電池残量色表示

BT-Stickのバッテリー(18650)電圧が下がって、Bluetoothとアンプが切れる頃になると、パイロットランプのLEDが赤く変わる回路を追加しました。

電圧が下がると、パイロットランプが青→紫→赤と少しずつ変化します。

BT-Stickとは

リチウムイオン18650×1本で動くBluetoothアンプです。3Dプリンターで作りました。フル充電で20時間以上使え、持ち運んでどこでも使えるのが気に入ってます。

スイッチ付ボリュームを回すと電源が入り、青LEDが光ります。

電池1本で駆動するBluetoothアンプを作りました。スマホの音源を青歯で繋ぎ、PINジャックにはスピーカーを接続。【PAM8403】の3...

電池残量表示回路

VIC’s D.I.Y.さんの『減電圧表示回路』を使おうと思います。主な部品はトランジスタと2色LEDと抵抗というシンプルな回路です。(トランジスタは回路図にある2SA1050GRから2SA1015GRに変更しました。)

ブレッドボードで実験

まずはブレッドボードで試してみることにします。その前に、実験用として3V前後の電圧が自由に決められる直流電源モジュールを買いました。

DCDC降圧電源モジュールです。amazonで300円ほど。

付属のネジを取付け、小さな(自前の)ヒートシンクを貼り付けました。

まずは12VのACアダプターから4.2Vに降圧して印加してみると・・・

2色LEDが青く光りました。

電源モジュールのポテンショメーターのネジを回し、電圧を3.3Vに下げてみます。

ブレッドボードの半固定抵抗のネジを回して、LEDが赤く光るように調整します。

色が変化するこの回路とは別に、マイ・エルゴ30さんの『電圧が下がると点滅する回路』も試してみました。しかし、3V前後の低い電圧のせいか、上手く動作しませんでした。抵抗を変更すれば動作するのかもしれませんが、私にはよく分かりません。

基板作成

ブレッドボードで動作が確認できたので、BT-Stickに入る小さい基板にレイアウトします。抵抗は指定の6.8KΩだと暗いので、240Ωに変更しました。この値でも問題無さそうです。

いつものように、Pカッター方式で作ります。

シンプルでイイですね。イルミネーションとしてもGOOD。(´∀`)b

一部切りすぎた所をハンダで繋いでいます。

基板の動作確認もOKです。BT-Stickを使い続けて音が出なくなった所で18650の電圧を測ってみると、2.71Vでした。最終的には2.7Vで真っ赤に光るように調整しました。

組み込み

出来た基板をBT-Stickに組み込みます。

普段は青LEDがきれいです。

右の基板が間に合わせで付けていた、LED制限抵抗のみの回路。

新しい基板に交換完了。

電圧が下がってくると赤く変化します。マゼンタっぽい色で3.0Vぐらいです。

満充電(4.2V前後)だと青く、明るく光ります。

2.7Vぐらいの色。この位真っ赤になると、音が出なくなります。

まとめ

2色LEDの他にトランジスタと半固定抵抗と抵抗、たった4個の部品で、小さく作れるのがイイですね。電池の電圧が下がるとLEDに流れる電流も下がるので、赤くなるほど暗くなります。これはしょうがないですが、理想的には照度は保たれたまま、色相だけ変わって欲しいです。LED駆動用IC(CL0116等)を追加したら上手くできないかな?なんて考えています。

でもまあ、この回路を付けたことで電池の減り具合がひと目で分かるようになりました。これはすごく便利です(´∀`)b。以前作った青歯スピーカーにも取付けようかな。

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『電池残量色表示』へのコメント

  1. 名前:OJISAN 投稿日:2018/02/08(木) 16:42:44 ID:2b5639710 返信

    Vicさんですね、知ってますよ
    でも最近は、更新がありませんね、どうなさったんでしょうか
    前々からちょくちょく拝見してたんですけども、残念です
    電圧の変化を色で表すなんて、さすがですねぇ
    LEDバーで表すのは、よく見るパターンですけども色のほうが
    省エネ+簡単で良いんじゃないですか

    • 名前:oink! 投稿日:2018/02/09(金) 05:28:45 ID:d3d15874c 返信

      最初にイメージしていた電池残量計はLEDの点灯する数が5→1に減っていく
      よくあるタイプですが、色が変わるこのタイプの方が断然イイです。
      点でなく、輪に光るっていうのもありますが、ひと目で電池残量が分かります。
      それよりもLEDを並べただけよりもかっこ良さが断然上だと思います。
      VIC’s D.I.Y.さんと、紹介していただいたmytoshiさんに感謝です。

  2. 名前:mytoshi 投稿日:2018/02/08(木) 18:38:13 ID:fb47eb5a7 返信

    素晴らしいです。
    「市販品レベル」の素敵なアダプターが完成しましたね!
    販売できる商品だと感じます。その際、外観仕上げは購入者にお任せすれば良いかと…
    販売する場合は、一般的な単三ニッケル水素充電池x3本仕様になるでしょうか?
    スピーカー端子も普通のスピーカー端子にする必要が有りそうです。RCAプラグに半田付けできない人のためにも。

    又、LED点灯状態を確認するために電源モジュールまで購入するとは凄いです。

    尚、各色のLED明るさを個々に調整するには下記のようにすれば良いと考えます。

    今の240Ωを150~100Ω前後に減らして赤色LEDが好みの明るさになるようにする。今の青色LED位の明るさになると思います。
    このようにすると青色LEDが明るくなり過ぎるので、青色LEDと直列に先ほど減らした分の100~50Ω程度追加して好みの明るさにする。

    計算の詳細は下記です。

    電流値の計算式は「[電源電圧]-[LEDのVf]」(Volt)÷抵抗値(kΩ)=電流値(mA)。
    一般的には20mA程度流した時のVfは、青色LEDで3V程度、赤色LEDで2V程度です。電流が数mAに減るとVfは一割ほど低下すると思います。

    oink!さんの現行値240Ωなら4V時の青色LEDは5mA程度流れていると予想します。
    全体の抵抗値240Ωを100Ωにすれば、赤色LEDのみ点灯する電池2.7Vの条件では(2.7-1.8)/0.15=6(mA)と計算できます。
    そして青色LEDへ減らした分の150Ω追加すれば、青色側は100+150=250Ωで現在と同じ明るさです。4V時に(4-2.7)/0.25=5mA。

    • 名前:oink! 投稿日:2018/02/09(金) 05:47:45 ID:d3d15874c 返信

      抵抗値の決め方について詳しい解説ありがとうございます。
      なるほど。トランジスタの前の青赤共通の抵抗を減らして、トランジスタの後ろで
      青だけに抵抗を追加すれば良いということなんですね。
      思ってたよりも簡単に実現できそうです。
      早速ブレッドボードで試してみようと思います。

      >販売できる商品
      マーケティング的なところは何もやってない、シーズのみなのでアレですが、 
      18650なところは外せないと思います。この充電池1本で3.7V取れるシンプルさが
      イイと思うんですよね。

  3. 名前:tara 投稿日:2018/02/09(金) 22:15:18 ID:3c572d77b 返信

    この発想て
    車とかバイクのメーター部分に
    数値で表示できるとすごい利便性高まりますよね

    部品とか、基板とかも別物だと思いますけど
    すごい考えだと思います

    • 名前:oink! 投稿日:2018/02/10(土) 12:11:29 ID:6a916968d 返信

      >数値で表示できると
      どういう感じかイメージできません・・・スイマセン。
      電圧の変化を測っているものなら、追加するのは簡単そうですね。

  4. 名前:tara 投稿日:2018/02/10(土) 15:53:46 ID:872d921f9 返信

    説明下手ですいません…
    スマホのバッテリーで
    何パーセントとでるようなものです

    調べてみると売られているんですね…

    • 名前:oink! 投稿日:2018/02/10(土) 23:01:46 ID:6a916968d 返信

      最初はそういうモジュールを買って付けようと考えていたのですが
      この色で表示するタイプにして大満足です。
      1mぐらい離れていても、ひと目で残量が分かるので便利です。