ネットの先達皆様の記事を参考にさせていただき、バッテリー延命機(デサルフェータ)の使用を決めてみました。
デサルフェータの詳しい原理については、ネットに先達皆様の詳しい説明がたくさんありますので、「デサルフェータ」「バッテリー復活」などのキーワードで検索してみてください。
適応バッテリー電圧はデサルフェータのネットの先達はDC12V用 , DC24V用 別々の仕様となっているのが多いのですが DC12V/24V兼用 とします。
発信パルスの周波数はいろいろネットを当たった結果、決定的な結果は得られなかったのですが「10kHzがいいのではないか」とのご意見が多いので 10kHz と決めます。
パルスの発信はタイマーICの定番LM555 (U1とします)を使用します。
LM555の供給電圧はDC4.5V~16Vとなってます。
DC12Vバッテリーが深く放電した場合10V以下に、DC24Vバッテリーの充電電圧は30V以上(ディープサイクルバッテリーの場合)となります。
さらに後述の74HC04の供給電圧がDC2~6Vですので 7805(U2とします)により DC5Vに電圧を安定させます。
LM555の出力時間は Pin7の抵抗(VR1とします)とPin6の抵抗(VR2とします)により決まりますが、Hレベルの出力はデューティー比50%以下には出来ません。(実際にはVR1が”0Ω”を禁止されているので50%にも出来ません)
そこで 74HC04 インバータ(U3とします)でHレベルとLレベルの出力を反転します。
もちろんトランジスタとかPNP系のFETを使って出力反転してもいいのですが、私はデジタルICが好きなのと、GNDが一本化出来るので私のような単純な頭でも後で検証しやすいためインバータICを使いました。
したがいましてスイッチングICへのHレベルの出力時間(TH)はPin6の抵抗(VR2)、Lレベルの出力時間(TL)はPin7の抵抗(VR1)にて決定されます。
発信パルスの周波数を決める重要な要素の一つでありますPin6のコンデンサは出力Hレベル時間 tH =0.693(R1+R2)C出力Lレベル時間 tL =0.693(R2)C発信パルス周波数 f =1/tH +tL = 1.44/(R1+2xR2)C にいろいろ数値を代入して、一番よさげなところで 1000pF(C2とします)と決定します。
パルスが回路に入るのを防ぐためのコイルと、パワーの源となるコイルは皆様適当のようなので私の環境の中で入手可能で皆様の値に近い、それぞれ 1mH 3A(L1とします)と 330μH 3A(L2 とします)に決めました。
コイルL1をLM555の出力の反転したタイミングで電流をON,OFFするスイッチは鋭いパルスを期待してON抵抗の少ないMOS-FET 2SK2232 (Q1とします) を使用します。
また、かなりの発熱が予想されますのでヒートシンク(基板を大きくしたくないのでなるべく小さな物)に取り付ける事とします。
発生したパルスをバッテリーへ流すダイオードは やはりこれも鋭いパルスを期待してファーストリカバリーダイオード ER504(D2とします)に決定します。
これも熱対策をしたいのですが適当な物が思いつかないので、とりあえず秋月電子通商で販売されているクールスタッフ(放熱フィルム)なる物を巻いてみました。効果のほどはわかりません。
バッテリーの基本電圧を蓄えるコンデンサー(C5とします)はネットの先達皆様の電解コンデンサー 470μF としてる方が多いようなので私もそれに倣いました。
耐圧は50V以上が望ましいのですが、わたしの利用している秋月電子通商には200Vのものしかなく、外観的にかなり大きな物となってしまうのですがこれを使用する事としました。
なお車載用のものを作るのであれば耐熱温度105℃は必須となります。
以上を踏まえて次に回路図を書いてみます。
なお、
本サイトを閲覧して実施される場合は、全て自己責任で実施していただきますようお願いいたします。
いかなる事情が発生しようとも、当方では一切の責務を負いません。