(36) 5V DCDCコンバーターで昇圧して乾電池一個で定格4.5VのイルミLEDを点灯する。

投稿者: | 2019年12月11日

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1. やりたいこと

前々回の投稿 「(34) フルカラー・イルミネーションLEDを使ってみる。」 で使った定格 4.5Vの LEDを乾電池一個で動かしたい。

つまり…
乾電池一個 1.5Vから イルミLEDを駆動可能な 4.5Vの電圧を作りたい。

2. 実現方法

DCDCコンバーターを使って 1.5Vを 4.5Vに昇圧する。

3. 用意する物

秋月電子さんで以下の 5V DCDCコンバーターを購入した。
とってもシンプルで使いやすい I/F仕様だ。これで 一個 300円 はお買い得だと思う。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gK-13065/

今回はブレッドボード上で動作させるため、基板にピンコネクタをはんだ付けした。

この ICの出力は、4.5Vではなく 5Vだが、イルミ LEDの最大電圧が 5Vなので問題なしと判断する。
http://akizukidenshi.com/download/ds/optosupply/OST1MA58K1B.pdf

4. DCDC CONの使い方

とっても簡単だ。以下の三本だけを結線すればよい。
IN : 乾電池の+極に繋ぐ(=1.5V入力)
GND : 乾電池のマイナスに繋ぐ(=0Vに繋ぐ)
OUT : 4.5V駆動のイルミLEDの+端子に繋ぐ
http://akizukidenshi.com/download/ds/akizuki/AE-XCL102D503CR-G_20180517.pdf

ブレッドボード上の実装は以下の通り。

5. 動作確認

OUT-GND間で電圧を計測した結果は以下の通り。

素晴らしい!
単三乾電池一個 1.5Vの入力から 4.9Vの出力が得られている!

6. 懸念点

前回記事「(35) フルカラーイルミネーションLEDで子供用ハンドライトを作る。」 では、子どもが携帯するためのハンドライトを作った。4.5V駆動のイルミLEDを使うために、単四乾電池 x 3個を入れたため、大人が持っても少々ずっしりとした重さを感じた。

これに対して…
5V DCDCコンバーターを使えば、乾電池を一個に減らせるので、ハンドライトの重量を減らせる。

しかし…
電池の消費量が大きくなるため点灯時間も減ってしまう。

そこで…
単三乾電池一個でイルミLEDをどれだけの間点灯させられるのか?
を確認してみた。

(1) 点灯開始直後

乾電池からは 1.5Vが出力されている。
LEDには 4.9Vが供給されている。

(2) 点灯開始から 3時間後

LEDの明かりが揺らぎ始めた…
供給される電力が不安定になっているのか?
明かりがチラチラと揺らぐようになった。
残念、電圧計測を忘れた…
3時間でダメか…

(3) 点灯開始から 5時間後

乾電池からは 0.7Vが出力されている。
LEDには 2.8Vが供給されている。
上記(2)で見られた揺らぎが消えた!
上記(1)に比べれば暗いが、夜空の下では十分な輝度だと思う。

(4) その後

24時間後まで確認したが、上記(3)の状態がずっと続いていた。
なぜ IN/OUTともに電圧が下がらないのだろうか? → 要勉強

7. 所感

・乾電池の消費は激しいが、冬の夜空の下で2~3時間ほどハンドライトとして使う分には問題なさそうだ。
・前回記事「(35) フルカラーイルミネーションLEDで子供用ハンドライトを作る。」で作った物はそのまま使うとして、5V DCDC CONを使ったハンドライトも作ってみよう。


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