【電子工作】 チップトランジスタをブレッドボードで使えるように変換

ｂＢのＬＥＤライトの電源系で２ＳＣ１８１５（１５０ｍＡ）を使っていたけど、今回初めて指で温度を確認していたら想像していたよりも高温だった。

 

夏場では非常に高い車内温度になる以上、平温下でも温度が高くなるのは良くないので出力電流に余裕のある２ＳＣ１２１３（５００ｍＡ、１８１５と同じ形状）と、同じく２ＳＣ３３２５（チップ部品、５００ｍＡ）で動作チェックしてみました。結果、発熱は無いに等しくなった。

 

こちらは１８１５と３３２５比較。３ｘ３の基板に取り付けて、ブレッドボードで使える様にしました。これで実験し易くなりますね。初めて作るのに考えながらだったのもあり２時間ほど掛かりました。

　

この後で必要に迫られてもう一つ作った際には、幅３ｘ縦１．５で作ってみました。こちらは大体２０分くらい。

　

これならチップ面を手前にしてＥＣＢの並びで使えるので便利。ショート対策にアラミドテープ貼っておきます。

 

 

ついでに１８１５と３３２５でダーリントン回路を使い比較実験してみた。

　

 前提条件：

１２～１４Ｖ
 ベース電流はオペアンプ７００２Ｄの最大出力で１０μＡ未満とする
負荷はデジタル電圧計で１２.７ｍＡ、電源電圧を表示すること
上記条件でベース電流に制限抵抗として２ＭΩを挟むと計算上では６～７μＡ
電圧実測：　１２.３Ｖ
制限抵抗と電流実測：　１.９９４ＭΩ（５.５μＡ）／３.９７ＭΩ（２.８μＡ）

２ＳＣ３３２５Ｙ（最大５０Ｖ５００ｍＡ）
　Ｔｒ１：ベース電流 ５.５μＡ／２.８μＡ
　Ｔｒ２：ベース電流 ８９０μＡ／４４４μＡ
　常時消費：０.６μＡ

２ＳＣ１８１５Ｙ（最大５０Ｖ１５０ｍＡ）
　Ｔｒ１：ベース電流 ５.５μＡ／２.８μＡ
　Ｔｒ２：ベース電流 １０８７μＡ／５３７μＡ
　常時消費 ０.０μＡ

この実験の後でどこまでベース電流を減らせるか実験したら、６ＭΩ（１.８μＡ）まで下げられた。７Ｍになると表示が不安定になってしまった。

更にＴｒ１のベースにに電源電圧を加えてみたら、Ｔｒ２がプツッと音を立てて電流が流れっ放しになった。つまり壊れた。ｗ

 

さて０時過ぎてるのでこれで終了。
おやすみなさい。・ｖ・）ノシ

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■ 2023/05/30 追記

2SC3325Yの常時消費について。基板にはんだ付けした際に基板裏に汚れがたまり、端子間で極微小導通の可能性がある。

 

 

 

【電子工作】 実験用のＬＥＤ 複数の色を用意するの面倒なので

ＬＥＤが数十本入って１００円とか、品質にこだわらなければ結構安く大量に手に入るけど、そもそもそんなに大量のＬＥＤを持つのもって場合は白色ＬＥＤにダイソーのマニキュアを塗ってしまえば実験用インジケータとしては十分に役に立つ。

そのマニキュアも１つ１００円する訳ですが、塗料に刷毛が付いててどこにでも色を塗れて、おまけに乾くのも早いので結構便利だったりする。

 

先日の部品発注で赤色ＬＥＤ１００本入り３５０円を手に入れたが、実験用として売ってたのでどんなのかと思ったら光の中心がボディとはズレてるので正面よりも若干角度が付いた方向に光が飛ぶ。クリアタイプで指向性が強かったので白マニキュアを塗ってどの角度でも見える様にしてみた。見栄えを気にしない場所に使うなら特に問題は無い。

 

 

 

【電子工作】 ブレッドボードでチップキャパシタをそのまま使うには

ずっと前からどうやったら良いのかと考えていたけど、案外簡単にできた。

 

 

ブレッドボードの金具がスプリングなので丁度良い感じで挟めた。この写真を撮影した後で幅３つの所を２つにした。チップ部品の着脱はピンセットを使えば簡単に出来る。

　

部品はＬＥＤの足の余り。もっと簡単なチップ部品固定専用パーツでもあれば良いのに。

 

今回これを必要としたのは、既存基板から取り外した複数のチップ部品が何ファラドかを調べる為。シュミットトリガの４５８４を使ってタイマーを作り、チップ部品とは別のスルホール用コンデンサと比較で容量を確認した。ただし耐圧までは判別出来ないので乗っていた基板の電圧を元にしてみた。そしてこの写真にあるのは計算上では８μＦ、耐圧は１６Ｖと推測される。

 

ついでに抵抗など測定するのに、プラスチック製ピンセットの先端部、内側に平らな端子を付けてチップ抵抗を挟むだけでテスターで測定が可能になった。若干使い難いので改良が必要。（チップ抵抗の表記は読めるが使い処によっては実測値を優先する為。特に中国製抵抗は表記と実測値が誤差を遥かに超えてズレている事が多々あるので表記を信用してはいけない）

　

 

 

 

【電子工作】 良い感じのシミュレーションアプリ見つけた

その名は ＰＲＯＴＯ 。

 

ほぼ直感で使えるのがイイ。

　

これは以前作ったＬＥＤ線香の回路図。電圧が違うけど結果は同じ感じで、私の様な初心者レベルなら開発初期での見当を付け易くなる便利アプリだと思う。

自作回路を作れるのもあるけど、これ以外に豊富なサンプル回路が収録されているので勉強になる。ただしこのアプリはベータバージョンの様で、参加上限を超えて締め切りになってるとか表示されていた様な？

とても使い易いので可能なら一度確認してみても良いかもしれません。（・ｖ・

 

 

 

 

 

 

【電子工作】 トイレファン自動化 終わったと思ったのに

温度検出のサーミスタがＣｄｓとは違った特性だったので対処が必要になった。

 

左下のピンク色の場所に１０ｋΩ抵抗を付けないとコントロール範囲に入らないです。ｗ

Ｃｄｓは大体暗くて１０ｋから明るくして１ｋ以下まで抵抗が動きますが、サーミスタは平均値として２５度を１０ｋとしているので、Ｃｄｓ５ｋ前後、サーミスタ１０ｋ前後って考えると１０ｋのＶＲを繋いだだけだと無理。ｗ

サーミスタ１０ｋ ＋ ＶＲ１０ｋ ＋ Ｒ１０ｋ って感じでＶＲが中心値を取れる様にしないとコントロール範囲にならない。ＶＲを中央にセットした場合、５ｋ ＋ ５ｋ なので、サーミスタ１０ｋ ＋ＶＲ５ｋ それと ＶＲ５ｋ ＋ Ｒ１０ｋ って感じに。コンパレータの基準電圧が １Ｍ ＋ １Ｍ の中央値になるので５Ｖ動作だから大体２.５Ｖ、それにダイオードが入るのでダイオード前の閾値が３.１Ｖ辺りになる。３.１÷５＝０.６２になり、サーミスタ側総抵抗が３０ｋなので ３０×０.６２＝１８.６ で若干寄っているが調整範囲に入る。

Ｃｄｓと同じ感覚で設計していたから全く気付かなかった。ｗ

 

そして４時間回しっ放し耐久試験をしてみたら思った通りトランジスタが熱くなっていた。とは言っても最大１５０ｍＡに対して出力４０ｍＡ未満なのでまだ触れる程度ですが。しかし明らかに暖まるのは確実ですぐ隣で風通しの悪いほぼ密着であれば電解コンデンサの寿命が短くなるのも覚悟しないといけませんね。

　

あともう一つ、ヒューズ下に並ぶ主要部品をもっと右にくっつけて並べた方が良かった模様。その方が後付けするかもしれない臭気センサーのスペースをセンサー側にまとめて置けたし、電源と出力を隣り合わせにも出来て色々簡単な扱いに出来たのになと、１発目が試作と同じと考えればまあ仕方なしですね。（・ｖ・；

 

 

 

【電子工作】 トイレファン自動化 実回路を作った

やっと実物を組み立てました。（・ｖ・

 

 

出来上がった回路で動作確認すると、ブレッドボード上では６０１秒だったタイマーが７８１秒になってました。しかし時間にシビアな環境ではないので特に問題無しと判断します。ｗ

 

　完成品

　

写真左上のソケットはサーミスタ用。現状では部品が無いので差し込めば良いだけの状態にしてあります。そのすぐ下の１０３って書いてあるのがサーミスタ用の調整ボリューム。その下のソケットがＣｄｓ用。中央のＩＣはオーディオ用オペアンプＮＪＭ４５８０ＤＤで、ソケットに乗せてるので下に空間があり、そこにアキシャルタイプの抵抗とダイオード、ジャンパを入れてます。その右隣の黒いのが２ＳＡ１０１５トランジスタ。その下が１０Ｖ４７０μＦ電解コンデンサ。トランジスタと電解コンデンサに接してるソケットはファンへの出力用。右上のピンヘッダは電源コネクタになります。この回路を組み上げた直後に見た動画で電解コンデンサは熱に近付けるなって話があったのでトランジスタに接する位近い場所って良くない気がする。ｗ

 

　半田面

　

この状態で確認できる抵抗器は１/６Ｗ１ＭΩで、小さいからチップ抵抗代わりに使える。判り難いけどほぼ中央にあるチップ抵抗１０ｋ中古品。青いのは０.１μＦ積層セラミックコンデンサで必要かは不明だけど、ＡＣアダプタＵＳＢ電源からのノイズ対策、になってるだろうか？　ポリウレタン被覆ワイヤーを使ったジャンパが２本。ヤニで汚いのでこの後で消毒用アルコールを使いガッツリ洗った。

 

　組み立てに使った配置図

　

下の色付き太線は半田面の配線図になります。が、間違いがあって実際組んでしまった後で上の完成写真へ修正しました。ｗｗｗ

 

　結線図　未実装

　

サーミスタから繋がる最初の□に←があるのはＶＲです。値を知りたい方はは以前の記事を見て下さい。

 

大体１週間で出来上がった今回の回路はｂＢの車速検知回路制作にかけた勉強のおかげで比較的簡単に作れたのは何とも感慨深いです。ｗ　とりあえずはＡＣからの配線が残ってるのでそれだけやったら完成かもしれないけどこの回路に関しては今回で終了となります。

んではまた。　・ｖ・）ノシ

 

 

 

【電子工作】 トイレファン自動化 実体回路図試作３つ目+１ そこそこ良いかな？

今回は見た目も良さげなバランスの配置に出来てますね。（・ｖ・

 

Ｃｄｓ＋サーミスタを差し込むソケットを左上に配置。ピンクの斜線領域は空きなので後々臭気センサーも追加できる感じで２５ｘ８で作成。これなら実際に作ってみても良いかな？

　

　

 

前回と前々回は下に。比較すると出来が大分違う。

 

　２回目

　２５ｘ７(６)　忘れてたヒューズ管とＬＥＤを追加したが途中で投げる。ｗ
　

　１回目

　１０ｘ７　ＩＣを挟んで並べただけ。
　

 

 

　４回目

そしてこれを入力中にまた実験するも、結局光センサーとのペアになる抵抗はＶＲじゃなくて省スペースの３.３ｋ固定で良いとなったのでまた配置図を変える事になった。ｗ

　

半田面にもチップ抵抗やコンデンサを使うがそれ程手間でも無さそう。これなら良いかな？

とか思いながら、中古パーツの０３表記があるチップトランジスタを調べたら何気にこれの方が使い易いっぽい。現状２ＳＡ１０１５を使っているけど、これをデジタルトランジスタ（ＯＮ・ＯＦＦなので事実上ＦＥＴ？）に切り替え半田面に取り付ければ、ヒューズ下の縦一列分くらい空きスペースを増やせそう。

 

 

 

【電子工作】 トイレファン自動化 実体回路図試作２つ目 失敗

前回の実体回路図に含まれなかったヒューズを付けたのとＶＲを変更してみた。

 

ヒューズなしだと危ない、と言う訳でガラス管ヒューズを取り付ける。

　

ついでにレイアウトを最初からやり直してみる。その際に１個２０円の足元ガラガラな中空ＶＲが出てきたので使ってみる。

このＶＲは前回の物と違い、足が長く宙に浮いた構造なので、その下が１/６Ｗ抵抗なら３本入るスペースがあるのでこれを採用してみた。しかし前回のは３ｘ３スペースなのに対し、こちらは３ｘ４なので結局省スペースにはなってない。違いは上から見たときの部品点数の少なさくらいか。ＶＲを調整するときは前回の製品の方が使い易く、全体的に部品の背が高い場合には揃った感はあるくらいのメリットかも。実際今回の回路図はＩＣに下駄を履かせてるのでＩＣ下にスペースが出来てジャンパ１本とダイオード１本を内側に隠している。ヒューズ下に配置した１/６Ｗ抵抗３本は真ん中の１本だけ両端をそれぞれ反対の抵抗のリードと一緒に穴を通す事で省スペース化する。

　

この辺り（トランジスタとか）は確実にジャンパでしか必要な端子と繋げないので処理途中だった。

 

そして、見れば分かる様に１０Ｖ４７０μＦ電解コンデンサーが下に一列分飛び出してるのが気に入らない。これを解決するにはＣＲのＲに頑張って貰わないと。と言う訳で、４７０μＦで３Ｍならもっと大きな数字のＲを用意したら良いんじゃないかと。こちらもそんな物は持ってないのでサーミスタ同様秋月に発注するまではどうにもならない。ってかΣ（・□・；）ここまで拘る必要あったかな？ｗ

サーミスタは挿せば良いだけにしておいてさっさと組み立てろ。ｗｗｗ

 

 

 

【電子工作】 トイレファン自動化 実体回路図試作１つ目

早速作ってみた。（・・

 

 

とりあえず１０ｘ７に収まるミッチリ配置です。左は温度センサー、右が光センサー用。中央上左が駆動回路に右がタイマーですね。表面だけでなく半田面も手持ちの中古部品を使ったりして。

　

問題なのはＶＲが場所とり過ぎなので縦型なら良いのにと秋月で軽く調べてみたけど縦型で精々半分＋サイズだった。昔の薄っぺらＶＲだと外来劣化が気になるけど、これくらいの代物なら問題無さそう。余った穴はもしかしたら採用するかもしれない臭気センサーの入力と電源送り用ソケットに使っても余る。トランジスタのベース抵抗は中古箱にあった１０ｋチップ抵抗、ジャンパワイヤは先日入手したポリウレタン線を使うので水色線でいくらでも取り回し出来るのは嬉しい。密集すると温度が上昇して抵抗値が～とかありそうな気もするけど、扱う電流低いし精密さを求められる場所じゃないので特に問題は無い、ハズ。ｗ

とりあえずサーミスタが無いので秋月に注文出来るまでは脳内組み立てしかないのが現状です。ｗｗｗ

 

 

 

【電子工作】 トイレファン自動化 分圧抵抗をまとめよう

つづきです。（・ｖ・

 

前回の回路をもう少し詰めてみました。下の回路図は前回の図と異なりインジケータＬＥＤを２つ削ってますが計測時は前回同様おＬＥＤ全て接続していません。

　

変更箇所は２つのオペアンプにそれぞれ独立した分圧抵抗回路を使ってましたが参照しかしてないならと１つにまとめました。もうひとつ、Ｃｄｓとペアの分圧抵抗になる３.３ｋΩ固定抵抗器を１０ｋΩ可変抵抗器に換えたのも大きいのだと思います。結果、最小時で０.６ｍＡ、ファン稼働時で６ｍＡ、最大(瞬間)時で４ｍＡ減少してます。

それとトランジスタでシンク電流の方が同じ電流でもモーターを回せるんじゃ？なんて思ったけどオペアンプ自体がフルスイングではないのが原因なのか全く動きませんでした。しかし全体的に消費電流が減っているのでこれはこれで良しとします。モーターは１２Ｖ０.１３Ａと表記していますが、流れる電気は５Ｖなのでそれなりに電流量も低下し、５Ｖ直結時なら回路が稼働中と同じ３５ｍＡしか消費してません。当然ゆっくりとした回転ですがこれこそが狙いです。狭い室内なのでうるさいのも困るし冬場などで高速回転して冷えるのも困るのでこれくらいが丁度良いです。

 

今回は実体回路図作成途中で分圧抵抗がまとめられるのに気付いてブレッドボードで試作したら問題無かったのでその結果報告となります。なので、これからまた実態回路図作成に取り掛かります。ｗ