電源コントローラです。
車載機器の電源は細々とした制御が必要になります。
この電源コントローラの機能は、こんなふうです。
2種類の電圧出力
クルマの電源は12Vバッテリーですが、停止中は13Vから13.5Vほどで走行中は14Vから15Vぐらいの電圧になります。
この電源からマイコンやセンサーを動作させるための5Vと、Android端末を動作させるための3.7Vを出力します。
・3.7Vライン
Android端末の電源はUSB端子で供給するので通常5Vですが、今回はUSB端子を通信用に使用するので使えません。
そこで、うまく動作するのかわかりませんがクルマのバッテリーをそのまま端末のバッテリーにしてしまおうと、端末で使われているリチウムイオンバッテリーと同じ3.7Vに降圧した電源を直につなぐ計画です。
・5Vライン
こちらは、マイコンやLEDの点灯用なので容量はさほど必要ではありません。
キー連動
5Vラインの方は、クルマのキーに連動してON/OFFになります。単純な連動だと電源の電圧変動に弱いので、タイマーでアクセサリー電源の電圧を監視しています。
電圧が低下して2秒間後に、パイロットLEDを点滅させ、10秒後に供給を止めるようになっています。
電圧監視
Android端末は起動に時間がかかるので、常時起動のままにする予定です。
でもそれでクルマのバッテリーが上がってしまっては不味いので、バッテリー電圧を監視しています。
13.5Vを下回るとLEDがゆっくり点滅して、電圧低下信号を端末に送ります。
13.0Vを下回るとLEDが早く点滅して、10秒後にすべての電力供給を停止します。
回路図です。
端末の消費電力いかほどかわかりませんが、大きい画面サイズの機種ではパソコンのUSBからでは充電できないので、200mA以上は流れるようです。市販のUSB電源アダプターでは、iPad対応の大出力をうたう製品で1Aほどで多くは500mA程度のようです。12V電源から3.7Vを4Wで出力すると、3端子レギュレータでは損失がばかになりませんので、5Vへの降圧にはスイッチングレギュレータを使っています。
電圧の監視とON/OFF制御にはPIC16F88を使用し、A/Dコンバータで電圧を測定してリレーを制御しています。
5Vから3.7Vに降圧するレギュレータPQ20RX11にもスイッチ機能があるので、3.7Vラインのリレーは不要だったのですが、機械的にカチッ！と音がする方が好きなので。
基板部品面
レギュレータの放熱器が大きすぎてケースに入りませんでした。今はケースにICをねじ止めしてケースから放熱するように変更してあります。
基板配線面
まだまだ下手ですが、だいぶ配線ができるようになってきました(笑)
ケース背面
左から、電源入力、3.7V出力、5V+電圧低下信号出力です。
トップ写真の前面は、左が強制電源ONスイッチ、右が主電源スイッチ、中央がパイロットLEDです。
PIC16F88のプログラムはこちら (power.asm)
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