ICR-200 充電器の製作


このページはICR-200の充電器について説明しています。本体についてはこちらをどうぞ。

追記:使用頻度が低くて電池が減らないこともあり、本格的に使用する機会を逸していましたが、先日空っぽになったため充電してみたら、12hr程で電流が12mA程度まで低下していました。手持ちの6V電源アダプタを流用した関係で、5Vの安定化電源がベースのためMax4.3V程度までしか上がらないのですが、充電後半は電池の電圧が上昇し、十分な電流が流れないようです。
資料によると、充電電流が充分低ければ、充電電圧は1.4V程度なのですが、低温時は上昇するようで、よく考えたら、電池に直列に入った10Ωの抵抗とかの電圧降下も忘れてました。16mAを保つには、元電圧を上げレギュレータを6Vに変更がいいかもしれません。



ICR-200は充電式のラジオで内部に充電池が入っており、充電は100V電源の充電器を本体に接続して行うようになっています。残念ながら本体しか手に入りませんでしたので、接続プラグと充電装置を作製しました。


プラグ作製


ジャック側のサイズ(内径とピン外径)を測定して、ちょうど良い部品を調達します。ネット販売のパーツ店を探しましたが、なかなかぴったりのものが見つかりいませんでしたので自作しました。

外側はホームセンターに売っていたSUSのスペーサーを使っています。継ぎ目があるものの方が調整が効くので作りやすいと思います。ピンは安全ピンでサイズが合うものを探しました。あと、絶縁するスペーサーは、竹割箸を使いました。


スペーサーはセンターに穴を開けてピンを通し、外形はパイプに合うよう調整します。


ピンの付いたスペーサーをパイプを差込ます。また、パイプの外側をジャックの内径に合うように、やすり等で調整します。



電極を半田付けします。パイプは半だの乗りが悪いので、フラックスを使う、表面を荒らす等の対応が必要かもしれません。百均で十分ですのでバイスがあると便利です。ちょっと押えるのに重宝します。




充電器



一番簡単なNi-Cd, Ni-Hの充電回路は、定電圧電源に直列に抵抗を入れて充電電流の触れを小さくして、特段の制御無しに充電するもののようです。元の充電器はその方式で、基板内に22Ωの抵抗が並列に2本入っており、外部電源はこれを経由して電池に接続されています。この方式で充電する場合、Ni-H電池のマニュアルでは、容量の1/10程度(場合によってはもっと少ない)電流でゆっくりと、15hrほど充電する方法が推奨されているようです。

手元にあった6VのACアダプターを使って充電する装置を作製しました。いろいろな電圧入力に対応するためと回路保護のため、まず5Vのレギュレータを使って定電圧としています。5V出力に対して元圧が6Vしかないためレギュレータは低ドロップというタイプを使用しました。定電流は定電圧のレギュレータを使う方法もあるようですが、元電圧が6Vでは厳しいようでしたので、トランジスタを用いた回路で定電流化しています。定電流回路はトランジスタ保護等によく使われる定番のようです。回路は以下のとおりです。一応これで動いているようですが、使い方の間違い・書き損じ等あるかもしれませんので、ご参考としてください。



定電圧はマニュアルどおりの使い方です。R1はQ1をバイアス電流を調整する抵抗で、本来もっと大きくてもよさそうなのですが、Q2,Q3のばらつきのためか、バイアス電流が小さいと充電パイロットランプの点灯用のQ3がオンにならなかったため、R1は適当に調整しています。

定電流はQ2のベースエミッタ電圧が0.6VになるとQ2のコレクタエミッタがONになり、Q1にバイアスがかからなくなり電流がQ1がOFFになる仕組みのようです。Q2のBE電圧が0.6Vに保たれることで、R2/R3の電流も一定に保たれ、Q1のCE電流もこの電流に制御されます。このNi-H電池の容量は240mAHですので、この1/10の24mAぐらいで充電することになりますが、ここでは2/3倍の16mAとして、時間を1.5倍の24h程度で行うことにしました。抵抗は75Ωを並列にして37.5Ωにして使っています。組み上げ後の基板は以下のような感じです。



<参考文献>
3端子レギュレータの使い方: ルネサス(旧NEC) 
TA48M05Fデータシート: 東芝 
Ni-H電池 充電方法について: パナソニック 
新・低周波/高周波回路設計マニュアル: CQ出版


2010/10/20

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