過放電コントロラー（１２Ｖ用）

＜はじめに・・・この過放電コントローラーはハブダイナモ専用として考えた物です。＞

３端子レギュレーターを基準電圧に使った、過放電コントロラーを作りました。

基準電圧には、ツェナーダイオードやTL431、そして３端子レギュレーターなどを使ったものがありますが、今回の過放電コントローラーには、３端子レギュレーターを使います。

この回路製作のテーマは、『省エネ！』。

負荷で消費する前に、少しでも無駄な電力消費が無いように、低損失ＣＭＯＳ３端子レギュレーターを使いました。




使用した低損失の３端子レギュレーターは、５Ｖ１５０ｍＡのXC6202P502TBです。

右が通常の３端子レギュレーター、左側が今回使用した超省エネの３端子レギュレーターです。
大きさは、小型のトランジスタC１８１５とほとんど変わりません。

低消費電流１０μＡと、極僅か！
ここで一気に省エネを狙います。

仕上がり具合が、とても楽しみです。


コンパレーター（比較）には、定番のＬＭ３９３を使用。

そして回路出口、出力側にはＦＥＴ　２ＳＪ６６８を使いました。
２ＳＪ６６８は定格５Ａ出力ですが、これは頭に付いている金属部分がきちんと放熱処理出来た場合の時だけです。

穴開き基盤に挿しただけでは、精々２Ａまでと考えてください。
今回の負荷電流は１Ａ程度と考えていますから、放熱処理なしでも大丈夫。

もっと大きな電流を流したい場合は、３０Ａ以上のＦＥＴがあります。放熱板などを付ける事で、この回路をそのままでも使うことが出来ます。

さて、回路図です。

出力側ＦＥＴは、この回路では２ＳＪ６６８で製作しました。　（２ＳＪ３３４でも問題なく動きます。）

＜回路製作のテーマ、『省エネ！』ですが・・・＞

ＯＮ時（通常）　２．４ｍＡ　ＯＦＦ時（過放電）　０．８ｍＡでした。
（※消費電流は、バッテリー電圧の変動で多少変化します）

作動確認ランプ（ＬＥＤ）が１ｍＡ消費していますから、上出来ではないかと思います。
調整値は、１１．４Ｖ過放電感知、１２．４Ｖ回路復帰です。

調整は、ＶＲ１で過放電感知電圧を、ＶＲ２でシュミット巾（復帰電圧）を調整します。
現在調整用の２つの半固定抵抗（５０ＫΩと１ＭΩ）は、１２時の位置（中心）で作動するように抵抗値を設定してあります。
（実際の抵抗は、値にバラツキがあるので、同じものを作っても同じようにはいきません）

「過放電電圧を下げたいが調整範囲外になってしまう」などの時は、ＶＲ１の前後の抵抗を、そしてシュミット巾調整用のＶＲ２横の２．７ＭΩを変更してみてください。
（でも、保障は出来ませんよ！）

以上、低損失ＣＭＯＳレギュレーターを使った過放電回路でした。

以前、過充電コントローラー（ＴＬ４３１使用）も作りましたが、基本回路は過放電も過充電も一緒です。
機会があれば、低損失ＣＭＯＳレギュレーターを使った過充電回路も作ってみたいと思います。

※はじめに説明したように、小さなハブダイナモでも効率よく発電した電気が利用できるようにと、回路を考えています。市販されているコントローラーの過放電感知電圧は１１．５Ｖ前後、復帰電圧は１２．５Ｖあたりに設定されています。　一方、ＤＣ－ＡＣコントローラーの負荷遮断電圧は１０．５Ｖと低めの設定です。
ハブダイナモは、頑張っても２～３Ｗの発電能力。バッテリーに充電してから電気を利用する場合でも、発電能力の約４倍、消費電流で1Ａ（１２Ｗ）程度です。
大きめの負荷、たとえば２～３Ａ以上消費している時に過放電を感知して回路が遮断されると、バッテリー電圧は今回設定した復帰電圧を超えてすぐに復活してしまいます。
しかし、ゆっくりゆっくり消費する負荷の場合は、回路が遮断されてもすぐに電圧が上昇する事はありません。
なので、あえて過放電感知電圧と復帰電圧の差を1Ｖに設定し、過放電復帰電圧を１２．４Ｖで調整してみました。
ＶＲ１とＶＲ２を調整する事で±０．２Ｖ程度は換える事が出来ますが、それ以外の範囲では半固定抵抗前後の抵抗値を換える必要があります。