電流制限機能付き電池ボックス

小学生の子供に工作させていますが、彼らは電池の出力を平気で短絡させます。

念のため、短絡が危険なNiMHなどは自由に使わせないようにしていたのですが、やはりエコじゃないし、一工夫することにしました。

秋月で購入した単3用スイッチ付き電池ボックスを改造しました。

3本用と4本用です。

スイッチの横にスペースが空いているのでここを利用します。部品を寝かせれば小さく切った万能基板が入ります。

 まずは、スイッチオンのパイロットランプを組み込みます。これは単純にLEDに電流制限抵抗を組み合わせたものです。電池3本のケースの場合は、電圧がちょうど良いので5V用の抵抗組み込みLEDを使い部品点数を削減ました。

そして、出力ラインにポリスイッチ 0.9A (1.8Aで遮断)を組み込みました。これは、導電性ポリマーを使用した自己復帰(リセッタブル)型の過電流、加熱保護用ヒューズです。定格の2倍の電流で切れ、電流値が元に戻ると温度が下がって自動的に復帰します。「何度も使えますので機器組込保護用に適しています。」とありますが、保証は100回との情報もありました。100回あれば充分ですね。

電流容量の選択は、短絡時の保護と用途との兼ね合いですが、もしかすると足りない場面があるかも知れません。

電源全体とすれば、多少は内部抵抗が増えますが、実用上は問題ないでしょう。

実際、電流計を繋いで短絡させてみましたが、写真の安物単3アルカリ電池で5A以上流れ、1秒以内に遮断されました。復帰も確認しました。

これならば、NiMHでも安心ですね。

ちなみに、この電池ケースは秀逸だと思います。電池1本毎にスペースが分けられているので、たとえば4本用を用意し、電池は1本ないし2本だけ入れて残りのスペースに回路を組み込むなど容易です。スイッチもしっかりしています。さらに、蓋が不用意に開かないようネジ止めすることもできます。

あと、2本用も作りましたが、こちらはスペースの関係で基盤は入らず、LEDも入れていません。ポリスイッチのみ裸で入れました。