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Arduinoで5V出力 昇圧DC/DCコンバータXCL101C501BR-Gを使う その②

Arduinoで5V出力 昇圧DC/DCコンバータXCL101C501BR-Gを使う その②


こんにちはRoboTakaoです。ようこそ「極力ローコスト ロボット製作 ブログ」にお越しくださいました。
前回、昇圧タイプのDCDCコンバータXCL101C501BR-Gを紹介しました。
前回のブログ記事
今回は実際に私の作ったArduino簡単二足歩行ロボットに組み込んでみましょう。
XCL101C501BR-G_12.png
ロボットの概要はこちら
このロボットではニッケル水素電池4個を使用します。
ニッケル水素電池は公称1.2Vですが、実際には満充電時には1.4V程度になります。
1.2Vなら4個で4.8Vとなり、DCDCコンバータXCL101C501BR-Gは5Vに昇圧することになりますが、1.4Vなら4個で5.6Vとなってスルーモードでそのまま5.6Vで出力されてしまいます。
5Vに近い場合は昇圧モードとスルーモードを行ったり来たりしてリプル電圧が変動する可能性があります。
またArduinoのCPUのATMega328Pだと最大電圧は5.5Vで微妙に超えてしまいます。
以上の2点からまずはサーボ用のニッケル水素電池の電圧をダイオード2個使って0.6Vx2=1.2Vほど降圧してからDCDCコンバータで5Vに昇圧することにしました。
備考:ダイオードの電圧降下
ダイオードの重要な特性として順方向降下電圧(VF)があります。これは順方向(アノード→カソード)に電気が流れるときに下がってしまう電圧の事です。一般的なシリコンダイオードは0.6~0.7V程度降下します。
結線
XCL101C501BR-G_06.jpg
テスト
以上の回路をArduinoのシステムにブレッドボードで実装してみました。

動画のテスターはニッケル水素電池x4の電圧。
オシロは生成した5Vです。
サーボを動かしてもほとんど変動がないことがわかります。
これで9V電池がなくても大丈夫そうです。
シールドへの実装
実際にArduinoのシステムに実装するにはシールドに実装することにしました。
XCL101C501BR-G_11.jpg
XCL101C501BR-G_07.jpg
動作確認したところ問題なく動作することがわかりました。
これで9V電池を廃止することができました。
空いたスペースにはBluetoothでも入れようかと思っています。
Bluetoothについては別の機会に説明します。
XCL101C501BR-G_10.jpg
動作については9V電池がない分だけバランスが良くなったように感じます。

追記
ここまで書いて、自分がニッケル水素電池x4個でサーボ4個動かした電源でArduinoが正しく動くかというテストをしていないことに気がつきました。
そしてやって見ると、あらびっくり!普通に動くじゃないですか!Arduino UNOに載ってるATmega328Pは結構電圧範囲が低く、サーボ4個くらいの電圧降下では全然問題ありませんでした。
ということでこの記事の存在意義が薄れそうですが、やはりセンサー類など周辺部品のためには安定した5vを入れる必要があると思うので、やっぱり必要でしょう!と思い込むことにしました。
それでは今回はこの辺で失礼します!ありがとうございました。

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