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▼DC-DC＞USB充電用電池BOX＞特性測定結果
EP-024CHAの特性を測定してみたので結果を下記に整理してみた。
1.単体特性
測定方法
・電源
自作電源で6Vを出力し、2次レギュレータ(LM317を使用)にて3V台に落として供給。
・負荷
自作電子負荷(定電流)をUSBコネクタに接続
・電圧測定
電源側,出力側ともDC-DC基板に直接接続()
・電源電流
2次レギュレータ〜DC-DC基板間に0.1Ωの電流検出抵抗を接続し、両端の電圧を測定し電流に換算。
・出力電流
電子負荷内の電流検出抵抗(0.1Ω)の両端の電圧を測定し電流に換算。
1-1.出力電流特性
出力電圧4.5Vまでの低下を許容するとして・・・
・電源電圧3Vでは最大350mA程度
・電源電圧2.4V(NiMH2本相当)では最大200mA程度
(グラフが2本にわかれているが、電源電圧の低下により出力が維持できなくなった為。350mA負荷時点で2.1V程度まで低下した電源電圧を2.4Vに上げなおした。)
・電源電圧3.6V(NiMH3本相当)では最大500mA可。
このように出力電流は電源電圧に大きく依存する。
電流が必要な機器に使用する場合は、電圧の低いNiMH電池使用は向かないようだ。
・現実的にはアルカリ電池がコストパフォーマンス的にお勧め。
・NiMH電池3本なら大幅に改善するが改造要
・未改造で大電流を得るには、電圧が高いオキシライド電池という選択肢もあるがコストパフォーマンス的にNGでは?
1-2.出力電流-出力電圧特性
・電源電圧3V時、100mA負荷時をピークに徐々に低下
350mAで出力電圧は4.5V,450mAで4.0Vとなる。
・出力電圧2.4V時、50mA負荷時をピークに徐々に低下し、電源3V時より低下が急。
200mAで4.4V,250mAで4.1Vで、それ以上負荷を増加すると電源電圧低下に伴い急激に電圧が低下。電源電圧再調整で350mAで4V。
・電源電圧3.6V時、100mA負荷時をピークに徐々に低下するが、電源3V時より低下が少ない。
500mA負荷でも4.6V出力可能。
1-3.変換効率
・電源電圧3Vでは、80%程度で、出力電流増加に伴い60%程度まで低下。
・電源電圧2.4Vでは、3V時と比較すると出力電流増加に伴う効率低下が著しい。
・電源電圧3.6Vでは、出力500mAでも80%近くの効率であり、低電流時の効率も良い。
回路の損失や扱える電流の関係から、変換効率が電源電圧で大きく左右される事が如実に現れる結果となった。
1-4.出力電流-入力電流特性
電池寿命を算出する上での参考用にグラフ化した。
DC-DCの原理通り、電源電圧が高い程電源電流は少なくて済み、電源電圧が低くなるとと電源電流も大きくなる。
電池寿命算出例)
NiMH電池2本使用(2.4V)で出力電流を200mA得ようとした時、電源電流が約500mA。
電池容量が2000mAhだとすると、2000mAh/500mA=4h
1-5.無負荷電流(グラフにはない)
500uA程度と少ない。数日程度の期間であれば、電池を入れたままでも電池の消耗がさほど気にならないものと思われる。
(500uA×24h/日×3日=36mAhで、2000mAhの電池容量に対し2%程)
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●2009.09.30
●cwk
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