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zoom RSS LCDバックライト点灯にTB62731FUGを使ってみる

<<   作成日時 : 2009/03/18 21:58   >>

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 家族で町田に行く用事があり、それならばついでにサトー電気でお買い物。
ついでの方が大事な用事になっていたのは家族にはナイショダヨ。

というわけで、いろいろと買ってきました。

 ・セラミックコンデンサ詰合わせセット(37種400個)             ¥1,155
 ・チップセラミックコンデンサ詰合わせセット(25種500個 2125サイズ)  ¥1,260
 ・2mmピッチシングルラインピンヘッダ 40Pプラグ              ¥105
 ・2mmピッチシングルラインピンヘッダ 40Pソケット             ¥126
 ・白色LED駆動用 ステップアップDC-DCコンバータ TB62731FUG   ¥252 


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コンデンサ詰め合わせセットは、
「これ作りたいんだけど、丁度良いコンデンサが無い!」
「コンデンサのためだけに通販、買出しするのは送料、交通費がもったいない!」

という時のために備えあれば憂いなしです。

2mmピッチピンヘッダは
「え〜っ! この部品の端子、2mmピッチなの〜」
と稀にある2mmピッチ部品のために備えあれば憂いなしです。

そして本日の本命、ステップアップDC-DCコンバータ TB62731FUGはNokia3300 LCD(128x128 4096色)のバックライト点灯のために購入してみました。
このバックライトの点灯には7〜9Vが必要となります。
前回の「リポに挑戦」ではチャージポンプ2倍昇圧IC TC1240Aを使ったのですが、やっぱりと言うか、さっぱりと言うか、がっかりと言うか、バックライトをほんのり光らせるだけで明るさとしては全然足りません。
かと言って、「パックマンもどき」の時のTL499Aでは50〜150uHのコイルや100〜470uFの電解コンデンサが必要なため小型(薄型)化が難しい。
その点TB62731FUGは4.7〜47uHの携帯端末用薄型コイルでも昇圧動作が可能で電解コンデンサも不要、TL499Aと違いショットキーダイオードが必要となるがチップ部品を使えば小型(薄型)化には支障ありません。

そして手持ち在庫の中に以下の部品があるのが決めてです。
 ・SMDインダクタ 47μH 0.36A 
 ・ショットキバリア・ダイオード SB1003M3  

こう言う事もあろうかと、買っておいて良かった。
備えあれば憂い...

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必要な部品を纏めると以下となります。

 ・ TB62731FUG          ¥252    サトー電気
 ・チップインダクタ 47uH     ¥10    秋月(¥200/20個)
 ・チップショットキーダイオード  ¥5     秋月(¥200/40個)
 ・チップ抵抗 2.4Ω        ¥10程度
 ・チップコンデンサ 1uF,10uF  ¥10程度
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
                計   ¥287程度


これできっちり動けば小型 且つ、低価格にバックライト点灯用の昇圧回路が作れます。

本来ならLEDのVf、Ifからインダクタ、コンデンサ、抵抗の値を決めるはずなのですが、Nokia3300LCDのバックライトの仕様が不明のため、TB62731FUGデータシートの推奨回路を真似します。(抵抗R_Sensは1.8Ωがないため2.4Ωに変更)
うまく昇圧できても電圧、電流が定格を超え、バックライトを破壊する可能性もありますが、まぁ そん時はそん時です。

では製作しましょう。
チップ部品ばかりなので、まずは実験用の小基板を作ります。
この程度の基板なら、得意のコピー紙熱転写方式で1時間もかからず製作できます。
この方式の発案者さま、実験者さまに感謝です。
そして、下手くそな半田付けで完成。

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軽く導通検査し、無負荷状態で Pow ON!!
煙は出ていないな。
コイルやTB62731FUGも熱くない。
出力電圧は44V。 こんなに高いのか、まぁ無負荷だからな

ではビビリながらバックライトへ印加!!

おぉ明るい!!
これでこそバックライトだ!!


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チャージポンプ2倍昇圧ICでの結果。
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負荷状態でもコイルやTB62731FUGは熱くない。
この時の電圧は9.32V。  ...定格9Vを超えてるね♪
こういう時はどうすりゃいいんだ? 分圧でもして9V以下にすれば良いのだろうか?

過電圧だが、すぐには壊れなさそうなので、しばらく様子を見てみる。
リポ電池の電圧をLCDに表示しているのだが、さすがに電圧の減りが早い。
また、たまに電圧がバタつくようだ。
前回の電圧監視プログラムが動作しているのだが、一瞬、リポ電池の電圧が落ち込み、バッテリ充電要求の閾値電圧を割り込んだため充電要求LEDが点滅する。
しかし、その後に電圧は上昇し閾値電圧を上回る。
いやらしい動きだな。
充電要求は閾値電圧を数回連続で割り込んだ場合のみに変更した方が良いようだ。

まとめです。

 ・TB62731FUG+秋月販売のチップインダクタでNokia3300LCDのバックライトは点灯可能。(充分明るい)
 ・ただし、Nokia3300LCDバックライトにかかる電圧は定格9Vを少し超える。
 ・バッテリ電圧がたまにバタつくため、電圧監視プログラムの対応が必要


一応成功ですが、課題が残る実験でした。



09.03.19追記

そらさんからアドバイスを頂きました。
いつも、いつも、ありがとうございます。

@定電流制限のDCDCコンバータなので無負荷動作はいけない。
AR_sensの値を大きくし設定電流を下げることで電圧を下げることができる。


早速、R_sensを変更してみました。
結果、以下となりました。

 2.4Ω → 9.32V
 5.9Ω → 9.18V
 8.8Ω → 9.11V
 10Ω → 8.84V

定格の9.0V以内に設定できました。実際に使うときは8.0〜8.5V位にした方が安全ですね。
当然、明るさは減りましたが、電圧のバタつきもなくなり安定したように思います。

画像


〜おしまい〜


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コメント(6件)

内 容 ニックネーム/日時
ご無沙汰しています。仕事が忙しいもので。

そのDCDCコンバータは定電流制御なのでR_sensで設定した電流値になるように電圧を制御します。

ですので、定電流制御の場合、負荷なし動作はいけません。C2の耐圧を超えるとC2が壊れますよ。

さて、LCDのバックライトのLEDの定格電流が分かりませんが、R_sensは2.4Ω付近で9.32Vと言うことはそこそこ良いと思われます。

もうちょっと下げるならR_sensを2.7Ωや3Ωと徐々に大きくしてみるしかないですね。

そら。
2009/03/19 18:45
いつも、いつも適切なアドバイスありがとうございます。
おかげさまで、定格電圧内に設定できました。
(結果は本文に追記しています)

お仕事頑張ってください。
Konya
2009/03/19 22:39
こんにちは
Sparkfunのは7Vくらいみたいですね。ところで、効率はどんな感じでしたか?データシートだと直列抵抗が1Ω以下のインダクタを使って70%以上を出しているみたいですが、秋月のインダクタは2Ω以上なので、多少効率は落ちてそうです。
Sim
2009/03/22 09:19
Simさん、こんにちは。
へなちょこテスタでの測定なので、かなり適当ですが、
効率:62%
 入力電力 = 3.51V x 29.58mA ≒ 103.83mW
 出力電力 = 8.85V x 7.25mA ≒ 64.16mW
のようです。
ストロベリー・リナックスのLM2735を使ったDCDCモジュールは超小型、大電流で高効率(85〜92%)のようです。
もう少し安ければ...
Konya
2009/03/22 12:26
こんにちは
計測ありがとうございます。結構いい線いってますね。MC34063も似たような感じです。秋月のLT1172なんかも80%くらいいけて、いい感じでした。
7mAとかでも結構明るく点くもんなんですね。とても勉強になりました。
Sim
2009/03/24 08:38
LCDのバックライトの定格が分からないのがつらいですよね。
LEDだから10〜15mAくらいは流して、電圧が9V近くても大丈夫な気がします。

白色LEDのVFは一般的に3.3〜3.4V、IFは10〜20mA、LCDのバックライトの上限が9Vとすると最低でもLED 3個の直列と思われます。

そこから推測すると9.9Vくらいかかっても大丈夫そうですが・・・怖いですね。
そら。
2009/03/24 13:34

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