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リチウムイオン電池・充電回路内蔵ポケットライト

2013.5.18


ポケットライト・重量測定  なんとなく、大容量で充電回路内蔵のリチウム電池 LEDポケットライトがあまり無いように思えたので自分で作ってみました。400mAhのリチウムイオン電池を内蔵しているので 40時間以上の連続点灯が可能です。重量は約22g。ケースはタカチの PS-65Gを使いました。末尾の Gは緑色を意味しますが、実際は緑がかった黄色ですね。


ポケットライト・前方のLEDと充電用microUSBコネクタ  前方。microUSBコネクタがあり、ここにスマホ用などの充電器をつなげば充電できます。もちろん、パソコンの USBにつないでも充電できます。

ポケットライト・手に持ったところ  LEDは 5mmの白色の物ですが、今回はあえて電球色(ウォームホワイト)の広角な物を使ってみました。画像ではわかりにくいですが。

 ウォームホワイトの光は温かみがあるように見えるので、停電時や非常時に長時間使用した場合に落ち着けるんじゃないかと思います。リチウム電池の長時間駆動と合わせていざという時の備えになればと。ケースに黄色を選んだのも、停電時の暗い所で探しやすいようにと思ってのことです。

ポケットライト・内部その1  内部。CR2450型のコイン型リチウムイオン電池を使っています。容量は 110mAh。電池ケースの上に貼りついているのは充電中の異常過熱検出用サーミスタ。

 このスペースだと角型の 400mAhのリチウムイオンポリマー電池が入りそうなので、気が向いたらそちらを使ってもう一つ作るかも。

 上ケースに貼りついているのはボタンを押すためのアクリル棒です。

ポケットライト・内部その2  手前のケーブルと左下のスイッチはコントローラの AVRのプログラム用です。

 microUSBコネクタ上の白いのは上ケースに当たることで基板を抑える役目をしています。コネクタを挿す時に力がかかるので。

 スイッチの所の白い板は基板上の LEDの光を反射してボタンを押すためのアクリル棒に導く為のものです。

ポケットライト・内部その3  AVR(ATtiny13)でボタンの ON/OFF制御と LEDの電流制御を行なっています。LED点灯時の電流を測定して PWM制御し、電池電圧が変動しても実効電流が一定の 10mA(後に15mAに変更)にして明かるさが変わらないようにしています。

ポケットライト・充電中充電中  microUSBコネクタで充電中の様子。ケース上面の丸いのは ON/OFFボタンであり、また、充電インジケータです。アクリルの丸棒なので、microUSBが接続されると青、充電中は赤も加わって紫色に光ります。っても、正直ちょっと見にくいですが。

リチウムイオン電池・充電回路内蔵 LEDポケットライト  車のキーと並べてみました。電池が 110mAhなので、単純計算で 10時間以上連続点灯が可能なはず。

リチウムイオン電池・充電回路内蔵 LEDポケットライト・電池を 400mAhに交換  CR2450型のリチウムイオン電池は耐久性に乏しいとのご意見がありましたので、早速 400mAhのラミネート型のに変更してみました。ケース内部がいっぱいで、コネクタやケーブルすらも邪魔になる始末。しかたがないので電池のケーブルを直接基板にハンダづけしました。また、充電電流を増やす為、充電ICの設定抵抗とポリスイッチも交換しました。

 容量が4倍近くに増えたので、LEDの実効電流を 15mAに増やしました。これでも計算上は 24時間以上連続点灯が可能なはず。

 連続点灯テストしてみました。約44時間光りました。電池が新品(っても、購入したのは去年ですが)なのと、負荷が軽いので稼働時間が大幅に延びました。また、充電時間も確認した所、約2.5時間で、こちらは計算通り。

リチウムイオン電池・充電回路内蔵 LEDポケットライト・キーホルダー化  ちょっと大きめですがキーホルダーにしてみました。ケースがなんか面白みが無いのでシールとか貼るといいかも。

 →回路図(PDF)
 →ファームウェアソース(2013.5.22)


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