100円懐中電灯照度アップ改造

　以前、購入してあった100円ショップの懐中電灯を、明日からの作業に使おうかと、照度アップ及びLED化の改造をすることにした。

 

　
1.単一×２本LED3個タイプ
分解してみると、HH004FというLED駆動用ICと47ｕＨ（測定値）のマイクロインダクタで昇圧してＬＥＤを3個並列に点灯させている。
ＩＣはこのまま使用出来そうなので、そのままとする。データーシートは見つからなかったが、CL0118Bと類似している様だ。
マイクロインダクタは以前の経験から、もう少し電流の流せるインダクタに交換する。ＳＭＤタイプなので基板裏面パターンに直付けする。
ＬＥＤも手持ちで一番明るいOSPW5111A-Z3（30cd）、に交換した。
2.単三×２本電球タイプ
これは、電球のソケット部を使ってＬＥＤ電球を作ることにした。
動作回路は1項と同様で、ＬＥＤドライバには3Vまで動作するＡＨ6202を使用。aitendoで2個入り100円です。（写真ではソケット内部に隠れている）
インダクタには1項で外したのを活用（LED1個だから問題無いだろう）。LEDも同じものを使用。
その後、ＬＥＤを1ＷパワーＬＥＤに交換して見た。明るくはなったが、照光角度が広いので、遠くを照らすのは合わない感じである。
3.番外編（電池ホルダの活用）
もう１つ、Li-ｉｏｎ電池を使った懐中電灯が有り、容量抜けになっているので、充電しようかと、ホルダを探したところ、aitendoから購入してあった電池ホルダ [STL-AA-HLD]が丁度合ったので差し込む。間に合わせなので、ちゃんと接触する様にマジックバンドで巻いた。
Li-ｉｏｎ電池は、専用の充電器が必要となるが、aitendoのリチウムイオン電池充電キットが見つからなかったので、取り敢えず定電流充電とした。これは正しい充電方法では無いので真似しない様にお願いする。

プラズマボールのインバーター交換

　秋月で販売されている[M-05645]プラズマボールPBL40U-01　1個 ￥700 で、おもちゃ病院のデモ用に飾っていたが、大分前に放電しなくなって、トランジスタを交換したりしたが、動作しない。高圧トランスの絶縁テープにリークした様な焦げ跡があり、どうやら、トランスがダメかもということで、代わりになるものを探した。
今では販売されていないが、同じく、秋月から冷陰極管とセットになったインバータが有り、これに接続し直したら、15V（正確には13V以上で、オリジナルの12Vでは動作したり、しなかったり）で放電する様になったので、モールドケースを削り、表に基板が飛び出し、不恰好ではあるが実装して15VのACアダプターを接続し使っている。

molten製DIGI TIMER修理

　孫の通っているミニバスケットボールクラブで使用している時間・スコア等表示機であるmolten製DIGI TIMERの表示が時々消えて、リセットされてしまう現象が有るので、治れば治してほしいと依頼があった。現在は、新しいものを購入したので、急ぐ必要は無いとのこと。
電源（AC100V)を入れると、確かに、不定期に表示が消えることがあり、だが直ぐに復旧（データーはリセットされてしまうが）するという状態が確認出来た。
裏蓋を外すと回路基板が有り、まずは一番怪しい電源基板を外してみる。
トランス式のシリーズレギュレーター回路で、全波整流・平滑した+22Vと3端子レギュレーターを通った+18Vと+5Vを出力している。
消えた時の電圧変化を見ると、トランス2次側AC22Vが瞬断している様だ。ルーコン（はたき）試験をやってみるとガラス管フューズあたりで現象が出るので、その周辺の半田付けをやり直す。さらに制御部接続コネクタ接触も怪しいので、接点グリスを塗布する。電源出力波形を見ると、+18Vの出力に高周波の発振？波形が観測されたが、コンデンサを追加しても改善されなかったので、このままとする。(小さいフィンが+18Ｖ側で、結構熱くなる）
これでしばらく様子を見たら、表示が消えることは無くなったが、赤色7セグメント（実際は丸形赤色LEDを並べて表示）の中央横セグメントが時々（全列）表示されない。
もう1度分解して、今度は表示部コネクタも接点グリスを塗布したら、問題無くなった。

Windows8対応USBオシロスコープ

　電子工作サークルで動作確認用としてaitendoより購入したUSBオシロスコープ（20MHz） [HANTEK6022BE]（9980円でプローブ・税別） を使用していたら、生徒さんが、私も欲しいので購入お願いします、ということだったが、aitendoを見てみると在庫切れの状態になっている。Amazonでは入手可能だが、Windows8/8.1で使用出来なかったので、対応するのが出ていないか調査したところ同じ性能のものが見つかった。
SainSmart DDS120 USB Oscilloscope Digital Storage 20MHz Bandwidth 50MS/s でAmazonで入手出来るので注文して、本日届いたので、早速使用してみた。プローブが2本添付されており\8,790は6022BEより安い。
ドライバーとアプリをインストール、Windows8.1のノートPCに接続すると、ちゃんと認識し、校正用標準信号が表示されたので、トリマを調整し矩形波になる様にする。FFT機能もある。
デザインは、アマチュアが製作した様な箱型でダサイが、機能は問題無いのでいいだろう。

画面上の、画面コピーボタンを押すと、左写真の様に画面そのものがコピーされる。
更に、性能が上の「サインスマート DDS-140 40Mバンド幅 最大サンプルレート200MS/s オシロスコープ」￥15,390もある。
DDS140はオプションを付けると、信号発生器を追加したり、ロジックアナライザにもなる様だ。
更にセット売りも有って割安の様だ。

あじさい祭りで臨時おもちゃ病院開院(6/21)

　おもちゃ病院で利用している県西生涯学習センターで毎年開催されている「あじさい祭り」で、今回は「かえっこ」イベント（おもちゃ交換）があるというので、臨時でおもちゃ病院を開催しました。
これに関する、依頼は無く、3件と少なかったです。
でも珍しいおもちゃ等で楽しめました。
●西ドイツ製の本物の小型メトロノーム：油切れでした。
●アクリル製メリーゴーランド・オルゴールで３色LEDは幻想的に照明：馬が支柱にぶつかり回らないという症状で、原因はオルゴールの固定ねじ外れ紛失したために中心がずれていたためでした。ＬＥＤは単四×3本が容量低下の為、交換して正常に点灯する様になった。
●トイローヤルの知育おもちゃで、各所にスイッチが有り、それに応じたメロディが鳴るのだが、スイッチONで、いつも同じメロディが鳴るというもので、原因は1か所のスイッチ接点が少し変形して、ONしっぱなしになっていました。

いつにはなく、若い子供連れのファミリーがたくさん訪れ、見ていったので、知名度が上がり、次回からの来院者増が期待出来そうである。

センターの周囲はアジサイが綺麗に咲き誇っていた。

2014/6県西おもちゃ病院

　今月は依頼件数が多く、また、面白いおもちゃも修理することが出来て楽しめた。
●Fun Fun キーボード
トイローヤル製Fun Fun キーボードの修理依頼が有った。
電源スイッチをONしても、全く動作しない（光、音が出ない）という症状。
TOBのICが使われており、クロック用として16.384MHｚの水晶が使われているが、オシロで観測するとクロック信号が出ていない。
同一周波数の手持ちが無いので、近い14MHｚ帯の水晶に交換したら、動作した。
水晶が原因で治ったと思われたが、少し時間を置いてONすると、今度は動作しない。
リードに触ったりすると動作しだすこともある。
負荷コンデンサはチップだが27PF程度有り問題無さそうだ。
そこで、手持ちの水晶発振器（12.8MHｚおよび20MHｚプログラマブル）を電源に接続し、出力を水晶の片側端子に接続してみると、100％動作する様になった。
当然、元の周波数より低い発振周波数だとテンポが遅くなり、高いと早くなる。
一応、同一周波数の水晶発振器がサトー電気で入手出来るので注文した。
今後は、また水晶に戻し、並列抵抗を入れたり、負荷コンデンサを変更してみて、動作するか再確認してみたい。
【6/17追実験】
負荷コンデンサ2個を22PFに交換したところ、動作したので、原因はこれだったかと思ったが、何度か電源をON/OFFしたところ、やはり動作しなくなった。
並列抵抗に1MΩを入れてみたが、やはり発振せず。
今日、注文した発振器が届いたので、やはり、これで動作させるしか無い様だ。
【6/20正式改造】
注文していた、水晶発振器（16MHｚ）が届いたので、正式改造する。
基板の空きスペースに4箇所穴あけし、裏面（基板としては表面）に発振器を取り付けて配線する。出力は100PFでC結合する。
これで、問題なく動作した。
追記
全面、塗料による塗装で、アルコールでも簡単に消えてしまうので使用厳禁である。
●パワーショベル
操作のレバーが折れてしまったというもので、何で接合しようか考えたところ、レバーの中空穴にピッタリの電解コンデンサが有ったので、これを使用。うまく行ったかに見えたが、依頼された男の子に操作してもらったら、簡単に外れてしまった。見ると絶縁チューブだけが接着されていたためにそこが外れてしまったためだ。本体をチューブに接着して問題無くなった。
反省としては、絶縁チューブを剥がしてアルミケースを接着するということである。
●ディズニー英語学習教材
本の黒い部分（■や●）をペンでなぞると、場所によって音とLEDが点滅するというものだが、これが全然動作しない。
ペンを分解してみると、接触部分の同軸構造部分の外部パイプの基板への半田付けが不完全で電気的に浮いていた。メッキを削り半田付けする。
動作原理は簡単で、同軸のパイプと内部可動ピン間が導通すると、音と光が出るというもので、本の黒い部分が、カーボン印刷の有無で判定される。
電池もカバーとの隙間で完全に接触しないので、カバー裏側にスポンジを貼り付けした。

ブログ更新について

　会員様より、「楽しみにしているこのブログが最近更新されていない」というお声が協会に有りました。
言い訳にはなってしまいますが、アルバイトで勤めていた仕事が、昨年末、従業員の退社で、毎日連続で、更には仕事柄、土日に対応しなければならないことも多く、ブログ更新がままならなくなっているのが実情です。
しかし、私のブログ「トラブルシューター」では出来るだけアップする様にしておりますので、今後は下記リンクアクセスし、その中で、右サイドにあるカテゴリーから「おもちゃ病院」をクリックしていただくと、おもちゃ病院の記事だけが表示されますので、ご利用下さい。

忙しくても、会員の皆様のテクニカルコンサルタントは、従来通り迅速に対応しますので、下記メールアドレス宛てにメールお願いします。
その際に必ず会員番号も記載お願いします。
htanaka@mist.ocn.ne.jp
また、会員の皆様より修理情報をメールしていただければ、このブログで紹介していきたいと思います。
今後も、初歩的なことでも構いません。
おもちゃに関した測定器や電源を作りたい。
など気軽に相談下さるよう、お待ちしております。

県西おもちゃ病院（2014/05）

　今月は6件の修理依頼があった。
1.相変わらず、プラレールの依頼はコンスタントにある。
①電池BOXの接触不良にて、分解し、接触部分を磨いて改善。
②ギアボックスのパワーが弱く、修理が得意な小島ドクターが対応。
私も、経験しているが、ギアを差し込んだあと、ばねがあるのでボックスケースのはめ込みに非常に苦労する。10回以上挑戦し何とか組立完了。
③連結器が取れて紛失とのことで、購入部品を入れて組立完了。
2.デカレンジャー・ピストル
トリガーを引いても音が出ない。
分解すると、スイッチを押すモールド部が折れて無くなっているので、ねじを引き金モールドにねじ込んで代わりとした。
3.歩くねこちゃん
スイッチを入れても、全然動作（歩かない）という症状で、ぬいぐるみを剥がしてメカ部分を出す。
モーターには電圧が印加されている。モーター軸を回してやると少し回りだしたのでセラミックグリスを塗布すると正常に回り出した。
4.しまじろう教材「ステッピー」ベネッセ製
本の絵を付属ペンでタッチするとメッセージが出るという教材で、まずはタッチペンの断線が無いかテスターで導通を見る。なぜかシールド部分（0V)が断線しているので、触針式？でさしながら断線場所を探す。やはりペンの接続部（可動）近くで断線していたので切断して接続し直すと正常に感知する様になった。
不思議なのは、今まで修理実績のある教材と異なり、本を本体とは別の場所に置いてペンタッチしてもちゃんと反応することだ。
時間が無いので、原理まで探ることは出来なかった。実に興味がある。

リピートメック用ACアダプタ製作

　先日のブログで紹介した「リピートメック」だが、ACアダプタで動作出来ないか試してみた。
DC9V用で、手持ちに丁度9V/400ｍA用トランス式ACアダプタが有り試してみるが、リピートメックのジャックはφ2.5ｍｍと、一般的なφ2.1ｍｍでないので、交換して差し込んでみる。
ボタンを押すと、音声は正常に再生されるが、各ボタンを照明するランプが、最初点灯してすぐに消えてしまう。
電源電圧を測定すると、モーター動作時7V程度まで低下する。これが原因で、電子回路が誤動作している様だ。（後述で、このアダプタでも正常動作する様になったが）
そこで、もう1台、スイッチングタイプのACアダプターを使って製作することにした。
9V用は無いので、使用していないノートパソコン用ACアダプタ（16V/3.75A）を使うことにした。
ノートブック用のACアダプタはどの家庭でも使わなくなったのが有るだろうし、電流容量も大きいので、使い道が有る。ハードオフでもジャンク扱いで良品でも500円程度かと思う。
9Vに下げる為に、手持ちの秋月製のDC/DC-CONVモジュール（YDS-205）5V/2Aを使用する。
工作が面倒なので、いつものごとく接着で対応する。（ACアダプタ側面にモジュールを接着）
電圧調整出来る様に回路図通りにボリュームを接続する。5.5～15.5V程度変化するが抵抗値が大きいので、低い電圧では緩やかに変化するが、高い電圧になるにつれて急激に変化する。手持ちの10ｋΩを使った関係だが、1ｋΩ程度に小さくすれば良いかと思う。
電源ＯＮが確認出来る様に青色角形ＬＥＤを1次側につける。
これで「リピートメック」に接続してみるが、モーターが回るものの音声が再生されない。
モーター駆動によりピーク電流が流れ、保護回路により電圧が落ちることが考えられる。ちなみにモーター動作時の電流は300～400ｍAである。
そこで出力に電解コンデンサ（1500ｕＦ/16V)を付けてみたら、ちゃんと正常動作する様になった。
では、元に戻って、最初のトランス式ＡＣアダプター出力に1000ｕＦ/10Ｖ電解コンデンサ（実際は無負荷電圧が10V以上になるので16V耐圧以上に変更する必要有り）2本を入れたら、今度は正常動作する様になった。
ランプの明暗変化を見ると、さすがにＤＣ/ＤＣタイプは変化が少ない（皆無に近い）がトランス式は音声の強弱で多少変化する。
電圧変動による動作を確認してみたが、7.5V以上の電圧が有れば正常動作する。
以上のことから、モーターと電子回路が同居する玩具等にACアダプタを使用する場合は、電流容量の大きいアダプタを使うか、少ない場合には出力に大容量のコンデンサを付ける必要があるかも知れない。

県西おもちゃ病院（2014/04）古い英語学習教材修理も

　先月は低調だったが、今日は、7件の受付が有った。
1.電車で連結モールド破損→手持ちEリングを本体モールドにステンレス線で取付けプラリペアで補強。Eリングのお蔭で、正規通り着脱が可能となる。
2.踏切遮断機の折れ→これもステンレス線で接合してプラリペアで補強する。
3.ラジコンカー動作せず→送信機は動作OK（ハンディ受信機でモニター）、車体側を分解してみるが、問題無し。結局は電池BOXの接触不良が原因で、接点磨いてOK。単三*6本中1本が消耗にて交換。
4.プラレールで連結器が本体から外れ→分解して差し込み組み立て直してOK。
5.トーマス貯金箱で、スイッチが埋まって、動かすとギア鳴りがする→スイッチ押えのパーツを加工、ギア部にグリス塗布でOK。
6.電動鉛筆削りが削れない→分解するとスパーギアのボスモールドが割れており修理不能。
7.ひたちなか市から事前に持ち込まれた英語学習教材のリピートメックというもので、全然動作しない。古い物(説明書では1979年作成となっている）で、初めて見た依頼品です。
複合的な不良で、全て治して（各部品の経年劣化で、完全に元通りとはなっていないと思うが）正常動作に。説明と写真は左図参照。「RepeatMech.xls」をダウンロード
日本おもちゃ病院協会会員のドクターで説明書が見たい場合には連絡下さい。

aitendo製極小電圧表示器で0Ｖから測定改造

  　aitendo製極小電圧表示器[VM3D-30V-036]販売価格: 395円（今日現在は在庫切れ）は安価で正確に電圧表示出来、重宝するが、電源電圧と測定電圧が共通なため、4.5V以上からしか測定出来ない。
電源と電圧測定入力が別であれば、これより低い電圧でも測定出来るかもということで、電源線が半田付けされている部分を見る為に7ｓｅｇ表示器を取り外してみる。
すると＋線が左側のランドとジャンパーされている。
これはもしや可能ではと、ジャンパーを切り離し、左側のランドから単独に線を引き出して、表示器を付け直す。
左から、測定電圧入力端子/電源＋/電源－　となる。
電源は+5Ｖで動作させ（3Ｖでも、7ＳＥＧは暗くなりますが0.01Ｖ程度の誤差増加で動作します）、測定電圧入力は0～29.9Ｖまで可変させてみた。
入力　　　　表示 　  　 誤差
0Ｖ　　　 　   　0Ｖ　 　　　0Ｖ
0.05Ｖ　  0.05Ｖ　   　　0Ｖ
0.1Ｖ　　 0.09Ｖ　　-0.01Ｖ
1.0Ｖ　　 0.98Ｖ　　-0.02Ｖ
1.5Ｖ　 　1.49Ｖ　　-0.01Ｖ
30.14Ｖ　29.9Ｖ　  -0.15Ｖ
という結果になり、仕様も満足しており、正常に使えそうだが、メーカー保証は無いので、改造する場合には自己責任でお願いする。
kumanofさん、コメント有難うございます。
電圧誤差は仕様の範囲内ですが、半固定抵抗で調整出来る様で、試してみます。

iPhoneの主カメラは赤外線が見えないけど・・・

　手伝い先の社長に依頼されて、赤外線リモコンヘリを購入したが、どうもコントロールが不安定だというので、社長所有のiPhone4のカメラで赤外線が出ているかは確認出来るよと教えてあげたが、やってみると赤外線が見えない。自分のガラ系携帯やデジカメでは赤外線の出ているのが確認出来る。
この様な現象は初めてである。
今日、ネット検索してみるとiPhone 4を「赤外線カメラ」にする「裏」技テクニックというブログに、その内容が書かれていた。
どうやら主カメラ（携帯裏側）には赤外線カットのフィルターが付いている様だが、副カメラ（携帯正面）では、フィルターが無く、見える様だ。
後日、確認してみよう

県西おもちゃ病院（2013/12）

　今月は７件で、そのうちで３件が「下妻おもちゃ病院」からなので、直接受付は４件で少ない月となった。
1.電池液漏れによる接点腐食×2
2.電源スライドスイッチ接触不良×1（反転して接続入れ替え）
3.アンパンマン・ウォータースライダー
良く依頼されるおもちゃで、ポンプ部モールドを切断し確認。
幸い、シャフトが固着していただけで、潤滑油を浸透させたらＯＫとなる。
ゴミフィルターが無く、これではサイドの穴から水が抜けて吸い込めないのでＯリングをはめ込んで密封させた。
4.サンタのピアノ弾き
サンタの体が動いてピアノを弾く（形だけ）というおもちゃだが、全然動かない。
分解すると、ピニオンギアが２箇所割れていたので交換。それでも、モーターが弱くて回らないので手持ちＲＥ260に交換して動作ＯＫ
5.六角形の知育玩具で、扉開閉のキーを回しても、内部の絵（お父さん・お母さん・犬・鏡）がピッタリのところに回転しない（斜めになる）というもので、その場ではうまくいかず、入院で私が修理することになった。
結果的には、ノックボールペンの様なカム機構を引っ張っているバネの方向が現状では動作しないので、後ろ側に引っ張る様に固定位置を変更した。その他、摺動部分にはセラミックグリスを塗布した。
これでも、たまにずれることが有るが、ドアを閉める時に何回か強く押すことで、水平に戻ってくれる。

ナショナル製フリッカーブザーを解剖？

火災受信機の警報（フリッカー）ブザーが鳴らないというので、分解してみた。
トランジスタ部が変色していたので、手持ちのチップNPNトランジスタに交換したが鳴らないので、発音部の導通を測定してみると3端子有るが1巻線が断線していた。取り敢えずは手持ちの代替え品にコネクタを付け替えて交換しOKとなった。
3端子の巻線は、想像からハートレー発振用だろうと、基板のパターンから回路を書いたのが左図である。
基本波を発振させておいて、更に15ｋΩと2.2ｕＦの直列でフリッカーさせているかも知れない。
手持ちの新品も分解して見たが、全く同じ回路だった。
何十年も同じというのは、信頼性が高いのだろうか？

ＤＳＰラジオ/クリーム半田でQFPを初めて半田付け・意外と簡単

  QFPの半田付けに挑戦？と、aitendoの「最強版！DSPラジオキット[AKIT-6955]」を購入。
この前には、同じくaitendoから「ソルダペーストはんだ[XG-50]」 を購入しておいた。
最初は、ランドに塗ってICを載せてコテを当てたが、思っていたより固く粘りも無いので、塗りムラが多く、密着もしないので、うまく行かない。
そこで、ICをまず、接着等で固定しておいて、ICのリードにペーストを擦り付け（連続で良い）てから、ランドとリードの境界にコテ先を当てると溶けて綺麗に流れた。半田鏝は一般の30Wタイプで良い（容量が小さいと、かえって流れにくくなる）が、先細のコテ先が良い。
ラジオ基板には、このQFP(44P)の他にSOP（24P）があり、これは端子間ピッチが0.65ｍｍとさらに狭かったが、同じ方法で、うまく出来た。
半田付け後は綿棒にエチルアルコールを付けて清浄する。
半田の付き具合が心配だったが、電源をいれると問題無くラジオが聞こえて来た。
（マイコンQFPはLCDの表示用だが、LCDが今のところ在庫切れなので、動作確認は出来ていないが）
キーのボタン色は、手持ち品全てで、これしか無かったので、バラバラです。
ＡＭ放送が、バーアンテナが小さいせいか感度が悪い。これはバーアンテナのコイル片側のランドに導線を30ｃｍ程度接続すると感度が良くなる。極端に言うと、バーアンテナ替わりに220～330ｕＨ程度のインダクタを使っても、導線アンテナの効果で聞こえる。

10年以上前まで勤めていた会社では、当たり前にSMD部品の実装を行っていたが、全て自動なので、手半田では難しいだろうといった先入観が有ったが、やってみると意外と簡単で、これからは、どんなフラットICでも軽い気持ちで作業に取り掛かれそうだ。（ただ、この視力がいつまで継続出来るかが問題だが）

ソルダーペーストも、会社では冷蔵庫で保管し、使用期限が来たら廃棄する様にしていたが、アマチュアの世界では、使えれば問題無いだろう。
【12/16・周波数ステップ確認】
     注文していた、ラジオ表示器が届いたので取り付けて見た。
ボタンのガタも気になったので、同じくaitendoの丸ボタンに交換した。
変換基板（1.27）は注文しなかったので、表示させると、上下逆さに見なくてはならない。
問題となっていた、ＭＷ帯の周波数ステップだが、ブログコメントしていただいた様に10ｋＨｚステップになっているので、日本の放送局（810ｋＨｚは別だが）にはチューニング出来なかった。
現在、aitendoには問い合わせ中です。
ＦＭ帯は0.1ＭＨｚステップとなっているので、問題無い。
手前のボタン４個の一番右を押すとサーチが始まり、受信出来た放送周波数がプリセットされ、右から2番目のボタンでそれのダウン、3番目のボタンでアップする様になっている様だ。