓の金属部分に貼り付けた。センサー交換時は、無理やり剥がすことになる。センサーと並列に接続されたダイオードは、MCP9700逆接続保護用。100円ショップのイヤホン延長コードをカットして、プラグ側にセンサー、ジャック側を本体に接続した。センサーは、複数作って温度誤差を確認し良さそうなのを採用。あまり違いは無かったが。
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 基板上のLED光をケース表面に伝えるため、2mmのチューブに透明接着剤を入れて導光管にしたが、気泡が入ってかなり減衰してしまった。一応LED光は見える。
デバックのため、AD変換した測定電圧,規定値、MAX値を2400bpsで出力しているので、FT232RLなどでUSB変換してTeraTermなどで表示できる。
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温度変化=18℃/50s=0.36℃/s 、 4サイクルチェック=1.44℃/4s
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温度検出結果により警報ブザーの電源をPMOSでON/OFFしたが、警報ブザーにリードSWがあるので、これを使った方が制御電流が少ないので良いかも。 本体ケースをファスナーテープで、水に濡れない所に貼り付けた。
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結果:水栓とセンサーとの温度結合が悪いので、規定温度検知するまで20秒程必要だった。逆に温度が下がるまでも時間がかかり、湯を止めても暫く鳴動したままになるが、対象者の動作もゆっくりなので当初の目的は達成。 消費電流を減らす為に、鳴動音は断続にした。季節要因による温度変化は考慮していないので、夏季に再調整必要かもしれない。

   消費電流:0.7mA、鳴動時60mA。

PICコンパイル環境
* MPLAB X IDE 3.26
* XC8 Ver1.36
* Writer:PICerFT15-10-6.8

PICerFTにて書き込み中、ブザー鳴動によるVdd変動で、書込みエラーになる事がある。書込みエラーする時は6ピン(RA1)-FETを一時的にカットする。

MPLAB X XC8 コンパイル時、警告が一杯出るが、conversionに関するものなのでとりあえず無視。
温度設定は以下の定義文を変更して行う。

#define LMT 440 //440:38℃ 470:44℃ 480:46℃ 490:48℃ 500:50℃
      //Vout=10mV*Tc + 500mV step:2mV
#define DIF 5  //difference 5x2mV=10mV 1.0℃ up

PICソース&HEX


参考サイト  
http://sky.geocities.jp/home_iwamoto/page/P14K50/P14_A17.htm
http://micom.hamazo.tv/e3140018.html
 http://www.geocities.jp/zattouka/GarageHouse/


PIC12F1822 温度アラームソース


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