音声スイッチLED電灯 中華電子工作キットで遊ぼう その2 

ラジオキットを探してたときに見つけた格安中華実用キット、いくつかまとめて輸入してみました。

●ラジオの次は、音声スイッチ電灯キットを作ってみました。

ランプ型蛍光灯を取り付けてみた

ランプ型蛍光灯を取り付けてみた

暗いところで拍手や声でライトが点灯、しばらくすると自動的に消灯します。

玄関、廊下、寝室などで、夜に明かりが欲しい時に便利です。常夜灯より明るく、省エネですね~

中華電子工作キットは、ローテク部品を使った回路で、安く仕上げられていますが、十分な機能だし、ケース付きなので、組み立ててから実用に使えるものが多いようです。

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●それでは、作ってみましょう。

手でしばったビニール袋をほどき、部品を確認します。

soundlightlist

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基板のはんだづけは、背の低い部品から以下の順番で行います。

抵抗、ダイオード、セラミックコンデンサ、サイリスタ、トランジスタ、電解コンデンサ、フォトダイオード、マイク

サイリスタPCR606Jは、トランジスタと同じ形なので注意。

ダイオード、サイリスタ、トランジスタ、電解コンデンサ、フォトダイオード、マイクは、極性に注意。

pcb

組み立ては、電灯ソケットねじ止め、ケーブル配線、基板をケースに収めて完成です。

フォトダイオードは、ケースの穴に はめ込みます。マイクは、ケースの穴にテープで貼り付けます。

30W 以下の電球や蛍光灯電球ランプを電灯ソケットに取り付けます。

このキットは、組み立ては難しくありませんが、電灯線AC100Vを使うので、感電に注意しましょう。

取り付け間違いにより、部品を破壊する可能性があります、通電前に部品の付け間違いがないか十分確認しましょう。

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●いまどきのLED照明に改造してみました。

100V で点灯するLED電球は高価なので、高輝度白色LEDを20個使ってランプを自作してみました。

使用した白色LEDは、ちょっと変わったリード形状で、20個が直列でつながっています。

リード線が直列でつながっているLED

リード線が直列でつながっているLED

このLEDをのり巻きにして、電灯ソケットのスペースに差し込む作戦です~

絶縁のために、ボール紙を適当なサイズに切って、リード線がショートしないように、交互にはさみ込みます。

リード線がはみ出ない大きさのボール紙をはさみ込む

リード線がはみ出ない大きさのボール紙をはさみ込みます

この状態で、ぐるぐると巻いてみます。センターに1つ、2周目6個、3周目13個になるように、リード線の間隔を広げながら調整します。

大体のところで、片面にテープを張ってリード線をボール紙に固定します。

led2

両端にビニール線をはんだづけしてから、LEDをぐるぐる巻きにします。

led4

外周にテープを貼って固定します。

led6

led7

ケースの電灯ソケットに差し込みます。

LEDライトに改造したところ

外側もうまく入るように調整します

これで、LED電灯部分が出来ました。

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●LED電灯の実験

回路図を見ると、ブリッジダイオードで整流してからサイリスタでスイッチングを行っているので、電灯負荷をブリッジの内側に置けば、LEDを点灯できそうです(実験1)。

改造1と改造2

実験1と実験2

白色LED20本には、60V程度の電圧で15mA流すようにします。100Vの脈流を供給するので、2KΩの電流制限抵抗を使います。

0.5W弱の電力を消費するので、1KΩ 1/4Wを2本直列にしました。連続20秒程度の負荷なので焼ける事は無いと思いますが、1Wの抵抗を使うと安全だと思います。

配線を変えてテストしてみましたが、OFFの時でもLEDが暗く点灯してしまいます。電流を測ると、1mAほどが制御回路に流れており、高輝度LEDは1mA流れれば、それなりに点灯してしまうのです。

それならばと、LED負荷をサイリスタ直接の所に移すと(実験2)、こんどは音が出てるときしか点灯せず、20秒間点灯しません。

ん~ 簡単には改造できないようです。 回路を調べて見ることにしました。

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●LED電灯への回路改造

回路図見ながら、テスターで電圧と計ってみると、ちょっとトリッキーな動作をしてるようです。

サイリスタM1のアノード側(スイッチング端) 90V(OFF 時) → 5V(ON時)

>これは、こんなもんですね。 サイリスタのON抵抗って結構高いんだな~

C1の電圧(制御部の電源電圧)7V(OFF 時) → 1.6V(ON時)

>えっ、制御部の電源がこんなに変わるなんて、こんなのアリですか・・・

>回路見ると、D5でわざわざ電圧を下げてるんだよね。ON状態を保持するための単安定マルチバイブレータ的な動作

ん~電源電圧が下がらないとうまく動作しないわけね

LEDに制御回路の動作電流を流さず、かつ制御回路の電圧を下げる為には・・・・

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電灯負荷をサイリスタ直結にして、そこにD5をつないで、ON時の電圧降下を起こす。

制御回路の電源供給は、常に90V脈流側から供給して、LEDには流れないようにしました。

これで、やっと動作するようになりました。 中華ハックへのサーキットベンディング成功!!

基板の改造は以下のようになります。

改造の場所1,2,3,4

改造の場所1,2,3,4

(1) D5を基板からはずして、R1:150Kのピンに接続

(2)? M1サイリスタのアノードを基板からはずして、基板の上に浮かしてD5と、電灯LEDのマイナス側に接続

(3) R8の一端を基板からはずして、隣のR4:18Kと接続

(4) D5の取り付け穴から2KΩ1W抵抗を経由して、電灯LEDのプラス側に接続

後は電源ケーブルをはんだづけして、ケースに組み込んで完成です。

改造は自己責任で、 good-luck!!

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●LED照明のグレードアップ

実際に使って見ると、明かりの色が冷たい感じなので、高輝度赤色LED20個を直列に追加してみました。

ソケットからあふれて、生け花みたいになってきた~

ソケットからあふれて、生け花みたいになってきた~

今まで、電流制限抵抗で消費していた電気を有効利用できるし、一石二鳥かも~

赤色LED20本の電圧降下は40V程度になので、200Ω程度の電流制限抵抗を直列に付けて、15mA流します。

この抵抗は、45mW弱を消費するので、1/4W型でOKです。

今回も20個が直列でつながっている高輝度赤色LEDを使いました。

red3

赤色LEDは、絶縁のためにボール紙を適当なサイズに切って、リード線がショートしないように、交互にはさみ込みます。

赤色LEDのリード部分は両面とも紙でカバーしてます。

巻いてある白色LEDをほどいて、赤色LEDを挟んでいきます。

LEDの極性は、白と赤で逆になるようにして、巻き始めの端子同士をはんだづけします。

赤白LEDの外周側の端子に+側は赤のビニール線、-側は黒のビニール線をはんだづけします。

白色LEDと重ねて巻いていきます、中央がでっぱるようにしながら、LEDが満遍なく配置されるように巻きます。

LED同士が交互に配置されるように、リード線の間隔を広げながら調整します。

リード線がショートしないように、注意しましょう。

red

red1

電球ソケット部分にうまく収まるように巻けたら、テープで固定します。

redtop1

ケースに収めて、配線します。

red4

こんな感じで光ります。1.5Wぐらいの電力消費です。

red5

廊下の天井に向けて設置、ティシュペーパのシェードをかぶせてみました。

白熱電球だと20Wぐらいの明るさ、夜中の明かりとして明るすぎずいいかんじです。。

明かりは、紫がかった色合いになり、以前よりだいぶマシかな。

また今度、他の色のLEDをブレンドして試してみようかな

この音声スイッチ電灯キット+LED電灯改造部品を、送料込700円で頒布いたします。

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