電子アクセサリのようなものに電源スイッチを増設

[はじめに]
先日「電子アクセサリのようなものシリーズ「ルビーダイス」作ってみた」で製作したアクセサリのような何かですが、設計を失敗したというかなんというか、電池が減りやすいという欠点がありました。
プログラムを変更して使わないときにはスリープするようにすれば何とかなりそうですが、レジンで固めてしまったので、もうどうにもなりません(笑)
物理的に電源を入れたり切ったりできる超小型のスイッチがあればいいのですが入手が面倒だったため、FETとコンデンサと抵抗を使ってタイマースイッチを無理やり後付してみました。


[回路図と解説]
追加電源スイッチ回路図
簡単な回路なので手書きです。プッシュボタンを押すとコンデンサに充電されてMOSFETがON状態になります。
その後プッシュボタンを離すと、コンデンサから抵抗を通じて徐々に放電されていくので、MOSFETのゲート電圧が下がっていきます。
MOSFETのゲート電圧が閾値を下回ると電源がOFFになります。
厳密には閾値付近ではリニアな動作をするため、ONでもOFFでもない中途半端な状態を通過しますがこの回路の目的では無視できます。

MOSFETはできるだけ低いゲート電圧で動作するタイプを使用しなくてはなりません。
今回は手持ちの中からIRLML6344TRPBFTR(長いよ!)を使います。
このMOSFETはSOT-23のパッケージでVg(th)ゲート閾値電圧がMaxで1.1Vと低く、Vgs=2.5Vのとき37mΩとON抵抗も低いのでこの目的には向いていると思われます。

CとRの値を大きくすると、ボタンを離した後のON持続時間が長くなります。今回の場合、約25秒間ON状態になっていました。厳密にはON状態とはいっても、2.9V程度からだんだんと供給電圧が落ちていき、1.8Vくらいのとき本体が停止しました。

なお、Rを大きくしすぎるとFETのゲートがノイズを拾って誤動作をする懸念がありますので、510kΩ程度までが良いと思われます。ノイズを防止するにはRを100kΩ以下にするのがいいですが、その場合動作時間が短くなる分、Cを大きくしなくてはならなくなります。

追加スイッチ基板
スイッチ基板は配置場所を考えて小さく切り取ります。ちょうどランド2列分になりました。
追加スイッチの配線
配線はUEW線でおこないました。マイナス端子となっている銅箔テープを一旦カッターで切り離して回路を割り込ませています。
追加スイッチの配置
基板をCR1220の横のスペースに配置しました。
追加スイッチの固定
基板を2液混合型のエポキシで固定しました。見た目とかでっぱりとかもう諦めました。

[あとがき]
こういう超小型の工作をするときには特に電池の消耗のことも忘れずに慎重に設計しましょう(笑)
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