エアポンプ FP-2000改 ― 2017年08月05日 13時06分
昨年10月驚くべきポンプが富士灯器から発表された・・。
それは FP-3000
単一電池4本(6V)を使い毎分3リッターの
送風量を誇るという・・・。
すごいな思ってHPを見ていたら漢字の
誤記を見つけました。
『よく読むと著作権侵害に当たりそうなので
リンク先の画像は削除しました。^^; 』
自分のブログも誤字・脱字が多いので大きな声では
言えませんが読者の皆さんも、
どの漢字がおかしいか見つけてね・・。
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あ!・・・。
そういえばizuyanも富士灯器のエアポンプ
FP-2000を持っていたなあ・・。
ここ最近は調子が悪いのであまり
使っていませんでした。
中をあけるとサビだらけです。
使ったあとの手入れが悪かったのかな?
その時、ふと思いつきました。
この筐体を使ってLi-ion電池式のエアポンプを
作れば面白そうだな・・・。
そうしてこのプロジェクトは始まりました。(*^^*)。
いらない中の仕切りをニッパで切り取っていきます。
パチン,パチンとな・・・。
バッテリはスマホ用を流用します。
お約束ですがリチウムイオン電池は乾電池と
違ってパワーが大きく使い方を間違えると
めちゃくちゃ危険なので電気の知識のない方は
絶対まねしないでね・・。
最悪ショートすると爆発します。←動画あり
なにがあっても自己責任となりますので
この記事は参考記事として読んで下さいネ。
交換用のエアポンプ本体はAMAZONにて
買いました。
定格電圧は3.7Vなのでリチウムイオン電池には
ピッタリです。
しかし現物を見て、はたと気が付きました。
あ!もともとのポンプとパイプ径が違うわ・・。
ははは・・(泣)
あちゃあ!
よく調べれば良かったなあ。(T_T)
悩んでいても仕方ないのでなんとか使えるように
改造してみることにしました。
太いパイプは切り飛ばします。
既設と同じぐらいの径のアクリルパイプがあったので
それを短く切って
強力接着剤で固定して完成。
これでとりあえずいいやろ。(^^)/
19650のリチウム電池は3個並列で使います。
もともと並列で使用していたのでセルの
充電バランスは取れていると思います。
電池本体は保護機能なしの生セルです。
安全の為、過電流保護用にポリスイッチを
入れました。
熱収縮チューブで固定しますが
ガス発生を考えて両極は
密閉しないように注意します。
エアポンプ用のパワーユニットできた。
エアポンプのスライドスイッチも錆びていたので
きれいに錆取り洗浄してスイッチ周りの回路を理解します。
エアポンプを取り付けて新しい線を
添わせておきます。
リチウムイオン電池の充放電基板については
もともとスマホ用バッテリの基板を使うつもりでしたが
基板が大きすぎてどうやっても筐体の中に設置できないことが
わかりました。(涙)↓
なのでもともとの基板は諦めてリチウムイオン電池の
充放電制御基板を探したところ良いのがありました。
【マイクロUSB 5V 1A 18650リチウムバッテリー充電器モジュール】
これもAMAZONで・・・。
リチウムイオン電池の充電管理はシビアで0.01Vの精度が
要求されます。素人には手がでませんね。
しかし5個で392円というなんちゅう安さ・・。
中国からの配達になりますがなんと送料無料です。
儲けはいったいどうなっているんやろ?不思議です(・.・;)
時間はかかりましたが無事に届きました。
基板だけで何もついていないのでネットで回路を調べました。
TP4056: 充電制御IC 定電流➖定電圧充電方式
DW01A: バッテリー保護IC 過充電,過放電,過電流,短絡保護
FS8205A: 遮断用 POWER MOS FETスイッチ
過充電保護電圧は4.3V 過放電保護電圧は2.4Vです。
すごい!!
こんなに機能満載なのに1個80円を切ってる。
基板にあるチップのLEDは赤が充電中で緑が充電完了
です。基板のチップではモニタ出来ないのでチップLEDを
ハンダコテで取り去って普通の3mmLEDを
外から見える位置につけることにしました。
ドリルでFP-2000の表面パネルにLED用の
穴を開けます。
スマホ用のバッテリ基板にはバッテリの充放電状態が
わかるLEDがあるのですが今回使えないので
困りました。残量がわからないと不便だもんね。
なにか使えるものがないかとネットを探し回った結果、
結局AMAZONで買いました。☆彡 それは
説明によると
リチウムバッテリー用の残量計。
バッテリーの電圧によって光るLEDの数が変わります。
3V~4.2 Vの入力に対応し、残量が
0 ~25%で1個 ,26~50%で2個 ,51~75%で3個
76~100%で4個のLEDが光ります。
容量計といっても実際はリチウム電池の電圧を
監視して表示しているようです。
いろいろな種類のバッテリの残量を図れるように
3種類のコネクタが実装されています。
届きました。
AMAZONはやい^^;
500円玉ぐらいの大きさの小さい基板です。
入力に定電圧電源を接続し電圧を可変させて
チップLEDが順番についていくことを確認します。
問題ありません。動作はOKです。
実装している各種コネクタは使わないので取り去り
チップLEDも外付けにするため不要なので
ハンダコテを当てて取り去ります。
細いジュンフロン線をLEDチップを取った後から配線を
取り出しておきます。
基板をエアポンプの空きスペースに両面テープで固定して
配線を出しておきます。
LEDをまとめて穴開き基板に固定して
配線がやりやすいようにユニット化にします。
LEDユニットを取り付けて瞬間接着剤を
流し込んでLED残量計のできあがりです。
充電基板も空きスペースに配置して
防水用の充電コネクタの配線を行います。
充電用のコネクタケーブルも作りました。
USB電源から充電できます。
(充電電流はmax1Aです。発熱が気になるときは
充電基板の抵抗値変更で電流値の変更可)
そうしているうちに中国からやっと頼んでいた
モータ制御基板のプリント基板が届きました。
ホントは1枚しかいらんのですが・・。(笑)
1枚も10枚も同じ値段なんで・・。
機能も小型化するため極限まで絞りました。
いつもモータ制御でよく使う
低電圧モータドライバモジュール
DRV8832使用です。
基板回路図↓
今回は基板を小さくするためにチップを
MSOP(10ピン0.5mmピッチ)
のDIP化変換基板に載せてみました。
サクサクと組み立てて行きます。
うまく動作するかな?
Hi-LO時のモータの回転数制御は2つのVRで
自由に行えます。
仮配線で動作確認です。
HI-LO切り替えの3Pコネクタの配線が
違っていましたが修正して回路は一発で
動きました。(*^^*)
モータコントロール基板から故障表示LEDも
ケース表面につけておきます。
故障表示LEDは低電圧,過電流,過熱状態の時、
FAULT(故障)信号としてLEDが点灯します。
この基板も空きスペースに組み込みます。
裏面にある3個のコネクタは
1:モータ,2:バッテリ,3:HI-LO回転数切替用
となります。
正面から見たらこうなります。
パネルは紙やすりで表面をこすって
車用の塗料があったので塗っておきました。
ちょっと汚いけどいいやろ(笑)
このまま使っても良いのですがモータ自体の定格は3.7V
リチウムイオン電池は公称3.7Vですが満充電状態で
約4.2V、終止放電電圧で2.8Vです。
つまり最初はパワーが出るのですがだんだんと電圧が
下がるにつれて落ちていきます。
そこで3.7Vを5Vに昇圧するDC/DCコンバータ基板
を内蔵して使うことにしました。
これもAMAZONで・・。
機能としては1.8V以上からの電圧を5Vに上げる
昇圧コンバータです。電流は500mAまで可能です。
すぐに届きました。↓
詳細と回路図はネットで・・。
しかし便利な世の中だなあ。(*^^*)
この基板は低バッテリ表示LEDがついています。
リチウムイオン電池を入力に想定しているらしく
入力が3,2Vを下回ると基板についている赤いLEDが
点灯します。
この機能使える!!
電池が無くなるとLEDがフリッカして圧電ブザーが
鳴る回路を追加しちゃいましょう。
しかし仮配線して試験していたら配線を間違えて
基板のチップTr Q1(MMUN2133LT1G)を
壊してしまいました。ガーン!(涙目)
仕方なくTr(2SA1015)と抵抗を外付けにして修理!。
PowerBoost 500 Basic - 5V USB Boost
接続図
テスト中の動画です。
リチウムイオン電池の定格電圧3.7Vから
電圧を下げていくとLEDが点滅してブザーが鳴ります。
バッテリ電圧低下LEDは自動点滅LEDとして
エアポンプの下部につけました。
5Vまで昇圧したのでモータへの電圧を
上げることによりパワーアップできます。^^;
モータ制御基板への最大電流値を測っておきます。
このDC/DCコンバータの最大出力は500mA です。
しかしもう病気やな・・^^;
完成した内部です。
最後にステッカの上からクリア塗装して
FP-2000改完成です。
充電中!
赤色に充電中ランプが点灯します。
充電完了!
充電完了すると赤色に充電中ランプが消えて
緑色のLEDランプが点灯します。
満充電の時はリチウムイオン電池の
電圧が回復するので当然のことながら
バッテリ容量のLEDは4個点灯します。
バッテリは減って電圧低下した時は赤いLEDが点滅して
ブザーが鳴り注意を促します。
ブザーの入/切のスイッチはつけてないし
リチウム電池は半田付けで交換はできないので
その時は別なポンプに早めに
交換するしかなさそうです。(・.・;)
アラーム時の動作↓
重さはハピソンの同等品に比べると
約100g軽量化できました。
完成した写真です。
ははは・・。
改造というより中身は全く別モンなんですけど・・。
でもとりあえず FP-2000改完成!!
メーカも単なる乾電池とモータだけの簡単な
ポンプじゃなくてそろそろ新しくて安全な
ハイテクエアポンプを出して欲しいなあ・・。^^;
by.izuyan
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