外部電源によるビーコンへの給電
ビーコンを軽量化するためにバッテリーを取り外し、外部から給電する方法のヒント
課題と要望
「Mini TXを使っていますが、入力電圧範囲の定義が見つかりません。3.6Vとしているページもあれば、3.6〜5Vとしているページもあるようです。はっきり教えていただけますか。」
警告と免責事項
はい、バッテリーを取り外して外部から給電することは可能です。ただし、電子工作にある程度精通し、自分が何をしているかを理解している必要があります。そうでないと、バッテリーが発火したり、作業中に基板が壊れたりするおそれがあります。
バッテリーの取り外し
当社のビーコンの多くはLiPolバッテリーを内蔵しており、必要に応じて取り外して軽量化や小型化ができます。たとえば、外装シェルを外したMini-TXビーコンをご覧ください。
Super-Beaconは、特別な工具がなくても簡単に開けられます：TikTokの動画
ご覧のとおり、バッテリーはビーコンの容積の大部分を占め、重量の50%以上になることもあります。
搭載機にもともとバッテリーや電源があるなら、ビーコンのバッテリーを取り外して外部から給電したくなりますし、それは理にかなっています。実際に可能です。
推奨事項
基本：
- 配線の切断やはんだ外しは、デバイスに電源が入っていないときだけ行ってください。もちろん、最初の1本ではそれは不可能です。そのため、特に注意してください
- バッテリーをショートさせないようにしてください
- バッテリーは通常、両面テープで固定されています。ゆっくりはがしてください
- 体の静電気や、接地が不十分なはんだごてなどの外部機器からの漏れ電圧で、デバイスを壊さないようにしてください
電圧と電流：
- バッテリーのはんだを外したら、まったく同じピンに+3.6〜5.5Vを供給できます
- +3.6V未満では、3.3Vに安定化するための余裕が足りず、超音波パルスの出力が下がることがあります
- 5.5Vを超えると、内部の電圧レギュレーターが壊れる可能性が非常に高くなります
- ビーコンが超音波の受信専用の場合（たとえばMini-RXや、超音波を発信しない設定のSuper-Beacon）、電源のピーク電流は100 mAで十分です
- ビーコンが超音波を発信する場合、電源は少なくとも1Aのピーク電流を供給できなければなりません
外付けバッテリーを内蔵バッテリーと並列に接続できますか？
はい、可能です。ただし、あまり望ましい方法ではなく、慎重さと理解が必要です。
バッテリーを並列に接続するには、通常、電圧のバランスを取るための BMS が必要です。しかし実際には、先に電圧を揃えてからバッテリーを接続すれば、バッテリーは一体として動作し、内部抵抗によってある程度自己バランスすることが多くあります。
繰り返しますが、望ましい方法ではありません。それでも、最初に電圧がほぼ同じであれば、必要に応じて外付けバッテリーを接続できます。たとえば、ビーコンの連続稼働時間を大幅に延ばしたい場合です
Super-Beaconは外部から簡単に給電できます
Super-Beacon は、4×4ピンから非常に簡単に外部給電できます。ピン配置は次でご確認ください：操作マニュアル。
この2本のピンは内蔵バッテリーに直結しており、本来は外部デバイスへの給電に使用します。対象はたとえば Omni-Microphone やお客様独自のデバイスです。ただし、このテーマに沿って言えば、これらのピンを使って外付けの 3.6V LiPolバッテリーを内蔵バッテリーと並列に接続し、設定やバッテリーのサイズに応じて、ビーコンのバッテリー寿命を数日から数週間、さらには数年へと延ばすことができます。
重要な質問と回答
お客様とのメールやチャットを何度かやり取りするうちに、これまでの説明では十分に明確でないことが分かりました。理解が不十分なまま作業すると、ビーコンが損傷したり、火災を引き起こしたりするおそれがあります。
詳しくは操作マニュアルをご覧ください。そこにすべてが詳しく説明されています。以下はその抜粋と要点です。
Super-Beaconの4×4ピン配置：
質問：VCCAピンからビーコンに外部給電できますか？
回答：いいえ、それは絶対にしないでください。VCCAは、外付けマイクロフォンなどの外部デバイスに給電するための、クリーンな3.3Vの出力ピンです。
質問：VBATピンにはんだ付けして、ビーコンに外部給電できますか？
回答：はい、上記のとおり可能です。ただし、注意を払い、自分が何をしているかを理解したうえで行ってください。推奨する方法：
- 内蔵バッテリーを慎重に切り離し、3.5〜5.5V、1Aの電源から給電する。または
- 大容量の外付けバッテリーを内蔵バッテリーと並列に接続する。ただし、先に両者の電圧を揃えておく必要があります（たとえば、両方とも満充電の状態にする）
- さらに本格的な改造として、次の方法もあります：内部のピンに直接はんだ付けする