秋月ファンクラブ掲示板

tomo(2020/04/03 Fri 12:52) [ 編集 ] [ 返信 ]

ソーラーバッテリー切替機

久しぶりに投稿させて頂きます。
今回は2台のソーラー発電でバッテリーに貯めた電気を一大のインバータで切り替えて使いたいのです。
バッテリー1と2が有り
1が無くなったら2に自動で切り替わるようなものです。
切り替える電圧も変えれればありがたいです。
ソーラーは充電時は14ボルト位でバッテリーは12ボルト鉛バッテリーです。

inara1(2020/04/06 Mon 08:31) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re: ソーラーバッテリー切替機

切替えるだけなら添付図の(1)の方法でできます。しかしこの方法だとバッテリが消耗してインバータが動かなくなるまで気づきません。

(2)のようにバッテリ電圧を監視する回路をつけて、バッテリ電圧がある電圧以下になったら、そのバッテリを切り離して（それ以上消耗しないようにする）、それを気づかせるためにLEDを点滅させるようにする方法が考えられます。遮断スイッチはリレーなどを使います。

電圧監視回路の電源は、監視するバッテリから取ります。バッテリ電圧が低下するとリレーをOFFにするので、電圧監視回路の消費電流はかなり下がりますが、LED点滅用の電流は必要なので、点滅に気づかずに放置すると、やがて「バッテリ電圧＜監視回路の最低動作電圧」となってLEDが消灯してしまいます。

LEDが点滅しているうちにバッテリを交換すれば（バッテリを取り外すとLEDは消灯する）再び電圧監視回路が働き始めます。

2個のバッテリが両方消耗すればインバータに電圧が印加されなくなります。

こんな感じでいいのなら電圧監視回路を紹介します。バッテリからインバータに流れる最大電流はどれくらいですか？その値によってリレーを選ぶ必要があります。監視回路の消費電流はリレーのコイル電流＋数mAくらいになります。

tomo(2020/04/07 Tue 02:58) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^2: ソーラーバッテリー切替機

ありがとうございます。
インバーターは300ワットまでの物で通常は30から150ワット位までつかいますので15から20アンペア位でしょうか。
ちなみに切り替わる電圧をボリューム等で設定して、設定した電圧をパネルメーターやデジタル電圧計等で確認出来て、ロータリースイッチ等でインバーター入力電圧と切り替え設定電圧表示切り替え等は難しいですか?（一つのパネルメーターで切り替えが難しい場合は別々でもいいのてすが）
バッテリー切り替えを自動的に切り替える事は可能でしょうか？
例えばバッテリー1が10.8ボルトまで下がればバッテリー２に自動的に切り替わりバッテリー2が無くなったらオフになる
出来ればバッテリー２に切り替わり中にバッテリー1が13ボルトまで回復すればまたバッテリー1に切り替わる等は可能でしょうか?
制御回路用に別に電源必要でしょうか?

inara1(2020/04/07 Tue 07:24) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^3: ソーラーバッテリー切替機

＞バッテリー切り替えを自動的に切り替える事は可能でしょうか？
可能です。添付図は(1)の回路でバッテリ電圧が変わったときの出力電圧の変化を回路シミュレーションで見た結果です。こういう感じで切り替わります。

バッテリ電圧の差が0.3V以上あると、電圧の高いほうのバッテリに切替わります。電圧差が0.3Vより小さいときは両方のバッテリから電流が流れます。逆流防止ダイオードの電圧降下が0.5Vくらいあります（負荷電流が20Aのとき）。

負荷電流が最大20Aと大きいので、逆流防止ダイオードは順方向電圧が小さいショットキーバリア型のMBR3045
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-14030/
を選んでいますが、それでも20Aの電流を流したときの発熱量が12Wになるので5cm角程度のヒートシンクが必要です。MBR3045はヒートシンクが取り付けられるパッケージ構造になっています。

＞切り替わる電圧をボリューム等で設定して、設定した電圧をパネルメーターやデジタル電圧計等で確認出来て、ロータリースイッチ等でインバーター入力電圧と切り替え設定電圧表示切り替え等は
できます。

＞バッテリー２に切り替わり中にバッテリー1が13ボルトまで回復すればまたバッテリー1に切り替わる
(1)と(2)の回路では、2つのバッテリ電圧の差が0.3V以上あったときに切替わるようになります。電圧の値そのもので切り替わるわけではありません。

＞制御回路用に別に電源必要でしょうか?
今のところ、切替えるバッテリを電源にするつもりです。リレーの消費電流が185mAと大きいので、別バッテリとしてもかなりのバッテリ容量が必要です。監視回路は電源電圧が5Vくらいまで下がっても動作します。

(2)の回路で使うリレー
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-06696/
は、バッテリ電圧が最低電圧（10.8V）を下回ったときに、バッテリを切り離してそれ以上放電させないようにするためのものですが、リレーをONにしている間（バッテリをインバータにつないでいる間）はリレーの動作電流（185mA）が大きく、リレーの接点抵抗（0.05Ω）による電圧降下が20A*0.05Ω=1Vくらいあるので、できればリレーを入れたくないです。リレーを入れない場合、バッテリ電圧が低下してもバッテリを切り離さず、LEDの点滅だけを行うことになるので、点滅に気づかずに放置するとバッテリが消耗します。

tomo(2020/04/07 Tue 15:27) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^4: ソーラーバッテリー切替機

なるほど、
リレーを使用して切り替えるよりダイオードで電圧差で制御する方が効率よく使用できるという事ですね。
ちなみに今のインバーターにはリモートポートがありますのでこちらの説明書のトランジスター制御でバッテリー電圧が下がればインバーターの電源をオフにするとどうでしょうか!
http://www.denryo.com/support/tech_note/pdf/technote_remote_sk.pdf
これならリレーは不要でしょうか?
パネルメーターではインバーター入力電圧とバッテリーオフになる設定電圧、バッテリー1、バッテリー2の電圧の4チャンネルをロータリースイッチ等で切り替えて表示出来ますでしょうか?

tomo(2020/04/07 Tue 23:23) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^2: ソーラーバッテリー切替機

> 切替えるだけなら添付図の(1)の方法でできます。しかしこの方法だとバッテリが消耗してインバータが動かなくなるまで気づきません。
>
> (2)のようにバッテリ電圧を監視する回路をつけて、バッテリ電圧がある電圧以下になったら、そのバッテリを切り離して（それ以上消耗しないようにする）、それを気づかせるためにLEDを点滅させるようにする方法が考えられます。遮断スイッチはリレーなどを使います。
>
遮断スイッチのリレーの代わりにトランジスタを使いインバーターのリモートポートをオフにしてインバーターの電源をオフにする方法はどうでしょう?
バッテリーが2つある程度消耗してから安全にインバーターをシャットダウン出来ますし、インバーターにはマイコンが入っているようなので入力電圧がいきなり遮断されるとインバーターにも良くなさそうな気がしますので
バッテリー2つは遮断されないままになりますがインバーターの電源がオフになるので消耗も防げるのかと思います。

inara1(2020/04/08 Wed 10:41) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^3: ソーラーバッテリー切替機

＞遮断スイッチのリレーの代わりにトランジスタを使い
インバーターのリモートポートがどういうものか分かりませんがが、インバータの動作を止めてもいいのならリレーをなくすことができます。

添付図のような特性の監視回路は作れます。

tomo(2020/04/08 Wed 19:35) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^4: ソーラーバッテリー切替機

> ＞遮断スイッチのリレーの代わりにトランジスタを使い
> インバーターのリモートポートがどういうものか分かりませんがが、インバータの動作を止めてもいいのならリレーをなくすことができます。
http://www.denryo.com/support/tech_note/pdf/technote_remote_sk.pdf
この資料の2ページ目中央にトランジスタを使って-ＥＮＢとＧＮＤの間にトランジスタを接続して短絡するとON開放するとOFFにする事が可能のようです。
ただトランジスタの容量等は乗っていないのですが一般的な2SC1815等で可能なのかなと思います、今度テストしてみます。
>
> 添付図のような特性の監視回路は作れます。
この特性でバッチリだと思います。

inara1(2020/04/08 Wed 22:36) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^5: ソーラーバッテリー切替機

リモートポートをトランジスタで制御する方法は分かりました（添付図）。

2つのバッテリが、逆流防止ダイオードを介して1つのインバータに接続している場合、どういう条件のとき（2つのバッテリ電圧の関係がどういう大小関係のとき）にインバータをOFFまたはONにするのですか？

tomo(2020/04/09 Thu 00:07) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^6: ソーラーバッテリー切替機

> 2つのバッテリが、逆流防止ダイオードを介して1つのインバータに接続している場合、どういう条件のとき（2つのバッテリ電圧の関係がどういう大小関係のとき）にインバータをOFFまたはONにするのですか？

動作の流れとしては朝夜明けでバッテリー1.2はそれぞれ別のソーラーパネルチャージコントローラーによって充電されて電圧が上がり始めます1.2どちらかのバッテリーが13ボルト以上になればインバーターオンになり夕方日没後バッテリー1.2どちらかのバッテリーが11ボルト以下になればインバーターオフになる感じです。
接続開始電圧（13ボルト）と接続終了電圧（11ボルト）は状況により変更したいのでボリューム等で変更出来てパネルメーターで確認出来れば嬉しいです。
提案頂いたダイオードを使う制御では０．３ボルト以上差があれば電圧の高いバッテリーに切り替わるのですね、

インバーター負荷は主に室内で使う電化製品の電源でインバーターオフになった場合自動的に100ボルト駆動のパワーリレーで商用電源に切り替わるようになってます。
バッテリー１のみでは一日もたないのて、現在はバッテリー1が無くなったらバッテリー２にインバーターをつなぎかえる方法で使用しています

inara1(2020/04/09 Thu 01:02) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^7: ソーラーバッテリー切替機

＞どちらかのバッテリーが13ボルト以上になればインバーターオンになりバッテリー1.2どちらかのバッテリーが11ボルト以下になればインバーターオフになる
一方が13V以上で他方が11V以下のときはどうするのですか。添付図のような電圧変化にのとき、インバータのON/OFFはどうするのかを書いて返信してください。

実際にはありえない電圧変化かもしれませんが、想定外の状態になったときでも誤動作しないようにするには、いろいろな状況下での動作を決めておく必要があります。

tomo(2020/04/09 Thu 08:29) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^8: ソーラーバッテリー切替機

このような感じです。
どちらかが一度１３ボルト以上になるとインバーターオンでどちらかが11ボルト以下になればオフになる感じです。

確かに実際はあまり無いパターンかもしれませんが、バッテリー1.2.の劣化度合いによってはあり得るかもしれませんね。

inara1(2020/04/09 Thu 14:03) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^9: ソーラーバッテリー切替機

電圧監視の部分の回路図とシミュレーション結果です。

バッテリ1の電圧とバッテリ2の電圧のうち、高いほうの電圧が13Vを超えるとインバータをON、11Vを下回るとインバータをOFFにするという動作です。

2つの判定電圧は外部から与えるので調整可能です（v1とv2の電圧を表示させればいい）。

この回路はインバータ制御の機能しかないので、どちらのバッテリが11Vを下回っているのか分かりませんが、LEDを点滅させるなどして分かるようにしたほうがいいですか。それとも余計な電流を消費させないようにLEDなしとしますか（バッテリ電圧の測定値を人間が見て判断する）。

判定電圧を外部から与えるようにしたので、この回路の電源電圧は判定電圧よりも大きい15V〜16Vとしました。そのため監視回路の電源をバッテリから取れなくなったので専用電源としました。回路の消費電流は10mAを超えないと思います。

tomo(2020/04/09 Thu 15:24) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^10: ソーラーバッテリー切替機

> バッテリ1の電圧とバッテリ2の電圧のうち、高いほうの電圧が13Vを超えるとインバータをON、11Vを下回るとインバータをOFFにするという動作です。
完璧な動作ですありがとうございます。
>
> 2つの判定電圧は外部から与えるので調整可能です（v1とv2の電圧を表示させればいい）。
もう一つのソーラーパネル24ボルト回路（20〜３２ボルト）回路から供給するようにします。
>
> この回路はインバータ制御の機能しかないので、どちらのバッテリが11Vを下回っているのか分かりませんが、LEDを点滅させるなどして分かるようにしたほうがいいですか。それとも余計な電流を消費させないようにLEDなしとしますか（バッテリ電圧の測定値を人間が見て判断する）。
LED表示ある方が分かりやすいのでありの方でお願いします。
手元にLEDあります
>
> 判定電圧を外部から与えるようにしたので、この回路の電源電圧は判定電圧よりも大きい15V〜16Vとしました。そのため監視回路の電源をバッテリから取れなくなったので専用電源としました。回路の消費電流は10mAを超えないと思います。
24ボルト系のソーラーパネルのバッテリーから供給するようにしますが電圧が２０〜３２ボルトまで幅があるのですが３端子レギュレーター等で安定化したほうがいいですか?
ちなみにアースは３つのソーラーバッテリー回路、バッテリー1.バッテリー2.24ボルト系統のアースを共通とする感じですか？

inara1(2020/04/09 Thu 15:54) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^11: ソーラーバッテリー切替機

24Vが使えるのならそれを電源とします。オペアンプは24Vでも動きますが、ロジックICの最大電源電圧（耐圧）が16Vなので、三端子レギュレータで電圧を下げて供給するようにします。

＞LED表示ある方が分かりやすいのでありの方でお願いします。
分かりました。

＞アースは３つのソーラーバッテリー回路、バッテリー1.バッテリー2.24ボルト系統のアースを共通とする感じですか？
GNDは共通です。

全体の回路図ができたら紹介します。30Aの電流を流せる電源もダイオードも手元にないのでバッテリ切換え回路は実験できませんが、電圧監視回路とLED点滅回路は動作確認します。

判定電圧やバッテリ電圧の表示には何を使うのですか。秋月のデジタルパネルメータ
http://akizukidenshi.com/catalog/c/cdigivol/
の中には、パネルメータ自身の電源GNDと測定電圧のGNDを共通にできないものがあるので面倒なことになります（絶縁型のDC-DCコンバータを使ってパネル電源を供給する必要がある）。

判定電圧の調整部分の回路図はこちらで描きますが、ロータリースイッチなどで切り替える電圧測定部分は回路図を書かなくても分かりますね？

tomo(2020/04/09 Thu 22:32) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^12: ソーラーバッテリー切替機

> 判定電圧やバッテリ電圧の表示には何を使うのですか。秋月のデジタルパネルメータ
> http://akizukidenshi.com/catalog/c/cdigivol/
> の中には、パネルメータ自身の電源GNDと測定電圧のGNDを共通にできないものがあるので面倒なことになります（絶縁型のDC-DCコンバータを使ってパネル電源を供給する必要がある）。
>
2線dc5-120vデジタルボルト電圧計電圧計車モーター0.56 ''
https://store.shopping.yahoo.co.jp/stk-shop/98039015.html
ブルーが良いのでこのパネルメーターにしようかと思います。
二線式で測定対象から電源取れるタイプです。

> 判定電圧の調整部分の回路図はこちらで描きますが、ロータリースイッチなどで切り替える電圧測定部分は回路図を書かなくても分かりますね？
はい、分かります。
測定対象のプラスマイナスをロータリースイッチを通してメーターに接続するだけですよね。
この6ポジションロータリースイッチで
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-00101

1、オフ
2、バッテリー接続開始電圧
3、バッテリー接続終了電圧
4、バッテリー1電圧
5、バッテリー2電圧
6、24ボルトバッテリー電圧
とする予定です
普段はオフにして必要なときにオンして使う予定です。

inara1(2020/04/10 Fri 13:19) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^13: ソーラーバッテリー切替機

＞2線dc5-120vデジタルボルト電圧計
それは2線式電圧計なので大きな電流を流せるバッテリなどの電圧測定はできますが、そうでない場合は工夫が必要です。それを使う前提で回路図を書いておきます。

24V電源は常時オンですか？電圧監視回路の電源は24Vから取るので、常時オンでないと回路が動きません。

ロータリースイッチの切り替えは分かりました。ロータリースイッチをオフにすると、電圧計の入力電圧が0Vになるので、電圧計の電源もオフ（表示が消える）になって消費電流を減らせます。

tomo(2020/04/10 Fri 21:15) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^14: ソーラーバッテリー切替機

> ＞2線dc5-120vデジタルボルト電圧計
> それは2線式電圧計なので大きな電流を流せるバッテリなどの電圧測定はできますが、そうでない場合は工夫が必要です。それを使う前提で回路図を書いておきます。
そうなんですか、よろしくお願いします。

> 24V電源は常時オンですか？電圧監視回路の電源は24Vから取るので、常時オンでないと回路が動きません。
常にオンです、夜は21ボルト位になりますが大丈夫でしょうか?

> ロータリースイッチの切り替えは分かりました。ロータリースイッチをオフにすると、電圧計の入力電圧が0Vになるので、電圧計の電源もオフ（表示が消える）になって消費電流を減らせます。
そのとおりです、
必要な時だけ表示出来るようにしたいので

inara1(2020/04/15 Wed 04:28) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^15: ソーラーバッテリー切替機

＞夜は21ボルト位になりますが大丈夫でしょうか?
21Vでも動きます。

回路図を添付します。ロータリースイッチ周辺も描いておきました。

電圧計とロータリースイッチを除いた部品は以下の通りです(URLは10個までしか貼れないので分割します）。

MBR3045（1個） http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-14030/
LM324（3個） http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-14055/
TC4011B（2個） http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-13729/
TC4093B（1個）千石 https://www.sengoku.co.jp/mod/sgk_cart/detail.php?code=45SX-86EL
TL431（1個） http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-12018/
LM78L12（1個） http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-08692/
1N4148（3個） http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-00941/
2SC1815（3個） http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-04268/

inara1(2020/04/15 Wed 04:29) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^16: ソーラーバッテリー切替機

部品の続きです。抵抗は1/6Wタイプで構いません。LEDの電流制限抵抗は好みの明るさになるように決めてください。

0.1μF・50V（9個）http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-11701/
10μF・25V（3個） http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-05103/
100μF・50V（1個） http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-06726/
1kΩ（2個）
1.5kΩ（1個）
10kΩ（16個）
15kΩ（1個）
100kΩ（20個）
100kΩ可変抵抗（2個）
LED 4個
LEDの電流制限抵抗（1kΩ〜10kΩ） 4個

inara1(2020/04/15 Wed 09:06) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^17: ソーラーバッテリー切替機

この回路は添付図のように3つのブロックで構成されています。各ブロックにはオペアンプが4個入っているので、ブロックごとにLM324を1個使うような配線にするといいです。

TC4011BとTC4093Bも、ブロック内でICが完結するような配線にできます。

接続開始電圧と終了電圧は大小関係が逆転しないようにしてあります。終了電圧を調節する可変抵抗を回しても開始電圧より大きくなりません。開始電圧は0V〜18Vの範囲で変えられます。

tomo(2020/04/15 Wed 19:52) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^18: ソーラーバッテリー切替機

回路図ありがとうございます、早速部品注文したいと思います。
ブロック毎に別れてるのは作りやすいですね。

> 接続開始電圧と終了電圧は大小関係が逆転しないようにしてあります。終了電圧を調節する可変抵抗を回しても開始電圧より大きくなりません。開始電圧は0V〜18Vの範囲で変えられます。
誤設定防止出来てありがたい回路ですね。

ちなみに参考までなんですが、24ボルトバッテリーの代わりに12ボルトバッテリー（バッテリー3）で制御回路を動かす場合は単純に24ボルトの入力にDC-DCコンバーター
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-06535/
等を接続すれば使用することは可能でしょうか?

inara1(2020/04/16 Thu 01:22) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^19: ソーラーバッテリー切替機

12Vバッテリを回路電源とするのならその秋月のDC-DCコンバータで大丈夫です。

回路の消費電流は50mA以下なので、最大出力電流が250mAのDC-DCコンバータは必要ないですが、将来、機能拡張して消費電流が増えたときでも、それを使っておけば買い替える必要がなくなります。

そのシリーズのDC-DCコンバータを持っていますが結構発熱が大きいです。出力に何もつながない状態（無負荷）でも、コンバータ自身の消費電流が数十mAあります。

tomo(2020/04/22 Wed 16:07) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^20: ソーラーバッテリー切替機

今基盤の配置図を作成中ですか少し質問です。
必要部品の10μF・25V（3個） http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-05103/
とありますが
これは極性無しですが回路図では極性有りの電解コンデンサーのようですがどちらでしょうか?

inara1(2020/04/22 Wed 21:43) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^21: ソーラーバッテリー切替機

これ
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-05103/
は極性のないコンデンサなので、どちら向きに取り付けてもいいです。

極性のあるアルミ電解コンデンサ
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-03116/
を使うときは、回路図に書かれた通りの極性（＋−）で取り付けてください。

ちなみにアルミ電解コンデンサには極性のないもの
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-04624/
もあります。

この掲示板を訪問した人が回路図だけを流用した場合を想定して、回路図には極性を書くようにしています。極性のある1μF未満のコンデンサは見たことないので0.1μFは極性を書いていません。

inara1(2020/04/22 Wed 21:59) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^22: ソーラーバッテリー切替機

この回路は、バッテリ電圧が終了電圧を下回るとLEDが点滅するようになっていますが、添付図のように切替えスイッチを追加すると、点滅でなく、連続点灯するように変更できます。

tomo(2020/04/23 Thu 09:07) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^23: ソーラーバッテリー切替機

> この回路は、バッテリ電圧が終了電圧を下回るとLEDが点滅するようになっていますが、添付図のように切替えスイッチを追加すると、点滅でなく、連続点灯するように変更できます。
↑
それでも良いですね
もし連続点灯で固定の場合TC4093Bとコンデンサー10μF25Vは不要になりますか?

inara1(2020/04/23 Thu 12:07) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^24: ソーラーバッテリー切替機

＞TC4093Bとコンデンサー10μF25Vは不要になりますか?
TC4093を使った回路全体が不要です（添付図）。

tomo(2020/04/26 Sun 00:03) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^25: ソーラーバッテリー切替機

メイン基板の基盤図出来ました。
GND位置は適当ですがどうでしょうか？
秋月のAタイプの基盤に収まります。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-04708/
ケースはこれです。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-12054/
LEDはフルカラーのカソードコモンを使ってLOが赤、HIが青に光るようにしようと思います。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-03037/

inara1(2020/04/26 Sun 21:25) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^26: ソーラーバッテリー切替機

電源ラインにいくつか間違いがあります（電源ライン以外は見てません）。

tomo(2020/04/27 Mon 12:39) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^27: ソーラーバッテリー切替機

ご指摘ありがとうございます。
修正しました。

部品が届き次第組み上げていく予定です。

tomo(2020/05/06 Wed 13:08) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^27: ソーラーバッテリー切替機

完成に近づいてきましたがやはりダイオードの発熱が多めで50w位使用するとヒートシンクが触って熱いくらいになります。
ケースにファンコンとファンを付けたいと考えていますがまた教えて下さい。
私が以前BBS内で質問させていただいたスタートとストップが別々に設定出来るファンコントローラーのページが見れなくなっているようなので、基本回路はこの前の船のスイッチに付けたファンコンを参考にしようと思うのですが、24v入力の所に12v（バッテリー電圧）を入力してファンを12v用にすれば可能でしょうか？、抵抗類はそのままの数値でいいですか?
また多少のヒステリシスのような感じで設定温度から5度程度下がればオフするように、例えば半固定抵抗で設定温度を３5度に設定すればファンオンしてから３０度まで冷えればオフするように出来れば不要なオンオフを防げて最高ですが可能でしょうか?
ファンは12v用のこれを使う予定です
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-14362/
よろしくお願いします。

tomo(2020/05/12 Tue 10:31) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^27: ソーラーバッテリー切替機

24v仕様のままブレットボードに組み12vで駆動してみましたがどうも上手く行きません、またファンは大体5vから動きだしますが徐々に電圧が上がる過程では動き出すまでにばらつきがあります（３vから徐々に6vでは動きそうで動かない）
いっきに5vを接続すれば回るので、358Nと2SC１８１５を使い、ＬＭ７８Ｌ０５レギュレーター（回路図の７８０５の代わりです）の5vとLM317のファン出力電圧を比較してファンの+側が5vを超えたらファンが動くように（5vになるまではファンが動かないように）してみたのですがあまり変わりない感じです。
またなぜか回路図の温度モニター端子に電圧計を繋ぐとファンの電圧が上がるようで多少ファンスピードが上がります。

inara1(2020/05/14 Thu 09:47) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^28: ソーラーバッテリー切替機

Fan駆動回路の電源電圧を12Vにしても動作しますが、温度センサの出力電圧(Vsensor)に対して、オペアンプの出力電圧（out）とFan電圧(fan）の変化は添付図のようになります。このような変化になっていますか？

お使いのFanは印加電圧を5Vから徐々に上げていったときに、回転数も徐々に上がるのですか。

この回路は、Fanの騒音を減らすために、センサ温度（Tsensor)が設定温度（Tstart）を超えると急にFanを全開にするのでなく、温度差に比例した電圧をFanに印加して、温度差が大きいほど回転数が大きくなるようにしています。したがって、ある程度の温度差がつかないとFanが動き始めません。

しかし、R1(470kΩ）を取り去れば、センサ温度（Tsensor)が設定温度（Tstart）を超えると急にFanが全開するようになります。それで動作するか見てみてください。それでも動かないのなら回路図通りになっていないのかもしれません。

バッテリ切り替え機のほうは動いたのですか？

tomo(2020/05/14 Thu 13:32) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^29: ソーラーバッテリー切替機

R1(470kΩ）を取り去れば、センサ温度（Tsensor)が設定温度（Tstart）を超えると急にFanが全開するようになります。それで動作するか見てみてください。それでも動かないのなら回路図通りになっていないのかもしれません。
毎回ありがとうございます。
R1を取去って一度確認して見ます。

> バッテリ切り替え機のほうは動いたのですか？
はい、ほぼ完成です。
動作確認出来ました、ありがとうございます。

inara1(2020/05/15 Fri 05:14) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^30: ソーラーバッテリー切替機

ダイオードの温度上昇を抑えるには、添付図のようにダイオードを並列接続してはどうでしょうか。全体の発熱量は同じですが、発熱源が2つに分散されるので温度上昇は少なくなります。

tomo(2020/05/15 Fri 08:42) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^31: ソーラーバッテリー切替機

> ダイオードの温度上昇を抑えるには、添付図のようにダイオードを並列接続してはどうでしょうか。全体の発熱量は同じですが、発熱源が2つに分散されるので温度上昇は少なくなります。
↑その方法もありですね、ヒートシンクも２つ付けれそうなやつ探してみます

tomo(2020/05/20 Wed 19:25) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^31: ソーラーバッテリー切替機

ブレッドボードにて動作確認できました。
R1を取ると設定温度を超えると正常にファンがスタートするようになりました。
ケース内に収まればMBR3045も二つにする予定ですが、MBR3045は2個になると電圧降下は増えますか？

ファン制御部の配置図作成してみました、小さいケース内に組み込めるようにコンパクト目に配置しました。
お伺いしたい点があります、図中のC1〜C3のコンデンサーはどのようなもの(容量、電解、セラミック等)が良いでしょうか？
C1は必要でしょうか？
電源１２VはMBR3045の出力（インバーター入力）に接続になります
よろしくお願いします。

inara1(2020/05/21 Thu 00:11) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^32: ソーラーバッテリー切替機

＞R1を取ると設定温度を超えると正常にファンがスタートするようになりました
動作しましたか。

＞MBR3045は2個になると電圧降下は増えますか？
並列なので電圧は増えません。

＞図中のC1〜C3のコンデンサーはどのようなもの
C1とC3は10μF、C2は0.1μFくらいでいいです。

耐圧はC1とC2が25V以上（25Vでもいい）、C3が10V以上（10Vでもいい）です。

種類は全部積層セラミックでもいいし、C1とC3だけアルミ電解にしてもいいです。アルミ電解を使う場合は極性（＋−）に注意してください（GND側が−）。

tomo(2020/05/21 Thu 08:23) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^33: ソーラーバッテリー切替機

ありがとうございます。
これくらいの部品は手持ちでありますので引き続き制作していきます。
また完成に近づきましたら写真アップしたいと思います。

inara1(2020/05/22 Fri 23:52) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^34: ソーラーバッテリー切替機

C1は通常は必要ないですが、大電流が流れてノイズが多いラインから電源を取るときは付けたほうがいいです。一瞬、電圧が落ちたときに誤動作することがあるからです。

アナログ回路ではあまり誤動作しませんが、モータ用の電源ラインからデジタル回路の電源を取る場合は、そのコンデンサがないと結構誤動作します。

10μFでは足りないときもあるので100μFくらい付けておけばいいでしょう。

inara1(2020/06/21 Sun 22:26) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^35: ソーラーバッテリー切替機

どうなりました？

最後に投稿してから１か月経過しました。

このまま放置すると、おかしな投稿で1ページ目が埋め尽くされそうになるので返答しました。

tomo(2020/07/12 Sun 20:25) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^36: ソーラーバッテリー切替機

すみません、バタバタしててあまり進んではいませんが少しずつ作業はしています。
本体はほぼ完成です。
今ダイオードのファン制御回路の基板制作途中です。

tomo(2020/07/12 Sun 20:35) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^37: ソーラーバッテリー切替機

本体です

tomo(2020/07/12 Sun 20:36) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^38: ソーラーバッテリー切替機

ダイオード部です。