電子ガジェット用USB5V給電ボード Ver1.1

• 商品説明

この製品は、消費電流が少ない電子ガジェットでモバイルバッテリーでは給電が停止する問題を解決するボードになります。
展示会などで5Vの電力供給を継続的供給できるのでお役にたてるはずです。
単4電池2本で5Vの安定した電力を供給する、小型給電ボードです。
充電池は、過放電の恐れがあるため乾電池使用をお勧めします。

• 特長

コンパクトな電源ソリューション: 単4電池2本で便利な5Vの給電
楽しさもプラス: CH552Tマイコンを搭載し、LEDを制御。視覚的な楽しみも提供します。
過電流保護: CH217Kを採用し、過電流からデバイスを守ります。地絡による破損の心配もありません。
拡張性: XHコネクタを備え、別の電池を接続して柔軟に利用可能。
CH552TのADコンバータで各出力をモニタ。地絡をモニタしたらインジゲーターLEDを停止。
視覚的な動作状況を確認可能

• ハードウェアの主な仕様

5V昇圧DCDCコンバータ回路 搭載

単4電池3VからUSB供給5Vに昇圧し、電子デバイスに安定した電力を供給。

8ビットUSBマイコン CH552T 搭載

USB Type-C接続に対応したマイコンを搭載。
LED制御機能で視覚的な楽しさを追加。
インジゲーターLED制御プログラムの書き換え可能。

USBスイッチIC CH217K採用

USB給電部分に過電流保護機能を搭載。地絡や過電流からガジェットを守る安全設計。

• 回路図

電源ブロック

電源供給を単4電池または外部接続を切り替えをスイッチで選択します。
昇圧回路　電池電圧を5Vに昇圧します。

マイコン制御ブロック

CH552TとUSBコネクタ。
LED制御のみなので精度は不要ですので24MHzは非搭載になります。

USB供給ブロック

CH217Kは過電流保護および加熱保護機能を備えたICで、ガジェットを保護します。
過電流発生および加熱時: 赤色LEDが点灯し、給電が停止します。
電源インジケーターLED: 昇圧回路が動作すると、マイコンによってLEDが点灯制御されます。
USB出力: TYPE-Aコネクタから5Vを給電し、コネクタ近くのVOUT-GND間で電圧を確認可能です。
ISET抵抗値で過電流制限値を変えることが可能です。

出力モニタ　ADコンバータ　groupA

P1.5からCH552TのADコンバータに入力されます。

出力モニタ　ADコンバータ2　groupB

P1.4からCH552TのADコンバータに入力されます。

出力モニタ　ADコンバータ3　groupC

P3.2からCH552TのADコンバータに入力されます。

• 参考制御コード

// --- LED制御ピン ---
int groupA[] = {33, 34, 35};
int groupB[] = {17, 10, 11};
int groupC[] = {30, 31, 16};

// --- 電圧監視ピン ---
const int voltageA = 15;
const int voltageB = 14;
const int voltageC = 32;

// --- 各グループの有効状態 ---
bool enableA = true;
bool enableB = true;
bool enableC = true;

void setup() {
  // --- LEDピンの初期化 ---
  for (int i = 0; i < 3; i++) {
    pinMode(groupA[i], OUTPUT); digitalWrite(groupA[i], LOW);
    pinMode(groupB[i], OUTPUT); digitalWrite(groupB[i], LOW);
    pinMode(groupC[i], OUTPUT); digitalWrite(groupC[i], LOW);
  }

  // --- 電圧ピンの初期化 ---
  pinMode(voltageA, INPUT);
  pinMode(voltageB, INPUT);
  pinMode(voltageC, INPUT);
}

void loop() {
  // --- 電圧状態のチェック（毎ステップ反映） ---
  checkVoltage();

  if (enableA) digitalWrite(groupA[0], HIGH);
  if (enableB) digitalWrite(groupB[0], HIGH);
  if (enableC) digitalWrite(groupC[0], HIGH);
  delay(500);

  checkVoltage();

  if (enableA) digitalWrite(groupA[1], HIGH);
  if (enableB) digitalWrite(groupB[1], HIGH);
  if (enableC) digitalWrite(groupC[1], HIGH);
  delay(500);

  checkVoltage();

  if (enableA) digitalWrite(groupA[2], HIGH);
  if (enableB) digitalWrite(groupB[2], HIGH);
  if (enableC) digitalWrite(groupC[2], HIGH);
  delay(500);

  // --- 全LED消灯 ---
  for (int i = 0; i < 3; i++) {
    digitalWrite(groupA[i], LOW);
    digitalWrite(groupB[i], LOW);
    digitalWrite(groupC[i], LOW);
  }

  delay(500); // 消灯後の休止時間
}

// --- AD値に基づく有効/無効判定 ---
void checkVoltage() {
  int adA = analogRead(voltageA);
  int adB = analogRead(voltageB);
  int adC = analogRead(voltageC);

  // Aグループ判定
  if (adA < 64) enableA = false;
  else if (adA >= 128) enableA = true;

  // Bグループ判定
  if (adB < 64) enableB = false;
  else if (adB >= 128) enableB = true;

  // Cグループ判定
  if (adC < 64) enableC = false;
  else if (adC >= 128) enableC = true;
}

各LEDはgroupA, B, Cに割り当てています。
AD入力ピンは、P1.5、P1.4,　P3.2に割り当てています。

各通常時は各グループのLEDを点灯させる制御を行っています。
3つのLEDを点灯させる間に各出力をADコンバータで確認しています。
解像度8bitより5Vの1/255なので約20mVステップ（19．6mV）です。
判定は64以下になったらLEDを消灯させています。（1.25V以下）
復帰は128以上（2.5V)と地絡したら検出としています。

USBの動作範囲である5V±0.5Vより4.5V下回ったら止めるなど
プログラミングで修正も可能です。

コードはもう少しすっきりできそうですね。

商品画像

本製品は乾電池を利用して昇圧を行っております。
そのため、モバイルバッテリーの代替としての使用はできません。
出力電流が100mAを超えると、CH217Kによる保護機能が動作し、出力が停止します。
一般的なモバイルバッテリーは、リチウムイオン電池の充電を目的として設計されており、CC（定電流）充電からCV（定電圧）充電へ移行すると、電流が一定値以下になることで自動的に動作を停止します。
この仕様により、モバイルバッテリーは低消費電力のデバイスへの電源供給には適しておりません。
低消費デバイスへの安定した電源供給を目的として、本製品をご活用いただけますと幸いです。