2025年06月24日

ミニ電圧計の考察

今回は、先日蟻さんで購入したミニ電圧計を色々と調査・解析し、考察する
だけの記事です。


HW-734_01.jpg

これがそのミニ電圧計。今回は緑色LEDで3線式の物を選びました。かなり
小さいので、色々な物に仕込めそうですね。
同じような物が48V 10Aスイッチング電源にも付いていたので、摘出して
フリスクの箱に収めた フリスク電圧計 など作ったりもしました。

表示部は10x22.5(mm)となっています。保護フィルムが貼られているので
剥がせば表面のツヤはなくなります。

HW-734_02.jpg

裏面。IC 1個だけで動作しています。IC表面に型番はありませんね。これは
恐らく真似されるのを避ける為ではないかと。
半固定抵抗は凡そ±1Vの範囲で表示を調整出来るので、実際に測ってみて
ズレているようならここで調整します。

HW-734_03.jpg

7セグLEDを外してみると、その下にSMDのダイオードとデカい抵抗が出現。
基板に HW-734 V4.0.0 と書かれていますが、これがこの電圧計の型番?

ここで違和感が。この7セグLED、3ケタあるのに足は6本しかありませんね。
7セグ+小数点で8素子、それが3ケタで24のLEDがあるので、ダイナミック
点灯させるとして最低でも11本は必要なハズ。

これはどうなっているんでしょうねぇ…。


VMeterSche2.png

とりあえず回路図を起こしてみました。ICの12ピンで電圧を測っている模様。
入力10Vの時にこのピンが200mVとなるようです。
8/9ピンの使途は不明。抵抗か何か繋ぐ予定だったのかな。

左上のSOT-89パッケージ(マーキング MY )はトランジスタ(2SC2873)ぽい。
普通に3.3V辺りの3端子レギュレータを使えば良い気がしますが、わざわざ
トランジスタとツェナーで定電圧化してるんですね~。

2本のダイオードも「多分これじゃないかな?」と思われる汎用品の型番を
書いているだけなので、これで確定という訳ではないです。
また、分圧部にある小さな積セラも容量は不明(剥がしてないので計測不可)。

その辺りご留意くださいまし。


HW-734_04.jpg

さて、この謎の3ケタ7セグLED、型番は 2381GG-1 と印字されています。
データシートは見つかりませんでした。

ピンは6本しかなく組み合わせも多くないので、総当たりで調べたとしても
そう手間はかからないっしょ。ブレッドボードに挿して、片っ端から電圧を
かけてみた所、以下のようになっている事が判明。

2381GG-1_Sche.png

※回路図を小さくするために、LEDではなく普通のダイオード記号を使って
います。また、各セグメントの記号(A~H)やピン番号の並びなどは便宜上
定めただけなので、実際のデータシート上の表記とは異なります。

なるほど。LEDをA/K互い違い(それっぽく言うとアンチパラレル)につなぐ
事で、足を6本にまとめている訳ですね。上手いこと考えるもんだ。

このような点灯方法をチャーリープレクシング (Charlieplexing) と呼ぶ
そうです(英語版Wikipedia)。

つまり、この7セグLEDはダイナミック点灯でしか全セグ表示出来ず、スタ
ティック点灯は不可という事。

という事は、ICの出力も極性が反転しているって事?


HW-734_05.jpg

オシロに繋いでみたら、確かに反転していました。この測定では7セグLEDの
1-2ピン間の波形を見ていますが、反転する事で左のケタのA1とD1が交互に
点灯している事になります。
1kHzほどで点滅しているので、特にチラつき等は感じません。


HW-734_06.jpg

元に戻して電圧を再度微調整。

前述のフリスク電圧計に使った電圧計は7セグLEDが普通の11ピンでした。
この手の電圧計は似たような商品が大量に出回っていて、どれも回路的には
同じだろうと思っていたんですが、こんなんでも進化しているんですね~。

なかなか興味深かったです。



posted by ゆう at 2025年06月24日| Comment(0) | 電子工作 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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