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携帯電話充電器を
DC-DCコンバータにしよう!

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★★ 迷い箱 ★★の投書とお返事
携帯電話充電器をDC-DCコンバータにしよう!
ページ、2006/09/15より

 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
投稿  管理人さん、こんにちは。
 ”様”って書かなくていいですよ〜。
 
 私も今日セブンイレブンで買ってきました。例のICの型番は「K3FK」でした。FOMA用を買ってきたのですが、違いますね!?
 確かに一本どこにもつながっていません。この足がリファレンスだと電圧が不安定になるはずですから違うと思いますが???
 しかし、あのチップの半田を取り外すのは大変そうです。
 期待しています。(^_^;
 即席でページを書きましたので画像など、参考にしてください。→→[こちら]
 
 それにしても、メーカー毎に基板を変えるなんてお金のかかることをしているなーと思いました。
アッキー 様
お返事  FOMA用もいつか買ってバラそうと思っていましたので、手間が省けました(笑)

 この連休中にでも5V化できるかの実験をしてみます。

 基板を一種類にして安くしても、その反面製造時に機種別に違うコネクタを付けたり配線したりする手間と派生コストを考えると、中国での大量生産なので別基板にしてもトータルではほとんど生産コストは変わらないのかもしれませんね。
 なにしろ中国驚異の生産体制ですから。

 アッキー様のHPでも書かれていた「100円ショップの315円携帯充電器」って、車のシガーライターに直接刺すタイプのものですね。
 あれにはMC34063Aが入っていて、そのままでは12/24V→約5Vのステップダウンコンバータになっていますが、回路を改造することで3V→5〜30Vとかのステップアップコンバータに変更することができてお買い得な充電器ですね。
 こういうふうに、使用ICの型番が簡単に分って、データシートが入手できるものであれば改造も簡単なのですが・・・。
お返事 2006/9/16
投稿  連休中にチャレンジ!がんばってください。
 少し調べましたが、わかりません。
 しかし、セイコーのICは似ていると思います。
 下記7ページを参考にすると、5本足の3番ピンはNCとなっています。同じ会社でも1番ピンを VOUT にしたり2番ピンを VOUT にしたりとバラバラ(^_^;
 ftp://ftp.sii.co.jp/pub/ic/speed_dt/dt_sht_j/power/S8353_J.pdf
 
 このICを例にすると、VOUTから取り入れた電圧は R1 と R2 で分圧されて出力電圧を固定しているみたいですね。とすると、外部で可変出来ても 4.6V から制御できると言うことになります。
 下記の16ページを参照してください。
 ftp://ftp.sii.co.jp/pub/ic/spd_apnt/j/ap_power/APDCDC_J.PDF
 
 そう言えば、1台は負荷実験中に壊してしまったとのことですが、ショットキーバリアダイオードをチップ経由ではなく1Aタイプにすると出力が上がるような気がします。
アッキー 様
お返事  参考データありがとうございます。
 確かに5ピンの表面実装パッケージは似ていますが、中身がFET付きでより使いよいものですね。
 スイッチング素子内蔵で簡単に回路が組めてよく使われるMC34063AやTL499Aのように、外部から電圧をコントロールできるDC-DCコンバータICは本当に各社から沢山出ています。
 今回の謎のICはスイッチング素子は外部のFETかTrを使用する回路になっているようですが、それ以外の部分はほとんどどれも同じ動作原理と考えて良いと思います。(改造ポイントもほとんど同じはず)

 試してみたところ、予想していた通り2番ピンがリファレンス端子でした。

 出力を5Vにする場合は左の回路図のように抵抗を2つ追加します。

 このICはリファレンス端子に加わる電圧を4.6Vにしようと内部のコンパレータで基準電圧と比較しチョッパ制御します。
 従って5Vの電圧が欲しい場合は出力が5Vの時に2番ピンが4.6Vになるように、出力電圧を抵抗で分圧して与えれば良いことになり、左図のような抵抗値の組み合わせになります。(1%抵抗使用)
 この抵抗値の組み合わせの時の出力は約4.98Vでほぼ5Vが得られました。
 ご提案のとおり、出力保護用の抵抗は携帯電話に繋ぐのでは無いのであれば特に必要無いのでジャンパしてしまっても良いと思います。
 チョッパノイズの低減の為にチップ型のコイルに置き換えるのも良いかもしれません。

 果たして何VまでこのICが耐えられるのか、テストは行っていません。
 出力の330μF電解コンデンサの耐圧が6.3Vなのでこのまま6V以上にするのは問題がありますので(交換すれば良いだけですが…)、とりあえず耐圧試験はしないでこのまま超小型5V電源として活用することにしましょう。
お返事 2006/9/17
投稿  5V改造おめでとうございます!
 コンデンサが6.3V仕様だと言うことに気が付きませんでした。
 しかし、あの狭いピッチのピンをハンダするのは大変ですね。
 私はどうしてもと言うとき以外はしたくないなー。
 
 そうそう。出力側の1オーム抵抗ですが、抵抗よりも後に負荷を接続した場合数十mAの電流でも電圧降下があるようです。抵抗より前に接続した場合は約30mA負荷時には電圧降下は見られませんでした。やはり、1オームといってもない方が好いようです。
 
 私のHPにもう少し詳しく書いていますので、よろしければご覧下さい。
アッキー 様
お返事  9/22に5V化改造の詳細と、ダイソー315円携帯電話充電器に代わる105円ダウンコンバータの情報を掲載しました。
お返事 2006/9/24
投稿  105円のDC−DCコンバタですか!追加部品がほとんどいらないところがすごい。最先端を走っていますね。そう言えば、4番ピンのグランドに繋がっているラインにダイオードを入れると0.6Vの下駄を履かせることが出来そうな気がしますが無理かな?

 私は現在カメラのモータードライブ用の充電器が故障してしまったので、8セルの組バッテリー充電器を製作しようと思案中です。充電器をトレースするとよく分からない回路があって、「なんでこんな回路にするねん」と独り言をいったりしています。(^_^;
※ モータードライブ用充電器の話題は電気関係専用「迷い箱」に移動しました。
アッキー 様
お返事  105円コンバータはかなり使い甲斐のある商品です。今後もいくつか買って(部品だけ)使ってゆきたいと思います。

 詳細不明ICへのダイオードの下駄ですが、多分うまくゆくと思います。電圧固定の3端子レギュレータ等で出力電圧を変更するのによく使う手ですよね。私ももしリファレンス端子での変更が出来ない場合は下駄をはかせるか頭に載せて検知電圧を誤魔化す方法まで試すつもりでしたが、無事可変変更化ができることがわかったのでダイオードを挟む実験まではしませんでした。(Vf=0.2Vのダイオード2本を用意していたのに)
 もしお暇があれば試して結果を教えてください。

 充電器のほうですが、昔ニカド電池用に6セルと5セルの切替式充電器を作ったことがありますが、満了検知の部分が面倒だったので専用の−ΔV検出ICを使って端折ってしまったことがあります。10年以上も前の話ですが。
 今ならAVRやPICのようなADコンバータ内蔵のCPUが手軽に使えるので充電制御チップの部分まで自作できて面白そうですね。
 頑張ってください!
※ モータードライブ用充電器の話題は電気関係専用「迷い箱」に移動しました。
お返事 2006/9/28
投稿  やはりダイオードも考えていたのですね。Vf=0.2V のダイオードがあることを知りませんでした。参考になります。105円コンバータは回路図があると、ありがたいですね。
アッキー 様
お返事  105円コンバータの改造活用記事はまたこんどまとめて掲載します。写真や回路図(CG)は既に用意していますので、後は記事本文を書くだけなのですが…
 MC34063Aのデータシートの基本回路図を使ったもの以外に、ちょっと工夫をして上手くいった改良回路図などもその時に公開します。

 Vf=0.2Vのダイオードは、Vf=0.1〜0.3Vの各種ショットキバリアダイオードの中からダイオードテスターで実測して選んだものです。Vf=0.4Vのダイオードがあれば一本で済みますが、ちょっと手元にはありませんでした。
お返事 2006/9/29
投稿  回路図の掲載、楽しみにしています。

 EBCだと、回路図通りに組めますので楽かもしれません。(^_^;
アッキー 様

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