naru リチウムイオン二次電池提灯

リチウムイオン二次電池提灯（ちょうちん）

　最近の単四ニッケル水素電池は800mAhで、3本直列にすると3.6V。これと、去年@\300で拾ってきたリチウムイオン二次電池650mAh3.7Vはほぼ同じ大きさです。（重さはだいぶちがいますが）リチウムイオン二次電池を早く何かに使ってしまわないと、台頭してきた単四ニッケル水素電池に負けて、利用価値がなくなってしまいそうです。なので、ひとつ提灯にしてしまいます。

●白色LED
　optosupplyのOSWT511Aを使用しました。
　AT90S1200A@3VのI/OピンL電圧（V_OL）は、SINK電流20mA以上で定電流ダイオードの様な特性を示します。なので、このLEDの最大定格順電流25mAを少し上回るくらいです。…ダメですねぇ。ヤバかったら20Ωの抵抗を入れましょう。

●冷陰極管
　秋月の【極細冷陰極管＋小型インバータ点灯セット】を使用しました。
　なんとか低電圧で点灯しないかな～。とイロイロ探ったところ、高電圧出力（HV）に付いているコンデンサをバイパス(短絡)してやると、3Vでも点灯できることを見つけました。
　調べてみると、バラストコンデンサというもので、負性抵抗（電流が増えると端子間電圧が下がる）である冷陰極管に過電流が流れないようにしているものらしいです。ということは、過電流で管の寿命が縮まるわけですね。Q=∫Idt=CVから考えると、電流Iは(インバータ周波数F)x(コンデンサ容量C)x(インバータ電圧V)よりは小さい、くらいは解るのですが過渡的な振る舞いを考えようとすると…(T_T；)。管はもう1本あるので良しとしましょう。（へたれ）

●3V検出
　リチウムイオン二次電池は、3V以下まで過放電すると、電池性能が著しく低下するそうです。それでは困るので、3V以下になると電源が切れる仕掛けが必要です。
　2.0Vのツェナーダイオードで作った2.0Vと、電池電圧を抵抗で2/3に分圧した電圧をAVR内蔵のアナログコンパレータで比較します。すると、電池電圧が4.2Vから下がってきた時に、ちょうど3Vでコンパレータ出力(AC0)が変化する。という寸法です。
　しかし、このツェナーダイオードは5mAも流してやらないと2.0Vを出しません。これも癪（しゃく）なので500ms秒に1回2msだけ流して検査します。これなら、平均0.02mAで済みますね。
　下画は、データシートのV-Iグラフがアバウトなので、「ほんとに2.0V出んのか？」とか、「電流ケチって低電圧でも活けるか？」という、懐疑的な考えを払拭するべく実験した結果です。ズバリ2.0V出てまして、低電圧では傾きの差が足りなくて動作が不安定になりそうです（温度の影響受けやすいとか）。

function　Behavior
　　00　　普通に点灯
　　01　　60分程度のSleepタイマ
　　02　　点滅@ 5%Duty
　　03　　点滅@50%Duty
　　04　　全off,AVR省電力モード

modeＡＢＣＤＥ　
 00 ○××××　Ａ=LED(TOP)
 01 ◎××××　Ｂ=LED
 02 ◎◎×××　Ｃ=LED
 03 ○○○○×　Ｄ=LED(BOTTOM)
 04 ◎◎◎◎×　Ｅ=冷陰極管
 05 ××◎◎×
 06 ××××◎　◎=100% PWM
 07 ○×××◎　○= 50% PWM
 08 ◎×××◎　×= off
 09 ◎◎××◎
 10 ○○○○◎
 11 ◎◎◎◎◎
 12 ××◎◎◎

●機能
　マイコンを使うからには、点滅とか、タイマーとか、仕込みたいですよね。
　インターフェースは【Modeボタン】と【Functionボタン】の２つにしました。で、それぞれ押すと、レジスタが加算されて右表のようにふるまいます。
　【Functionボタン】は割り込みピンに接続して、AVRがパワーダウンモードから復帰するためにも使います。つまり電源ONスイッチです。

ファームウェア

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LastUpdated 2004/03/21

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