3.2 3.2 細 3.0 コンデンサを付けると改善される 30 電圧は高いがドロップしているので 無線動作に影響が出る可能性がある 40 50 20 (b) コンデンサあり 50 40 20 30 fiåCms] (a) コンデンサなし 図 7 無線モジュールを CR2032 で動かしたときの電圧変動 ( 新品電池を使用 ) 3.0 3.0 コンデンサを付けると 大きく改善される 冖 > 〕出細 電池電圧が低下してドロップも 拡大しているので無線動作に影 響が出る可能性がある 2.6 2.6 2.4 2.4 50 40 30 20 fiåCms] (b) コンデンサあり 50 40 30 20 (a) コンデンサなし 図 8 無線モジュールを CR2032 で動かしたときの電圧変動 ( 古い電池を使用 ) 荷抵抗の大きさごとの CR2032 の放電特性です . 抗による換算や電流プロープで確認します . この まま使い続けると , 150 k Q のグラフよりも少し手前 無線モジュールの消費電流に応じて , 使用するコン で電圧が低下すると思われます . 電池容量 220mAh デンサの容量を調整したり , 電池ーコンデンサ間に抵 から計算すると , 図 10 と同じように 1 年以上の持ち 抗を入れて電流を制限したりすると , 電池のダメージ 時間になります . が減ることがあります . 送信周期を 10 秒に 1 回にすると , 計算では数年持ち 連続駆動時間 ます . ただし年単位の長期間になると , 電極の接触不 コイン型電池 CR2032 とコンデンサを並列接続した 良や温湿度変化など環境変化に伴う要因も考慮します . 状態の電圧経過を観測しました . 結果を図 9 に示しま す . 観測期間は約 1 週間です . その間 , 3V 付近で安 ・まとめ・・・重要なのは平均電流とピーク電流 定しています . グラフにはありませんが , その後 3 週 本稿の実験では , 独自仕様プロトコルを使った低消 間経過しても 3V で安定しています . 費電力タイプの無線モジュールを使用しました . 動作時間を計算してみます . 平均電流から負荷抵抗 無線 LAN など別プロトコルの無線モジュールを使 に換算すると , 133kQ 程度です . 図 10 に示すのは負 うと , 消費電流も増えて送受信の時間も長くなります . 3.5 駆動時間を計算する場合は , その分も考慮する必要が 3 あります . センサからのデータ取り込みなど , 無線モジュール 2.5 に無線以外の仕事をさせると , 消費電力が増えて駆動 2 時間が短くなります . 電池はデータの転送頻度や目標の駆動時間を考慮し て選択する必要があります . 長時間駆動を検討する場 合は , スリープ時を含めて無線モジュールおよびシス テム全体の消費電流を , 平均電流とピーク電流を測定 して見極めることが大切です . トランシスタ技術 2016 年 10 月号 1 0 3V 近辺で安定している 3 4 5 6 時間 [sx 1 06] 図 9 無線モジュールを C R2032 で動かしたときの電圧変動 ( 稼 働時間測定 ) 一部波形が途切れているのは , ロガーの都合によるもので , 動作は継続 している 2 1 0 118

特集 Li イオン / en 引 00P / コイン厄 T 電池入門 最後に充電を有効にするには CHG-CONFIG(REG03 下で設定しましよう . 容量が欲しい場合は 4.208V に , 寿命を延ばしたい 4 ビット ) を有効 ( 1) に選択する必要があります . 以上は , 電池パック P11 ー 18650STD ー E ( セナジー ) 場合は 4.096V や 4.000V など低めに設定します . の仕様に合わせた設定です . 必ず電池メーカが推奨し 充電電流 (ICHG) 通常時の充電電流値は ICHG ( REG04 0 ~ 6 ビット目 ) ている条件で使用しましよう . の設定で行います . 128m ~ 5056 mA で設定可能です . 温度保護 ソフトウェアによる設定はできません . IC に接続 大きな電流は電池を痛めます . 急速充電する場合は する抵抗値で決めることができます . 図 3 の回路図参 IC や 0.7C など電池メーカが推奨している電流値に設 照名と 3 の定数で設定します . 定しましよう . ここでは 2.048 A に設定しました . 温度低温を 0 ℃ , 高温を 45 ℃にする場合 , は 電池に優しく充電する場合は 0.5C など指定電流値 よりも低め ( 例 : 1.024 A 程度 ) に設定しましよう . 523kQ , 3 は 30. IkQ です . BQ25890 は JEITA ( 電子情報技術産業協会 ) 方式を 充電終了判定電流値 (ITERM) 選択できます . JEITA_ISET と JEITA-VSET から選 ITERM(REG05 0 ~ 3 ビット目 ) の設定で行います . 択することで JEITA 方式の制御ができます . 64m ~ 1024mA で設定可能です . 電池の安全のためにも , 必ずサーミスタを接続しま しつかり充電したい場合は , ( レ 20 ) C 程度に設定し しよう . 今回は 103AT ー 4 ( SEMITEC 社製 ) を使用し ます . こでは 256 mA にしました . 容量は入りませ んが充電時間を短くしたい場合は , 大きめの電流値 ました . BQ25890EVM では , サーミスタを接続すると , 充 ( 例 : 512mA ) を設定します . 電可能温度範囲は約 0 ℃ ~ 45 ℃に設定されます . サ 電流を充電終了の条件にするには EN-TERM ミスタは電池の温度を測定するために , 電池に貼り (REG07 7 ビット ) で有効 ( 1) を選択する必要がありま 付けてご使用ください . プリチャージ切替電圧 (BATLOWV) ・ A - D コンバータを用いた電流 , 電圧 , 温度のモニ BATLOWV(REG06 1 ビット ) の設定で行います . 夕方式 値は 2.8V / 3. OV で設定可能です . プリチャージ充電 A ー D コンバータを有効にするには以下 , 二つの方 から急速充電への切り替えは電圧が上がりきってから 法があります . 低消費にする場合は単発変換 , 自動で がよいです . こでは 3.0 V にしました . 定期的に A ー D 変換したい場合は定期変換がおすすめ プリチャージ電流 (IPRECHG) プリチャージの充電電流値は IPRECHG ( REG05 4 です . (1) 単発変換 ~ 7 ビット目 ) の設定で行います . 64 m ~ 1024 mA で CONV_RATE(REG026E ット ) に 0 をセットする 設定可能です . 必ず ( 1 / 10 ) C 以下の電流値に設定しま と CONV_START(REG027e•ット ) に 1 をセットした しよう . 設定分解能の制限から 192mA にしました . とき , 1 回だけ A ー D 変換を行います . 定期的に A ー D 再充電しきい値 (VRECHG) 変換するには , 定期的に 1 をセットする必要があります . VRECHG (REG06 0 ビット ) の設定で行います . ②定期変換 100m / 200mV から設定可能です . しきい値は低い方 CONV_RATE(REG026e•ット ) に 1 をセットする こでは 200 mV にしました . が電池に優しいです . と 1 秒間隔で A ー D 変換します . タイマ CHG_TIMER(REG07 1 ~ 2 ビット目 ) の設定で行い ・モニタできる内容 ます . 5 / 8 / 12 / 20 時間から設定可能です . 充電電流値 電池電圧 (BAT) に合わせて時間を設定します . ( 満充電容量 + 充電電 BAT(REGOE0—6 ビット目 ) で値を読み込めます . 流 + 2 時間 ) 程度のタイマ時間に設定します . 2.304 ~ 4.848V 間で電池電圧測定が可能です . 分解能 は 5 hrs にしました . タイマを有効にするには EN ー TIMER ( REG073 ビッ は 20mV です . 充電電流 (ICHG) ト ) で有効 ( 1) を選択する必要があります . ICHG(REG120—6 ビット目 ) で値を読み込めます . 0 ~ 6350mA 間で充電電流測定が可能です . 分解能は 12C 通信に WatchdogTimer 機能があります . 12C 通 理しない場合は WATCHDOG を無効ーーーー一一一 50 mA です、一一一残念ながら充電時の電流ーしか読めません . 温度 (TSPCT) ( 開 ) にしましよう . TSPCT(REGIO 0 ~ 6 ビット目 ) で値を読み込めま この選択をしないまま通信すると設定値がリセット す . 21 ~ 80 % 間でサーミスタの電圧割合測定が可能 され DefauIt 値になってしまいます . 63 トランシス 9 技術 2016 年 10 月号 す . その他設定

Li イオン / en 可 00P / コイン厄 T 電池入門 特集 / ー間につなぎ , 電流値が 10 mA となるよう一 1 を調 整します . テスタに交流正弦波電流を測る機能がない場合は , / + , た間を短絡します . 直流電圧レンジにして TP5 を測ると , 平均値として一 0.9 V が現れます . 電流計 が使えないときは TP5 の電圧を一 0.9V に合わせます . ②同期検波用に位相の調整 : 駅 2 同期検波回路と測定用信号の位相を合わせます . TPI と TP6, TP7 信号の位相を合わせることにより , 正しく検波できるようになります . 測定端子に IQ の抵抗をつなぎ , 図 8 ( a ) が図 8 ( b ) のようになるよう V 2 を調整します . オシロスコープ がないときは , テスタの直流電圧レンジで TP7 の電圧 を測定し , 最大点を探します . ( 3 ) 内部抵抗値出力のゲイン調整け 3 ー 3 を調整し , 測定端子に IQ の抵抗をつないだと きに出力端子が 1 V になるように調整します . いくつ か抵抗を変えて , 値が正しいことを確認します . 抵抗値が大きいとアンプが飽和してしまい , 正しい 値が得られません . プロローグ 1 2 3 4 5 6 7 電流を取り出したいので バイボーラ・アンプを使用 TP3 0 電池電圧がアンプ 出力に加わらない ようにしている 正弦波 1 kHz, 10mA 1 0 Q 1 0u BP 3k lC2a / + 4 端子接続 2 3 1 NJM4556A ( 新日本無線 ) 3k 出力アンプ OV VR220k 同期検波 位相調整 ロ路用 RF200Q 電流・電圧変換 十 5V NJM4556A 8 6 1 OO Q 5 4 IC2b —5V 測定する 電池 〇 7 1N4148 1N4148 50.5k ゲイン = 1 Ou 十 5V BP 計装アンプ TP6 470Q 0 十 V IN 十 100k VO T RG 1 Ou BP RG REF 100k A D622 —5V ( アナログ・デバイセズ ) 1 0u BP 電池の内部抵抗によって発生する電圧を約 1 00 倍する 測定値の調整を行う箇所は三つです . (1) 10 mA 交流定電流値の調整け 1 IkHz の交流正弦波電流を正しく測れるテスタを / + 1kHz 基準クロック (TPI) ・測定電極 4 端子接続で電池の内部抵抗を測定するために , 図 9 に示す電極を製作しました . ミノムシ・クリップ : 実験 , 調整用 ミノムシ・クリップを付けた電極は , 実験用に製作 しました . 回路検証用の抵抗をはさんだり電流測定用 テスタをつないだりするときに便利です . 電池ホルダ 複数の単 3 型 , 単 4 型電池を測定するには , 素早く 脱着できる電池ホルダが便利です . しかし , 4 端子接 1kHz 基準クロック (TPI) 同期検波出力 (TP7) ch3 十裝アン プ出力 (TP6) 同期検波出力 (TP7) ch3 十装アン プ出力 (TP6) レ R2 で位相 を調整 位相カロっていない 一三ロ - 三ロ ch2 ch4 2 c 目 4 位相が合っていないので マイナスの電圧が出ている (a) 調整前 図 8 同期検波回路と測定用信号の位相調整 オシロスコープがないときは TP7 ( 同期検波出力 ) の電圧が最大になるポイントを探す トランシスタ技術 2016 年 10 月号 半波整流出力 (TP5) (TP5) (b) 調整後 95

表 1 小型 & 軽量 / コイン型電池セレクション ( 1 次電池 ) ( つづき ) 動作温度 厚さ 重さ公称容量標準放電電流最大放電電流パルス放電 直径 公称電圧 型名 [mA] [ ℃ー ] [mAh] [mA] CV] 35 0.03 12.5 2.0 0.8 / 0.7 3.0 BR1220 48 0.03 12.5 2.5 0.8 3.0 BR1225 16.0 32 120 0.03 3.0 1.5 BR1632 3.2 2.5 200 0.03 20.0 BR2032 3.0 23.0 2.5 3.0 165 0.03 3.0 B R2325 23.0 3.0 32 255 0.03 3.0 B R2330 32 0.03 3.0 30.0 5.5 5 開 BR3032 (b) BR 系フッ化黒鉛リチウム電池 動作温度 重さ 公称容量標準放電電流最大放電電流パルス放電 直径 厚さ 公称電圧 [mA] [ ℃ ] [mA] Cmm] 回 CmAh] [mA] 48 0.03 12.5 2.5 0.8 3.0 120 0.03 16.0 32 3.0 0.03 23.0 3.0 32 255 3.0 5.0 5.0 550 0.03 3.0 24.5 8.0 1 開 0 0.03 3.0 24.5 7.7 (c) 耐高温 BR 系耐高温フッ化黒鉛リチウム電池 重さ 公称容量標準放電電流最大放電電流パルス放電 動作温度 直径 厚さ 公称電圧 [mA] [mA] [mA ] [ ℃ ] [mAh] CV] [mm] 45 0.07 7.9 3.6 0.6 110 0.12 11.6 42 1.6 02 11.6 5.4 2.0 120 0.07 2.05 0.8 45 11.6 3.05 1.4 70 0.1 11.6 2.6 0.3 21 (d) LR 系アルカリ電池 重さ 公称容量標準放電電流最大放電電流パルス放電 動作温度 公称電圧 直径 厚さ tmA] [ ℃ ] [mAh] CmA] [mmJ 0.4 5.8 3.6 0.3 85 14 3.6 0.5 155 5.4 0.8 270 1.4 7.9 5.4 220 1.4 7.9 0.7 5.4 620 2 1.4 5.4 1.5 560 3 1.4 (f) PR 系 . ェ。黽 . 冫也 [mA] ー 30 ~ + 80 型名 B R 1225A BR 1632A B R2330A B R2450A B R2477A ー 40 ~ + 125 型名 LR41 LR43 LR44 LRI 120 LRI 130 LR626SW LO 【 0 一 -0 一 0 一 .0 一 0 11 1 ー亠 1- 亠 1 ー亠 11 1 上 2.7 ( 参考値 ) ー 10 ~ + 6.8 型名 P R536 PR41 PR48 P R48 P P R44 P R44P 1 1 7 17.5 ー 10 ~ + 50 1.5 11.6 11.6 マイコン活用シリーズ 好評発売中 / 定番モジュール XBee と RN ー 42XVP をつないで今すぐワイヤレス通信 ZigBee/Wi-Fi/Bluetooth 無線用 Arduino プログラム全集 国野亘著 B5 変型判 416 ページ CD 一日 OM 1 枚付き定価 : 本体 3 , 600 円 + 税 Arduino の無線通信シールドを使うためのプログラム・サンプル集です . 市販の ZigBee, Wi-Fi, Bluetooth の各モジュールを使うための通信プログラムを用途別にサンプル・プ ログラムと共に解説しました . マイコンに Arduino を使って解説していますが , サンプル・スケッチ ( プログラム ) は , すべて C 言語で書いてあるので , 他のマイコンへの移植も容易です . ロ A ′ d ⅶ 0 フグラム全集 定・モジ冖ル XBee と 8 簿 4 以 vp をつないで 寺すくつイス通 cf3 CQ 出行反杠〒 1 12-8619 東京都文京区千石 4-29-14 販売部 TEL. 03-5395-2141 振替 OOIOO -7-10665 トランシスタ技術 2016 年 10 月号 120

独立型太陽光発電導人なら電菱翳→ く車・オートバイ・ヨット・モーターボート・農耕機のバッテリー補充電・各種標識などに > 最大出力 265W - - 最大出力 135W 最大出力 93.5W . - 最大出力 95W ■・ 出力 92W \ 120 , 000 ( 税抜 ) \ 100 , 000 ( 税抜 ) \ 84 , 000 ( 税抜 ) \ 65 , 000 ( 税抜 ) 特価 \ 100 , 000 ( 税抜 ) ′ 動作電圧 18 V 動作電圧 1872V 動作電圧 17.7V 動作電圧 31.28V 動作電流 5.11 A 動作電流 4.92A 動作電流 7.63A 動作電流 8.48A W15mxH668XD58mm 12.5kg WI 図 3XH6 XD58mm 第 8 ち k WI 216 X H 9 X D46mm 9.5kg WI 2 X H527 X D35mm 7.6kg WI 652X H994X D46 側 1 、 9.0 ・ IkW 以上ご計画の場合、別途、特価にてお見積り致しますでご相談下さい。また、さらに廉価なタイプもありますので御相談下さい。 最大出力 70W -- -- 最大出力 65W \ 56 , 000 ( 税抜 ) \ 75 , 000 ( 税抜 ) - 動作電圧 18.35V 動作電圧 17.9V 動作電流 3.55A 動作電流 3.92A WI 四 3XH3 四 XD35mm ` 6.3k W778XH660XD57mm 6.5kg 最大出力 20W 最大出力 15.8W 最大出力 1 OW 最大出力 6. OW 最大出力 3.1 W \ 30 , 000 ( 税抜 ) \ 24 , 000 ( 税抜 ) \ 19 , 800 ( 税抜 ) \ 14 , 000 ( 税抜 ) \ 14 , 500 ( 税抜 ) 動作電圧 17. OV 動作電圧 18.6V 動作電圧 17. OV 動作電圧 17.35V 動作電圧 18.6V 動作電流 1.18A 動作電流 0.85A 動作電流 0.59A 動作電流 0.35A 動作電流 170mA W538 X H350 X D35mm 2.6kg W511 XH244XD16mm 1.5kg W310X H350X D35mm 1.4kg W334XH188XD16mm 019kg W160XH240XD16mm 0.51kg 独立型システムを効率よく運用する各種太陽電池充放電コントローラのラインナップです。 LED 負荷調光点灯可能 SS-6L ¥ 9 , 800 ( 税抜 ) SK-12 SA-MN05-8 DPLS-10 SS-I OL ¥ 1 5 , 000 ( 税抜 ) ¥ 15 , 000 ( 税抜 ) \ 5 , 200 ( 税抜 ) ¥ 1 9 , 800 ( 税抜 ) ・ 12V 専用・充放電制御 ・ 12V 専用 ・荒川区新製品・新技術大賞入賞 ・自己肖費電流世界最小 1 mA* 満 ・ PWM 方式充電 ~ ・ 12V 専用・充放電制御 ・ 12Amax ・ 6A ma 目住 ) ・スマートな早期点灯機能 ・ PWM&PFM 方式充電・ 10A max ・充電制御 ・ 10An断s壑1@登 ・独創夜間レートタイマー機能 ・日没後 4 ・ 6 ・ 8 ・ 1 2 時間の任意設定 ・ PWM 方式充電・防水防湿加工済み ・防湿加工み ・ 12V 専用・ PWM 充放電制御 ・全点灯後 8 ・ 6 ・ 4 時間 25 % 調光点灯の任意設定 ・ 6A 用もあります ・ 8.5A max. ・低価格・多機能 ・ 24V 用もあります。 ・ W95XH131 XD35mm 41 Og ・ W99XH51 XDI 3mm 1 10g ・ W50XH 120XD20mm ・ 105g ・ W 152XH55xD33mm 230g TS-MPPT-45/. TS -45 / 60 PS-30M SoIarAmpMPPT SA-MPPT-15L ¥ 39 , 000 ( 税抜 ) / ¥ 49 , 000 ( 強 ) ¥ 35 , 000 ( 税抜 ) ¥ 1 14 , 000 ( 税抜 ) / ¥ 129 ⑩⑧@( 税抜 ) \ 57 , OOO ( 税抜 ) 、一 ・ 12 / 24 / 36 / 48V 対応 ・ 1 2 / 24 / 48V 対応 ・ 30A 大容量充放電コントロール ・システム電圧 12V ・充電制御 ・最大バッテリー電流 1 5A ・充電 / 放電 / 転換 ・デジタルメーター付き ・住宅産業用などの高電圧 ? 第簽 ・バッテリー電圧範囲 7 ~ 36V ※上記の機能を同時に行うことはできません。 ・バッテリー電圧、太陽電池入力電流、直流負荷電流表示 モジュールが接続可能ー ・最大効率 97.5 % ・大容量設計 ・補水型、シール型、ゲル型鉛蓄電池の最適条件を設定可能 ・最適動作点追従 ( MPPT ) 制御 ・ 12V / 24V 対応・充放電制御・ PWM 充電方式 ・太陽電池入力電圧 75V ・ディップスイッチで充電電圧の設定が可能 ・ WI 30XH291 XD142mm 4.14kg ・ W 169xH64XD73mm 600g ・ WI 27XH260XD71 mm 1 .6kg ・ WI 52XH105XD56mm 340g 高品質、長寿命、低い放電率、広い使用温度範囲 TS-RM-2 - 舅珥 . ん = 第一・¥ 34 , 500 ( 税抜 ) 豐 ・密閉型バッテリー、電解液等の補充が不要、メンテナンスフリー ・深放電 ( DOD = 70 % ) でも約 680 ~ 700 回以上のサイクル数 TS と TS-MPPT 用のリー露 SA-MPPT-15L 用のリ号ー ・自己放電率が 1 ヶ月で 1 % ( 25 ℃ ) 、長期貯蔵が可能 モートメーターです。シス元 ムの状態を遠隔操作でモニ ・使用温度範囲が一 40 ℃ ~ + 720 と広範囲のため、寒冷地でも設置可能。 タリングできます。 RD-I RTS 長さ 幅総高 4h 「 24 ⅳ 120hr 12 196 132 175 28 34 38 PVX-340T 1 1 .4 \ 52 300 ¥ 38 , 206 ( 税抜 ) ¥ 6 , 000 ( 税抜り 132 204 12 196 13.6 34 42 45 \ 59 , 800 仕 PVX420T 12 260 168 227 55 69 79 \ 89.500 PVX ・ 690T 23.2 複数のコントローラと連動 SK 、 PS-30M 、 SA-MPPT 、 TS 、 TS-MPPTöj モート温 12 260 168 227 25.9 68 84 97 \ 107 , 900 PVX-840T することができますまバッテ 様 12 328 172 228 88 108 126 \ 121700 リー電圧、リレードラネ“ PVX-1080T 29.5 度センサです。より正確な温 253 Y234.500 1 2 527 221 248 176 212 PVX-2120L 57.6 度補正ができます。、、 の温度等を制御します。 Y278 ℃ 00 1 2 527 277 248 214 258 305 72.1 タルチ電田。曾デリ、一 = ジャニ識。 = , 、一 , = 、 掌時接続ロ 鉛バッテリ - 充電器 PANcharge1 k ( バンチャ - ジワンケ - ) \ 56 , 000 ( 税抜 ) B P- 1205 / B P -2403 ・ 1 台で複数電圧に対応 ( 12 / 24 / / 48V ) \ 14 , 000 ( 税抜 ) PANchar elk 日 P -1205 BP ・ 1210 BP ・ 2403 BP -2405 ・大容量かっ低価格 1 00 / 200V8 / 50 ~ 60Hz 100 ~ 240V8 / 50 ~ 60Hz BP-1210 / BP -2405 ・誤接続しても故障しなし、安全設計 く 15A 標準値 ) 最大 1 .9A 最大 0.9A 最大 1 .9A 最大 0.95A ・ボタン 1 つで操作可能 \ 16,000 ( 税抜 ) 12Vdc 24V8 36V8 48V8 98 % 最大 30A 最大 30A 最大 25A 最大 15A 28.8V 14.4VdC 最大 450W 最大 80W 最大 1000W 最大 9 W 最大 5A 最大 10A 最大 2.5A 最大 5A 80 % 平均 最大 75W 最大 1 W 最大 75W 最大 150W 300X223X95.3mm ゴム足、取っは除く 210mmX85n 第れ x50mm 3.8 KD95SX - RP ( 多結晶シリコン ) NT -94TC ( 重塩害対策 ) DB0 12 ( 単結晶シリコン ) KD135SX - RP ( 多結晶シリコン ) NU -265FB ( 24V システム用 ) DB030-12 ( 多結晶シリコン ) DB060-12 KD50SE - RP ( 多結晶シリコン ) KC32T -02 ( 多結晶シリコン ) KD70SX - RP ( 多結晶シリコン ) DB015-12 ( 多結晶シリコン ) DB003-12 ( 多結晶シリコン ) DB010-12 ( 多結晶シリコン ) DB006-12 ( 多結晶シリコン ) DB020-12 ( 多結晶シリコン ) 太陽電池充放電コントローラ 太陽電池充放電コントローラオプション ディープサイクルバッテリー 標準価格 ( 税抜 ) 容量 (Ah) 重量 (kg) 寸法 (mm) 項目 電圧 型式 dDENRYO http://www.denryo.com/ 現金書留、または下記銀行振込にて承リます。 ☆ 1 万円以上お買上げの際は、全国送料無料です。 ( 離島除く ) ◎三井住友銀行 : 日暮里支店普通 3027061 ExpandEIectrification こ″ e ′ 0 「 You ☆カタログご希望の方に無料で提供しております。当社 TG 係までご請求下さい。 振込の場合、住所・電話を必すご連絡下さい。 株式会社電菱 ☆上記価格は消費税が含まれておりませんので、請求の折には別途請求させて頂きます。 代金引換便も出来ます。 ☆ 4 月 1 日以降に出荷する製品は 8 % の新消費税率を適用します。 1 万円以上のお買い上げで代引手数料サービス 〒 116813 東京都荒川区西日暮里 2 -5 正 L - ~ -871 FAXW ・ ~ - 四 74 営業時間 AM9 : 、・ PM6.m 休日 : 土・日曜、祭日 型式 入力電圧 入力電流 出力電圧 出力電流 出力電力 最大負荷時効率 式圧流率圧一流力法量 電電電電電 カカカカカ 型入入力出出出寸重 ー一一一ご注文方法ーー 231 ンシスダ技術 2016 年 10 月号

特集 Li イオン / ene 厄 op / コイン厄 T 電池入門 出力正弦波 ァンプ 1 kH 乙 4 端子接続 10mA / + ローノヾス・ 0 0 フィルタ 2 直流カット 定電流制御 直流 フィード位相調整 カット バック 半波整流 積分囘路 VRI 電流調整 図 6 交流定電流方式で製作したバッテリ・パフォーマンス・テ スタのプロック図 内部抵抗の値は直流電圧で出力される . mV 値を電池の内部抵抗の mQ 値として読む 直流 カット 十装アンプ 十 交流で約 1 00 倍 に倍増 十 1 kHz 発振 振幅制限 一三ロ バンドバス・ フィルタ 同期検波 DC OUT ・・ -- - = ( 直赤田ガ ) 十テスタの直流レンジ mV 値が . 電池の内部抵抗 の mQ 値として読める 6 一 0 換 変 た 0 流 十 平滑 3 ゲイン調整 テスタ GND 0 これを 1 開倍増幅して 100 mV にします . mV 値とし て読んだ値がそのまま m Q 値となります . 測定信号を IkHz にした理由は , 信号を発している ことが確認できる可聴周波数帯であり , 扱いやすいた 出力アンプと位相調整 めです . 周波数を高くすると , 配線や使用デバイスの 電流を取り出す目的で , 出力アンプ IC2 にはバイボ 選択など , 考慮すべき点が多くなります . 周波数を低 ーラ OP アンプ NJM4556A ( 新日本無線 ) を使用しまし た . 位相調整駅 2 は後述の同期検波回路で位相を合わ くすると , カップリング・コンデンサを大きくする必 せるために使用します . TP3 の振幅は負荷 ( 電池の内 要があり , 応答が遅くなります . 市販品の電池テスタ 部抵抗 ) により変化します . 抵抗が大きいときは , 大 でもこの周波数が使われています . 測定信号を 10 mA にした理由は , 大きくも小さく きい電流を流そうとするので , 振幅が大きくなります . 電池電圧がアンプの出力に加わらないよう , コンデン もなく , 扱いやすいためです . 小さくすると , 増幅度 を大きくしなければならないので , 誘導ハムやノイズ サを通してドライプします . の問題がでてきます . 大きくすると , 出力段の OP ア 電流ー電圧変換 た端子が仮想グラウンドとなるよう , 抵抗を経 ンプの選定や消費電力が大きくなるなど , 考慮すべき 由して測定電流の 10mA を / + , た間に流します . RF 点が多くなります . の抵抗値が 200Q なので , 10mA 流れたとき TP4 には 2V の交流電圧が発生します . この電圧が一定となる ように制御され , 定電流が得られます注 1. 水晶振動子により 4.096 MHz の基準クロックを生成 半波整流 電流ー電圧変換回路の出力 1kHz , 2V を整流し , 負 します . 74HC4060 内蔵のバイナリ・カウンタで基準 クロックの周波数をレ 4096 ( 12 分周 ) して , 1 kHz の矩 電圧の脈流を得ます . 正弦波を半波整流して得られる 平均値は / 兀です . TP5 を直流電圧計で測る 形波を得ます . 水晶振動子が入手できないときは , C. で発振させ と一 0.9 V になります . ればよいでしよう . 周波数はびったり 1 kHz でなくて 積分 , 電流調整 , 定電流フィードバック 半波整流で得た負の脈流と , 2.5V 基準電圧 IC LM もかまいません . 385 ( テキサス・インスツルメンツ ) の出力電流がバラ 振幅制限 ンスするよう積分回路が働きます . この積分出力で出 トランジスタ Tr1 のべースを 74HC4060 で生成した 力アンプの正弦波振幅が決まります . / + , た間の電 IkHz の矩形波で駆動します . コレクタ電圧を変化さ 流が小さいと ( TP4 が 2V 未満 ) , 1kHz 矩形波の振幅 せて , 振幅を可変できるの矩形波を生成します . TP2 寸れ - ば振幅が大きくなります . 注 1 : 4 端子接続の端子名 一般にん C. メータでは , 電流出力端子を , , 電圧入力端 TrI から得た 1kHz の矩形波から高調波を取り除き , 子を , ちと表記されています . 本稿では電流出力を長 , た , 正弦波を作ります . 電圧入力を「 + , 「一としました トランシスタ技術 2016 年 10 月号 ・本器の回路 1 kHz 発振 >4 次ローパス・フィルタ 93

実験を始めると電圧が約 1.8 V しかなかったので , 圧が約 1.6V に低下しました . そのため 3 個直列で実 見直したところ , + 電極側に開いている空気穴が直列 験しました . ・無線モジュールの消費電流は変動が激しい ッダやフッタなど付加するデータ量の割合が多くな ・・コイン型電池で消費電流をまかなえるか調べる り , 電池の消費も多くなります . Bluetooth では , 無線モジュールは , メモリ・バックアップや 消費電流を下げるために Low Energy(BLE) という : LED 点灯などの一定な負荷に比べ , ダイナミック 新たなカテゴリのプロトコルが策定されました . 今・ ・で複雑に電流を消費します . ここでは実際に無線モ 回テストに使用したプロトコルは , BLE よりシン 第ジュールの電流波形を測定し , 使用する電池が十分 電流を供給できるか確認します . プルです . テスト用回路 : ・実験方法 測定回路を図 A に示します . 無線モジュールにか 無線モジュールには , 2.4GHz 帯の WCU ー C2543u かる電圧と IQ 抵抗の両端電圧から電流値をオシロ・ ・ ( ケイツー電子工業 ) を使用しました . マイコンを搭 スコープで測定しました . 載しており , 1 秒間隔で断続的に送信するようにプ ・測定結果 . ピーク電流 35 mA をクリアするコイ・ : ログラムしました . 電源には直流安定化電源を用い ン型電池が望ましい オシロスコープによる測定結果を図 B に示します . を動作パターン : コイン型電池による長期間運用を スリープ時 想定 電流値が低くてオシロスコープでは測定できなか : 無線モジュールの動作パターンは , 一定間隔でデ ったため , 別途専用の電流計で測定しました . 結果・ ・一タ送信を行うビーコンや温度測定を想定しました . 送信時以外はスリープしています . 送信時はマイ は 126 A でした . 送信時 をコンが起き上がると同時にフルパワーの + 5 dBm スリープからウェイクアップするときに , 大きく で 20 バイトのデータを送信します . 転送速度は 電流が流れます . その後 , 段階的に変化しながら送・ ・ 1Mbps なので , 非常に短い時間で処理が完了します . 信時に約 35mA の電流が流れました . 時間は短く , 第通信プロトコル : 必要最低限のオリジナル仕様 全体で 2ms 程度です . そのうち送信している時間 : 無線の通信プロトコルは最低限のシンプルなもの は約 250 s です . 電源電圧は 3.3V ですが , ウェイ をにしました . 通信プロトコルとは , Bluetooth や Wi クアップ時と送信時に IQ 抵抗の影響でわすかに低・ を -Fi, ZigBee などの通信時の手順のことです . 送受 下しています . 図 B の波形を拡大し , 電流を積算し・ , 信とも同じプロトコルでないと通信できません . 通 て見積もると , 平均電流は約 21 uA になりました . : 信プロトコルによって実際に送受信するデータの長 時間間隔を 1 秒から 10 秒に広げると , 約 32 uA に さが変わります . く田中邦夫〉・ 複雑なプロトコルでは , 必要なデータに対し , へ なります . 電圧波形を観測 3. 2.4GHz 無線モジュール WCU-C2543u 直流安定化 ( ケイツー電子工業 ) 電源 出力 : + 5dBm 3.3V 通信速度 1 Mbps 1.5 甬 1 送信 20 バイト / 1 秒 電流波形を観測 電流 第図 A 無線モジュールの消費電流を測定する回路 無線モジュールは 1 秒間隔で断続的にデータ送信する 1 .26 ( スリープ時 ) 2 HCms] 図 B 無線モジュールによるデータ送信時の電圧 , 電流波形 消費電流はダイナミックに変動している ンシスタ技術 2016 年 10 月号 60 電圧 3.3V 送信時 0 0 1 0 116

特集 Li イオン /eneloop/ コイン厄 T 電池入門 変更した項目 Page 自動で設定された項目 19xh 1Axh 1Bxh 1Cxh 1Dxh 18xh xxOh 0000 3307 0000 ーイ朝 0 ー 0204 lh 0000 「ト 3E xx2h 0000 ー 0 0 、 0870 0000 2 F 0 0000 797D xx4h 0000 8914 00g 側 00 ド印 8 0000 00g ーーーーい 3A02 5h 側 00 OIFF OOOO C66 ア xx6h 0505 0000 2070 2039 OOOO 0000 263D ツイ、一 g00 FFFF 7h 仙 00 800 0AA3 8h 仙 00 9h 0068 0000 0000 図 13 設定の確認画面 変更した個所の確認ができる ロロ 0 、の、 DO not change conf ゆ u 「帥 on memory ー Write conf 垣 u 「 3 on RAM 0 翩 y. Does not s ね the 引 03u0e い を ) write configuration RAM and s ねⅱ the fuel gauge SO 53n0 を s Write new configuration to non-volatile memory and s ね臧 the f Con れ gu 「 a 朝 on m mo 呼 writes remaining 0 RAM に書き込みを選択 「ツ Save new con れ gu 「 3 on settings to .INI file C:iMy new 旧日 NI Select Path 図 14 最終確認画面 3 設定変更の書き込み場所を選択する . 不揮発性メモリへの記憶は 8 回の みなので , 今回は RAM に書き込む 6 6 Word 【 0 乙・つ ) っ J ィー O O) 8 ワ′ ( 0 一 0 っ t) っ ) CO っ ) っ ) っ ) っ乙つ」っ J っ乙ワ」 一り 4 っ ") C 乙 0 0 ) 8 ワー ( 0 LO CO っ 0 っ ) っ ) CYD っっ乙 2 一つ乙っ乙っ乙 冖 > 〕出細 冖ま〕第や ( 細 0 ) 8 ワー ( 0 冖 0 乙・つ ") っ乙 000 影物熈 0 0 0 第 0 電圧 〔ま〕新や ( 細 0 ) 8 ワー ( 0 LO 乙・つ ) つ」 電圧 電池残量 電池残量誤差 . 放電終止電圧 到達 13 分前に 0 % : →約一 15 % の誤差 電池残量 十 O. 5 % の誤差 85 86 88 89 91 92 93 95 時間 [ 分 ] (b) 設定後 1 1 0 0 1 65 1 67 1 70 1 73 1 76 1 79 1 82 1 85 1 88 1 90 時間 [ 分 ] (a) 設定前 ー 15 % の誤差が 0.5 % に改善 / 設定前後で電池残量の精度を比較 図 15 [ ステップ 18 ] 最終確認画面 ・結果 : IO % 以上の誤差が 1 % 未満に大幅改善 図 14 に示す設定の最終確認画面です . やり直しや , 残量予測精度を評価するには放電終止電圧まで放電 し , SOC 表示が突然 0 % になったり ( + 誤差 ) , 放電終 RAM だけに反映することにより不揮発メモリに書き 込まないこともできます . IC がリセットされたとき , 止電圧到達前に 0 % や 1 % なったり ( ー誤差 ) しないか 出荷状態の設定に戻ります . を観測します . 設定をファイルに保存した後で修正したり保存した 設定後 , 満充電から放電終止電圧まで放電します . 設定ファイルを使用して , 同じ設定で複数のチップに 取得したログ・データから放電終止電圧になったとき 書き込んだりできます . 今回は RAM に書き込みを選 の SOC の誤差を確認しました . 図 15 のように設定前 , 択します . 設定終了までは使用する電池パックまたは 1 サイクル目の SOC は一 15 % と大きな誤差がありま セルは外さず , IC は通電状態にしてください . した . 設定後 , 誤差が 1 % 未満まで改善しているのが 従来の残量モニタ IC は非常に多くのレジスタの設 わかります . 定をする必要があり , 各レジスタの機能を理解するた ◆参考文献◆ めにデータシートを熟読する必要がありました . (I) 中道龍二 ; 5V / 500mA 出力の充電式 USB ポータブル電源 , MAX17201 では EZ コンフィグレーション機能によ 後編専用 IC による残量検出 , トランジスタ技術 2012 年 11 月 っ短ではわずか数項目の設定で使用するセルに合ーーーーーーーーーーーーーーー - ー - ー - 号 : ーーー CQ 出版社 . ( 2 ) MAX17201 ー MAX17215 データシート , Maxim lntegrated. った設定が完了します . すべてのステップの項目を設 ( 3 ) MAX17201GEVIT ー MAX17215GEVKIT データシート , 定することで , より細かいカスタム化も可能です . Maxim lntegrated. 89 ンシスタ技術 2016 年 10 月号

ンタ技術 ・タを ISSN 0040-9413 昭和 39 年 12 月 26 日第 3 種郵便物認可平成 28 年 10 月 1 日発行 ( 毎月 1 回 1 日発行 ) 第 53 巻第 10 号通巻第 625 号 役にたっエレクトロニクスの総合誌 T 電池入門 i イオ e 0 叩 / コイン ー電波 / 光 / 音で遊ぶ / ポケット電池回路集 GaN パワーデバイスに 新製品登場″ . TPH3207WS 急速チャ - ジ / コンビュ - タや Wi - Fi マイコンを思いっきり動かす 600 00 徳市立文館 160974634 2.2 Product FamiIy by Power LeveI TPH3205 TPH3207 52mQ 35mQ ~ せ 0 ト TPH3208 TPH3206 150mC 110mC TPH3212 72mQ ト TPH3202 290mC 00VGeneration One 650V Generation Two 2kW = 、、、。、 3kW 4kW 、、 Output Powe 「、、 transpherm Highest Performance, Highest ReliabilityGaN 1 kW

今こそ / 出番です 厄 T 時代のキー・デバイス / モバイル電源「電池」 宮崎仁 プロローグ 無線 , ネット接続 , 遠隔制御・・・ 使い方次第でさらにおもしろく ! Hitoshi Miyazaki IoT による 狩り情報サービス 型 イ池作 コ電動 じゃまに ならない / ン 超小型リチウ ム・イオン蓄 電池搭載 えもの検知を 無線で知らせる センサ・ (b) 遠隔地に組み込む機器 (a) 身の回りの機器 図 1 loT では身の回りから遠隔地までインターネット経由でつながる ミックに監視 , 解析できます . もう少し身近なところ 世の中にあるあらゆるモノをインターネットに接 では , 農場や牧場 , 工場やプラント , 道路や鉄道 , 施 続して活用するという , IoT(Internet of Things, 設や建造物 , 屋内外の各種設備 , 機器などの監視 , 制 モノのインターネット ) 時代がいよいよ本格化して 御に , 多数のデバイスが活用されるでしよう . きました . 私たちの最も近くにあるモノとして , モバイル機器 , これまでのインターネットは , Web や E メール 図 1 のようなウェアラブル機器など身に付けて使用す に代表されるように人間に対してサービスを提供し るデバイス , さらには心臓ペース・メーカなどのイン 人間が情報をやり取りする使い方が主でした . しか プラント機器も , IoT によって大きく変わっていきま し , IoT 時代にはそれが大きく変わります . す . 従来の単なる携帯機器との違いは , 直接的な操作 なしにデバイスが自律的に動作して , 必要なデータの IoT = 無人化 収集やインターネットとの通信を行ってくれる点にあ ります . ハードウェア自体は従来のスマートフォンで ・モノが勝手に動く世界がやってくる も , アプリによって自動的に歩数データを収集して送 IoT では人間の介在なしに , さまざまなデバイスが 信し , クラウド・サーバで健康状態を管理したり適切 自動でデータを収集してクラウド・サーバに集積した にアドバイスするような使い方も可能です . り , 集積したデータを活用して自動でデバイスを制御 します . 無人の砂漠 , 荒野 , 山岳 , 海洋にデバイスを ・モバイルかっスタンドアロンな電源「電池」 設置して , 地球規模の気象 , 地殻変動 , 資源をダイナ そんな IoT デバイスに不可欠な要素として , 36 ン 9 技術 2016 年 10 月号