LED点灯(電池1本)

通常、LEDを点灯させるためには、電圧が2V以上必要となります。
従って、電池1本で点灯させるためには、次のような方式を使って、電圧を上げて点灯させます。

• インバータ+倍圧整流方式
• 昇圧型スイッチングコンバータ方式
• チャージポンプ方式

今回は、チャージポンプ方式をPICで実現してみました。

難しい原理ではありません。
電池1本、コンデンサ(数百uF)1個、LED1個、抵抗(数十Ω)1個があれば、手動でも、LEDを点灯させることができます。

<点灯手順>

1. 電池にコンデンサを接続して、コンデンサを充電します。(約1秒間)
2. 電池にコンデンサを直列に接続します。
3. 更に、LEDと抵抗を直列に接続すると、LEDが点灯し、暫くするとすると消灯します。(約0.5秒間)

これと同様の手順を、PICで自動的に行わせます。
尚、PIC自身の動作電圧は、データシート上では、クロック周波数(今回は31kHzにしています)を低くしても、2V以上が必要です。
しかし、一旦起動すると、その後の電圧は、2V以下でも動作します。(実測値では、1.1Vでも動作可能)

スイッチ(SW1)は、起動時は3Vまたは2.4Vにします。起動後は1.5Vまたは1.2Vにします。
※自動車で言う、セルモーター(self starter motor)のような役目ですね。

led_on_off.c

//********************************************************************** 
 
void main()
{
	OSCCON = 0b00000000;	//32kHz
	CMCON0 = 0b00000111;
	ANSEL  = 0b00000000;
	TRISIO = 0b00001000;
	//
	while (1) {
		GPIO.F1 = 1;
		GPIO.F0 = 1;
		Delay_ms(1000);
		GPIO.F1 = 0;
		GPIO.F0 = 0;
		Delay_ms(500);
	}
}
 
//**********************************************************************

点灯と消灯を繰り返します。

コンデンサ(C2)の充電と放電の波形です。<TP1>
約1.5Vまで充電されます。

グランド(GND)レベルから見た、コンデンサ(C2)のマイナス端子の波形です。<TP2>
約-1.2Vあります。

LED未接続時の出力波形です。<TP3>
約2.9Vあります。

LED接続時の出力波形です。<TP3>
約2.1Vあります。LEDは、1.8V以上のとき点灯しています。

如何ですか?
消費電流は、約1mAなので、アルカリ電池(2000mAh)1本で、4ヶ月以上も点滅させることが出来ます。
4ヶ月≒¹⁾÷24時間÷30日