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先月から秋月電子通商で取り扱いがある圧電マイクロブロア。

何に使えるのだろうとメーカーのページにデモ動画が!
その中にはエアーレーションのデモもあったので
MZB1001T02を買ってエアーポンプを作る事にしました。

フリスクエアーポンプを作る事に

せっかくだから、小さくしフリスクケースに入れる事にしました。
ブロア本体は約20mm×20mmなので余裕で入ります。

電源はマイクロUSBにし、内部にDCDCコンバータを搭載し
15Vの電圧でブロアーを駆動します。

フリスクエアーポンプの作り方

ブロアはフリスク本体に4mmほどの穴をドリルで開け
本体に接着します。

排出口が外になる様にし、後々コネクタを接着します。
接着する時は排気口に接着剤が入らない様に注意して下さい。

本来はダメですが、1mmほどフリスクからはみ出てしまうので
少しノズルをカットしました。

ブロア本体の横にスペースが空くので電源用のマイクロUSBコネクタを
設置します。

ピエゾ式フリスクエアーポンプ部品の配置

反対側が大きく空くので、この部分には一番大きい5Vから15Vを作る
DCDCコンバータ基板を設置します。

DCDCコンバータ、本来は電解コンデンサを入れる必要がありますが
入れるスペースが無いのと負荷が小さいので無しにしました。

ブロアーは直流では動かないので、駆動回路(ドライバ)が必要です。

駆動回路が出来ればブロアーは動くので吸気部にティッシュなどを
軽く詰めゴミが入らない様にし、コネクタを接着すれば完成です。

でも、一番の難点が駆動回路です。

MZB1001T02の駆動回路(ドライバ)を作る

秋月や日本の村田製作所のHPなどにはありませんが
海外のサイトには駆動推奨回路の回路図があります。

それがこれ。

MZB1001T02の駆動推奨回路図

http://www.mouser.com/ds/2/281/MZB1001T02_SPEC_Ver2-202918.pdf
より引用

Mouserにはブロワーとドライバがセットになった評価キットがありますが
値段が約5500円と高い。

Murata Electronics MZB1001E00

オペアンプでの駆動

こちらのサイトではオペアンプと抵抗1本で駆動させている。
【参考】Micro Blower MZB1001T02 を NJM386D で駆動してみる

先週の日曜日は名古屋、大須の方に行っていたのですが
1Ω抵抗や18Vまで耐えられるオペアンプを買いに少し離れた上小田井にある
マルツパーツ館へ行きました。

結局は動きませんでした。

最初は18Vでの駆動予定でしたがNE555の最大定格が16Vなので
15Vまで駆動電圧を下げる事になりました。

NE555で駆動回路を作る

秋月で応用回路例として紹介されている回路図をそのまま
作ります。

この回路は半固定抵抗で周波数を調整するのでそのままでは駆動しません。
調整が必要になります。

駆動周波数は26khz。
NE555で駆動させた時にオシロスコープで観察しました。

MZB1001T02をNE555で駆動させた時の波形

レンジが20μS、なので1目盛りが20μSとなり
1サイクル約40μSとなります。

周期→周波数変換を使って変換すると
25,000 hzとなるので、ほぼ26khzでした。

調整方法

回路は正常であれば、半固定抵抗を回すとブロワーから一瞬空気が
出てくるのでそこの合わせます。

フリスクケースに入る様に作る

普通に基板を使うと絶対入らないので今回は空中配線にしました。

この時半固定抵抗はパネル固定用の大きなモノを使っていました。

完成したピエゾ式フリスクエアーポンプ

完成したピエゾ式フリスクエアーポンプ

F-PAP01は
Frisk - Piezoelectric Air Pump 01 の略。

表にはシールで銘板を作り貼りました。
好きなガルパンとけものフレンズの何かも入っています。

内部はこんな感じ。

DCDC基板の上に厚紙を敷いてエポキシ接着剤で固定した上に
駆動回路を乗せてさらにエポキシ接着剤で固めてあります。

駆動させるとシューシューと音がうるさいため
フタを閉じると動作音がしずかになります。

普通のエアーポンプだとうるさい上にいつのまにか
動いてビビリ音がするで厄介ですがこれは動作音だけ。

この動作音なら、寝る時もそう気になりません。

消費電力は計ると5V100mAほど、0.5Wの低消費電力です。

しかし問題もあります。

非力なフリスクエアーポンプ

おかげで3日もカーマに通うハメになりました。

1日目がコネクタ(つなぎ)
2日目エアーストーン(エアー出ず)
3日目プラストーン

と言った感じ。

そうです細かい泡が出るタイプのエアーストーンは負荷が高いのか
エアーが出ません。

水作エイトに使われているプラストーンなら
辛うじてエアーが出ます。

ただし、プラストーンを水槽の底に落とすとエアーが出なくなり
水深10センチぐらいでエアーレーションしています。

横から見るとこんな感じ。

非力なフリスクエアーポンプでエアーレーション

水作エイトなどのフィルターを動かすには非力ですが
一応エアーレーションにはなっています。

シューと言った音がしますが
フタを閉めれば寝る時もあまり気になりません。

あとがき

NE555で駆動する用の部品を調達した時に
もう1個このブロワーを買ってきてあるので駆動回路などを
調整しつつフリスクエアーポンプをもう1つ作ろうかと思っています。