電波時計が止まっちゃった（その３） [時計]
（前回からの続き）
具体的に回路まで考えていた訳ではないのだけれど、随分前から「時計の消費電力なんて微々たるもんだから、小さな太陽電池でも賄えるのでは？」と考えていた。それに、電池だと今回のような液漏れが起きるのは避けられないが、太陽電池なら交換の手間も省ける。
「そういえば、小さい太陽電池があった筈」と部品箱を漁ったら、十年近く前に仕入れた三洋製が出てきた。
サイズからして電卓用に製造された物と思うが、名古屋・大須へ部品の買い出しに行った際にたまたま安く出ているのを見かけて「何かに使えるかも」と購入してあった物だ。見た目から色素増感太陽電池と思われる。大きさは3.5×1.4cm、明るい曇りの室内で測定すると3V近くある（開放電圧）。
面積が小さいので電流は0.25mAしかない（負荷抵抗はテスターの200Ω）。強い直射日光に当てるとようやく2mA近くになる。
一つでは電力が足りないので、複数枚を並列にして使う事になりそう。
太陽電池は暗いと発電しないけれど、時計は24時間動きっ放しだから、昼間に発電した電力を貯める場所が必要だ。「確か買っておいた筈」と、また部品箱を漁って見つけ出した。
電気二重層コンデンサ5.5V0.1Fだ。これは他の回路修理に使って余った物。他にもう一つ2.5V1Fもあったけれど、電波時計の電源は単三電池2個（3V）だから、今回の用途では使わない。
電波時計の説明書には「標準電波の受信は最大で1日6回」と書かれている。時計だけなら消費電力は僅かだから良いのだが、一日数回であっても電波を受信して時計に伝える回路が動くので、消費電力は確実に増える。
標準電波を受信しない設定もできるから受信を止めれば良いのかも知れないが、せっかく受信機能があるのに使わないというのは情けないし勿体無いという気がする。だから、機能は活かしたままにしたい。
また、電源投入時や電波受信が不安定で遅れたり進んだりした場合、針を現在時刻まで動かす必要がある。そうなると、通常とは比べ物にならないほどの電流が必要になる筈。
そうやって色々考えてみると、0.1Fでは不足かも？と思う。とりあえずは2個を並列で使うけれど、容量不足と分かったらその時に追加しよう。
...複数枚で思い出したが、別の部屋で使っているソーラー式電波時計には、小さな太陽電池が10枚埋め込まれている。
同じくシチズンの「エコライフ」という機種で、型番は「4FY614-0」。10年以上前、ホームセンターに行ったら、たまたま「最終処分展示品・箱無し」で安かったので購入した物。
使われている太陽電池は4.5×2cm。同じ色素増感タイプだと思うけれど、手持ちの三洋製に比べて一枚当たりのサイズが2割近く大きい。時刻合わせにも耐えられるだけの電力を賄う為に、これだけの太陽電池が必要なのだろう。
まとめると、現時点での懸念事項は三つある。
一つ目は太陽電池の出力不足の可能性である。通常時は良いと思うが、時刻合わせ時には電力が不足するかも知れない。
それに、電気二重層コンデンサに充電させるのは良いけれど、逆流防止でダイオードを入れると電圧が下がってしまう。シリコンダイオードだと0.6V落ちるけれど、ゲルマニウムダイオードなら0.2V落ちるだけだし、電流はせいぜい一桁のmAレベルだから実用上は問題無さそうに思うが、実際にやってみないと分からない。
二つ目は電気二重層コンデンサの容量が足りないかも知れない事。
時刻合わせ時の消費電力をどうやって賄うかという点さえクリアできれば良いのだが、禁じ手？としては電源投入時や時刻合わせ時だけ電池を使うという逃げの手もある。（笑）これも、実際にやってみないと分からないなぁ。
三つ目は太陽電池への配線である。
太陽電池の電極は導電性樹脂で、直接半田付けできない。こりゃぁ導電性接着剤を何らかの方法で仕入れる必要がありそうだ。
何だか色々と苦労しそうだな...。（溜息）
（続く）
具体的に回路まで考えていた訳ではないのだけれど、随分前から「時計の消費電力なんて微々たるもんだから、小さな太陽電池でも賄えるのでは？」と考えていた。それに、電池だと今回のような液漏れが起きるのは避けられないが、太陽電池なら交換の手間も省ける。
「そういえば、小さい太陽電池があった筈」と部品箱を漁ったら、十年近く前に仕入れた三洋製が出てきた。
太陽電池は暗いと発電しないけれど、時計は24時間動きっ放しだから、昼間に発電した電力を貯める場所が必要だ。「確か買っておいた筈」と、また部品箱を漁って見つけ出した。
電波時計の説明書には「標準電波の受信は最大で1日6回」と書かれている。時計だけなら消費電力は僅かだから良いのだが、一日数回であっても電波を受信して時計に伝える回路が動くので、消費電力は確実に増える。
標準電波を受信しない設定もできるから受信を止めれば良いのかも知れないが、せっかく受信機能があるのに使わないというのは情けないし勿体無いという気がする。だから、機能は活かしたままにしたい。
また、電源投入時や電波受信が不安定で遅れたり進んだりした場合、針を現在時刻まで動かす必要がある。そうなると、通常とは比べ物にならないほどの電流が必要になる筈。
そうやって色々考えてみると、0.1Fでは不足かも？と思う。とりあえずは2個を並列で使うけれど、容量不足と分かったらその時に追加しよう。
...複数枚で思い出したが、別の部屋で使っているソーラー式電波時計には、小さな太陽電池が10枚埋め込まれている。
使われている太陽電池は4.5×2cm。同じ色素増感タイプだと思うけれど、手持ちの三洋製に比べて一枚当たりのサイズが2割近く大きい。時刻合わせにも耐えられるだけの電力を賄う為に、これだけの太陽電池が必要なのだろう。
まとめると、現時点での懸念事項は三つある。
一つ目は太陽電池の出力不足の可能性である。通常時は良いと思うが、時刻合わせ時には電力が不足するかも知れない。
それに、電気二重層コンデンサに充電させるのは良いけれど、逆流防止でダイオードを入れると電圧が下がってしまう。シリコンダイオードだと0.6V落ちるけれど、ゲルマニウムダイオードなら0.2V落ちるだけだし、電流はせいぜい一桁のmAレベルだから実用上は問題無さそうに思うが、実際にやってみないと分からない。
二つ目は電気二重層コンデンサの容量が足りないかも知れない事。
時刻合わせ時の消費電力をどうやって賄うかという点さえクリアできれば良いのだが、禁じ手？としては電源投入時や時刻合わせ時だけ電池を使うという逃げの手もある。（笑）これも、実際にやってみないと分からないなぁ。
三つ目は太陽電池への配線である。
太陽電池の電極は導電性樹脂で、直接半田付けできない。こりゃぁ導電性接着剤を何らかの方法で仕入れる必要がありそうだ。
何だか色々と苦労しそうだな...。（溜息）
（続く）
おっはー導電性接着剤専門的ですね。何処で手に入れられるのかしら？興味津々です。
by みうさぎ (2021-06-20 05:08)
みうさぎさん
尾張地方では売ってるお店が見つからないんで、通販してくれる所を探す事になりそうです。送料がかかっちゃうけど、こればかりは仕方ないですねぇ。
by Rifle (2021-06-20 10:22)