昨年、国土交通省は、自動車の前後に設置する方向指示器(ウインカー)に関する基準を改正し、1列に並んだ発光ダイオード(LED)が流れるように光る「連鎖式点灯」を容認した。
この関係か、知り合いのバイク屋さんから、試作の依頼が有った。LEDが流れるのは、昨年のフェス工作教室で秋月製[K-03290]ブレッドボード・LEDフラッシャーキットを製作したことから、このIC(CDT7350)を使うことにした。
LED点滅の要求仕様は、3段階で1ブロック6個、逆電圧対応(入力にブリッジダイオード)、LEDピッチは市販6角リフレクタが使えること。
LEDは3個シリーズをパラ接続し制限抵抗は100Ωとした。
CDT7350ではドライブ電流が不足するので、8CHダーリントンシンクドライバ(TD62083APG)を使って点灯させる様にする。
点滅スピードは半固定抵抗で可変出来る様にする。結果は430~965msまで可変となった。
法令では1分間に60回~120回(1秒間に1回~2回)とある。またフラッシャーリレーの点滅比率は一般に点灯40%消灯60%となっていた(ランプは消灯までのタイムラグが有るので見た目だと50/50%になる様だ)
試作品は出力3からリセットを掛けているが、これを6以上に替えれば、フラッシャーリレー出力よりサイクル時間が長くなり、点滅が2回目になることは無くなると思う。
問題は、低電流のLEDに替えたことによるハイフラッシャー現象(ランプの断線検出の為に電流が現象するとフラッシャー間隔が早くなる)が発生することだ。
これは、市販品が多数出ているので、これに交換すれば対応は可能かと思う。
この回路であれば、現状のランプ代わりに組み込めば対応出来るのだが、依頼者に見せたところ、ハーネスを変えてでもフラッシャー回路は1個で集中させたいとのこと。
市販品を購入するので、分析してほしいとのことだった。
先日の「電子工作サークル」で今春高校生になる生徒さんから、「電池式ドリルをACアダプタで回す様に改造したのだが、一瞬回るだけで、すぐに止まってしまうがどうしてか」との質問が有った。
ACアダプタはバッファロー製品に使っていたもので5V/2.65Aの容量が有るので、容量的には問題無さそうだ。
私も、以前自作電源で同様な現象が有り、この時は負荷に電解コン(1000uF以上)を入れたら解決したので、これを試してもらうことにした。
ところが1000/2000/3000/4000uFと増やしていっても改善されない(タイミングで正常に回る時もあるが)。
回転開始時の突入電流により保護回路が働くのでは無いかと思われるので、別な方法を試すことにした。
ポリスイッチである。そしたら、一発で動作する様になった。
すると、別な質問が「熱くなるが、大丈夫か」と。
そこで、ドロップ電圧を測定してみたが0.1V以下で、連続回転中は発熱しないので、問題無さそうである。
この素子は、過電流時の抵抗増大で、それが熱として消費されるからである。
一応、熱に弱い部品から離す様にアドバイスした。
本来、突入電流防止用途にはパワーサーミスタ(PTCサーミスタ)が使われており、これは、ポリスイッチと異なり、負荷ショートでも最大47Ω程度と低い抵抗値を示す。
先日の「電子工作サークル」で、部員の方が参考書の中から、タッチセンサーを製作したいというので部品を集めて作ってもらった。
50Hz(いわゆる、アンプの入力端子に触ると50Hzのハム音が出る)をFET(高入力インピーダンス)で増幅し、サイリスタをトリガーして自己保持し電子ブザーを鳴らす回路だ。
完成し、動作確認。
すると、タッチ(実際は電極より2cm位離れても動作)すると、ブザーが断続鳴動する。通常だとサイリスタの動作原理から、電極から離しても鳴動が止まらないのだが、止まってしまう。
電源電圧は単三×2本で3Vだが、これを3.5V以上にすると、鳴動が保持する様になる。
その場は時間切れで、帰って調べたところ、このサイリスタ(X0202MA 2BL2)の場合には順方向電流を6mA以上流さないと点弧しない。
今回の回路では電子ブザーを駆動しており、ブザーと並列に1000uFの電解コンデンサを入れてあるが、駆動波形が発振周波数または逆起電力により変化することから、ある時点で6mA以下となり、点弧と消弧を繰り返していたと思われる。
次回は、並列抵抗を入れて、ある程度電流を流すか、逆起電力吸収のダイオードを入れるか、並列コンデンサ容量の変化でどうなるか等を実験してみたいと思う。
先日、長男が帰省し、BOSCH製バッテリーライト(GLI 14.4V-LI)が暗いのでLED化出来ないかと相談され、改造することにした。
14.4V/2.6Ahのリチウムイオンバッテリーで14.4Vの豆電球を点灯させているが、確かに暗い。
分解してみると、想像に反して複雑な回路基板が現れる。
分解してて関心したのだが、可動式取っ手の左右固定モールド品の径が左右でわずかに異なり、組立間違いしない様になっていることだ。さすがドイツ製!
説明によると
過負荷や過放電、オーバーヒートを避けるためのバッテリー管理。そのわずらわしさは、ECP※が全て引き受けます。そして、バッテリーの持つ100%の能力が発揮できるよう、使用中も充電中も最適なコントロールを行います。※Electronic Cell Protection ・特許取得
とある。
外部電源より14.4Vを印加しても、ランプに13.5V程度の電圧が掛かっている。どうやら、電圧のコントロールはしてない様だ。
LEDはaitendo製3W用を使用。放熱にはLEDユニットアルミ基板 [ALB-1WX7-D49]を使用し、放熱接着剤で固定し半田付けする。
アルミ基板は、このままではモールドにぶつかるので、片側を少しカットする。
電圧の降圧には、やはりaitendo製のDC-DC変換モジュール [DC12V-LM2576-ADJ] を使用する。
使用しているICのADJタイプが不良になりD2576-3.3に交換(写真)してあるがADJの外付け抵抗を可変することにより、3.3V以上の電圧には調整可能。
電圧(電流)が微調整出来る様に多回転半固定抵抗器に交換する。LEDの定格が700mAなので、これに調整する。
ICとしては出力3Aまで流せる。
外部電源によるバラックでは問題無いので、本体基板のランプ出力に接続し、バッテリー接続端子に14.4Vを印加するが、1秒以下でトリップしてしまう。
LED電流を低下させると、連続点灯になるが、入力電圧を下げて行くと、同様にトリップする。一旦トリップすると、入力を切る必要がある。
サーミスター検出端子の関係かと思い、TH-0V間に10kΩを入れて見たり、100Ωにしたりしてみたが変化無し。
取り敢えずは、点灯スイッチに直接接続することにした。
その後、ランプに戻しても、同様な現象になるので、回路のどこかが不良になった可能性が有る。
ちなみに電球の消費電流は14.4Vで660mAだった(9.5Wということになる)。LEDだと一次側で260mA程度になる。
DC/DCは奥の基板下スペースに収納し、LED基板は本体モールドに接着した。
尚、反射鏡のメッキで導通するので、LED端子に接触しない様に端子には絶縁テープを貼り付けた。
その後、製品の基板は、今後の調査用に外すことにして、ユニバーサル基板を同一寸法に切断して手持ちのオルタネイトSWを取り付けたが、電流容量が持たないので、DC/DC-CONV内制御IC(LM2576)のON/OFF端子(5)を制御することにした。
HでOFF、LでONになるのだが、OPENだとONしてしまうので100kΩでプルアップした。OFF時の電流は60μAだった(プルアップ抵抗を10kにしても変わらず)。
これは、身内の依頼なので、承知の上で使ってもらうことで了解してもらっているが、ご自分で改造する場合にはバッテリー(リチウムイオン充電池)焼損の恐れが十分にあるので、真似しないで欲しい。改造する場合には、あくまでも自己責任で。
お隣の結城市民活動支援センターから「親子電子工作教室」企画の依頼があった。
日程は4/4(土)1:00~3:00 募集人員は15~20組
費用は極力少なくということで、検討してみた。
100円ショップでの教材という話も有ったが、無理そうなので予算200円で考えて見た。
以前aitendoから多数購入したものの使い方が限られていて活用に困っていたminブレッドボードを復活させることにし、これにメロディIC(UM66T-[ ])を使って「電子オルゴール」を製作することにした。
メロディが秋月では6種類販売されており、交換して楽しめる。
電池ボックスも、昨年の県民フェスティバル電子工作教室で不要となったaitendo製電池ホルダwith基板 [HLD1P-3V] を活用することにした。
回路は、ICで直接圧電スピーカーを駆動するものと、NPNトランジスタで電流増幅して16Ωブザー用スピーカーを駆動するものの2種類で製作してみた。
圧電スピーカー用は5×5用(写真中央)で収まるが、16Ωスピーカー用は収まらないので5×11用(写真右)に実装。
音は、どちらも大差無かった。組立の楽しみとすれば、16Ωスピーカー用が良いかも知れない。
ついでに、三端子LEDキャンドルIC(ローソクIC) CDT3460-02が有ったので、これも、5×5用に組んで見た(写真左)
今では、出来合いのパワーアンプICを使用すれば簡単に性能の良いアンプが出来るのだが、ディスクリート部品で簡単なOTLアンプ[AKIT-206]キットが販売されていたので製作することにした。
相変わらず、aitendoらしく?回路(現物も)ミスが有った。
スピーカー出力用のカップリングコンデンサの極性が逆になっている。あとは、細かいところだが、入力レベル調整用半固定抵抗(M1)の回転方向が逆である。
また、このキットだけなのかも知れないがR1が4.7kΩ指定に対し、現物は4.7MΩだった。
低域まで周波数特性が伸びる様に、入出力のコンデンサC1を4.7uFから10uFに、C6を220uFから1000uFに変更。
動作電圧3-6Vとなっているが、出力をもっと出したいので12Vで動作させることにした。電解コンデンサの耐圧は問題無い。
本OTLアンプは調整が2個所有るが、調整方法の解説は無い。
M2は、バランス調整、M3はバイアス調整となっている。
ところが、バイアス調整中にコレクタ電流を流し過ぎた様で、トランジスタが壊れてしまった。
何も考えずにIcの大きい国産コンプリメンタリーのトランジスターに交換したら、電流が流れすぎて電源がトリップしてしまう。
良く考えたら、使用されているS9013(NPN)とS9012(PNP)トランジスターは左からEBCの配列になっており、国産標準のECBと異なる。Ic=500mA/Pc=625mW
交換しやすい様に、直付けせずにソケットピンを半田付け(ピッチが狭いのでピンを曲げる必要が有る)することにした。
おもちゃで一般的なSS8050(NPN)とSS8550(PNP)がIc=1.5A、Pc=1W(フェアチャイルド製)と大きく手持ちが有るので、これを使用する。
類似品の、aitendoで入手出来るUTC製S8050とS8550は0.7A/1Wと低い。
同じくaitendoより入手出来るチップタイプのJCET製SS8050、SS8550は0.3A/1.5Wとなっている。
調整は、オシロで波形を見ながら、上下のクリップ点が同じになる様に、M2を調整する。
この時の出力トランジスタ部電圧は電源電圧の1/2では無く、6.78Vとなった。
電源電圧を6Vにして、調整してみると、3.556Vとなった。
バイアス調整(M3)はクロスオーバーが無くなる点に調整。この時の消費電流は10mA~20mAだった。
8Ωスピーカー負荷1kHz入力時、クリップ寸前の出力で消費電流は200mAとなった。
フラットになる帯域は20Hz~30kHzだった。
矩形波での出力波形を参考に見てください。写真左から10Hz,100Hz,1kHz,10kHz,100kHz
参加しているSNSで、自作補聴器の周波数特性を個別に調整(個人で、感じ方が異なるので)出来ないものかとの提案が出ていたので、現在入手可能な市販品のアナログ用IC等を探してみた。(どちらも5バンドで、IC内部はトランジスタ方式、外部CRでF0も自由に設定可能)
●TA7796P(サトー電気で入手可能240円+税)
サンプル回路でのF0:107Hz、340Hz、1.07kHz、3.4kHz、10.7kHz
●BA3812L(イーエレで販売されていたが、現在、品切れ)
サンプル回路でのF0:100Hz、300Hz、1kHz、3kHz、10kHz
と、F0は類似している。
2段シリーズにすることで、10バンドのコントロールも可能。
参考だがMcIntoshのアンプもグラフィックイコライザが採用されている機種が有る。
F0:は全て同じで30Hz、150Hz、500Hz、1.5kHz、10kHzで、上述のIC参考回路とは異なる。
プリアンプC32はトランジスタ式
プリアンプC35およびプリメインアンプMA6900はOP-AMP(MC4558CP1)を使用。
但し、調整のボリュームに中点付を使用している関係から、製作するには入手困難かと思われる。
最新のMcIntosh製プリアンプでは、また周波数が異なっている。
C48:30,125,500,2k,10kHz
C50:25,50,100,200,400,1k,2.5k,10kHz
先日、超強力ライトの修理をしたが、修理用と一緒に注文した部品が余ったので、同じ様なライト(照明)を実験することにした。
aitendo製パワーLED(3W/white) [DAWEUGY140-003W] と7個LED用放熱アルミ基板 [ALB-1WX7-D49] をDC/DC昇圧モジュール [M6009-S]で点灯させる。
パワーLEDは極性を見間違わない様に半田付けする。
これに同様に570mAを流すと発熱して、やはり放熱フィンが必要となる。
以前、知り合いに頂いたフィン(OS精機製TYPE HSのラベルが)に放熱シリコーンを塗布して取り付ける。
フィンに開いていたTO-3トランジスタ取付穴と放熱アルミ基板の取り付け穴が合致したので、ビスとナットで固定する。
1時間程度光らせたが、触れる温度なので大丈夫そうだ。
次に、M6009-Sを接続してみる。(実験に使用した定電圧電源がMax2Aなので、そこまでしか確認出来なかった)
入力電圧 入力電流 出力電流
5V 1.9A 315mA
9V 1.82A 564mA
12V 1.27A 562mA
12V 1.82A 737mA
以上の結果から使えそうだ。
定電流で制御出来る様に改造して、後日実験したいと思う。
もう一種類同じICを使っている表示器付き昇圧モジュール [DC6009-3DIG]を試してみたが、これは何故か出力電流200mA以下でトリップしてしまうので、現在aitendoに問い合わせ中だ。
【12/26】
aitendoから中間報告があり、開発元が異なるので、確認してからとのことだった。
そこで、自分である程度調べることにした。
本来一定に制御されるはずのFB(フィードバック)端子が入力電圧で変化してしまうので、正常に動作するユニットとICをそっくり交換したが、正常な方は、正常なまま。こちらのユニット症状は変わらず。
そこで、周辺の半田付けを補強したところ、変化は少なくなったが、負荷電流を増やすと長周期の発振をしているので、FB端子とGND間に0.1uFのセラコンを入れたら止まった。
回路はほとんど同じ(インダクタや平滑コンデンサの値が少し異なるが)なので、パターンの引き回しの差で発振し易くなっているのかも知れない。
仕事の手伝いでヘッドランプを使う機会が多いが、皆さんが使用している高価(と言っても2千円以下だが)なものと比べると暗いので、改善することにした。
以前購入してあったDAISOの100円懐中電灯が3LEDで明るかったので、これの反射鏡とLED基板を拝借することにした。
アルミの削り出し風で、とても100円には見えない。基板の外し方がどうしても分からないので、内部からドライバーで徐々に押して行くと前面に外れた。接着かはめ込み構造の様だった。
これは単四×3本で点灯させていたが、電池が消耗してくると、残っていても暗くなるのが早いのでDC/DC昇圧コンバータICを使うことにした。
LED専用のスイッチングを直に接続しているICも多く、回路が簡単で済むのだが、実験比較してみると、意外と暗い。
そこで、昇圧後直流に変換するHT7733Aを使うことにした。
これにより、単三×1本で点灯出来、0.9Vまでは明るい。
LEDも、手持ちの明るいものに交換した。これで、今までのよりは明るくなった気がする。
不要となった100円のアルミケースも、立派なので何かに使えれば良いのだが。
県西生涯学習センターに於いて、「県西理科実験工作指導者養成講座」が全5回の予定で実施することになり、11/29(土)の講座についてアシスタントの要請が有り、おもちゃ病院のメンバー4名(吉本、仁平、小島、田中)が参加した。
定員は16名となっていたが、結果的には5名となったので、マンツーマンの指導となった。
講師は筑波大学応用理工学類の小林准教授で、製作テーマは「スピーカーラジオ」でした。
回路図を見せてもらうとワンチップAMラジオIC LMF501Tを増幅・検波に使用し、これを2SC1815とサンスイ製アウトプットトランスでスピーカーを鳴らすという構成で、アンテナはケースに巻いたループコイルとポリバリコンで同調している。
現物を試聴したが、アンテナのQが高い関係で、ストレート検波ではあるが選択度は良好の様だ。
ボリュームと2SC1815のB(ベース)間にカップリングコンデンサが入っていないので、ボリュームの位置でバイアスが変わってしまうのではと指摘したのだが、予算が減らされてコンデンサ1個でも減らしたいので、実験の上削除しても問題無いのでとのことだったが、コンデンサの1円を減らすより、アウトプットトランスレス回路にしたのが、もっとコストダウン(トランスが500円以上する)になるのではと私は考えるのだが。
この講座は、製作そのものをマスターするのでは無く、製作の手順を指導する手法を指導するというもので、私たちとしては、いつもと勝手が違う。
昔懐かしい「ラグ端子」を使って、ブロック毎(高周波増幅・検波/スピーカーアンプ)に順に作っていくという方法になっている。
指導方法の指導ということで、今回は「高周波増幅・検波」だけで約2時間をかけて完成させるという、私としては、見ていてじれったくなる作業だが、仕方が無い。
半田付けは、前回までの講座で、皆さんうまく出来た。
配線を確認して、講師が製作したラジオのブロックとミノムシクリップコードで差し替えて動作確認する。
皆さん間違えは無く、無事動作した。
次回はケースの加工となる様だ。
生徒さんの、今後の活躍で、電子工作好きの少年少女が増えることを期待したい。
県西生涯学習センター経由で、翔洋学園高校古河校(古河駅前ビル4F)から、「手作りラジオ製作」の指導依頼があった。
教材は、先のフェスタでも行ったaitendo製「DSPラジオonブレッドボード(V2B)」を使用。(会費1200円)
オリジナルはAM/FMの切り替えをジャンパー線で行っているが、面倒なのでスライドスイッチ切替として、事前に配線と本体への接着作業を行った。
イヤホンジャックの一部足切断(他回路とショートするので)、ボリュームの足曲げ、半固定抵抗の種類変更、AM受信インダクタの変更(220uH⇒470uH)を行った。
16名参加の申し込みだったが、当日(11/25)は9名の参加だった。(女性のが多かった)
こちらからは私と吉本先生、小島先生が参加。1:30~3:00
まずは、製作済みのラジオにアンプ(これもキット)とスピーカーを接続してデモをする。
音の良さに驚いていた。4Fにあるせいか、心配していた電界強度も問題無く、各局が受信出来た。
新旧ラジオの比較等を紹介して、製作資料を配布して、製作開始。
暇が出来たので、買い貯めたKIT部品の中からDSPラジオを作ることにした。
最強版!DSPラジオキット[AKIT-6959]の基板単体DSPラジオ基板 [P-6959]だと販売価格: 395円(税別)と安いので、ICのみ(DSPラジオ [DSP6959])入手すれば、手持ちの部品で組み立てられる。SOPの半田付けは慣れて来たので、問題無く出来た。
今回は、ICリードを纏めてブリッジした状態で一体に半田付け後、吸い取り器で余分な半田を吸い取り、リード先端部を修正することで、ある程度綺麗に出来た。
バーアンテナも持っているが、前回の確認で470uHのラジアルインダクタでも差が殆ど無かったので、これを使用した。
FM受信用アンテナコネクタはF型を半田付けした。
この時にaitendoのはんだフラックス [FLX25]を使うと、コネクタ本体に簡単に半田付け出来た。
aitendo製に有りがちな(失礼!)パターンミスは無く、一発で動作した。
バンドの表示とHP上の表示が違っていて、受信周波数範囲が分からないので、範囲周波数を
シグナルジェネレータで測定してみた。
バンド カタログ値 測定値
FM1 87-108MHz 88-107MHz
FM3 70-93MHz 70.9-91.9MHz
TV1 56.25-91.75MHz 58-90.1MHz
TV2 174.75-222.25MHz 測定器用意出来ず未確認
MW 522-1620kHz 570-1548kHz
SW2 3.2-4.1MHz 3.24-4.05MHz
SW3 4.7-5.6MHz 4.74-5.55MHz
SW4 5.7-6.4MHz 5.73-6.36MHz
SW5 6.8-7.6MHz 6.83-7.55MHz
SW6 9.2-10MHz 9.23-9.96MHz
SW7 11.4-12.2MHz 11.44-12.16MHz
SW8 13.5-14.3MHz 13.54-14.26MHz
SW9 15-15.9MHz 15.04-15.85MHz
SW10 17.4-17.9MHz 17.42-17.87MHz
SW11 18.9-19.7MHz 18.94-19.66MHz
SW12 21.4-21.9MHz 21.42-21.87MHz
カタログ値より高低共に少し狭くなっていた。
現物でも、受信周波数が一目で分かる様にラベルを貼りつけした。
動作は、しているのだが、音声出力アンプのゲインを設定するピン(K1,K2)を変えても変化無しである。

http://www.aitendo.com/product/3191
(以前購入した、リレーの無いタイプ)を使用したのですが、まずは電源がショートしてしまう。
原因は、入力端子の実装位置で、HP写真では、Sの列になっているが、正解はGの列でした。
Sの列はすべてショートでGND、Vの列はすべてショートでVCCに落ちている為です。
しかし、G列に変えても動作せず。
(LEDにだけは接続されているので、入力があれば光りますが、リレーは動作せず)

またCH3,4はベース入力抵抗(1kΩ)へも接続されていませんでした。
よって、写真の様に部品を外し、裏側にデジタルトランジスタを実装して動作させました。
最新の製品が、改版されているかは確認中ですが、動作しないのを販売しているのは、毎回あきれるところだ。
HPの写真を見ると、どうやら改版されている様には見えるが。(基板のレジスト色がブラックからグリーンに変更)
1.冷蔵庫開閉タイマ/カウンター
前回の宿題で回路ミスが判り、変更して動作したので、持って来て再度確認する。
どうやら、問題無さそうだが、これの検出(マイクロ)スイッチをどうやって冷蔵庫に付けるかという検討を行った。
片開き(右が支点)で中央(上に冷凍庫、下に野菜庫)に位置するので、左サイドに取り付けることになる。本体側にスイッチレバーを押すための出っ張りをつけて、扉側のサイドにマイクロスイッチを取り付け、扉表面に今回製作したユニット類を纏めてマグネット等で取り付ける案とした。
また、現在単三×1本で駆動しているが、これも半永久にしたいというので、手持ちの太陽電池と電気ニ重層コンデンサ(1F/5.5V)を電池代わりにしたところ、室内でも十分な電圧が確保出来たのでこれで試してもらうことにした。できれば1.5V以上にならない様ダイオードを2本シリーズにして入れたのが良いかも知れない。
他の2名も製作したいというので、部品を集めて製作開始。
2.キャンサーロボ
前回のブログで報告した通り、基板部分の説明書についてメーカーのご好意により送っていただいたので、これに基いて中断していた工作を再開。夏休みの工作テーマだというので、完成までお父さんが兄弟に付きっきりで指導していた。電池が特殊で単五×2本を使用していたので、お父さんが近くのお店に行って買って来た。入れたところ電池が過熱する。
基板の端子への接続が違う様だ。これを正常に入替ると動作する様になったが、動作がおかしい。
拍手をマイクで拾って、それでモーターが動作するのだが、拍手では動作せず、マイクと関係の無いプリント基板を叩くと動作したりする。どうやら半田付けが不完全の様だ。ブロックを分け、動作確認しながら行ったが結局全ての半田付けを手直しして動作OK(拍手でON)となった。
あとは、周囲の機構部品を取り付けて完成となる。
不具合が有れば今週の「パソコン相談室」に来てくれれば対応することにした。
3.CA-1000Ⅱアナログスイッチ化 お盆休みにやろうと思っていたのだが、結局出来ず、部品を集め、吉本先生に製作をお願いするこ とにした。 これにもダイオードORを使っており、1項と同じくプルダウンが必要の様なので抵抗を追加した。