電圧計の自作と取り付け

ACC OFF でNAVIを使えるようにしましたが(http://minkara.carview.co.jp/userid/1725517/car/1279574/2638662/note.aspx)、バッテリーの電圧を知って安心して使えるように、電圧計を取り付けました。

シガーソケットに差し込むタイプも市販されていますが、ACC OFFでは通電が止まってしまい表示されません。

以前INITIAL_Gさんの整備手帳で知ったLED表示の電圧計モジュールを思い出し、購入して自作しました。

ネットショッピングで購入したLED表示のデジタル電圧計モジュールで、被測定物につなぐだけで電圧が表示されます。

FLUKEのテスターとの比較では、表示は非常に正確な値を示しました。
発光色は白を選びましたが、少し青白く見えます。

電圧を低下させていくと4Vを切る辺りから徐々に暗くなりますが表示電圧は正確なので、イルミON時に減光表示ができるのではないかと思いつき、追加回路を加えて作りました。

回路図中、点線で囲んだ部分が減光表示のための追加回路です。

モジュールに搭載されている定電圧ICからは3.3Vが出力され、電圧表示のICに電源として供給されています。
この電圧を下げればLEDの輝度が下がるので、シリコンダイオードをシリーズに入れて約0.6V低下させます。

そして、減光させないときはこのダイオードをMOS FETでショートします。
小型リレーでショートすることもできますが、リレーの駆動に30ｍA程度の電流が必要ですし、手持ちのMOS FETが使えたのでこちらにしました。

MOS　FETはPchでVGS(ｔｈ)が-3Vより小さい品種を選ぶ必要があります。
今回使ったIRFU9024NPBFはスペック上VGS(ｔｈ)が-2Vから-4Vの間に分布するので、使える個体と使えない個体が存在しますが、手持ちのものはOKでした。

実際のモジュールの改造ですが、電圧表示ICの電源ピンである2番ピンをパターンから浮かせます。







不安定動作を避ける目的で、念のためGNDの1番ピンとの間に、1μFの積層セラミックコンデンサを入れました。（斜めについています）

元のモジュールでは線材がLEDと基板の隙間から出ていますが、高さを抑えるために切断して他の配線と共に基板裏から直接引き出しました。

ON-OFFスイッチも組み込んで写真のようなブロックにし、アクリル板で作ったケースに入れました。

表示面はスモークアクリルを使用しています。

写真上は通常モードで、写真中は減光モードです。

この電圧計の消費電流はLEDの発光セグメント数が最も多い8.88Vのときが最大で12mA、減光モードでは5.9mAでした。
逆に少ないのは11.1Vのときで8.1mＡ、減光モードで5.4ｍAでした。











同時に購入した赤色のモジュールは、8.88Vのとき24.3mAで白色モジュールの2倍です。
基板の回路定数は同じなので、LEDのVFが高い白の方が電流が流れにくいためだと思います。

しかし、写真下のように輝度はほぼ同等なので、白の方が発光効率が高くバッテリーに優しいといえます。

センターコンソールの隅に両面テープで貼り付けました。

消費電流は10mA前後なので、スイッチの切り忘れについてはそんなに心配することはありませんが、私の車はKEY挿入信号を取り出してあり(http://minkara.carview.co.jp/userid/1725517/car/1279574/2633262/note.aspx)、この電圧は常時電源と同じなのでここに接続しました。
スイッチをONにしたままでも、エンジンキーを抜けば電圧計への電源供給は停止します。

下の写真は夜間イルミONの状態ですが、減光の具合はちょうど良いレベルです。