2018年9月14日金曜日

ペルチェ式・半固定スマホクーラー 概要編

こちらの記事は概要編です。
制作編はこちら→ペルチェ式・半固定スマホクーラー 制作編
設計編はこちら→ペルチェ式・半固定スマホクーラー 設計編



だいぶ涼しくなってから投稿するような内容ではない気がしますが…

さて、ミリシタやらデレステやらPUBGやら、負荷の大きいゲームってありますよね。
これら高負荷のアプリを使用したあとのスマホは、熱を持っています。
40℃を超えると、機種によってはサーマルスロットリングによって性能が低下しますし、バッテリーにもよくありません。
しかし、スマホが熱くなってるといっても保冷剤を当てるのは結露によるショートの危険があり、ただ風を送るだけでは面白くないし…
ということで、ペルチェ素子を使用したスマホの冷却器を作成しました。


まず早速完成図をば。

左が全体図、右はあまりに動作確認用LEDが眩しすぎたためティッシュをセロハンテープでまとめてLEDを覆ったあとのものです。

まず特徴をまとめますと、
 ・制作が安価で簡単
 ・5V-14V(私が確認したのは5Vと12V)で動作可能
 ・ピンヘッダ/ソケットを使用し、モジュール化しているため脱着が簡単
 ・ペルチェ素子の冷却にCPUクーラーを使用したため、安価で確実な冷却が可能
 ・低電圧でペルチェ素子を駆動しているため、スマホを冷却しすぎることがない
といったところでしょうか。

次に、簡単な回路図もどきと基板の写真です。
簡単にも程があるだろ!って感じですが、電気電子系の知識が全く無いのであしからず…

LEDが眩しかったため紙やすりで削ったあとです

この図と写真でどこまでわかってもらえるか自信がありませんが、アバウトにこんな感じっていうのがわかってもらえれば十分かと。

さて、使用する部品一覧です(全く同じでなくても同等品で問題ありません)。購入した部品はすべて秋月電子で購入しました。

 ・ペルチェ素子:TES1-12705(5Aタイプ)
 ・DCDCコンバータ:LXDC55使用の秋月製キット(可変出力タイプ)
 ・ポリスイッチ(リセッタブルヒューズ):MF-R050(ホールド0.5A,トリップ1.0A)
 ・定電流LED:OSB5SA5111A-5JP(青色)

 ・ブレッドボード用DCジャックDIP化キット
 ・片面ユニバーサル基板(ブレッドボード配線パターンタイプ)Dタイプ(47*36mm)
 ・細ピンヘッダ1*4
 ・放熱器(ヒートシンク)25*24*17mm
 ・ピンソケット(メス) 1*2(2P)
 ・クールサポートゲル 30mm*30mm
 ・ナイロンワッシャー(絶縁ワッシャー) TW-5

 ・Intel CPUリテールクーラー E97378-001(自作PCからの流用品)
 ・適当なケーブル(本当に何でもいいです)

上4つは、同等品による代替が容易に可能かと考えられます。
ポリスイッチについて、更に大容量化しても問題ありませんし、定電流LEDは簡易的なパイロットランプですので省いても問題ありません。
また、ON/OFFスイッチについて、Dタイプ基板に入らないと判断したため省いておりますが、基板を大型化して導入してもいいでしょう(流せる電流が低いものは適しませんが)。

真ん中7つは、その他一般部品です。
まず、基板は何でも構いません。当初ブレッドボードでの制作を考えていた(脳内のブレッドボードで回路を組み立てていた)ため、その設計を流用する目的でこのブレッドボードパターンのものを採用しました。
また、ヒートシンクは正直一番小さいもの(LXDC55キットにリンクで貼ってあるもの)で十分だったかなと思います。
ナイロンワッシャーは、100本入りのプラネジを持て余すと思い、近所のホームセンターで一個単位のバラ売りをしている金属ネジを使用すべく、採用しました。これでしっかり絶縁されております。

下2つは、家にあったものの流用です。
IntelのCPUリテールクーラーですが、7年前(7年も前か…)に自作した、Core i5-2500K搭載PCから流用したものです。CPUクーラーを交換したあと、放置していたものです。
ちなみに、同じようなものの中でも、一応K付きのCPU付属品だからか中心には銅がインサートされていました。
同じものがヤフオクなどで1000円程度から購入できますし、新品ならサイズ製の同じようなものがAmazonで800円後半で購入できます。


追記です。
まず、駆動電圧に関してですが、5Vでファンを駆動しても冷却力に問題が出なかったので、ファンノイズの面から5Vを標準とするほうがいいと思います。
それか、PWM制御を挟んでファンの回転数を落とすなどしてファンノイズを減らしたほうが良いと思います。
また、空気流入路確保およびファンノイズの低減のため、ファン上部にスペーサー(小さな耐震ジェル)を設置しました。



さて長々と(これでも削った)説明をしてしまったので、制作編は別記事にしようかと思います。

0 件のコメント:

コメントを投稿