電池が消耗したときにLEDを点灯させる電子回路

質問

電池で駆動する増幅回路(消費電流10mA程度)において、LED１つを設けて、電池が”正常なとき”には消灯し、電池が消耗し電圧が低下したときに"のみ"点灯させる回路構成について教えてください。電源電圧は単相18Vで、例えば15%低下したことを検知して、LEDへの駆動電流をONにする、という回路を設計することになりますが、さて具体的にどのようにするか、頭をひねっています。ディスクリートのトランジスタを使うことも可能ですが、使用部品数が減るのであればリセットICやコンパレータ、ロジックICやフォトカプラなどのデバイスも使用可能という幅広い条件での解を提示いただけると幸いです。

回答No.3

inara1 · ベストアンサー

動作確認しました。ここ
http://mpga.jp/akizuki-fan/index.php?mode=thread&id=489&page=1
に回路図を添付しました。

お礼

回路の立案と動作確認までしていただき、どうもありがとうございました。
MOSのオペアンプでコンパレータとアステーブルマルチバイブレータを構成するというアイデアとお見受けします。とてもシンプルな構成で、小生はまったく思いつきませんでした。また、元の発想は、「電池が消耗してきたらLEDを点灯させる」でしたが、提示していただいた回路だとごく自然に「点滅動作」まで拡張可能で、消費電流の点でも有利ですね。
手元には3.3Vの低損失レギュレータLE33CZ、デュアルCMOSオペアンプLMC6482、N-MOSFET BS170の在庫があったと思うので、早速試してみます。またいろいろ、秋月ファン倶楽部のほうでお世話になろうかと思います。よろしく。

回答No.2

inara1

以前、電池の電圧が3Vを下回ったらLEDが点滅する回路を紹介したことがあります。
http://oshiete1.nifty.com/qa6876409.html
このような回路では、電圧低下を監視する回路自身の消費電流（LEDが点滅していないとき）を減らさないと電池が早く消耗してしまうので、上の例では消費電流が数十μAとなるようにしています。

上の回路では電源電圧が6V程度だったので、消費電流の小さいオペアンプが使えましたが、ご質問では電源電圧が18Vと大きいので、上の回路はそのままでは使えません（オペアンプの電源電圧範囲を超えているため）。

電源電圧の18Vを5Vなどに下げれば上の回路を使えます。その回路を考えて、実際に動作確認してみますので、週末（土日）までお待ちください。

実験結果は「秋月ファン倶楽部掲示板」
http://mpga.jp/akizuki-fan/index.php?mode=topic&page=1
でお知らせするかもしれないので、ときどき見てみてください。この掲示板は登録不要ですので、追加質問等があれば投稿してみてください。この掲示板のinara1は私です。

補足

実験をしていただける由、どうもありがとうございます。電源電圧６Vバージョン、当方もなんとかフォローできるように勉強してみます。また、「秋月ファン倶楽部掲示板」ご紹介ありがとうございます。こちらも参照してみます。

回答No.1

noname#215107

電圧はいくらかわかりませんが、元々の消費電流が小さいので
LEDを含む検出回路はさらに低消費電流である必要があるでしょうね。
コンパレータを使うにしても別途、基準電圧が必要です。

やはりこのようなリセットICに、出来るだけ低消費電流の、1mA以下で点灯するようなLEDをつなぐといいでしょうね。

http://www.tij.co.jp/product/jp/tlv810m

もちろん電池の電圧低下の検出回路用に別電源が使えるのならもっと自由に作れます。

補足

ありがとうございます。やはりリセットICですか。
ご紹介いただいたTLV810シリーズでも、電源電圧は~6Vmaxなので、これを18Vの電源系にどうつなぐかが問題です。