秋月ファンクラブ掲示板 過去ログ

乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/04/26 (Sat) 22:01

10連のLEDアレイを使って、乾電池(1.5V)の電圧を0.8Vから1.6Vまで0.1V刻みで
表示する電圧チェッカーの回路図です(右の画像をクリックすると拡大表示されま
す)。

乾電池の残量は電圧を見ればおおまかに判断できます。ここ(http://industrial.
panasonic.com/www-data/pdf2/AAC4000/AAC4000CJ227.pdf)の最後のページにある
グラフは、いろいろな負荷条件でアルカリ単三電池(Evolta)を使ったときの電圧
の変化を示したものです。

新品で出力電流が少ないときは1.6V以上の電圧がありますが、使っていくうちに電
圧が下がってきて、0.9Vを下回ると一般に寿命(電池切れ)とみなします。した
がって、0.8Vから1.6Vまでの間の電圧を0.1Vずつ区切って10連のLEDバーで表示さ
せれば

LEDが全て消灯→0.8V未満(電池切れ)
LEDが1個だけ点灯→0.8V~0.9V(ほぼ電池切れ)
LEDが2個点灯→0.9V~1V(電池切れ間近)
・・・
LEDが9個点灯→1.5V~1.6V(新品)
LEDが10個全て点灯→1.6V以上(新品)

というように、電池の残量を見積もることができます。

このように表示させるには、LM3914という専用ICを使うと、添付図のような簡単な
回路で実現できます。

この回路は電源電圧が4.5V(乾電池を3本直列)から12Vまでの範囲で動作します
が、電源電圧が大きいほど消費電流が大きくなります。

LM3914の9pinをどこにもつながないとき、乾電池の電圧に応じて、LEDが1個だけ点
灯する(電圧に応じて点灯位置が変わる)Dot表示になります。9pinを電源電圧に
接続すると、乾電池の電圧に応じて点灯するLED数が変わるBar表示になります。

回路の消費電流(電源電圧が5Vのとき)は、LEDが1個も点灯していないときは
2mA、1個点灯したとき(Dot表示のとき)は3.5mA、10個のLEDが点灯したときは
15mAくらいです。この回路を電池で駆動するときは、消費電流の少ない「Dot表
示」としたほうが(回路電源の)電池が長持ちします。

LEDアレイは以下のような高輝度タイプを使ってください。どのLEDもpin配置は同
じです。

10連LEDアレイ
 赤緑青(添付図のLED) http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-05348/
 赤色のみ http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-04290/
 黄色のみ http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-04291/
 緑色のみ http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-04295/
 青色のみ http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-04294/

LED以外の部品は以下のようになります。アルミ電解コンデンサを使う場合は、極
性に注意してください。

LM3914 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-04801/

抵抗(1/6W) http://akizukidenshi.com/catalog/e/erd16s_dT

コンデンサ(10μF)
 アルミ電解(極性あり:リード線の長いほうが+) 
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-03116/
 積層セラミック(極性なし) http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-05103/

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/04/27 (Sun) 10:58

上の回路でも乾電池の電圧の見積もりができますが、精度があまりよくありませ
ん。

右の添付図のように、抵抗を半固定抵抗(VR1とVR2)に置き換えて、以下の2箇所
の調整を行えば、より正確な電圧表示ができます。電圧測定はデジタル表示(1999
表示など)のテスターを使い、テスターの-側リード(黒色)を電源の0V端子に接
続し、+側リード(赤色)を測定箇所に接続して行ってください。
? A点の電圧が0.69V~0.71Vの範囲になるようにVR1を調整する
? B点の電圧が1.59V~1.61Vの範囲になるようにVR2を調整する

半固定抵抗(20kΩ)
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-03279/

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/04/29 (Tue) 04:52

darumaです。
以前余分に買ったLEDアレイが残っていたので作ろうと思ったのですが、対数ス
ケールのLM3915しか持っていないので、なにか発注するついでのときにLM3914を入
れることにします。
私の好きな「小さく作る」に挑戦できそうです。電池が場所をとりそうですね。
006Pが小さくて9V、いまはあまり使われませんねえ。昔、確かW06Pという006Pを縦
半分にしたようなのがありましたが、今は見ません。LR44の4個直列かな。そうい
う電池ホルダあるでしょうか。なにかのチューブに積み重ねるといいかな。CR2032
ならフィルムケース(これも今は入手難)の底に2枚重ねるとかできそうですね。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/04/29 (Tue) 07:28

LEDアレイは高さが1cmで、フリスクの厚さと同じなので、フリスクに入れるのなら
チップLEDにする必要がありますね。

実験してみたところ、電源電圧を3Vまで下げても動きました(2.9Vだとダメ)。青
や緑、白色LEDの動作電圧は3.6Vくらいですが、それは定格電流(20mA)を流す場
合で、手持ちの高輝度緑色LEDアレイでは充分明るく光りました。LED電流は電源電
圧によらず一定で、実測すると1個あたり1.3mAくらいでした(このため10個点灯さ
せると15mAくらいの消費電流になる)。

小さくするなら半固定抵抗も固定抵抗にする(調整したあと、その抵抗値に近い固
定抵抗に置き換える)必要がありそうです。

バッテリは、単5サイズで9Vというものが秋月にあるみたいです。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gB-00051/
千石にもこの種の電池があります。
http://www.sengoku.co.jp/mod/sgk_cart/search.php?cid=4996

千石にLR44が2個直列で入るホルダがありました。
http://www.sengoku.co.jp/mod/sgk_cart/detail.php?code=EEHD-4CKM

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/04/29 (Tue) 08:09

フリスクシリーズは目指さずLEDアレイが入る物にします。といいながらチップLED
もあるので・・・、LM3914の表面実装版というのもあるのですか?

> 単5サイズで9V
そういうものもあるのですね。入手性を考えるとLR44かCR2032にしておきたいとこ
ろですが。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/04/29 (Tue) 09:05

秋葉原界隈ではLM3914はDIPパッケージだけのようです。
データシート(http://www.tij.co.jp/jp/lit/ds/symlink/lm3914.pdf)の28ペー
ジに、LM3914Vという型番の他のパッケージ(pin間隔が1.27mm)のも出ています
が、個人相手のパーツ屋では扱っていないと思います。

LM3914Vはメーカの無料サンプルサービスで入手できます。
http://www.tij.co.jp/product/jp/LM3914#samplebuy

私は会社名義で登録していて(送り先が会社)ここの無料サンプルをいくつか持っ
ていますが、個人名義で入手できるかどうか分かりません。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/04/29 (Tue) 09:18

10連LEDアレイの高さはリード線を除くと8mmでした。したがってLEDアレイを使ってもフリスクに入りますね(頭はちょっと出るかもしれませんが)。LEDアレイの長さもフリスクの短辺より若干短いので横置きで配置できます。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/04/29 (Tue) 17:08

> LM3914Vという型番の他のパッケージ
MouserとRS-Onlineで買えるようです。でも、手ごわそうなパッケージですね。DIP
版で行きます。と、もう作る気になってます。
小さな回路ですし、電池の実装をどうするかを含めケーシングの構想をゆっくり練
ります。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/04/29 (Tue) 17:40

> 電源電圧を3Vまで下げても動きました(2.9Vだとダメ)。
CR2032が1枚で元気なうちは動くけど電圧が落ちたらアウトということですね。以前太陽電池のスレで登場した昇圧コンバーター(あれは5Vでしたね)のように多少電圧が下がっても3Vを供給できるような手はないでしょうか。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/04/29 (Tue) 18:08

>電圧が落ちたらアウト
そうですね。
ラーメンタイマで使ったデジタルICは2Vくらいでも動作しますが、LM3914のデータ
シートでも3V以上と書かれています。

昇圧コンバータは5V出力と3.3V出力があります。
5V出力 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-03451/
3.3V出力 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-05720/
3.3V出力のものは持ってませんが、3.3Vのほうが最低動作電圧が低い(1Vでも)よ
うなので、3.3Vのほうがいいかもしれません。大きさは5Vも3.3Vも同じですが。

100円のLED付きライターの中のボタン電池はかなり小さいのがあります。添付写真
は、ガスのなくなったLED付きライターですが、右の2つはホルダ込みで7mm幅しか
ありません。ライターの底のネジを1本外せば簡単に分解できます。

どのライターでも電池とLEDが直結されていて、電流制限抵抗が見当たりません。3
個直列だと4.5Vになるはずですが、ボタン電池の内部抵抗が大きいために、内部抵
抗自身が電流制限抵抗になっているのかもしれません。

簡易電圧チェッカーはLEDを1個だけ点灯させれば3.5mA程度の消費電流ですが、10
個点灯させると15mAになるので、このボタン電池を使って10個点灯させると、電圧
が下がってしまうかもしれません。

しかし、ボタン電池3個と高輝度LEDがついて100円というのは安いですね。高輝度
青色LEDが開発されたばかりのとき(1995年頃)、秋月での売値は1個3000円でし
た。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/04/29 (Tue) 18:40

> 3.3V出力 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-05720/
それを使うといいのですね。
ご呈示の
http://bbs3.fc2.com//bbs/img/_454800/454703/full/454703_1398563906.jpg
は大きいパーツはLEDアレイと3914だけなので、CR2032を2枚直列(配置は並べて)
でも入りそうなのですが、6V動作だと消費電流も多いのですね。1枚+3.3V昇圧とど
ちらが長もちしそうでしょう。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/04/29 (Tue) 18:55

>6V動作だと消費電流も多い
ほとんど変わりませんでした。10%くらい増える程度です。

昇圧コンバータの出力電圧が3.3Vと5Vと違っていても、出力電流(電圧チェッカー
の消費電流)があまり変わらないということは、昇圧コンバータの入力電流は5V出
力タイプのほうが1.5倍(5/3.3)大きくなるということになります。したがって電
池の消耗を抑えるには、3.3V出力の昇圧コンバータのほうがいいです。

darumaさんのほうで配線図を描いてみてください。以前こちらで描いたラーメンタ
イマの配線図は、例の読めない外付けHDD(USB接続)に保存していたので、今は読
み出せません。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/04/29 (Tue) 19:16

配線図書いてみます。のんびりモードで行こうと思います。

3.3V昇圧コンバータは、電源のところに挿入すればいいですか。回路図に加えていただけるとありがたいです。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/04/29 (Tue) 19:29

LED入り100圓ライターは、そうと知らずに買ったことがあります。ガスが無くなるころに気がつきました。確かにちっちゃなボタン電池が入っていました。恐るべし100均、恐るべし中国製品です。

> 高輝度青色LEDが開発されたばかりのとき
高輝度では無かったのでしょうが青色が出たとき、当時は買う動機も無く、パーツ屋でこれが青色かあと見た覚えだけあります。
ブラケットタイプなどでも、同じ外形で青は少し高いですよね、いまでも。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/04/30 (Wed) 19:09

3.3V昇圧コンバータを使った回路図です。

1995年頃、私は半導体レーザとLEDの開発をやっていました。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/01 (Thu) 05:03

回路図ありがとうございます。秋月の資料や前回の5Vの場合を見て、こうすればい
いのだなと思っても不安で、やはりinaea1さんから示していただくと安心できま
す。

昨日、3914とコンバータ、それに楽天のマイナーな業者で薄い電池ホルダを見つけ
て発注しました。

> 純粋な黄色のLEDというのは、まだ
そうなのですか。「黄色」として出ているのは、色をかぶせていろのですか?

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/05/01 (Thu) 05:37

赤色と黄緑色を適切な比率で混合すれば黄色を作れますが、1チップで黄色を出す
LEDというのはまだ出ていないと思います。

LED式信号機の黄色は少し赤みがかった琥珀色で、レモンのような純粋な黄色では
ないですね。LEDバックライト式の液晶モニタでは、RGBの3色を混合するので純粋
な黄色も出せますが。

白色LEDも2色混合です。青(LED)と黄色(蛍光体)を混合したものです。点灯し
ていない白色LEDを上から見ると、黄色に見えるのは、外光で蛍光体が黄色に光っ
ているからです。このため、白色LEDがどれか、光らせなくても分かったりしま
す。

秋月にピンク色LED
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-00676/
というのがあって買ってみましたが、電流を流さなくても、ピンク色に光っていま
す。このピンク色が結構明るいので、屋外では使いにくいのではないかと思いま
す。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/02 (Fri) 21:32

配線図を描いてみました。LEDアレイは裏返しにしてヘッダピンを柱に段違いでつ
なぎます。こうするとLM3914のピンとの対応が向き合いになるので。
昇圧コンバータは使わないピンを取り除いてしまえば空中配線を減らせるかと考え
たのですが、イレギュラーなやり方になるのでやめました。
コンデンサは高さ5mmのものがあったので寝かせずに付けられます。抵抗は半固定
で調整したあと近い値のものを付けます。
どうでしょう。誤りはないでしょうか。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/05/03 (Sat) 10:10

配線図に誤りはないと思います。

バーLEDを裏返しにするとpin配置がそろいますね。バーLEDを最下位(最初に光り始める)は「切り欠き」のあるところなので、フリスクを横置きにして、向かって右側にバーLEDを置くようなレイアウトになるのでしょうか。フリスクを縦置きにすると、バーLEDを下側に置かないと、LEDの光り方が逆(右→左)になって都合悪いですね。

>電流制限抵抗はなぜ1個
バーLEDの1pinにつながっている4.7kΩは電流制限抵抗ではありません。LM3914は変なクセがあって、LEDが全消灯の状態であっても、最下位のLEDに流れる漏れ電流が100μAくらいある(他は0.1μAくらい)ので、高輝度LEDをつなぐと、最下位のLEDだけボンヤリ光ってしまいます。それを抑制するために、最下位のLEDと並列に抵抗を入れて、漏れ電流を抵抗側にバイパスしています。この現象はドットモードでしか出ないので、バーモードでお使いなら、4.7kΩは外しても構いません。

LM3914は、電流制限抵抗をつけなくても、LEDは定電流駆動されます(したがって電源電圧を変えてもLEDの明るさは変わらない)。LEDの駆動電流は、LM3914の7pinからGNDに流れ出す電流に関係しています。この回路では7pinとGND間に100kΩ+αの抵抗がついていますが、これと並列に7pinとGND間に100kΩより低い抵抗を接続するとLEDが明るくなります(電池の持ちが悪くなります)。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/03 (Sat) 10:54

部品面を表にしてLEDはケースの底側に顔を出すようにします。蓋の端に窓を開け
るのは困難で底に空ける方が間違いないからです。この図のとおりにケースに収ま
るわけです。この向きで裏を見るとLEDアレイの切欠きは上にあるので、上のLEDか
ら光りだすことになりますよね。不自然かなとは気づいていたのですが、工作の都
合上やむなしかなと。基板を図とさかさまに
収めれば下のLEDから光ることになりますが、どうしようか迷っています。とりあ
えずフリスク2個買いに出ます。
スイッチをつけたほうがいいでしょうか。放置時の消費電流は自然放電並みに微弱
でしょうか。微繁に使うものではないので、「使おうとしたら電池切れ」というこ
とになっても思います。つけるならケース小部屋の下のスペースにと思いますが。

> 4.7kΩは電流制限抵抗ではありません。
> LM3914は変なクセ
> 漏れ電流を抵抗側にバイパス
そうなのですか。知りませんでした。

> バーモードでお使いなら、4.7kΩは外しても
そうします。この抵抗が収まり悪そうだと思っていたのです。

明るさより長持ち優先で行こうと思います。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/05/03 (Sat) 11:58

LEDが全て消灯しているときのLM3914の消費電流は2mAでした(実測)。ボタン電池
の1.5Vを3.3Vに昇圧してLM3914に加えたとき、昇圧コンバータの効率が90%の場
合、ボタン電池の放電電流は5mAくらいになります。LR44の容量は110mAhなので22
時間しか持ちませんね。スイッチを付けたほうがいいです。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/03 (Sat) 12:03

スイッチ付けます。電池はCR2032を1枚です。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/05/03 (Sat) 13:25

スペースに余裕があるのならオートパワーオフ回路を入れますか。

TC4538BPという16pinのデジタルIC1個と2SC1815を1個追加すればできます。プッ
シュスイッチを押すと電源が入り、ある時間経過すると自動的にOFFになるもので
す。10MΩの抵抗と10μFのコンデンサで1分くらいのON時間になります。パワーオ
フしている間の回路全体の消費電流は1μA未満です。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/03 (Sat) 13:34

16ピンICは無理です。基板の空地はCR2032のホルダでピチピチです。

でも、その回路惹かれます。2号機?

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/05/03 (Sat) 14:18

入りませんか。
では回路図だけ添付しておきます。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/03 (Sat) 14:48

1号機の基板を切ってるところへ2号機!!
そそられます。フリスクには無理・・・。電池をLR44にすれば・・・。

4538はフラットパッケージがあるんですね。LM3914Vも小売りしているところはあ
るようで、1.27mmピッチ基板も残っているし、次作といきますか。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/05/03 (Sat) 16:49

オートパワーオフの回路図を書き直しました。描き忘れた黒丸も書き入れました。

古い回路図では、昇圧コンバータはONのままでしたが、書き直した回路図では、昇
圧コンバータもOFFにするようにしました。

昇圧コンバータの消費電流は、無負荷のとき20μAと微弱なのですが、これもOFFに
しておけば、より電池が長持ちするので、昇圧コンバータもOFFにするようにしま
した。ボタン電池はTC4538に常時つながっていますが、TC4538消費電流は0.3μAと
ほとんど自己放電レベルです。

電子マスカットさんの掲示板に「電子サイコロ in フリスク」の写真がアップされ
てますね。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/03 (Sat) 18:20

1号機は今晩中に出来上がりそうです。ただ、VRで見つけた抵抗値が手元に無かっ
たら、連休明けまでお預けです。地元ショップは日祝休みなのです。

2号機はやや大き目なケースでDIPを使うか、SOPでinFRISKにするかゆっくり考え
ます。少し間をおかないと、このところ毎週秋月便が来るので家人に叱られそうで
す。

「電子サイコロ in フリスク」は見ていました。マイコンを使えば小さく作れます
よね。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/03 (Sat) 23:11

情けないです。かたちにはなったのですが。
例の電源装置で実験しています。
3Vを電池ホルダに入れると、そこですでに2.7Vに落ちています。メタルクラッド負
荷に流してもほとんど電圧降下しないタフな電源なのに。スイッチ(この回路の)
OFFの状態では3Vです。スイッチONで回路に流れ出すと2.7Vです。電流は800mAほど
も流れています。昇圧コンバータの出力は2.4Vにしかなりません。
数分たつと昇圧コンバータはほの温かくなります。コイン電池で動かそうというも
のが温かくなるほどとはおかしいですよね。

さほど複雑な工作ではないので、一発OKと思っていたのですが。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/05/04 (Sun) 08:09

一発完動ならずでしたか。

昇圧コンバータの出力とLM3914の2pinを切り離した状態で、昇圧コンバータの出力
電圧が3.3V出るか確認してみてください。LM3914を切り離せば正常になるのなら
LM3914側の配線ミスです。

LM3914を切り離してもおかしいときは、昇圧コンバータの出力から10μFのコンデ
ンサまでの配線を外してみてください。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/04 (Sun) 08:51

昇圧コンバータの出力になにも繋がず3Vを入れてみました。
入力側・・下がることなく3V供給されています。
出力側・・3.3V出ています。

> LM3914側の配線ミス
再度追ってみます。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/04 (Sun) 11:08

LM3914は2ピンがGND3ピンがVccですよねえ。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/05/04 (Sun) 13:53

>LM3914は2ピンがGND3ピンがVcc
すみません。回路図が間違ってました。このスレの回路図を全て修正しました。

LM3914が壊れてしまったかもしれません。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - sealockman

2014/05/04 (Sun) 15:05

LM3914はたしか1kΩの抵抗10個とコンパレータ(LM393なら3個)で置き換えること
ができるので壊れていたらそうしてみてはどうでしょう?

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/04 (Sun) 16:12

やっぱりそうでしたか。ピンアサインを調べてみて、あれ?と思ったのでもしやと書きました。

> LM3914が壊れてしまったかもしれません。
もうひとつ買っておいたのでだいじょうぶです。(これで在庫がはけるから2号機はLM3914Vでに決定?)

これから修正にかかります。


Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/04 (Sun) 16:45

上の方の配線図を修正しました。いかがでしょう。
空中配線が1本減ってジャンパが1か所。すっきりしました。
自信がないので点検していただいてから作業します

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/05/04 (Sun) 18:28

新しい配線図
(http://bbs3.fc2.com//bbs/img/_454800/454703/full/454703_1399189868.jpg)
を見ました。前のよりスッキリしていますね。回路図通りですが、またこちらで凡
ミスしていない心配になってきました。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/04 (Sun) 18:31

では、作業にかかります。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/04 (Sun) 19:49

昇圧コンバータからは3.34V、LM3914の3ピンにもそのまま3.34Vが来ています。A
点(4ピン)もB点(7ピン)も2.84V程度で、どちらもVRで変化しません。

LM3914が壊れた公算が高いですか。ラーメンタイマの反省に立って電源装置では全
ICソケットを使ったのですが、今回は高さを抑えるために直付けです。裏目でし
た。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/06 (Tue) 14:16

少しはGWらしいことをと昨日はちょっと出かけました。
さて、LM3914を交換してみました。

結果。A点(4ピン)もB点(7ピン)も2.84V程度。変わらずです。LM3914が壊れた
のではなかったようです。はてさて。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - hiro

2014/05/06 (Tue) 15:52

毎度横槍で恐縮ですが、LED裏の4.7kが実態図にはありますが、完成写真からは確
認できないようにも見えます。
違っていたらごめんなさい。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/06 (Tue) 16:04

hiroさんこんにちは。

2014/05/03 (Sat)のやりとりで
>> バーモードでお使いなら、4.7kΩは外しても
> そうします。この抵抗が収まり悪そうだと思っていたのです。

この抵抗は入れないことにしました。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/05/06 (Tue) 16:51

LM3914を交換しても同じですか。

最新バージョンは
部品面(4.7kΩは実装していない) 
http://bbs3.fc2.com//bbs/img/_454800/454703/full/454703_1399189868.jpg
配線面 
http://bbs3.fc2.com//bbs/img/_454800/454703/full/454703_1399200934.jpg
でしょうか。配線をチェックしてみます。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/06 (Tue) 17:21

はい。それが現状です。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - hiro

2014/05/06 (Tue) 17:39

大変失礼致しました。
では、回路図VR1の1ピン側のブロック(測定用のマイナス側)が電源のマイナスと接続されている部位が、実態図、回路図共確認できません。
この辺を確認してみてください。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/06 (Tue) 17:55

あっ!

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/06 (Tue) 18:43

hiroさん、ありがとうございます。思い込みの目で見直していて気づきませんでし
た。確かにそこが繋がっていません。
直しました。A点B点ともそれなりの電圧に調整ができました。

inara1さん、そういうことでした。お騒がせしました。

が、
弱った電池でLED4個、新品1.6Vで5個しか点灯しません。
これは設計どおりではないということでしょうか。それとも、
VRで較正すればよいことでしょうか。

階下から食事コールです。すみません、後ほど。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/05/06 (Tue) 19:26

hiroさんのご指摘通り、LM3914のGNDと電源GNDとつながっていないですね。

調整はここ
http://bbs3.fc2.com//bbs/img/_454800/454703/full/454703_1399178650.jpg
の右下の??に書かれている手順で行ってください。

VR1とVR2の調整は独立していて、一方を調整することによって、もう一方の値が変
わることはないので、?と?の2回の調整をすればそれで終わりです。電圧測定はア
ナログテスターでなく、入力インピーダンスの高いデジタルマルチメータで行って
ください。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/06 (Tue) 19:36

> 調整はここ
>
http://bbs3.fc2.com//bbs/img/_454800/454703/full/454703_1399178650.jpg
> の右下の??に書かれている手順で行ってください。

はい、?で0.7Vにしたあと、?で1.6Vにしました。
そのあと再び?にもどってということはしていませんが、それで決まりとしていい
のですね。測定はデジタルテスターでしています。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/05/06 (Tue) 19:51

>それで決まりとしていい
それで調整は終わりです。

その後darumaさんの自作電源をバッテリ電圧測定端子につないで、出力電圧を0.7Vから1.7Vまで変えていったとき、電圧が0.1V増えるごとにLEDが左から順番に光るのを確認してもいいですが、たぶんその通りになります。

LEDが暗いときは、例の「並列抵抗追加」で明るくできますが、明るくすると電池の減りが早くなります。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/06 (Tue) 19:59

いま気が付いたのですが、私のLEDアレイは
赤赤赤赤緑緑緑青青青のhttp://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-05348/
ではなく
緑緑緑緑緑黄黄黄赤赤の
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-05347/
でした。オーディオレベルメータに使ったものです。
この違いで電圧の調整値に違いは出ますか?

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/05/06 (Tue) 20:09

>この違いで電圧の調整値に違いは出ますか
LEDは何を使っても同じです。LEDの色によって明るさは変わりますが、どの電圧で
何番目のLEDが光るかというのはLEDの種類に依存しません。

私はすでに晩酌タイムに入っていますが、darumaさんも今日はこれくらいにしては
いかがでしょうか。

私は先週末から5月11日(日)までお休みで、基本的に自宅にいますのでレスポン
スは速いと思います(日中は秋葉原に買出し行っていることがあるかもしれませ
ん)。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/06 (Tue) 20:15

> 自作電源をバッテリ電圧測定端子につないで
やってみようとしたんですが、CR2032がへたっていて回路を駆動できません。電源
装置を電源として、被測定対象に単三電池を使っていました。
乾電池を電源にして電源装置を測定入力にしてみました

・0.9Vで緑1個
・1.7Vで緑2個
・1.35Vで緑3個
・1.42Vで緑4個
・1,58Vで緑5個
・1.75Vで緑+黄1個
・1.94Vで緑+黄2個
・・2.06Vで+黄1赤2(この3個は段階をふまず一緒に点きます)

と、想定と違う値でですがきれいに点灯します。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/06 (Tue) 20:18

私はすでに晩酌タイムに入っていますが、
はい、私はさっき夕飯まえに軽くすませました。(Beer350×2)

つづきはまたあしたということで、ありがとうございました。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/05/06 (Tue) 20:26

>乾電池を電源にして電源装置を測定入力にしてみました
結果がおかしいですね。
そのとき、A点の電圧が0.69V~0.71Vで、B点の電圧が1.59V~1.61Vになっています
か。

今日はこれくらいにして明日再チェックしてみてください。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/06 (Tue) 20:30

これまでのお話から、inara1さんは遅い時間にじっくり呑むスタイルとお見受けし
ました。私は食事前にグッと呑んでそのあと食べたらもう入らないというタイプで
す。

私の休みはカレンダーどおりで、明日は仕事です。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/09 (Fri) 19:53

VRの調整がずれていました。

A点を0.70V B点を1.06Vにしました。
測定入力が
0.96Vで 1個点灯
1.02Vで 2個点灯
1.10Vで 3個点灯
1.17Vで 4個点灯
1.24Vで 5個点灯
1.32Vで 6個点灯
1.38Vで 7個点灯
1.46Vで 8個点灯
1.52Vで 9個点灯
1.60Vで 10個点灯
ときれいにそろいました。
このとき、VR1は9.06kΩ、VR2は4.48kΩでした。
固定抵抗は、9.1kΩ、4.7kΩが直近の値でしょうか。VR1は10kΩでも大差ないで
しょうか。inaraiさん最初に提示の回路の定数でピタリですね。9.1kΩのほうがよ
りよければ、秋月からとることにします。
ところで、2号機の配線図を描いてみました。
・ICはDIPパッケージで、LM3914を1号機でLED段差で取り付たピンと置き換えて立
てて取り付けることを考えました。苦肉の策で変ですか。これで、4列ぶん省ス
ペースです。
・電源はLR44を2個直列で使うことにします。
・図でLM3914の10~18ピンはLEDアレイに直結なので省き、1~9ピンを示していま
す。
・昇圧コンバータの入力+は8ピンを使います。
・昇圧コンバータの2ピンと7ピンを使います。
・積層セラコンは、広がっているリードをまっすぐ伸ばして1穴ピッチで取り付け
ます。
・LEDアレイに入れないことにした4.7kΩは図からも取り去りました。

いかがでしょうか。点検していただけるとありがたいです。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/09 (Fri) 21:21

ところで、2号機の配線図を描いてみました。
・ICはDIPパッケージで、LM3914を1号機でLED段差で取り付けたピンの柱と置き換
えて立てて(横倒しに)取り付けることを考えました。苦肉の策で変ですか。これ
で、4列ぶん省スペースです。
・図でLM3914の10~18ピンはLEDアレイに直結なので省き、1~9ピンを示していま
す。
・電源はLR44を2個直列で使うことにします。
・昇圧コンバータの入力+は8ピンを使います。
・昇圧コンバータのGNDは2ピンと7ピンを使います。
・積層セラコンは、広がっているリードをまっすぐ伸ばして1穴ピッチで取り付け
ます。
・10μFも積層セラコンを使います。やや大きいのでこちらは2穴ピッチになるか
もしれません。3914に付けた10μFのほうも積層セラコンにすればそのまわり窮屈
ではなくなりますが、どちらでも同じですか?
・LEDアレイに入れないことにした4.7kΩは図からも取り去りました。

いかがでしょうか。点検していただけるとありがたいです。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/10 (Sat) 09:40

起き抜けに布団の中で思いつきました。VRを入れるのにおあつらえのスペースです。測ったようにぴったりでした。
この小部屋にはテストリードを収納しようかなと思っていたのですが。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/10 (Sat) 09:42

結局このような姿になりました。
完成です。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/10 (Sat) 09:46

LEDは裏に顔を出しています。ややへたった乾電池を測定してみました。新品だと全部点きます。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/10 (Sat) 10:46

TC4538BPは秋月に無いようです。千石にはありますが。
マルツに、74HC4538やTC74HC4538APはありますが、これは違うものですか?

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/05/10 (Sat) 11:01

>A点を0.70V B点を1.06Vにしました
B点は1.6Vではなかったですか。0.96Vで 1個点灯というのも変ですが、簡易チェッ
カーなのでいいでしょう。

VRを入れるスペースは計ったようにピッタリですね。LEDの明るさは問題ないです
か(写真では周囲を暗くしているようですが)。

B点の電圧は1.6Vでなく、1.7Vに調整すると、0.8Vから1.6Vまで0.1V刻みでLEDが点
灯します。こちらで作った回路で、A点 1.700V、B点0.698Vに調整したときの結果

0.796Vで 1個点灯
0.897Vで 2個点灯
0.999Vで 3個点灯
1.098Vで 4個点灯
1.198Vで 5個点灯
1.298Vで 6個点灯
1.397Vで 7個点灯
1.498Vで 8個点灯
1.591Vで 9個点灯
1.655Vで 10個点灯
となりました。調整後の可変抵抗の値はVR1=5.975kΩ、VR2=7.932kΩでした。

VR1とVR2の値は計算でも出せます(添付図)。計算ではVR1=5.14kΩ、VR2=8.4kΩ
でした。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/10 (Sat) 11:23

>A点を0.70V B点を1.06Vにしました
B点は1.6Vではなかったですか(タイプミスですね)。
はい、タイプミスでした。1.60Vです。

> 0.96Vで 1個点灯というのも変ですが、
電源装置の主調整で一歩手前にしておいて微調整で点灯しはじめを探りましたが、
ちょっと行きすぎぎみかもしれません。

LEDの明るさはちょうどいいです。写真は、カメラ(iPhone)が光をとらえて露出
を絞ってくれた程度です。

> 値は計算でも出せます
数式を見るとめまいがするたちなので、どうも・・・。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/10 (Sat) 12:42

計算の流れを読みました。オームの法則で解決できるということなのですね。読ん
でなるほどと思うのとこれを導けるかと
いうことに大きな隔たりを感じてしまいます。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/11 (Sun) 18:51

2号機配線図で、スイッチへの引き出し線が誤っていたのを修正しました。
また、その投稿で昇圧コンバータのGNDを「2ピンと7ピン」としていたのは、
inara1さんの2号機用回路図で7ピンになっているのを以前どおり2ピンを使うとい
うことです。記述が混乱していたのを直しました。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/12 (Mon) 14:51

2号機の配線図を練り直しました。誤りが無いか心配です。
高さを抑えるために2SC1815は文字面を上にして寝かせます。

実作はこれで行こうと思いますがいかがでしょう。目下,部品の到着待ちです。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/05/12 (Mon) 18:38

スイッチの配線に間違いがありました。その配線だと、スイッチを押したときに、電源(ボタン電池)の+と-が短絡してしまいます。

添付図が正しい配線です。バーLEDの裏側が見えないのですが他は合っていると思います。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/12 (Mon) 19:08

ご指摘ありがとうございます。スイッチは11ピンからと12ピンからのところに入る
のでしたね。

> バーLEDの裏側が見えないのですが
LEDの裏は、LM3914の10~18ピンがそのままつながるのと、1ピンから行くのとで、
1号機そのままですからOKかと思います。

LM3914とLEDアレイは在庫払底したので秋月に発注しました。TC4538BPだけ千石な
ので、娘を派遣する手を使います。明日火曜日が仕事休みなので言ってくれると思
います。


Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/05/12 (Mon) 19:30

TC4538BPは千石では1個¥121(税抜き)です。壊してしまった場合を想定して最低
2個は買っておいてください。

10μFは積層セラミックコンデンサ
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-05103/
にすれば高さを抑えられます。

5月連休も終わって今日からまた仕事です。この時期は気候が良いので電子工作向
きです。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/12 (Mon) 19:42

あ、ここ(赤丸)こうですね。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/05/12 (Mon) 19:54

赤丸は見落としてました。赤丸部分は「配線なし」です。

6個は多い気がしますが、腐るものでないですし、いろいろ使えるので在庫してお
いてください。

「電源はLR44×2でスイッチを経由します」とありますが、この回路は、スイッチ
を押していないときの消費電流はほとんど0(nAオーダ)なので、電源スイッチを
付けなくてもいいです。ONスイッチだけでいいです。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/13 (Tue) 09:09

配線図,修正経過は上の投稿に残して,改めて清書したものを掲載します。

> 6個は多い気がしますが、腐るものでないですし、
せっかく派遣されて50円や100円では娘も張り合い無かろうと,そんなふうにして
ます。ネット購入のときは2個とかですが,品数を見繕って「品代>送料の倍」く
らいになるようにしています。

電源スイッチを付けなくてもいいです。
そうでした。そのつもりでいながら,図で「電源」と書いたときに「あ,そうそ
う」と付記してしまいました。

モーメンタリの横出しスイッチが調度良いのなくて,タクトスイッチを横倒しにし
て付けようかなと思ったり,以前「調光LED・・」で使ったタッチセンサが残って
いたように思うのでそれをつけてみようかなと考えたりしています。あのセンサは
抵抗値の大/微小だからスイッチと置き換えられるんですよね。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/13 (Tue) 18:31

タッチセンサは使ってしまったのでした。娘から、TC4013は品切れだったと言って
きました。TC4538BPはゲットしたようです。木曜に帰省します。


Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/05/13 (Tue) 18:31

>50円や100円では娘も張り合い無かろう
駄菓子屋にお使いに行くみたいですね。

タッチセンサはON抵抗が低くないので、TC4538の12pinにつながっている10kΩの抵
抗を100kΩ~1MΩくらいにしないと動作しないかもしれません。その抵抗値を大き
くするほど、軽いタッチで動作するようになりますが、抵抗値があまり大きいと、
周囲のノイズで誤動作しやすいので、抵抗値を変えて実験してみてください。

このオートパワーオフ付きの簡易電圧チェッカーには困った点が1つあります。ス
イッチをチョイ押ししたときに、ちゃんと電源が入っているのか知る術(すべ)が
ないのです。乾電池をつないでいないときに電源が入っても、バーLEDは1つも点灯
しないからです。

これを改善するために、電源が入ったことを示すパイロットランプを付けたほうが
いいかもしれません。電源が入ると、2SC1815のコレクタ(真ん中のリード線)が
GNDに落ちるので、そのコレクタと電源の+(DCコンバータの8pin)との間に、電
流制限抵抗+LEDを接続すれば、電源が入っている間はLEDが点灯します。LEDが
光っていることが分かればいいので、電流制限抵抗は1kΩ~10kΩくらいでいいと
思います。このLEDは以前、フリスクサイズのラーメンタイマ(ハイエンドではな
いほう)で使ったチップLEDでもいいです。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/05/13 (Tue) 18:36

わずか20秒違いの投稿でしたね。

>木曜に帰省
手荷物に忍ばせて帰省ですか。

TC4013BPはマルツにもあります。モトローラ製のMC14538という型番のも同等品です(こちらが元祖ですが)。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/13 (Tue) 18:38

> コレクタと電源の+(DCコンバータの8pin)との間に、電流制限抵抗+LEDを
接続すれば、
パワーランプですね。3mmLEDを付ける場所がないか検討します。チップLEDもある
んですが。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/13 (Tue) 18:46

LEDアレイの1個めを、3914の1ピンで光らせるのではなく2815のコレクタから光
らせるというのはどうでしょう。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/05/13 (Tue) 19:03

>LEDアレイの1個めを2SC1815のコレクタから光らせる
それでもいいです。ただし電流制限抵抗を入れてください。LM3914の1pinに接続す
るのなら抵抗は入れなくていいですが、2SC1815のコレクタにつなぐ場合は抵抗を
入れてください(抵抗値は明るさを見ながら適当な値にしてください)。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/13 (Tue) 19:16

了解です。+側は、電池からでなく昇圧コンバータ出力でいいですか? そうであ
れば、3914の1ピンからの線を外して、コレクタから抵抗経由の線と置き換えれば
よいかと思いますが。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/13 (Tue) 19:36

こういうことでいかがでしょう。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/05/13 (Tue) 19:47

>3914の1ピンからの線を外して、コレクタから抵抗経由の線と置き換えればよい
それでいいです。

バーLEDの+側(アノード)は全て、昇圧コンバータ出力(コンバータの5pin)に
つながっています。したがって、左端のバーLEDの-側(カソード)をLM3914の
1pinから切り離し、そこに電流制限抵抗をつなぎ、抵抗のもう一端を2SC1815のコ
レクタに接続すればいいです。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/05/13 (Tue) 19:49

>こういうこと
それでいいです。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/13 (Tue) 19:51

すっきり収まります。それで行きます。パーツの到着が楽しみです。が、今度の土
日は親族イベントで工作にとりかかれません。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/05/13 (Tue) 19:54

>晩酌タイム
もうできあがっています(ウソ)。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/25 (Sun) 10:21

ハイエンド版ラーメンタイマの脱線ネタだったのでそちらにも書きましたが、アン
テナローテータが完成しました。開発された方から「不具合があったので改修版を
出す」とのことだったのでそれを待っていたのですが、結局動かない原因は私の工
作にありました。めでたく完動。

で、ここにしばらくそっちにかかっていたので棚上げになっていたこちらです。
LM3914横倒しがケース高さに収まらないので、どうせはみ出すならとLEDを表側に
出すことにしました。したがって基板ごと裏返してケースに入れることになりま
す。
電池は、LR44の簡素で省スペースなフォルダを見つけて2個直列にしました。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/25 (Sun) 10:44

で、仕上げて出来上がりと思ったら、これが例によってだめです。なさけな
い・・・。
電源は例の電源装置で供給しています。
電源インジケータの1番LEDは点灯します。(抵抗は1kΩを入れました。)実測1分
40秒で消灯します。
起こることはそれだけ。測定対象の電池を入れても、LEDはひとつも点きません。
TC$%38BPの1pinにはテスターの読みで2.9Vが来ています。LM3914の3pinには3.3Vが
来ています。(トランジスタのベース以降をGNDとして)
回路図のA点にもB点にも電圧が出てきません。0Vです。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/25 (Sun) 10:47

http://bbs3.fc2.com//bbs/img/_454800/454703/full/454703_1399977363.jpg
に照らして配線チェックはしたのですが、誤りは発見できません。でもどこか違っ
ているんでしょうね。情けないです。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/05/25 (Sun) 18:02

動作しませんか。
これは電圧チェッカ単体では動作確認していなかったのでしたっけ?

「トランジスタのコレクタ以降をGNDとして」と書かれているので、トランジスタ
のコレクタ-エミッタ間を短絡しているのですね(そうすれば落ち着いて原因探し
ができる)。

LM3914の3pinには3.3Vが来ているのに、回路図
(http://bbs3.fc2.com//bbs/img/_454800/454703/full/454703_1399178445.jpg)
のAもBも0Vということは、LM3914のGND(2pin)の配線忘れということはないです
か。LM3914の2pin-3pin間に3.3Vが来ているか見てください。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/25 (Sun) 18:47

> これは電圧チェッカ単体では動作確認していなかったのでしたっけ?
1号機は動いていますが、2号機では省スペースで配線を変更しています。

> トランジスタのコレクタ-エミッタ間を短絡しているのですね
いえ、そういうわけではありません。
テスターの(-)側を電源の(-)ではなく2SC1815のコレクタ部分(実際には測
定(-))につないでいるということです。
1号機と2号機の違いは、LM3914のGNDを電源のGNDから浮かせて2SC1815のコレク
タにつないでいることですよね。

> LM3914のGND(2pin)の配線忘れということはないですか
昇圧モジュールのGND(7pin)/39i4の2pin/2個のVRの1pin/3914の5pin/2SC1815のコ
レクタ/測定(-)が繋がっていて、これがGNDですが、前述のように電源のGND
(2SC1815のエミッタ)とは導通していません。
3914の2pin-3pin間には3.3Vかかっていません。36mVとなっています。
おかしいのはここですか。


Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/25 (Sun) 19:14

間違えました。上のチェック、チョイ押しスイッチをONにしていませんでした。ON
にすると、3914の2pin-3pin間は3.3Vになっています。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/05/25 (Sun) 19:24

「トランジスタのコレクタ以降をGNDとして」というのは、トランジスタのコレクタを、-側にして電圧を測定しているという意味でしたか。その方法で測定して、3914の2pin-3pin間の電圧が36mVということは、トランジスタがONになっていない(コレクタ-エミッタ間の電圧が3.3V)のかもしれません。

テスターの-端子をトランジスタのエミッタに、+端子をコレクタにつないだとき、スイッチを押す前は、コレクタ-エミッタ間の電圧が3.3Vで、スイッチを押した後は0.1V未満に変化しますか?

変化しないのなら、TC4538の部分の動作が正常でないのが原因と思われます。

変化しない場合でも、トランジスタのコレクタ-エミッタ間を一時的に短絡すれば、タイマがずっと動作している状態にできるので、その状態で電圧チェッカが正常動作しているか確認してみてください。半固定抵抗を調整して所望の動作になるかも確認してみてください。

それがOKになってから、TC4538の部分の原因探しをしましょう。後日写真をチェックしてみます。

darumaさんは夕食中でしょうか。私はすでに晩酌タイムに入っています。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/25 (Sun) 19:52

> テスターの-端子をトランジスタのエミッタに、+端子をコレクタにつないだとき、

スイッチを押す前は3.02V(昇圧モジュールを通る前なので電源そのまま)
スイッチを押した後は48.9mV
でした。

私は、呑んでから食事型なので、すでに就寝前モードです。
明日からまたウィークデイですね。


Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/29 (Thu) 19:22

TC4538BPの12pinと電源GNDとの間に入れる抵抗を、100kΩのところ誤って10kΩを
付けていました。配線図の仕上げの段階で抵抗値を書き入れるときに間違えて、そ
のままそれを付けてしまったものです。
100kΩと付け替えましたが、事態は変わりません。
もしや、10kΩを付けた状態で通電しているうちにTC4538BPが壊れてしまったこと
は考えられるでしょうか。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/05/30 (Fri) 06:12

トランジスタのコレクタ-エミッタ間電圧が3.02Vと48.9mV
に切り替わるのに、LM3914の2pin-3pin間の電圧は変わりませんか。

TC4538の12pinの抵抗はON時間を決めるものなので、10kΩをつけても壊れたりしま
せん(ON時間が1/10になるだけ)。

スイッチを押したときにトランジスタのコレクタ-エミッタ間電圧が3.02Vから
48.9mVに下がるのであれば、TC4538の部分は正常だと思います。

明日お休みなので写真をじっくり見てみます。


Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/30 (Fri) 10:49

> TC4538の12pinの抵抗はON時間を決めるものなので、10kΩをつけても壊れた
りしません(ON時間が1/10になるだけ)。
とりあえず安心しました。
上のほうでも書きましたが、電源インジケータの1番LEDは点灯後実測1分40秒で消
灯します。
1分よりずいぶん長いですが、抵抗1/10で時間1/10になっていたはずとすればおか
しいですね。
昨夜、100kΩに付け替えてからはON時間の長さ気にしていませんでした。今夜
チェックします。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/05/30 (Fri) 19:47

TC4538の12pinの抵抗を本来の100kΩにして、電源インジケータのLEDが消えるまで
の時間は、1分50秒でした。10kΩを付けていたときが1分40秒でしたから、大きく
は変わりません。なにか変ですね。

明日は土曜日ですが稼業日で、月曜が振休です。じっくりとりかかるのは日曜日に
なります。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/05/31 (Sat) 16:55

>の12pinの抵抗はON時間を決めるもの
これは勘違いしていました。12pinの抵抗はプッシュスイッチを押していないと
き、12pinの電圧を0Vに落とすプルダウン抵抗なので、10kΩでも構いません。

ON時間を決めているのは14pinと15pinにつながっている10MΩと10μFです。この組
み合わせだと、計算では100秒(1分40秒)なのでほぼ合ってます。

配線をチェックしたところ以下の3項目が怪しいです。

? LM3914の10pin~18pin(部品面)とLEDの接続が1つずつずれている気がしま
す。

最下位のLEDはLM3914の1pinにつながるはずなので、添付図の白色の曲線?のような
配線を追加する必要があります。

? 1kΩの抵抗の配線が違っている。最上位のLEDのカソードから、白い配線で1kΩ
→GNDとなっていますが、これは回路図と違います。このような配線だと、最上位
のLEDが点灯しppなしになるのではないでしょうか。添付図のように、この1kΩ
を外して、最下位のLEDのカソードと共通アノード間に接続してください(スペー
スありますか)。

? 確認ですが、添付図の赤い破線の部分は、部品面ではジャンパーになってい
て、ここはつながっているのですね。部品面の写真では、DCコンバータが邪魔でよ
く見えません。つながっていれば回路図通りです。

TC4538と2SC1815の部分は問題ないと思います。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - hiro

2014/05/31 (Sat) 19:28

inara1 さん

いつも横槍で恐縮ですが、今回の指摘でピン番号はあっているのではないかと思い
ます。
上の写真左側の部品面に書き込まれたピン番号が逆転しているように感じます。
写真の向きで見たとき、半田面の左端が9Pですから、裏返した部品面の右側は10P
になると思います。

確認いただければ幸いです。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/05/31 (Sat) 20:04

hiroさん

ピン番号は合ってますか。LEDアレイとLM3914の位置関係がよくわかりませんでし
た。配線図があると配線を追跡できるのですが。

明日からdarumaさんはじっくりとりかかれるようなのでコメントを期待します。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/06/01 (Sun) 06:38

inara1さん、hiroさん、ありがとうございます。

> ? LM3914の10pin~18pin(部品面)とLEDの接続
部品面写真でLM3914は1~9pinを下にして横倒しになっていますから、写真右端
(2SC1815寄り)が10pin左端(昇圧コンバータ寄り)が18pinです。

> 最下位のLEDはLM3914の1pinにつながるはずなので
電源ONインジケータのLEDがあったらしいという話の中で、別なLEDを付けるのでは
なく、LEDアレイ最下位ほそれにあてようということになりました。それで、この
LEDは2SC1815のコレクタから電流制限抵抗(1kΩ)を経て光らせるようにしていま
す。LM3914の1pinは遊んでいます。
※2014/05/13 (Tue) 19:03:32
> このような配線だと、最上位のLEDが点灯しppなしになる
(最下位のですよね)はい、電源ON時点灯です。
1kΩに関する配線はこれでよいように思うのですが。
inara1さんご提示の回路図から変更した点を回路図で明示しておりませんでした。
すみません。

> 赤い破線の部分は、部品面ではジャンパーに
はい。
http://bbs3.fc2.com//bbs/img/_454800/454703/full/454703_1401480364.jpg
にあるようにジャンパ線で結んでいます。
例の拡大カメラで撮ってみました。

フリスクケースの高さに収めるため。空中配線はできるだけ部品面に這わせてラン
ド側がかさばらないようにしています。それで、空いている穴から通したりして見
づらくなっています。すみません。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/06/01 (Sun) 07:00

darumaさん

早起きですね。

LEDの最下位は電源モニタ用でしたね。でしたらその配線で合ってます。

動作させたとき点灯するのは最下位だけで、他は点灯しませんか。2pinを基準とし
た3pin~8pinの電圧はいくつになっているでしょうか。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/06/01 (Sun) 08:06

> 動作させたとき点灯するのは最下位だけで、他は点灯しませんか
はい、そうです。

> 2pinを基準とした3pin~8pinの電圧

3pin 3.34V
4pin 1.69V
5pin 0V
6pin=7pin 2.62V
8pin 2.71V
です。


Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/06/01 (Sun) 09:02

4pinと6pin=7pinの電圧が乾電池の電圧より高いので、それだとLEDが点灯しません
ね。以下の調整を行った後、測定端子に電池をつなぐか、外部電源(0V~1.7Vの範
囲で可変)をつないで、LEDが点灯するか見てみてください。

?6pin=7pin電圧が1.6VとなるようにVR2を調整
?4pin電圧が0.7VとなるようにVR1を調整

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/06/01 (Sun) 15:00

原因は、2個のVRへ引いて行った線の配線ミスでした。てんぷらぎみなところもあ
りました。

6=7pinを1.7Vに、4pinを0.7Vに(デジタルテスターの読みで)調整しました。測定
電圧に電源装置2号機から電圧をかけ、下の方は順調にLEDが増えていくのです
が、1.41Vで7番LEDが点いてもう少し上げると、下4つを残して消えてしまい電圧
の増減に反応しなくなります。1.06Vまで下げてLEDが4個を下回ると再び電圧変化
に追随するようになりますが、上げていくと1.41Vを越えたところで・・・・の繰
り返しです。

VRで電圧調整のかげんでしょうか。チェッカー1号機のときはこんな症状は出ませ
んでした。電源装置を測定側に使っているので、チェッカーの駆動はLR44×2でし
ています。へたっていて2個で2.8Vです。昇圧コンバータからは.34Vが出ていま
す。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/06/01 (Sun) 15:22

LM3914の電源電圧は3V以上あれば正常動作することは、以前確認しています。昇圧
コンバータの出力の3.4Vというのは、LEDが1個しか点灯していないときの電圧で
しょうか。LEDの点灯数が増えるほど、消費電流が増えて、へたった電池の電圧が
下がってきて、昇圧コンバータでも3.4V出せなくなってきているのでしょうか。

7番LEDが点灯したときのLM3914の電源電圧(DCコンバータの出力)が3Vより下がっ
てきてはいないでしょうか。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/06/01 (Sun) 16:00

> 7番LEDが点灯したときのLM3914の電源電圧(DCコンバータの出力)
そのとおりでした。やっているうちに7番まで点灯の状態は維持できなくなり、1.
39Vあたりで6番まで点いていて、もう少し上げるとほんの一瞬7番が点くか点か
ないかで4番までになります。このとき、昇圧コンバータ出力は2.08Vです。測定
転圧を落として4個点灯を下回ると、3.34Vに戻ります。
電池の力量不足ということですか。
LEDは比較的明るいのですが、これをもう少し絞って省電力にできないでしょう
か。1番(電源インジケータ)は2.2kΩにするとして、あとの9個を抵抗かCRD1
本で絞れませんか。1本なら付ける場所をとれそうです。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/06/01 (Sun) 17:26

電池のへたりですね。
LM3914の9pinをオープンにしてドット表示にすれば消費電流が減らせますが、ドッ
ト表示は好みではないのですね。

LEDアレイの共通アノード(3.3Vにつないである)を3.3Vから切り離して、その間
に1kΩの抵抗を1本入れると、LEDを暗くすることができます。

赤色のLEDアレイで実験してみたところ、消費電流は以下のようになりました。
LED7個点灯時  12.5mA(抵抗なし)、3.7mA(1kΩ入り)
LED10個点灯時 16.4mA(抵抗なし)、4.2mA(1kΩ入り)

この方法では、10個のLEDのアノードに1本の抵抗を入れる方式なので、LEDの点灯
数が多いほど、電圧降下が大きくなって、個々のLEDは暗くなりますが、10個点灯
でも充分見えます。

抵抗を入れない場合のドット表示での消費電流は、LEDの点灯位置によらず3.6mAな
ので、ほぼこのレベルの電流にまで減らせます。ただ、LEDが暗いので屋外では見
えないかもしれません。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/06/01 (Sun) 18:48

昇圧コンバータ出力 - LED共通アノード間に
1kΩを入れると、4番LEDまでのドット表示になって、5番がかすかについてその
先は点きません。
330Ωを入れると、10番LEDまでのドット表示になりました。
220Ωを入れても、同じく10番LEDまでのドット表示になりました。
4.5mAのCRDを入れてみても、同じく10番LEDまでのドット表示になりました。
ドット表示になるのならと、
共通アノード直結にしてLM3914の9pinをオープンにすると、同様に10番LEDまでの
ドット表示になりました。

バー表示のほうが見栄えがするとは思ったのですが、1番LEDが点いているので、
「両端表示」でバーに似た見た目になりますから、これで行こうと思います。

ケース加工はすでにできているので、これから組み付けて仕上げます。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/06/01 (Sun) 18:59

ドット表示のほうが動作が確実のようですね。

抵抗を入れてLEDを暗くした実験をこちらでやったとき、電源電圧が3.3Vのときは
問題なかったのですが、電源電圧を3Vまで下げると、LEDの点灯数が7個以上で表示
がおかしくなりました(6番目以下が点灯しない)。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/06/01 (Sun) 20:05

おかげさまでようやく完成にこぎつけました。

電源装置、手近で便利で役に立ちます。もっと早く作ればよかったと思います。

これが乾電池の簡易電圧チェッカーAutoOFF版です。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/06/01 (Sun) 20:09

LM3914を横だおしにしても、結局フリスクケースの高さに収まらず、裏にはみ出し
ました。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - daruma

2014/06/01 (Sun) 20:13

きつきつのサイズです。LEDはケース表面に面一(ツライチ)で顔を出していま
す。

inara1さん、それにhoroさん、ありがとうございました。

さてじつは、次の相談ネタがあります。新スレッドで今晩から明朝にかけて書きま
す。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/06/01 (Sun) 20:24

>次の相談ネタがあります
何でしょうか。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - KATO

2014/07/06 (Sun) 20:07

こんにちは
 
4/27付の回路を製作しようと思ってます。
電池を回路に繋いだままみしようと思うのですが、
電池をつけっぱなしにしてるだけで、
電池は消耗してしまうのでしょうか?
それとも、実際に電池チェックしてるときしか
電池は消耗しないのでしょうか?

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - inara1

2014/07/06 (Sun) 20:53

4/27付の回路というのはこれ
http://bbs3.fc2.com//bbs/img/_454800/454703/full/454703_1399178833.jpg
でしょうか。

この回路は電源電圧が3V以上ないと動作しないので、電源電圧は3V以上にする必要
があります。電源電圧が3Vより大きくて、LEDが1つも点灯していないときでも、消
費電流は2mAくらいあります。したがって、測定していなくても2mAくらいの電源電
流が流れます。

Re: 乾電池(1.5V)の簡易電圧チェッカー - KATO

2014/07/06 (Sun) 20:57

>測定していなくても2mAくらいの電源電流が流れます。

そうなんですか。
分かりました。有難うございます。