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★★ 小ネタ集 ★★

携帯電話充電器をDC-DCコンバータにしよう!
本体市販価格609円  (回路は実質270円)

** 白色LED数個だけなら電池1本でも点灯可能! ** 基板はこの小ささ! **



 白色LED(発光ダイオード)の点灯など3.6V以上の電源が必要な場合があります。
 ICを用いた回路などは4〜6V程度の電源が必要な場合が多いのですが、ケースのサイズ的な問題で乾電池を4本入れることができない場合もあります。

 そんな時には9Vの006P電池を使って3端子レギュレータなどで降圧するのがよくある手ですが、006P電池では持ちが悪かったり、容量が少なく使い捨てる回数が増えたら割高になったりと不便な面もあります。

 もし単3電池が2本の3Vから簡単に5V程度に昇圧できるDC−DCコンバータが格安で手に入ったら?
 電池2本で点灯させる白色LEDの点灯回路のようなのもが超簡単に、しかもバラバラに部品を買い集めるより安価に作れる方法を紹介します。

* 出力容量グラフ、DoCoMo用基板写真を追加 8/28
* 5V出力化改造方法を「迷い箱」に追加 9/17
* 5V出力化改造方法を本文に追加 9/22
* 100円ダウンコンバータ情報を追加 9/22
* 100円ダウンコンバータをアップコンバータに改造報告を追加 9/25
* 100円ダウンコンバータ情報は別ページで公開 10/1
* 出力容量グラフを更新、FOMA用基板写真を追加 10/7


★ ご注意 ★
 2008年現在、TOPLANDの使いきりタイプ携帯電話充電器は右の写真のような「横型」にリニューアルされています。(本記事の掲載は2006年です)
 中の回路基板・使用部品も変更されています。
 基板サイズは約半分と更にコンパクトになっていますので、本記事の横型用のものよりもっと小さな対象物に組み込む事も可能のようです。

 昇圧回路の働き、スイッチのしくみなどは同じですから新型も同じように使用できますが、本記事の基板とは違いますので電気的特性(最低動作電圧や電流特性)は多少異なるでしょう。(ご使用になる前に各自でご確認ください)


■ 携帯電話充電器をえらぶ

 右の写真のような「電池2本タイプ」の携帯充電器がコンビニ等で売られています。

 ここで注意するのは、携帯電話充電器には「電池4本タイプ」「9V電池タイプ」など電源(電池)電圧が6V以上のものもあります。「ハイパワータイプ」などと書かれている場合もあります。
 それらの4V以上のタイプは今回必要な昇圧回路は入っていませんので今回の目的には使用できません。必ず「電池2本タイプ」を探してください。

 右の写真の製品は「電池2本タイプ」の中でも特に安い「使い捨てタイプ」の充電器です。
 ほぼ同じ製品で「使い捨て」「電池交換可能」の2種類が売られていて、使い捨てタイプは電池交換ができない(ケースがそういう作りになっている)以外は中身は同じです。

 これがなんと609円(税込み)で売られています。千円を切っています。
※ 2006/8 セブンイレブン店頭価格

 「609円って高いじゃん?」と思われるかもしれませんが、「電池入れ替え式」だと約1000円前後になってしまいますので、交換できる電池ボックス構造になっていないだけで300〜400円安く、しかもこの値段でオキシライド電池2本つきなのです。
 同店の店頭価格でオキシライド電池(2本)339円ですから、電池代を差し引くと充電器本体(ケース・回路)はなんとたった270円にしかならないのです。

 DC-DCコンバータ用IC・コイル・コンデンサ・基板部材等を部品単位で買い揃えても270円は越えてしまいます。
 それが完成品で270円で手に入るとなると、これを使わない手はありませんよね。
 オキシライド電池(2本)はこの後作る機器の電源に使うことにすれば、別に無駄に買ったことにはなりません。
※ 電池がオキシライドになっていない旧タイプもまだ店頭にありました

 右の写真が蓋を開けた状態です。
 4箇所のツメで蓋は開かないようになっています(使い捨てですから…)ので、極細のマイナスドライバー等でこじ開けます。
 表に貼られているシールも蓋を開かなくする為に使われていますので注意深く剥がすか開封部を切り取ります。

 中を見ると「使い捨て」とは言うものの、工業製品のように電池が直接ハンダづけされているようなものではなく、ちゃんと電池は別に入れられる電池ボックスになっています。(逆挿し防止は無い)

 ということは、「使い捨て」充電器でも蓋さえ開けられれば「電池交換タイプ」と同じように電池を使い切ったら電池だけ入れ替えて何度でも使えますね。‥‥逆挿しにさえ注意をすれば。
(メーカーはそういう使い方は期待していません、保証外です)

 パッケージには「出力 DC4.6V 0.4A」と書かれています。
 この定格通りの出力であれば、白色LEDを点灯するような使い方であれば十分な出力です。(電池側は実際の充電中は約250mA程度で使用しているみたいです)

 携帯電話の中に入っている3.6〜3.7Vのリチウムイオンバッテリーを充電するには充電器は約4V以上の出力である必要があります。(5V程度が望ましい)
 携帯電話の充電器の規格を定めた『携帯電話緊急充電器工業会(MEIA)』の規定では「4Vまで電圧降下するまで測定」とされていますので、この携帯充電器は電池が新しい時は4.6V(またはそれ以上)の昇圧出力が可能で、電流も最大0.4A程度取れるものであると言えます。電池が減ってきたら最低4.0Vまでは安定して動作するはずです。(要実験)

まめちしき
 XIQY Inc.という会社から「LED豆電球」(完成品・キット)というものが発売されています。
 その名の通り従来の豆電球と置き換えて使うLEDで、なんと豆電球の口金の中に超小型の昇圧回路が入ってしまっています。
 今回の記事のようにDC-DCコンバータを自分で調達するのではなく、電球を取り替える要領で誰でも簡単に懐中電灯や自転車のライトを白色LED化できるので便利ですね。
(私はXIQY Inc.の関係者ではありません、念のため)


■ この回路の中身はどうなってる?

 さてそれでは、今回の目的である昇圧回路の部分を解析してゆきましょう。

au 用 DoCoMo mova
vodafone
tu-ka 用
FOMA 用


DoCoMo用が(A)と(C)端子が隣り合っているので使い勝手が良さそうです(簡単に接続できる)

青い基板がちょっとカッコイイ


基板表側
 大きなコイルと電解コンデンサは表に付いている

回路図
※ 図中で約1Ωと書いた抵抗は、Foma用で1.0Ω、DoCoMo用で6.8Ω、au用で7.5Ωと、違います。
※ Foma用のみヒューズが電池の+側に入っています。
※ 回路図中で220μHとなっているコイルは22μHの間違いでした。

 回路は典型的なチョッパ型のDC−DCコンバータですね。

 ICの型番で検索しましたがこのICの詳細はわかりませんでした。回路図からすると本当に基本的なDC−DCコンバータ用ICだということはわかるのですが…。
迷い箱への投稿でそれらしいICがが判明しました。
 プラス側に2本の足が接続されていますが、もしかしたら片方がリファレンス端子でここの電位をちょこっといじると出力電圧が変更できるのではないか・・・とかとか。
〔ビンゴ! 5V出力化改造ができました。詳しくは本ページの末尾の迷い箱にて。(2006/9/17掲載)〕
● 電源スイッチは?
 電池のマイナス側がリセットヒューズを通して端子(A)に出ています。
 そのままではこの回路のGND端子(C)に繋がっていませんので、ふだんは電池は完全に切り離されています。
 携帯電話に挿してはじめて(A)Serial-GNDピン(C)Audio-GNDピンが接続されて回路が働くようになります。(ピン信号名はDoCoMo PDCの場合)

 リセットヒューズはMEIAの規定で「異常時、1A以上の電流が5秒以上流れてはいけない」という規則に沿った安全装置のようです。(切れても数分で復帰します)
 これは便利なのでこのまま流用先でも使うことにしましょう。
● DC-DCコンバータの働き
 チョッパ型DC−DCコンバータの動作について説明します。

 GNDが接続されると、電池のプラスからコイルショットキーダイオードを通して330μFの電解コンデンサにチャージが始まります。
 同時に、DC-DCコンバータICにも電源が供給され動作を開始し、「入力電圧を監視して、規定値未満なら出力ピンを発振制御する」チョッパ制御を開始します。
 出力ピンに(制御用)電圧が出ると、パワーMOS-FETがONになりコイルの右側がGND(マイナス)に落ちてコイルに大電流が流れます。コイルに大電流が流れると電力は磁束としてコイルにエネルギーとしてチャージされます。この時電解コンデンサに蓄えられた電気はダイオードの逆方向電圧となりますのでGNDに放電はされません。
 ごく短時間でICの出力ピンは0Vになります。電流が切れるとコイルに蓄えられた磁力エネルギーは今度は電気エネルギーとして放出されます(瞬間は高圧パルス)
 このコイルからエネルギーが放出される時、コイルは電気的には「電池」と同等の働きとなり、回路には「電源の電池」と「コイルの電池」が直列に繋がった状態となり、両方を足した電圧がダイオードを通って電解コンデンサにチャージされます。1回のチャージパルスではわずかづつしか充電できませんのでコンデンサの電圧が上がる量もわずかです。
 この制御を早い周期で繰り返す(発振させる)ことで、電解コンデンサの電圧が必要な電圧になるまでチャージします。
 規定の電圧に達したら発振は止まります。しかし負荷がかかって電気を消費したらまた電圧が下がりますので発振を再開します。
 実際は負荷がかかっている時は「チャージと消費が均衡する制御間隔」で制御パルスが連続して出ています。
● 充電表示LEDはどう光る?
 充電表示LEDの点灯はチョッパ制御のパルスをRCで平滑したものでトランジスタを駆動しています。
 充電出力に負荷がかかり「DC-DCコンバータが発振している状態」の時にLEDが点灯します。これは「携帯電話に接続され」「充電電流が流れている」状態のときです。携帯電話に接続されていても「充電電流が流れていない(充電が終ったとか)」場合はチョッパ制御は止まりますのでLEDは点灯しません。
 また、LEDの電源は電池側から直接取っていますので、電池が減って電圧が下がった時にも光らなくなるので、電池残量表示としても利用されています。

 テスト時に無負荷で端子(A)−(C)だけ接続して、この回路に電源を入れたら一瞬だけピカッと光ってそれっきりですので、「うーむ、壊したか?」と思ってしまいます。
 この基板をほかの何かの電源回路に使った時は、このLEDがそのまま電源の動作灯として利用できますし、もし消費電力を少しでも減らしたいのであれば基板上から取ってしまっても問題ありません。

 さてさて、このDC−DCコンバータ回路が完成品で、しかも色々と他の機器に組み込むのに良さそうなこの小ささで、たった270円(電池代別)で手に入るのは改めてスゴイと思いませんか!?
※ デジットで9VへのDC-DCコンバータが300円で…(但し大きいです)


■ とりあえずテスト

 回路のしくみがわかったので、とりあえずは期待通りの動作をするかテストしてみました。

 負荷に白色LED(発光ダイオード)を一個と制限抵抗の75Ωをつけて電源を入れてみました。

 出力電圧は4.69Vで、電池の消費電流は約30mAです。

 この時、充電中LEDは電源をONにした時に一瞬点灯しますが、それから後は白色LEDが煌煌と光っていても点灯しているようには見えません。
 出力電流が約15mAとごくわずかですので、チャージもかなり短いパルスで少ない回数しか行われていませんので充電中LEDがしっかり点灯しているように見えるほどの発振状態ではないことがわかります。

 実際に使用する際は基板から携帯電話用のコネクタ部(黒い部品)と電池金具を外してしまって、DC-DCコンバータとして必要な部分だけを使用すればよいでしょう。
 わずかW:21mm×H:14mm×D:8mm(10円玉より小さい!)というコンパクトな基板で、電池2本の電源から4.6Vをとりだすことができるようになります。
 写真の右側の基板は市販のDC−DCコンバータIC(MAX641)と周辺部品で作ったUPコンバータ回路です(ICだけで1000円以上もしました…)。今回ご紹介している携帯充電器の基板がどれだけコンパクトなのかがおわかりいただけるかと思います。

 電池2本で白色LEDをいくつか使ったライトとか、4〜5V電源で動くIC回路のコンパクトな電源ユニットとして、色々と活用できそうですね。(しかも安い!)

LEDの電流制限抵抗
 LEDを点灯させる際に、直接電源につないでしまうのではなく、正しくLEDの駆動電流値になるように制限抵抗をつなぐのが一般的です。(定電流回路・定電流ダイオードを使用する方法もあります)
 「100円自転車ライトの白色LED化」のページに抵抗値計算機を置いていますので、ご自分で抵抗を選ぶ方はご利用ください。

 実は、「電池2本で走るミニ四駆/ラジ四駆に白色LEDでヘッドライトを明るく点けたいなぁ」と思って何か良いUPコンバータが無いか探していたところ、「そういえば携帯充電器に3Vタイプが有るなぁ、確か充電出力は5Vくらい要ったと思ったけど、UPコンが入ってるんじゃないのかな?」と思ったのがキッカケでして・・・


■ 出力容量はどれくらい?

 動作テストしたLED(発光ダイオード)1個くらいならわずか10〜20mA程度しか電流が流れませんので、もっと大きな消費電流の回路の電源として使うときはどのくらいの出力が取れるのでしょうか?
 また電池が消耗してきたら出力電圧はどの程度の割合で下がるのでしょう?
 負荷を軽いものから重いものまで数種類用意し、電源電圧を変えながら出力電圧がどう変化するかのグラフを描けばよくわかります。
※ 負荷には定電流負荷装置を使用、電圧が変化しても電流は変わりません
※ 電源電圧は3.4Vから下げる方向で測定(0.7Vまで)

※ 以前の測定では出力保護抵抗より後ろの電圧を計測していましたが、保護抵抗をパイパスした出力で測定し直しました。


 電源電圧が3Vある場合はパッケージに書いてい通り「4.6V 0.4A」の出力が取れるようです。実用的な出力は200mA程度までくらいでしょうか。

 白色LED10本200mAの負荷で使用するなら、電池電圧が1.6V(1本0.9V)に下がるまでくらいは点灯させることができます。(抵抗値の設定にもよりますが)。
 白色LED2本40mA程度であれば電池一本あたり0.5V程度になってもまだ点灯しているはずですので、電池のエネルギーを完全に吸い尽くすまで使い切れますので、電池の残電力が残っている状態で捨てるのではなく、エコロジーにもつながる・・・・かもしれません。

※ 出力にある程度のリップルが乗っていますので、精密機器の電源装置にはノイズフィルタを追加するなどしないと不適です。

● 小出力なら電池一本でもOK!
 特筆すべきは、負荷が少ない場合は1.0V少し以上から発振が始まりますので、白色LED1〜2個を点灯させるのであれば「電池一本」でも昇圧して明るく点灯させることができるのです。1Vを下回ってもまだ十分な電圧を発生させることができますので、白色LED1〜2個のライトを製作するなら電池一本でじゅうぶんです。

 バラして基板だけにすると、ちょうど単3電池の太さと同じくらいになりますので、電池2〜3本用のハンドライトに組み込んで、電池を1本だけで駆動できるようにするというような改造も面白いかもしれませんね。

 この写真は電池一本で白色LEDを点灯させている例です。
 片方の電池が入る部分にはダミー電池(黒く見える物体)を入れて配線の代わりにしています。電池一本でもちゃんと昇圧して明るく点灯できているのがおわかりいただけるかと思います。(もちろん点灯時間は電池2本の約半分ですよ)

 この記事の『DC-DCコンバータ基板の流用』という趣旨からは外れますが、この写真ではLED部を「携帯電話側のコネクタ」にハンダづけし、充電器のコネクタに自由に抜き差しできようにしました。(LED側はこの後ちゃんとカバーを被せる予定)
 こうしておけば携帯電話充電器のほうは何も改造せずに簡単にLEDライト化できます。コネクタが対応したもの(写真のコネクタはDoCoMo仕様)であれば充電器側はどこのメーカーのものでも良いのです。充電器から見ればただの「携帯電話機」として振舞うのですから。
 ふだんはカバンの中に1つ充電器を、携帯電話のバッテリー上がりの為の充電器として用意しておき、側に『携帯コネクタ型LED照明』も置いておけば非常時にはライトと充電器のどちらにも使えます。
 電池交換型の充電器であれば充電器本体にLEDと小さなスイッチを組み込んでしまうのも良いでしょう。(どこかのメーカーで商品化される際はご一報ください!/笑い)

 こちらの写真は単3電池一本が入るスペースにこのコンバータ基板を入れて電池一本で白色LEDを2個点灯するミニライトの作成例です。
 LEDは照射角15度の物と60度の物を使い、懐中電灯のように夜道や部屋の中を照らす際に人間の視覚に入る周辺部まで見やすく照らすことができるようにしています。
 電池一本・LED2個の場合、QQアルカリ電池使用で連続点灯約8時間は安定して点灯していました。測定したところ変換効率93.6%でしたのでかなり良い成績です。

 スイッチ付き電池BOXにはダイソーで売っている「デコレーションプチライト」の電池ボックス部を使用しました。「デコレーションプチライト」は写真の電池BOX部と赤色または緑色LEDが20個くらい繋がったランプで、点滅型と常時点灯型があります。今回は点滅回路は必要無いので常時点灯型を購入して電池BOXとスイッチを流用しました。赤色LED20個(連続点灯型の場合)が付いてこれで税込105円は安いです。

NOTE.
超低電圧までの動作について

 低負荷の場合は低電圧動作が可能のようなので、白色LED一個を繋いで『弱って使えなくなったくらいの電池でも動くか?』テストをしています。
 白色LEDは順電圧3.6V電流Typ.20mA輝度18000mcdの超高輝度品を、DC−DCコンバータの規定出力時に50mAでオーバードライブし更に明るさを出すように抵抗値(20Ω)を決めました。また抵抗値を小さくすることで、電源電圧が下がった時にもLEDを点灯させる電流がより多く流せるようにしています。

 さて、ここで使う電源ですが、「100円ショップアルカリ乾電池性能比較試験」で2本単位で使用して、もはや「豆電球式の懐中電灯も全く(うっすらとも)つかない」くらいまで放電してしまっている電池が大量にあります。
 もうほとんど使えない電池ですが、このまま捨ててしまってはもったいないので何かに使えないかとずっと保管してあったわけですが、この弱りきった電池をDC−DCコンバータの電源にして、最後の一滴(?)まで電気を搾り取って活用してみることにしました。
(ポケットラジオくらいならまだ使えそうです)

 この使い古したアルカリ電池はそれぞれ開放電圧が1.0〜1.2V程度ですが、少しでも電流を流すとあっというまに0.7V以下にまで電圧が落ちてしまい電球などは点灯させることができません。
 その電池をこちらのDC−DCコンバータの電池ソケットに入れてみると・・・

 白色LEDが明るく点灯しました!

 実測では150mA程度の消費電流で、電源電圧は2本直列でも約1.1V程度(一本0.55V)にまで下がっていますが、DC−DCコンバータの出力は4.0V、LEDには3.27Vかかっていますから電流は36.5mAでドライブ中という計算になります。(このLEDは3.2Vくらいでも20mA以上流れた…)
 1.1Vから4.0Vへの変換ですから約3.64倍の昇圧をこなしていることになり、電流値は132.7mA必要ですから回路に150mA流れているということで効率88.5%で変換されています。

 少し暗くはなるでしょうが、このまま電源電圧0.8V(電池一本0.4V)程度になるまでは点灯してくれていると期待できます。

 実験開始から3時間後、電圧が0.8V(一本0.4V)くらいまで下がったところでチラチラと暗くなる時があるようになりました。時々発振が不安定になるようです。もうしばらくしたら消えてしまうのでしょう。それでもLEDには3.14Vの電圧がかかっていて明るさはほとんど衰えていません。
 新品電池を使えば十数時間は十分な明るさで点灯していると思われますが、もうほとんど使えない状態の使い古し電池で3時間以上も明るく点灯していたのはじゅうぶん賞賛に値します。


 ・・・その後、開始から15時間たってもまだ点灯しています!
 電源電圧はなんと0.2V! 電池一本は0.1Vまで下がっていますが、まだ昇圧出力を出し続けています。
 コンバータの出力電圧は2.76V、LEDの両端電圧は2.74VとLEDをじゅうぶん明るくするには足りない電圧ですが、まぶしくはないもののほんのりと点灯し続けています。手元や真っ暗な場所での足元を照らすくらいならまだ使用できます。

 電源0.2Vという超低電圧まで動作し続けている性能はDC−DCコンバータの中ではかなり高性能ではないでしょうか。(但しこの電圧ではOFFの状態からは起動しません。連続運転をしていてコンバータICを動作させる電圧がコンデンサにチャージされているからです。)
 これは大災害時の停電の際に、本当に電池が切れるまで灯りを確保するためのLEDライトなど、特殊な用途にも転用できるすばらしいコンバータではないでしょうか。
付記 2006/8/29


■ 出力5V化改造

 「プラス側に2本の足が接続されていますが、もしかしたら片方がリファレンス端子でここの電位をちょこっといじると出力電圧が変更できるのではないか・・・とかとか。」

 と、冒頭で書きましたが、実際にそうであるかの改造実験を行ってみました。

 電圧制御用の回路やICは、出力電圧が正しく設定された電圧になっているのかどうかを監視する機能があり、その機能が出力電圧を上げたり下げたりする制御回路をコントロールします。
 「●DC-DCコンバータの働き」の項で書きましたが、この回路では出力電圧を一定にする為にチョッパ回路の動作を制御しています

 その「出力電圧を監視している」所の電圧を変えてやれば、監視回路は変化ぶんに応じて出力電圧を変ることができます。
 出力可変型の電源制御回路の基本的な電圧変更の方法です。

 さてそれでは、このICでそのようなことができるのでしょうか?
 「ちょこっといじると」と書いたのはその改造のことです。

 出力回路に接続されているICの2本の足のうち、一本はICの電源そのもので、もう一本は「電圧監視端子(リファレンス端子)」だと想像できます。
 なぜ「想像」できるのか?
 それは電子回路設計に携わってきた長年の経験とカンです(笑)

 カンを頼りに電源に繋がっている1番ピンと2番ピンのどちらかが「怪しい」と当たりをつけます。
 両方のピンを基板から浮かせ、テスト用のリード線をハンダづけします。
 「怪しいのは2番」と思っていたので、1番のリード線はそのまま出力に接続し、2番のリード線は出力を仮に半固定抵抗で分圧するように配線します。(設定は5V強)

 神に祈った後電源を入れると・・・LEDを繋いで負荷をかけた状態で出力電圧は5Vを少し上回っていました。

 成功です。

 想像していた通り、2番ピンがリファレンス端子(後に電源兼用端子と判明)で、ここの電圧をいじると出力電圧が変化しました。しかも思ったとおりの比率で。
※ 1番ピンは電源では無くON/_OFF制御端子と判明しましたので、出力電圧を変更する際には直接出力に接続するのではなく、2番ピンと共にICの電源レベルに接続するのが良いと思います。ICがS-8352だとするとブロック図には逆電圧保護ダイオードはありますが、過電圧保護ダイオードは入っていません。(10/11)

 このまま10KΩの半固定抵抗で電圧可変にしても良いのですが、出力を分圧しているだけなので電圧は上がる一方にしか可変変更できません。
 単に半固定抵抗で回すだけだと出力電圧がとんでもなく高くなる設定に簡単になってしまいます。
 このICの耐圧が何Vなのかも分かりませんし(多分10V〜30Vくらい?)、なにより出力側に使われているアルミ電解コンデンサの耐圧が6.3Vと低いために間違ってむやみな電圧を加えるわけにもゆきません。

 そこでとりあえずは5V固定の出力になるように分圧抵抗を固定抵抗に変えて、「5Vコンバータ」にしてしまうことにしました。

 これが5V化改造の回路図です。

 2番ピンを出力から外し、かわりに抵抗2本で出力を分圧して2番ピンに加えます。
 このICは2番ピンの電圧を4.6Vにしようと働きます。出力が5Vの時に2番ピンに4.6Vが加わるように分圧すればよいことになります。

 電源電圧をR1R2の2本で割って2番ピンに加えるとして、各抵抗の電圧は
  R1V = (5V−4.6V) = 0.4V
  R2V = 4.6V
ですので、R2を10KΩとすると   R1 = 10KΩ
  R2 = 10KΩ ÷ 4.6V × 0.4V = 869.57Ω
結果R2は870Ωの抵抗を使用すれば良いとわかります。
 しかし870Ωの抵抗というものは売っていませんので、適当な値の抵抗を組み合わせてその値に合わせるか、少しズレますが実際に売っている数値のなかで最も近いものを使用するかの選択になります。

 超精密機器なら複数の抵抗を組み合わせてでも正確な電圧を作るのですが、今回は小型マイコンやTTLIC回路の電源などで使える範囲の誤差までならよしとしましょう。
  R2 = 820Ω (R2V=0.377V)
  Vout = 4.6V + 0.377V = 4.977V (誤差−0.5%)
という感じです。全然問題の無い誤差範囲です。

 この値の組み合わせで誤差1%の1/4W抵抗を使って分圧回路を組み、実際にDC-DCコンバータの出力電圧を測ったら4.98Vでした。全く問題無しです。

 これでこの10円玉より小さなDC-DCコンバータで、何か超小型のマイコン回路などを組む時の電源回路を作れることが実証できました。
 PICやAVRマイコンなら別に4.6Vのままでも問題無く働きますけど・・・。

 尚、充電器として使用する際に携帯電話側とトラブルがあった際の安全装置として出力に1Ω(機種により多少違う)抵抗が付いていますが、別の用途の電源装置として使用する際はバイパスさせてしまいましょう。
 出力グラフの電流が大きい際の電圧の落ち込みには、この安全抵抗でのドロップぶんが含まれています。


■ 100円ダウンコンバータ発見! (アップ改造可能)

 車のシガーライターソケット(DC12/24V)から携帯電話に充電(5V)するアダプターが従来からダイソーなどで300円(税込315円)で販売されていました。
 そのまま12→5VのDC-DCコンバータ(ダウンコンバータ)として使用するのもよし、回路を改造して3→5Vなどのアップコンバータにするのもよしと、色々と活用している人も多いと思います。

 100円ショップの商品だけど315円というちょっと割高感があって、いくつも買って流用したいとは思わない商品だったのですが、別の用事で100円ショップを回っていると、なんと中身がほぼ同じで正真正銘100円(税込105円)で買える商品がありました。(セリアで発見)

 それが右の写真の『USB←→DC電源接続器』(携帯充電用機器)です。
 携帯電話用シガーライター充電器からケーブルと携帯電話用プラグを取ってしまって、かわりにUSBコネクタが付いたものです。
 携帯電話に充電するには別途「USB携帯電話充電ケーブル」(税込105円)が必要ですが、あわせても税込み210円とダイソーの製品より105円安くなります。
 しかもこれはUSB端子に5Vを供給する装置ですから、メーカー保証外ですが「USB LEDライト」とか「USB扇風機」とか「USBマイナスイオン発生器」など様々なUSB機器を車のシガーライターソケットで使うことができるスグレモノです。

 中身はこのようなAMS34063P(MC34063A互換IC)を使ったステップダウンコンバータです。
 回路図の解析やステップアップ改造の方法は・・・

 この100円シガーライターソケット用DC-DCコンバータの改造記事を掲載しました。




記事掲載: 2006/8/27
最終更新: 2006/10/7


* ご注意 *
 製品の分解・改造はメーカー保証が無くなるだけでなく、故障・ショート・発火・副次的な災害の危険、また工作時のケガの危険性があります。
 機器を改造する場合は十分な電気工作の知識を学習の上、自作の回路・装置として取り扱うことを前提に全て自己責任で行ってください。
 本ページで紹介している改造例の通りに改造を行って、全く同じ結果や安全を保証するものではありません。責任は負えませんのでご了承ください。


自転車ライトのLED化や、100円ショップLEDライトの徹底比較記事は
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 「放電器」からやってまいりました。
 実は、607円の携帯電話用使い捨て充電器(横型)についてなのですが、5V改造を行いたいと、基盤とにらめっこしていたのですが、本ページの回路とは部品なども異なり、お手上げになってしまいました。
 どいつが、電圧を調整している端子かも勉強不足でわかりません。どうかご教授願えたらと思います。
 ちなみにAU用が手元にございます。
hitope 様
お返事  本記事はもう古く(質問受け付け期間を終了している)、横型になってからは「ご自分でお調べください」という事でご質問はご遠慮願っていたのですが、それでも質問されるという事はよほどの事態なのでしょうか。

 それと、実際に横型基板をお持ちでしたら出力電圧は4.8〜4.9Vもあり、旧型とは違って5V電源の何らかの回路での使用に問題は無いはずなのですが、お手持ちのau用は電圧が低いのですか?

 改めて手元のFoma用を調べましたが、5V使用で特に問題はありませんでした。
 このようにKingbor Technology社のDC/DCコンバータチップKB3429を使用した回路で、FB定数の設定は3.875倍。出力電圧は4.8〜4.9Vとなっています。

 これを更に5Vちょうどに変更しようとするとなかなか難しく、RBの80Kのチップ抵抗を外して74〜77K程度の物に変更するか、並列に2Mの抵抗をハンダづけすると出力はほぼ5Vになります。後者のほうが加工は楽でしょう。(確認も後者で行いました)
お返事 2008/11/18
 
 「携帯電話充電器をDC-DCコンバータにしよう」に刺激されまして、トップランドの609円を探しますと、横型しか有りませんでした。
 この基板には6PのICがついていて「HX_Xhのマーキング」1.25V付近のフィードバックで動作します。
 電圧が低いので電流モードで動作させると9ΩのFBRで動作しました。
(139mA)
http://www.style-21.jp/board/form9.cgi?action=res&resno=3312&id=ekousaku&rno=3312#3312
ノンノ 様
お返事  横型に変わっているなどの情報はかなり以前から沢山お寄せ頂いています。(各投稿されたページにて掲載)
 基板が小さくなって部品もガラッと変わっているようですね。

 「電圧が低いので…」以降の文章はよくわからない日本語になっていますよ・・・
お返事 2008/5/2
投稿  バッテリー充電器、改造、LED の内容になります。
 「電圧が低いので…」以降の文章はよくわからない日本語になっていますよ・・・
 と言うことですが確かに解りにくいですね。
 電圧検出フイードバックが高いとそれは定電圧型になります。
 これが低い場合は電流検出抵抗として低い抵抗値を持ってくればよいのですが、
 更に低くて0.1V、0.2Vなんてのも有りますがこのICは1.258Vの様です。
 ここに18Ω2本パラで9Ωを使い電流フィードバック型にしますと、
 やく140mA流れて0.5WのLEDをドライブできます。
 0.5W型はエルパスなんかで980円のLEDフラッシュライトに見つけることが出来ます。
ノンノ 様
 
http://www.airs-japan.co.jp/item/battery/single.html
 Air'sJapanブランドの携帯充電器?ですが、珍しく単三x1本タイプです。ヨドバシで780円でした。
 SJ-CDMAWが、WEBにありますが、手元のはSJ-CDMA2Wで、電池が充電器の外に出されています。シールを剥がすのを忘れて充電できない苦情が多かったのでしょうか?

 早速分解した所、基板は結構大きめです。
 電池室以外の部分、上の部分を殆ど占めてます。

 スイッチと白色LEDを仕込んで、携帯補助電池 兼 小型ライトとして使おうかと考えてます。

 多分、「充電器」としては辛いと思いますので…

 普通の単三x1本と充電器ですので、コストパフォーマンスはあまりよいとは言えません&NiMHでの動作は保証外です。

 でも、単三x1本は貴重だと思います。
地方在住 様
お返事  単3×1本の携帯充電器、最近チラホラと目にするようになりましたね。
 ボディが細くてスタイリッシュなので、LEDを仕込んでライト兼充電器にすると、カバンに入れておいてもあまり邪魔にならずに良いかもしれません。
 携帯電話への充電能力(回数)は少なそうですが、あくまで緊急充電用と割り切ってしまえばいいですしね。
お返事 2007/8/8
 
 楽しく読ませていただいています。私は回路もすごいと思っていますが、使っているICもすごく小さく、興味を持っております。まずU12と刻印されているICはROHM社のQS5U12です。またコントロール用のICは書いてある文字が読めず(老眼ですので)、仕方なく顕微鏡の接眼レンズを逆にしてそれをデジカメで撮影しました。K3FBという刻印がありましたのでそれを手がかりにトーレックスセミコンダクター社のXC6366Aではないかと思います。
 最初にこの充電器を知ったときはなんてエコと反するものかと思いましたが、今ではよく作ったと関心しています。
tsugane 様
お返事  FETとショットキーバリアダイオード複合チップはROHM社のQS5U12ですか。確かにデータシートを見ると同じ内部配置ですね。U12という刻印も一致します。
 DC/DCコンバータコントローラは数あれど、この複合チップトランジスタはなかなか見つかりませんでした。
 これで全ての部品の諸元が明らかになりました。
 ありがとうございます。

 ちなみにTOREX社のXC6366Aはピン配置が違いますし、動作最低電圧も少々高いようです。
 既に下のほうで情報が寄せられているSIIのS-8352(データシートページが変更されています)がピン配置や動作電圧などで合致します。
お返事 2007/7/18
 
 はじめまして。
 楽しく読ませていただいております。

 買ってバラしたわけではありませんが、報告だけ。
 今日、セブンイレブンで売っていたパッケージ(foma用、au用)に「690mAh」とか書いてありました。
 バージョンアップしたのか、表記だけ増えたのかわかりませんが、何か変更があったのかもしれません。
※ちなみに、パッケージ左端にオキシライドを使っているという表示とオキシライドと思しき電池の写真も入ってました。

 値段は変わらず609円のようです。
j9 様
お返事  情報ありがとうございます。

 1つ下(↓)のアッキー様の情報では、基板は変っていてLEDの点灯回路が変っているそうです。
 昇圧回路自体には変更が無いようなので、昇圧基板として使用するぶんには大丈夫でしょう。

 「690mAh」の表記ですが、この記事で使用している製品(2006年製)のパッケージにも「690mAh」と印刷されています。オキシライド電池使用の文字と絵柄(写真?)も下のほうに小さく。特に性能や仕様は変っていないと思いますよ。
お返事 2007/7/18
 
 お久しぶりです。
 覚えていますか(笑)

 以前にFOMA用のものを使い、また使いたくなったのでau用を買ってきました。で、基板を見ると・・・・以前のものとは違い、LED表示用のトランジスタが無くなっています。「CDMA-2」と基板に書かれています。LEDと抵抗はコイルに並列に接続されているようです。
 メーカーも安く作るために大変ですね。
アッキー 様
お返事  もちろん覚えていますよ。

 LED点灯に「トランジスタを使わずに、コイルの引き込み電流と並列にしてしまう」というアイデアは、この記事の後に『回路・デンキ・改造』で来た質問「MXA879に充電中・充電終了のLEDを取り付けたい」に出した回答の回路ですね。
 さてはTOPLANDの設計者がここを見ていて真似したな!(笑)

 という冗談はまぁおいといて、確かに薄利多売商品ですからメーカーも少しでも原価を下げるのに必死なのでしよう。

 本記事では「電池4本タイプには昇圧回路は入っていない」と書きましたが、昇圧回路なしの単純な電池4本タイプ(ほぼ電池と充電電圧とが同じ)充電器にも電子回路入りのものが出てきているようです。
 少し前までは電池4本タイプは抵抗とダイオードが1本入っていて、単に少しだけ電流制限をしているだけの物がほとんどでしたが(今でも100均商品などはこれ)、600円程度の使い捨てタイプで電池4本の物には中に充電中LEDの点灯回路と約500mAの電流制限回路(FET使用)等が組み込まれている製品がありました。
 非公開投稿で寄せられた充電器の中身の基板パターンを見せていただいてこちらで回路を解析したものですが、使い捨てタイプでも結構凝った回路で過電流制限やLEDの点灯チェックをしていました。
 昇圧には使用できませんが、何か500mA制限したい用途には流用できて面白いと思います。
お返事 2007/7/15 台風最接近中
 
 はじめまして。
 電池の寿命で調べていてこちらにたどり着きました。
 実はHT7750というDC-DCコンバータICを使って古い単三電池で白色LEDを点灯させる実験しているのですが、携帯の充電器が使えるとは思いませんでした。早速買ってみます。
 HT7750の実験→[ブログ] 迷走の果て・Tiny Objects
edy 様
お返事  HT7750ですか、こんなTO-92パッケージの使いやすそうなDC-DCコンバータICが共立で売っていたなんて、灯台下暗し(T_T)
 単に白色LEDを点灯させるだけなら、大きなトロイダルコア巻きのコイルでなくても「デジットの電池一本から白色LED点灯回路キット(500円)」(回路はブロッキング発振)で使用しているような小さなマイクロインダクタでも良さそうです。但し取り出せる電流は少ないですけどLEDを点灯させるなら問題は無いですし。
 HT7750はこんど買ってみてこちらでも遊んでみます。たった63円でDC-DCコンバータICが買えるなら周辺部品をあわせても270円より安いですね。
お返事 2007/3/16
* HT7750のテスト結果を掲載しました 07/04/15
 
 TOPLANDの携帯用充電器の別バージョンがキヨスクで600円(税込)で売られているのを発見しました。(キヨスク系のコンビニ「NEWDAYS」でも)
 コンビニ売りよりも9円安いだけですが、できるだけ安く済ませたい方には良いかも。
 ただ、「オキシライド乾電池使用」とパッケージに書かれていないので、中身は普通のアルカリ電池かも知れません。
三河屋 様
お返事  キヨスクですか、なかなか普段見ない所で発見ですね。
 600円とキリが良いのもなんかいいですね。
お返事 2007/3/14
投稿  キヨスク/NEWDAYSの充電器ですが、私が買った物はアルカリ電池(マクセル)でした。
 本体に「LIVE」と書かれているタイプです。

 なお、コンバータはオキシライドの物と全く同一です。
(匿名希望) 様
 
 はじめまして
 遅れなせながら携帯電話充電器FOMA用を買ってきました。(セブンイレブン)
 パターンを追ったら、ICの1,2番ピンの配線パターンがICの下にあるので、5Vの出力にするにはICをはがす必要があります。au用や、DoCoMo用は、どうなんでしょうか。
マツモト 様
お返事  1番ピンのみ変更する場合は、どのタイプの基板でもICの1番ピンのみをパターンから剥がす必要があります。(うまくカットできるパターンではありません)
 実験では足のハンダ付けを取ってピンを浮かせて配線しています。
 しかしこの方法は本文中に書いている通りIC内部に保護回路が無い為お勧めできません。

 5VにするのにICを剥がす必要はありません。
 10/11に本文中にオレンジ色で付記している通り、1・2番ピンを両方共抵抗で分圧した出力電圧に接続してください。
 Foma用/au用は1・2番ピンへのパターンが独立していますので簡単にパターンカットができます。
 DoCoMo用はフチの広い電源パターンに1・2番ピンが配置されていますのでカットは面倒です。

 5V出力に改造した場合は1セル起動はできないとの報告もありますので、5V使用の際には2セルで使用してください。
 1セル使用はあくまで出力電圧は無変更で、LED数個までのライト等の小電力使用のみに留めてください。
お返事 2007/2/10
投稿  ありがとうございます。明記されていたのに、見落していました。
マツモト 様
お返事  以降にご覧になる方が間違わないように回路図にも変更を加えました。
お返事 2007/2/11
 
 初めまして、フラッシュライトを探してたらこちらにたどり着きました、説明図や解説付きで非常に解りやすく素人の自分でも改造出来ました、大変参考になりました、ありがとうございます。
 ところでこのDCDCコンバーターで出力は4.6V,1Aって改造は可能でしょうか?
 現状の約400ミリアンペアを上回る電流を出したいのでご教授御願い致します。
チラベルト城間 様
お返事  まず無改造の場合、出力グラフからもわかるように1Aも電流を取り出そうとするとすぐに電池の電圧が下がって結果的に出力電圧も下がることが容易に想像できます。
 電源に大電流に強いニッケル水素充電池を使用しても出力は4.5Vを簡単に割り込みそうですね。
 設計容量より大きい電流での使用の場合、複合チップになっているダイオードの容量などが問題となってきます。400mA程度までの使用を想定して設計されていますから、使用部品が1Aでは耐えられない可能性があります。
 リセットヒューズが1A品のようですので、短時間なら1Aでも大丈夫かもしれませんが、長時間1Aを流すと定格に余裕が無ければ問題が出てきますね。
 無改造でも電池が対応していれば(電圧ドロップの非常に少ない特殊な電池を使用する)1A近くまで取り出せる可能性がありますが、過熱して壊れないかのテストは行う必要があります。

 申し訳ございませんが、400mAを越える電流での実験は行っていませんので、ここで「使用可能」「不可能」は断言できません。

 ライトの電源に使用する場合、たとえばLuxeon-Tの3.7V 350mA程度なら使用できますが、Luxeon-Vの3.7V 1000mAは無理があると思います。

 改造する場合。
 チョッパ型のDC-DCコンバータの出力電流を上げるには、コイルの容量を上げてやる必要があります。もちろんコイルのチャージ電流も増えますのでパワーMOSFETも十分に大きな電流を流せる物を使用する必要が出てきます。もちろん出力を整流しているショットキーダイオードも。
 このコンバータの場合コイルは容易に交換できそうですが、複合チップになっているFETとダイオードの定格がわかりませんので、そのまま1Aで使用できるのか、1Aでは発熱して焼けてしまうのかは不明です。
 間違いなく3Aではチップが焼けてしまったのは実験で分っていますが・・・

 コントローラICは汎用品のようですので、コンバータの性能を決めるのはコイルとFETの関係です。コイルと複合チップのFETを取り外していくつか別の部品と交換するなどして実験してみてはいかがでしょうか?
 あまりに部品が少ない回路ですので、「改造」というよりはコンバータ制御ICを使用した回路の「設計」に近い作業になりますが(^^;
お返事 2007/2/3
投稿  素早いお返事ありがとうございました。
 大変解りやすく勉強になりました、やはり1A出力化は難しそうですね(>_<)
 しかし電子工作にもっと興味が湧いてきましたよ!
 これからも楽しくて解りやすいいろんな改造例に期待してます。
チラベルト城間 様
お返事  多分、色々と実験して1W出力化が出来た際には「なーんだ、○○部品を××に交換するだけで済んだね」という事になるとは思うのですが、そこにたどり着くまでの道のりが長いのです。

 電子工作に興味を持たれてたいへん嬉しいです。
 いくつか工作をしていると必ず失敗をすることになると思いますが、その失敗は凄く大切な経験として生きてきますので、失敗を恐れずに色々とチャレンジしてみてください。
お返事 2007/2/4
 
 はじめまして、以前ここのDC-DCコンバーターの記事を拝見していつか作ってみたいと思っていたのですが、昨日ふと愛知県小牧市にあるキンブルというディスカウントショップにいったらなんと!単3アルカリ電池2本(電池付)で稼動するDO-CHARGEなるものがたったの210円で売っているではありませんか。
 この店は中古も扱っているのですがこの商品は新品でした。
 喜び勇んで、早速1つ買って帰り家でテストするとここで紹介されてる通り単3、1本でも昇圧機能が働きました。(もっと買っておけばよかったと少し後悔)
 まだたくさん売ってましたのでお近くの人はよってみてはいかがでしょうか?
おろん 様
お返事  遂に210円携帯充電器の情報ですか!?
 先日のkazz様の397円携帯充電器情報でも凄かったですが、210円とは・・・

 Do-Chargeという充電器はネット検索すると[これ]がヒットしました。もしこれだとすると元は1600円ですか(^^;
 小牧市周辺にお住まいの方には朗報ですね。
お返事 2007/1/29
 
 はじめまして。エネループを検索していてたどり着きました。(電池比較のページは以前見た記憶もあるが)

 安い昇圧回路の情報を一つ。
 もはや人々の記憶から消え去った携帯ゲーム機「ワンダースワン」。
 電池1本で長時間遊べるのがポイントでした。
 ということは昇圧回路が組み込まれているわけで。
 昇圧回路部分だけ切り出すのは手間だなと思いながら分解してみると、なんと都合のいいことにここだけ別基板。
 回路はよく分かりませんがどうもトランスらしきものが付いています。出力は2,3,6,23Vの4つ。
 まがりなりにもコンピュータですからきっと出力ノイズ対策がなされているのでしょう。基板にやたらと細かな部品が沢山付いています。
 これがそこらの中古屋で安ければ280円とかで売られています。高くても500円前後でしょう。
いかづちSqueak 様
お返事  面白いDCコンバータの取り出し情報ありがとうございます。

 Wonder Swanは単3電池一本の1.5V(または専用バッテリーパック)の電源で動作する携帯ゲーム機ですので、中のCPU等を動作させるのに3〜6V程度への昇圧は行われていそうですね。
 6Vが出ていれば無改造で白色LED用の電源に使えますので便利だと思います。
 しかし23Vというのは何でしょう?
 WS(白黒/カラー)はバックライトはありませんし、バックライトが有ってもELバックライト等でないとそんな高い電圧は必要ありませんよね。

 情報を頂いたのが日曜の昼でその日は夕方に日本橋に行く予定、運良くゲーム通の知人と一緒の時だったので効率良くWS中古を売っていそうなゲームショップ巡りをして一台購入してきました。日本橋最安値で300円でした。
 ゲーム通の知人が携帯ネットで某中古市場の価格を調べるとだいたい290円前後だとか。日本橋のショップでは一部で300〜380円の物が数台あった以外は主流は700円強でした。(700円の店は高いので全然売れずに在庫過多状態…)

 たった300円前後でDCコンバータが取り出せるのなら、携帯電話充電器のように電池込み609円より安くて良いですね。
 後は電流容量がどれくらいかとか、変換効率は?という所が気になります。

 いかづちSqueak様のほうで解析とHP公開を予定されているという事で、「気の迷い」ではこれ以上詳しい回路情報は掲載しませんので、「気になる」方はいかづちSqueak様の公開をお待ちください。
お返事 2007/1/22
 
 こんばんは、このホームページを見つけて、早速DC−DCコンバーターLEDライトを作ってみました。私が使用したのは電池2本で点灯するCATEYEのHL-500です。これまでの問題点はNi-MH電池が自己放電するのか、点灯したい時に電池が無くて暗くなる困ったライトでした。LEDにしたことで、この悩みからも開放されることでしょう。
 久しぶりに半田ごてを握って楽しい電子工作をしました。
 HPの作者様に感謝します。
 ありがとうございました。
きょうしろう 様
お返事  久しぶりの半田ごてですか。楽しんで頂けてなによりです。
 この製品のようにかなり低電圧から動作するDC-DCコンバータとLEDの組み合わせだと、本当に電池がかなり減っていても明るく点灯させることができて便利ですね。
 HL-500は電池2本ですが2.5V-0.5Aの比較的明るいハロゲン球を使用していた自転車用ライトですので、LEDのほうも1Wクラスの物を使わないと元のハロゲンの明るさにはとうてい及ばないのはちょっと残念です。
 5mmタイプで超高輝度のLEDを使用しても十個以上並べないと「電球」には負けてしまうのはまだまだLEDを手放しで喜べない所ですね。
 但し明るさでは負けますが前からの視認性(警告灯としての用途)や低消費電力で長時間使用できる点は電球より優れていますので、電池数本で長期に渡って使用する自転車ライトにはLEDがぴったりだと思います。
お返事 2006/12/22
 
 近所のホームセンターの処分品ワゴンにラスタバナナ製の電池交換式携帯充電器がありました。アルカリ単3が2本ついて\397でしたので、とりあえず2台ほど買ってみました。
 PDC用が流用しやすくて良いですね。解放電圧が5.5Vほどあるので、USBタイプに改造すればいろいろ使えるかもしれません。
kazz 様
お返事  397円ですか!?
 それは凄い掘り出し物ですね(^^)
 世の中色々探せば出て来るものですね〜。
お返事 2006/12/16
 
 こんにちは、LED点灯するための回路を検索していてたどり着きました
 このページにあるタイプの携帯充電器があったので古いLEDライト「CATEYEのHL-EL100」を改造してみました

 HL-EL100 は、白色LEDx3を単三x4本で駆動するライトですが6Vを電流制限抵抗をかませてLEDに流しているだけなので電圧が下がるとすぐ暗くなってしまいます。

 このため、件の携帯充電器の回路を利用して単三x2本の定電圧駆動と超高輝度LEDへの換装を行ってみました。

 おかげで元のものより非常に明るい、しかも安定した明るさのライトに変貌しました。
aar 様
お返事 aar様、CATEYEの改造成功おめでとうございます。

 HL-EL100というと、自転車用LEDライトが出始めてすぐくらいに発売になったライトですね。
 元々搭載されているLEDと今のLEDでは明るさもかなり違うと思いますし、それを換装してコンバータ電源にされたのは自転車ライトとしてはかなり贅沢なライトになりましたね。
お返事 2006/11/29
 
 すごいものがすごい値段で手にはいるようになったものですね。そしてすごい解析情報も。ありがとうございます。
 東京都心から45分の片田舎、真っ暗闇の細道を自転車通勤していますが、単2を2本使うキャッツアイの10年もの豆電球ライトだけでは心細かったのですが、このコンバータを使って白色LED8本( 秋月で入手のVf3.4V, 25000mcd@20mA )仕様に改造したところ、比較にならないほど明るくなりました。すでに電池は豆電球を点けるにはかなり弱っていたというのにです。すばらしい。
 なお、このLEDについて秋月のサイトではIf30mAとなっていますが、資料を見るとこれは絶対定格で、本来の定格は20mAのようです。4.6Vで駆動するには62Ωですね。放熱を考慮してチップの載っているカソードのリードに100円ショップで入手の園芸用銅テープをべったり半田付けしておきました。
 ちなみに充電器についてきたオキシライド電池は息子のプラレールの新幹線をパワフルに走らせています。
たぬき 様
お返事 たぬき様、ご覧いただきありがとうございます。

 25000mcd×8本ですか、凄く明るそうですね。
 電池駆動だとクリプトンランプ等の「電球」では消費電流が大きくて電圧が下がってくるとかなり暗くなってしまいますが、この製品のような高性能なDC-DCコンバータを使用することで電池がかなり弱っている状態でもLEDをじゅうぶん明るく点灯してくれますのでたいへん嬉しいです。
 多分20mAの定格で点灯させている限り放熱の心配は無い(ほんのり暖かいくらい)とは思いますが、100円ショップの銅テープというのは安くて便利そうですね。元のライトが単2電池仕様ということですので、かなりのロングライフが見込めますね。暗闇通勤(?)頑張ってください。
お返事 2006/11/7
投稿  こんにちは
 先日パトリオプロ10AAのテールスイッチが壊れたもののLEDユニットを利用して自転車のダイナモライトに取り付けようと思っていましたが、どこかになくなってしまいました。(もったいない)

 そこで「たぬき 様」の投稿を読ましていただきましたところ、どうしても秋月の25カンデラのLEDを試したくなりました。秋月で購入(通販)して0.5Wタイプのハンディーライト(単4×3+抵抗)に1個取り付けてみたところ非常に明るい1LEDライトができました。ホームセンターで売っている3LEDライト(8000mカンデラ×3)以上の明るさです。「たぬき様」の8LED自転車ライトがとても明るいというのも納得してしまいます。
 自転車の場合はLEDの明るさも大切ですがリフレクター(配光)が前を照らすには非常に重要だということが他のホームページなどでわかりましたのでなんとかこのLEDをダイナモライトにうまく取り付けたいと思っています。
かっちゃん 様
お返事  パトプロを解体・・・そして無くすなんて!(もったいない)

 パトプロで使用している Luxion 1W のような照射角の広い(110〜160度)高出力LEDだと、そのままでは豆電球と同じように光が広がってしまい、いくら高光量でも前方を照らすには暗い光源となってしまいすま。
 そこでリフレクター(反射板)やコリメータレンズ(前面用レンズ)といった光を集める部品が必要で、それらの部品の性能によりライトの性能が決まってしまうほど重要な部品ですね。

 それに対して、砲弾型LEDは元から透明モールドに前面に向けてレンズが構成されていて、外付けのレンズ等が無くてもかなり前面にだけ光が出るように作られているのでお手軽にライトが作れます。(秋月のそれは15度)
 それでも前面以外にも多量の光が漏れていますので、それを集めるリフレクタや更に照射角を狭めるレンズを使用すれば、(スポットは狭くなりますが)LED単体で前を照らすより2倍近くの明るさで照らすことができる場合もありますので、うまく自転車のリフレクタと組み合わせると凄く明るいダイナモライトができそうですね。
お返事 2006/11/19
 
 コンビニで中々使い捨てタイプの昇圧タイプ 乾電池2本のモノが売ってません・・・
 使い捨ては、殆どが単4x4本タイプになってます。
 ヨドバシヤマダでも使い捨てが殆ど売っていません・・・
 ちょっとツマンないです。高くなりますが、交換可能を買えば良いのですが。
田舎在住 様
お返事  田舎在住 様
 うーむ。電池2本昇圧型使いきりタイプが売っていませんか…。

 私はセブンイレブンで今回写真を掲載しているTOPLANDの「使い切り充電器××用」(××は携帯の機種名)を購入しています。この充電器は「昇圧タイプ携帯電話充電器 MT-1000」がベースの型番のようで、色・パッケージを変えて数種類の名前・型番で流通しています。(TOPLANDのHPに載っていない)
 ミニストップで色違い製品の「ビクトリーGU」、ヤマザキYストア(ヤマザキFC系個人商店コンビニ)で「××用 パーフェクトG」を購入しています(いずれも609円)。TOPLAND製充電器を置いている店でも店舗によってはこの製品を取り扱っていない場合もあります。確かに単4×4本の使い切りだけの店も…

 電池入れ替えタイプは携帯充電器では有名なING(アリスティ)をはじめ各社から約千円前後で多数出ていますが、使い切りで昇圧型、しかも609円という価格では今のところTOPLANDのこのシリーズ以外は見たことがありませんので、コンビニやバラエティショップ等の携帯電話用品コーナーを探してみてください。
お返事 2006/10/11
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 はじめまして。
 LA504W3検索で読ませていただき内容の丁寧さにとても感謝します。
 一昨年ぐらいに、この携帯電話充電器は仕様変更され、RFE抵抗外付けではなくなりました。本ページ機種の電源利用で複合チップにまったく気がつかず投げ出してしまっていました。
 以下、ICはS社S-8352A46と考えてテストしました。(インダクタは巻線の具合・表示から22μHかと・・・)1,2ピンをプリント基板切って分離、手持ちがないので10kΩトリマでやってみると5.5vぐらいでダウンします。
 IC内部インピーダンスが高そうなので1MΩ以上のトリマが必要みたいです。
 LED電源に使うつもりですが4.6Vのままではバラスト抵抗損失がもったいなくて、せめて2直で使うには3.2v+3.2v+バラスト分10%程度を計画してます。
 コンデンサはチップ積層セラミック10v/22μFに変更してから実験しました。
 ”出力容量はどれくらい?”は参考になりました。
 100mA、5並列で考えていますが、週末しか時間が取れませんのでいつになるやら・・・うまくいけばご連絡いたします。
ttie 様
お返事  ttie様、ICの情報ありがとうございます。

 TOPLAND電器の旧製品の改造方法については、ここに投稿頂いているアッキー様のHPでも'02/11/22の記事としてとりあげられていますね。参考になります。
 日進月歩どころか秒進分歩の世界なのでこの充電器もいつまで現役で発売されているか分りません。新型になるとまた解析が必要になるのでしょう。

 お教え頂いたS-8352のAタイプが最も似ていますね。0.9Vから動作、2.0-6.5V(A,B,Cタイプ)出力ですか。(S8353情報はアッキー様から頂いていましたが、同社のS-8352については見落としていました。ありがとうございます。)
 電源端子だと思っていた1番ピンがやはりON/_OFF端子だとすると、VDDに接続しないと動作しなかった点も合致します。
 コイルは表記を見ただけでとり外してインダクタンスを測定したわけでは無いので22μHの可能性もありますね。(22μHだとギリギリ動作ですが)
 白色LED2直×5パラで動作させるにはこのICの動作最大電圧の6.5Vまで引き出す必要がありますね。100mAで使用するなら出力電圧を上げても十分変換電力には余裕があると思いますので、うまく調整できることをお祈りします。
お返事 2006/10/1
投稿  やれる時にと思い、電圧可変test結果です。

 起動すれば6.5v程度迄可能です。
 7vでも壊れませんが、やはりVddとFBが内部で共通らしく起動電圧に影響し、1cell駆動出来なくなります。
 Voutが分圧されて起動電圧が不足するのでしょう。定電圧特性も悪化します。
 1,2ピン共通、又は2ピンのみ分離しても結果は同じですので、1ピンはON/OFFであっていると思います。

 LED電源用としては4.6vのまま、バラスト抵抗損1.2vで定電圧駆動するのが妥協点かなと思います。(3割弱の損失、トータルLED駆動効率60%ぐらいですかね)
 Vdd、FB分離型に交換すればVfb電圧も低く、低損失・定電流化もできますが、流用というより改造になってしまいますね。
 なお、今回はFOMAタイプで10v/22μF交換後testしました。
 プリントパターンが都合よく出来てますので、カット一箇所・コンデンサ交換・FB抵抗一個でVdd、FB分離型へは可能です。
ttie 様
お返事  実験結果を拝見すると、1番ピンON/_OFF、2番ピンVDD+RefのS-8352とほぼ同じICですね。(「ほぼ」と言うのは中国等の別メーカーの類似品の可能性…)

 LED2直用に電池一本から使用するのはちょっと無理っぽいですが、電池2本では6.5V仕様でも起動するのでかなりタイトですが2直仕様でも使用可能のようで、特に電池一本にこだわらなければなんとかなりそうですね。

 謎のコイルの件ですが、記事更新時に買って来たFoma用には「220」表記のコイルが付いていましたので22μHで間違い無いと思います。
 記事作成時に買ったau用には「64」表記の謎のコイルが乗っていましたので外してインダクタンスを計ろうか(インダクタンス計を作ろうか)どうか迷った末に放置しましたので。
 巻数やコアの太さが同じですので「64」コイルも22μHだと思います。

 昇圧限界試験のレポート、本当にありがとうございました。たいへん参考になりました。
お返事 2006/10/11
 
 興味深く読ませていただきました。m(__)m
 回路図を見ると確かにチョッパ型ですね。
 プラス側につながれている2本のうち1本はICの電源でしょう。
 もう一本が、フィードバック用でしょうけど、下手すると壊れますね。
 ICの型番は何というのですか?
アッキー 様
お返事  アッキー様、ご覧いただきありがとうございます。

 この基板で使われているICは表面記号が「K3FD」もしくは「K3FI」と読み取れますので、各社のデータシートでチップ部品記号が似たものを探しましたが見つかりませんでした。
 +側2本のうち一本は電源、一本がリファレンス(フィードバック)用だと推測はしていますが、あと一本どこにも接続されていない足もあり、これがNCなのか実はこちらがリファレンス端子なのかも不明です。
 TTL用に5Vが欲しいところなので、出力を分圧してフィードバックをかければ電圧を上げられそうな雰囲気ですが、耐圧などのデータシートが無いので実際にどこまで昇圧出来るICなのかはそのうちに実際に実験して調べてみたいですね。
 購入した2台のうち1台は、既に耐負荷実験中に大電流を流してチップダイオードを焼いています(笑)。ICは生きていますのでこちらなら壊れることを気にせずに実験できます。
お返事 2006/9/15
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