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ESP32をモバイルバッテリーで動かす(5Vピンへの電源入力について)

ESP32-DevKitCをエレコムのモバイルバッテリー(DE-M09-5000WH)で動かしている様子

今回は、ESP32をモバイルバッテリー(5V)で動かす方法について紹介します。

「ESP開発ボードに直接5Vを入力していいのか不安だ」

「モバイルバッテリーを繋ぐと、すぐに電源供給が止まってしまう」

という方、ぜひご覧下さい。

5Vの繋ぎ方

まずは結論から。

ESP開発ボードには、5Vの電源を入力しても問題ありません。

「V5」と書かれたピンに直接繋いで下さい。

わざわざ、3端子レギュレータや降圧コンバータを使って、3.3Vに落とす必要はありません。

実際に基板のパターンをたどってみた所、以下のような回路になっていました↓

ESP開発ボードの降圧回路(5V→3.3V)イラスト版
ESP開発ボードの降圧回路(5V→3.3V)実写版

降圧レギュレータ「NCP1117」とショットキーバリアダイオード「DSK24」が搭載されています。

そもそも、USBケーブルを接続して電気を供給しているときにも、5V→3.3Vへの降圧は必要なわけで・・・逆に5V使えない方がおかしな話です。

  • ESP32の動作電圧:3.0V~3.6V
  • USB供給電圧:5V

モバイルバッテリーで動かす方法

モバイルバッテリーには「オートパワーオフ」という機能が搭載されています。

これは、ある程度の電流が流れていない時間が続くと、給電が止まってしまう機能です。

オートパワーオフ機能が働く時間は機種によって違いますが、だいたい10秒~1分で止まるものが多いです。

よって、この機能を回避するために、常にある程度の電流を流しておく必要があります。

「どのくらいの電流量が必要なのか?」は種類によって違いますが、目安として100mAあれば、どんなメーカーの機種でも回避できるはずです。

配線図

ESP32とモバイルバッテリーを繋ぐときの配線図

抵抗値の計算

電流計で消費電力を計算している様子

今回は、手元にあったカーボン抵抗(1w)の100Ωを2個並列で使用しました。

もちろん、50Ωの抵抗を持っていれば一個で済みます。

合成抵抗 = (100Ω ✕ 100Ω)÷ (100Ω + 100Ω)= 50Ω

消費電流 = 5V / 50Ω  = 0.1A  = 100mA

電圧が5Vのとき、1Wの抵抗に流すことができる電流 = 1w / 5v = 0.5A = 500mA

燃えたら怖いですからね。

「消費電力 < 抵抗の定格電力 ÷ 2」に収まるようにしてください。

もし、手元に1/2Wの抵抗しかない場合は、2個で分散して、抵抗一個あたりで消費する電力に余裕を持たせてください。

ちなみに、ESP32で消費している分もあるので、電流量はもう少し減らすことができます。

常に100mAを消費し続けることになるので、省電力化したい場合は、可変抵抗などでオートパワーオフ機能が働く境界線を探ってみて下さい。

モバイルバッテリーの選び方

モバイルバッテリー DE-M09-5000WH(エレコム)

ESP32の消費電流は、平均で80mA~100mA。

ところが、起動時・Wi-Fi接続時には1A以上も消費することがあります。

よって、2A以上の電流を出力できるモバイルバッテリーが必要です。

特に値段が安いものは、1A・5Vタイプが多いので注意してください。

電流不足に陥ると、ESP32が起動しなかったり、正常に動作しなかったり、電源が落ちたりする場合があります。

ちなみに、今回は「最大出力2.1A」のエレコムのモバイルバッテリーを使用しました↓

モバイルバッテリー DE-M09-5000WH(エレコム) – Amazon

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