リチウムイオン電池を充電しよう（その1）

　前回の記事で紹介したデバイスを実際に作ります。ライブラリとデバイスに関しては前回の記事「パッケージジェネレータを使ってみた」をご覧ください。作るものはリチウムイオン電池の充電用基板です。

①リチウムイオン電池の充電用IC

　リチウムイオン電池の充電には充電用ICが必要になります。そこで、マイクロチップ・テクノロジー社製の「MCP73831」を使用します。下記のリンクから秋月電子通商さんで購入できます。

参照：秋月電子通商（超小型単セル用リチウムイオン・リチウムポリマー充電コントローラ）
データシート：（MCP73831）

②MCP73831のデバイス作成

　…ということで、初めに前回使用したパッケージジェネレータを使って3Dモデルを作ります。下図がFusion 360のパッケージジェネレータ機能で設定したパラメータになります。

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パッケージジェネレータの入力画面

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データシートを参照しながらパラメータを入力し、プレビューを作成しました。

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MCP73831の実物（左）とモデル（右）の比較

パッケージジェネレータは3Dモデルとフットプリントを同時に出力します。下図がそのフットプリントになります。

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パッケージジェネレータが出力したフットプリントとデータシートの推奨ランドパターン（フットプリント）を比較します。下図はMCP73831の推奨フットプリントです。

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「MCP73831の推奨フットプリント（データシート抜粋）」のXとYはパッドの寸法を表しています。

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　上図はMCP73831のSMDパッドのプロパティをあらわします。Smd Size（上から4段目）の欄にSMDパッドの寸法がY×Xで表示されています。約1.41×0.59になっています。推奨のパッド寸法は1.1×0.6で、パッケージジェネレータの出力とほとんど同じです。表面実装部品はパッドのサイズによってはんだ付けの難易度が変わってくるため、パッドサイズは大き目がおすすめです。

　次に、5つあるパッドに名前をつけます。名前は各パッドの役割を表します。下図はデータシートの冒頭に記載されているピン配置と回路例です。右の回路例を基板に実装したいと思います。左のピン配置を参考にしてフットプリントのパッドに名前を付けます。

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下図の赤い四角で囲ったところにネームコマンドがあります。キーボードの「N」がショートカットキーとして使えます。

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ピン配置をみながら下図のように番号を設定しました。

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フットプリントや推奨ランドパターンをご覧になると、左上に丸印があるのが分かります。ICのピン番号は丸印を1番として反時計回りに増えていきます。従って
１．STAT
２．VSS
３．VBAT
４．VCC
５．PROG
という様になります。

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上図に各端子の説明が表記されています。
１．STAT
　充電の状況を出力します。VDD（電源）とSTAT間にLEDが挿入されているので、LEDの点滅で充電の状況が分かります。
２．VSS
　電源のマイナス（－）側(GND)を表します。
３．VBAT
　リチウムイオン電池を充電します。このICの出力です。
４．VDD
　電源のプラス（＋）側を表します。
５．PROG
　電流量の調節（抑制）と充電の制御が可能かどうかを確認できます。

　今回はパッケージジェネレータを使ってMCP73831の3Dパッケージとフットプリントを作成しました。次回にシンボルの作成とデバイスによる関連付けをしたいと思います。