① 信号ソース
② アンプ
③ ①②の電源Ｏｎ／Ｏｆｆを連動させる回路
ができた。
あと必要なのは①②にそれぞれ必要な電圧を供給する回路だ。
信号ソースには３.７V、アンプには４.５～１２Vが必要になる。
これらをＡＣアダプタ
から生成する。
作業開始：2019/01/03 掲載：2019/10/20
ここまでで
① 信号ソース
② アンプ
③ ①②の電源Ｏｎ／Ｏｆｆを連動させる回路
ができた。
あと必要なのは①②にそれぞれ必要な電圧を供給する回路だ。
信号ソースには３.７V、アンプには４.５～１２Vが必要になる。
これらをＡＣアダプタ
から生成する。
以前コチラの記事で使ってそのままほったらかしになっていた、表面実装型のＤＣ－ＤＣコンバータを再利用。
前回使ったときはこんな不格好な方法で万能基板に付けたが、
今回はちゃんと「表面実装ぽく」載せることにした。
回路はこれ。
出力電圧を３.７Vにしたい場合、設定用の抵抗Ｒtを１.９kΩとすればよいのだが、
この値の抵抗はなかなか見つからない。やむを得ず２kΩで妥協した。
出力電圧Ｖoutは図の通り若干低下するが、動作的には問題ない。
出力側に入っている抵抗Ｒoは本来不要なのだが、負荷の電流を簡単に測れるようにあえて入れてある。
この抵抗の両端電圧を測れば、そのまま負荷電流が分かる。
ＴＡ８２１７Ｐ のデータシートによると、このＩＣに加えられる電源電圧は最大２０Vとのこと。
ならばＡＣアダプタの１２.９Vを直つなぎでも構わないのだが、
僕はこのＢｌｕｅｔｏｏｔｈスピーカを「電池でも使える」ものにしたいと思っていた。
単にその方が便利だというのもあるがそれよりも、「軽すぎていい音が出ないのでは？」という
心配があったため。
ウエイトとして電池を内蔵すればちょっとは筐体が安定して、いい音が出るんじゃないか、と考えたのだ。
もちろん筐体は密閉されていて、電池交換ができる形にはなっていないので、内蔵する電池は充電式で
ある必要がある。
幸い我が家には、単３形のニッケル水素電池
が、何本もあった。
何に使っているわけでもなく、なんだか分からないうちに増えたもの。多分、Ｗｉｉのリモコン用に買って増えたんだと思う。
リモコンがいくつもあって子どもたちが使いまくるせいで電池がすぐなくなるので。
そのＷｉｉもここ数年はすっかり使われなくなった。
ニッケル水素電池の充電は基本的には「０.１Ｃ充電」だとのこと。
ここで言う「Ｃ」は電荷の量の単位「クーロン」ではなく、その電池の容量に対する相対的な電流値のこと。
たとえばこのｅｎｅｌｏｏｐの容量は１９００mAh。このとき １Ｃ＝１９００mA である。
ならば ０.１Ｃ＝１９０mA。空の状態からならこれで１０時間で満充電となる理屈である。
（実際にはロスがあるのでもう少し時間がかかる。）
となると充電回路は
①ニッケル水素電池に１９０mAの電流を流し込む。
②満充電になったことを検知して電流を止める。
③充電中／充電済みに関わらず、アンプへ電源を供給する。
という役割が要求されることになる。
個人的に難しいと思ったのはこの「満充電の検知」。両端電圧から判断するのが定番のようだが
温度による変化もあったりしてなんとも微妙。
少々の過充電には耐えられるとのことなので、ならば満充電の検知は甘め（まだ満タンになっていなくても良しとする）とし
その代わり、満充電と判断しても充電を完全には停止せず、少量の電流を流し続ける、という方法を取ることにした。
でその回路がこれ。
ニッケル水素電池６個を直列に使用することにしたので標準電圧は １.２V×６個＝７.２Vとなる。
６個に決めたのは単にスペースの都合。ＡＣアダプタの１２.９Vに比べるとだいぶ電圧が落ちるが仕方無し。
「２ＳＣ３０６」とか今どき見ない石を使っているが手持ちの以下略。
右半分は定電流回路。充電電流Ｉｃを一定に保つ働きをする。ＩｃはＱ２のＯｎ／Ｏｆｆによって切り替わるが概ね
Ｑ２Ｏｎ：２４０mA Ｑ２Ｏｆｆ：６７mA
となるよう設計したつもり。
Ｑ２Ｏｎ時の充電電流Ｉｃが２４０mAというのは前述の「０.１Ｃ」に比べると若干多い。
この電流値はＲ５によって決まるのだが、たまたま手元に１２Ωのがあったのでこうなった。
Ｉｃ＝（ＺＤ１の両端電圧－Ｑ２のＣＥ間飽和電圧）／Ｒ５＝（３.０－０.１）／１２≒２４１.７mA
いっぽうＱ２Ｏｆｆ時のＩｃは
Ｉｃ＝ＺＤ１の両端電圧／（Ｒ６＋Ｒ５）＝３.０／（３３＋１２）≒６６.７mA
となる。
左半分はコンパレータ（比較回路）。
電池の両端電圧が低いうちは出力 "Ｈレベル" となり Ｑ２＝Ｏｎ →
Ｉｃ＝２４０mAとなる。
充電が進み両端電圧が上がってきて概ね８.４Vに達すると出力＝"Ｌレベル"、Ｑ２＝Ｏｆｆ → Ｉｃ＝６７mAとなる。
つまり、充電完了と判定した後も０.０３５Ｃくらいの電流をダラダラ流し続ける仕様。
ちなみにこれはＡＣアダプタを接続したときの話。アダプタの無いときは充電回路は切り離され、
単に電池が負荷に給電する形になる。
あとこの回路図には無いが、「充電中」を示すインジケータを追加した。コンパレータの出力で
小信号用トランジスタをＯｎ／Ｏｆｆし、ＬＥＤをドライブする簡単な回路。
スペース的な条件がなかなか厳しいことは予測していた。
収める場所はこの基板があったところ。
筐体中央の、ｉＰｏｄコネクタや外部入力、電源ジャックの載っている基板。
この形状と互換性のある形に万能基板を加工。
こんなカンジに収まる。
出来上がり。
