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「迷い箱」投書とお返事、項目別
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★★ 迷い箱 ★★の投書とお返事
回路・デンキ・改造
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 上で書いている「新規投稿」とは新しい話題の投稿のことです。
 この過去ログページに移動・掲載している記事に対して「電圧を変えて動作させたいのですが…」「ONとOFFを反対にしたいのですが…」等のご質問・回路図の提示などのご依頼は受け付けていません。
 ここに掲載しているものと似たものを作られる場合は皆様ご自身でご自由に回路図を改変して、ご希望のものをお作りください。


 過去ログの「ジャンル別一覧」ができました。

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【一覧】
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1.8VでFETで電源をON/OFFしたい?

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↓これより下は年度別の過去ログページにまとめられています。
● 2016年
フェンシングの電気審判器のオプション回路が欲しい!
ビデオカメラ録画操作ロボット(その2)
壊れた電球?を作りたい
Nゲージの列車通過センサーは以前の他の回路で動作しますか?
圧電サウンダ(圧電ブザー)を乾電池で鳴らしたい
ヒューズの正しい使い方を教えて下さい
チャイムのLEDで他の機器を動かしたい(その3)
ブレーカーが切れたら警報を鳴らす回路
見つけ易い「ジャンル別一覧」で探すキーワード」で検索する
● 2014年
3秒ブザーの回路?
スロットカー用の通過センサーの製作
車の防犯センサーが働いたら無線で200m離れた所で知りたい!
Cdsについて
74HC123が設計通りの時間で働きません
実際に工作したり実験しないとなかなか身につきませんか?
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● 2013年後半
太陽光発電の総発電量計測キットを作りたい!
高機能なルートチェッカーが作りたい!
使用用途不明の依頼
デジまめカウンターが自転車でうまく動きません
チップ電解コンデンサを積セラで代用?
NJU9252A(P)を使ってLD8035E蛍光表示管×2で表示させたい
暗くなったら、電撃蚊取りを動作させたい!
よそさまのキットの使い方がわかりません
よそさまのキットでLDに変調をかけたい
タイマーIC 555で変わった音の警報音を鳴らしたい!
ワットメーター付きテーブルタップが惨い!
プリセット選局のできるラジオをロジックICで作りたい
タイマーIC 555を2つ交互/またはたくさん繋いで順次動作させる回路
見つけ易い「ジャンル別一覧」で探すキーワード」で検索する
● 2013年前半
定温式熱感知器のバイメタルの動作を外部から知る!?回路?
テンキーを押して7セグ表示機に数字を表示する装置を作りたい
電源の質問
デジット・6管蛍光表示機キットで温度計を作りたい
車・ステッピングモーター式のスピードメーター/タコメーターを作りたい
LED電球を豆電球に換えたいが点灯しない?
車・プッシュスイッチでロータリースイッチのように切り替わる回路
フェンシングの電気審判器。ワイヤレスのは?
スマホのマイク端子に繋ぐ矩形波トーン発生回路。圧力スイッチで周波数変化。
三相ブラシレスモーターを回す
電源装置を作っているのですが
PM2.5測定器が作りたい
n番目で一定時間停止する4017
暗くなると点灯するLEDらいとがうまく作れません!
車・ナビのボリュームをロータリーエンコーダでUP/DOWNさせる回路
AVR/Arduino切替器
ソーラーライトを4つ直列???
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● 2012年後半
車・ACCが切れてもしばらくドライブレコーダーを動かしておく遅延電源
FOMA携帯電話の着信で普通の電話のベルを鳴らすベル信号を作りたい?
FOMA携帯電話(USB端子)で遠隔地の装置と通信したい?
車・改造済HIDヘッドライトバラストの遅延パワー調節化
車・バイクのウインカー用に「押していた時間延長されるタイマー」が欲しい?
音声信号の有無でアンプの電源をON/OFFしたい
車・ルームランプをキーオフ時に数十秒間点灯させたい…が誤作動します、なんとかなりませんか?
可変抵抗器(VR)はどれを使うのですか?
スピーカーから録音用の出力端子を出したい?
DVDの映像信号をAVケーブルで2分配する簡単な方法?
LM338T/LM350T/LM317T、電圧可変電源がおかしいです!
車・オーディオ(音声)に連動してLEDイルミを点灯させる
車・フォトインタラプタでリレーをON/OFFする回路
ワイヤレスチャイムのLEDで他の機器を動かしたい
過去ログに対してご意見申し上げる
車・ワンプッシュで、ホーンをプップッと2回鳴らす回路を、ホーンスイッチで操作して、ホーンスイッチを押している間は鳴り続けさせたい!
車・LM317でGPSを動かすとLM317が熱くなって電圧が下がり使えない
フェンシングの電気審判器を作りたい!
フェンシングの剣のチェック回路
9Vの乾電池を限界まで使いきりたい?
電気柵の電気回路を知りたい
アンプに繋いでスピーカーから「ブー」という音を出す装置を作りたい
振動感知で、自転車走行中だけGPSを動かす回路
手回し発電機をショットキー・バリア・ダイオードを使って昇圧する方法
PLCでハーネスチェッカーを作りたい?
音量の大きい玄関チャイムを作りたい
車・ウインカーをLED化したら動作しません
水に漬けない静電容量式水位計が欲しい!
車・ADDZESTのZK-6020A-Bの配線を教えて下さい
車・アイドリングストップでナビが落ちる対策?
意見・投稿
車・アンプをON/OFFするリレーをうまく動かす方法?
車・タイマーIC 555 が誤作動する?
過去ログへの質問」に対しての公開回答
アナログ的に、明るさに連動するLED
1.5Vで動くタイマー回路
車・3ステート信号で(ドアロック)モーターを回す
レーザー墨出し機のパルス光に反応する受信回路
車・モトイージー風回路を半導体化(その2)
見つけ易い「ジャンル別一覧」で探すキーワード」で検索する
● 2012年前半
パッと暗くなった/明るくなった時、両方反応する明るさ変化センサー
車・「オートバイのウインカーにポジションの機能」を車で使いたい
車・AC100V用の電気式蚊取り器を改造してDC12Vで使いたい
車・夜だけ1分くらいルームランプに連動するLEDをつけたい
代用になるトランジスタを教えて下さい
センサーライトの改造がうまくゆきません
車・4584Nが見つかりません代わりになる物を教えてください
エアコンのリモコンを温度でON/OFFする回路
車のバッテリーから±15Vを作りたい
車・バック信号を検知した時に、リレーを2回ONしたい
車・50ccバイクのホーンの音が小さいので増幅したい
12Vのニカドバッテリーの充電器を12V鉛バッテリーの充電器に改造出来ますか?
車でルームランプがエンジンオフしたら点灯させたい?
扱いやすい日本語表示の液晶を教えてください
ダイオードの代わりにFETを使った低損失の回路を設計して下さい
アナログICで三相モーターを回す?
ネコを驚かす電撃回路を教えて下さい
液晶ディスプレイの部品が焼けました、よろしくお願いします。
翼が回っているように見えるストロボ
これは動きますか?
車・DC/DCコンバータを使うとFMラジオからノイズが聞こえます
10cm離れた距離から赤色LEDの光だけ検出する装置?
禁止されている、「過去ログへの対応」をしてください!
ACアダプターが爆発しました
スイッチ付きボリュームはスイッチとボリュームに交換出来ますか?
1.5Vで動くモータ式のルーレットの回路?
2SAトランジスタを2SC(D)トランジスタではできないのでしょうか?
車・ヒーテッドリアシートリレー
車・40アンペア程消費するホーンを尾を引くようにするヒント
液晶表示温度計をLED表示温度計に改造したい
AC100V用「PT50D」をDC7Vで使いたい
マウスの連射回路(まじめ版)
車の電球切れを検知する回路
このサーモスタットはAC100Vで使えますか?
秋月電子のトライアック調光器についてサポートしてください!
車・バイクの燃料警告灯を作りたい
レースに勝つ為のモーター制御回路を設計して下さい
ビデオデッキのUVチューナーを安価に手に入れたい
無線リモコンでRCサーボを動かす回路
ELEKITのキットのサポートをしてください!
HT7750Aの出力電圧変更
電圧計を抵抗計にする?
鉄道模型で、VVVF風の音が出るパワーパックの製作方法(その2)
模型電車を両端のA−B駅で自動で止め、再出発させる回路
整流器を探しています
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● 2011年後半
ぼくのかんがえた回路図を書いてください!
ストップウォッチの遠隔操作?
リミッターつき、モーター制御回路
ぼくのかんがえた回転計
ぼくのかんがえたソーラー電源
タイマーIC 555が異常動作します
Androidタブレット100台を一度に電源を入れる回路?
ネオンサインの点滅装置を作って販売して下さい
車・ストレートマフラーに切り替える回路
スイッチを押し続けて一定時間だけモーターを回し、離したら反対に回す回路?
鉄道の「回転数変換器」を家庭で使用する
単1型のアルカリ乾電池を改造して100vは出せますか?
Panasonicのタイマーの使い方?
車・エレキットKPS−3226(タイマーIC 555)を12Vで使用したい!
車・時間制限つきリレー(消し忘れ防止)
DCファンの固着(短絡)対策
写真撮影用の露出計は小型でシンプルな構造で作れますか?露出計は小型でシンプルな構造で作れますか?
水車の発電を、DCからACに変換?
ACモーターの雲台を回す
放電器の作り方を教えてください
テスターの250Vレンジを50V-MAXに変えたい
車・ナビの音声信号を検知して、カーオーディオのミュート用2.5V信号を作る回路
ラジオで放射能を測定する装置?
Panasonic電源コードパック(EZ9090)を改造できなイカ?
車・イモビライザーの出力を判断して3つの出力に分ける
40〜45℃で動作する回路
人の出入り方向を検知する回路
車・ドアスイッチの統合
オンディレイ・オフディレイ回路
自転車のLEDバルブライトを走行中は必ずつくようにしたい
車・バイクの電飾
14個のLEDを順に点灯させる回路、IC1個か2個で!
夢のようなデジタル時計を作りたいです!
DC/DCコンバータを(放射能測定器で)直列に使っていい?
車・イグニッションコイルをシグナルソースにする方法
キーボードアンプの故障について
簡易型・ファンタム→ABファンタム電源変換器
排気ファンのONで連動する給気ファン、ふだんは弱運転
電線が切れたら別の回路(電線)に電流を流す
防災無線を選択受信する回路?
車・常時ONのシガーソケットをキーと連動させたい
サージ吸収部品の選定?
車・DC12Vのオーディオを車に載せる保護回路?
車・PWM調光されたルームランプでネオンを連動させると…
AC100V 検電リレー
孵卵器の自動温度調節器
ラジコンの抵抗が焦げました、同じ物と交換していいですか?
微弱シリアル無線通信モジュールに38KHzの赤外線リモコン信号を通してリモコンしたい
車・キーレス2回プッシュでONになる不思議なリモコン
簡単な発信機の回路を教えてください
無線機の回路を教えてください
抵抗計を電圧計・電流計にする?
パソコンにぼりゅーむあっぷ!でLEDをつける(増やす)?
暗くなると点灯するLEDらいとについて質問です
直流を交流に変える回路?
車・周波数とデューティ両方を可変できるPWM LED調光回路
プルアップ・プルダウンについての質問
良品状態を読み込むハーネスチェッカーを作りたい
LEDが光る金属探知機を自作したい
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● 2011年前半
温度が1℃上がる時間を計る装置
可変型3端子 317を使用した 定電流回路を知りたい
LM3914/LM3915/LM3916の電圧設定、計算方法
USBマウスの線を切って繋いでいいですか?
質問が3点
モーターのノイズで誤作動します
車・LEDを一定時間で消す(消し忘れ防止)
4個の箱に取り付けた絵を照明する装置
7セグLEDのコモンの入り切り
TTLパルスがある時は"1"を出す回路
オート電源記憶機能は簡単に作成できるでしょうか?
車・セキュリティに好みのタイマーを繋ぎたい
液晶TVが動きません
変則的な回路のソーラーガーデンライトの動作原理
12V/400Wものバイク用アンプを使いたい
プレステのスピーカーに自動点滅LED?
多分そう働く回路
車・調光機能つきEL用インバータ
自動散水ロボット
「カットリくん」の中身が違います
100Pin対100Pinの導通チェッカーのつくりかた
バッテリーを10個直列で使う
2つのAC100Vを切り替えるリレー
車・バイク用のLEDタコメーターを自作したい
車・ウインカーリレーの正解を教えて下さい
一般的なスイッチング電源を定電流化してLEDを光らせる
12Vから±1Vくらい上下に超えるとリレーON回路
液晶AQUOSを車のバッテリーで動かしたい
ガイガーカウンターの回路図を教えて下さい
秋月電子のLEDデジタルパネルメータについてサポートしてください!
ドアを開けても閉めても2分間ランプ
ACアダプターに抵抗を直列に入れて使いたい
自転車のダイナモで携帯電話を充電したい
車・電磁リレーの故障表示
車・電球を一度点灯させ、すぐ消してもう一度点灯し続ける回路
コンデンサの代替
リンクしてもいいですか?
セリアのSoftbank3G(FOMA)専用通信ケーブルはなぜ充電できたのでしょう?
車のバッテリー上がり救援作業時のサージアブソーバーについて
夜になると3秒間隔でLEDが点滅するライト
PM-129Bで直流の電力・電流計
車・Automotive LED timing light
車・リードスイッチの反転
車・残照と調光回路の質問です
乾電池を並列にすると持続時間は2倍になりますか?
鉄道模型用に音の出る装置
15分程度暗い状態が続いた時にトリガーが発生する回路の考察
安価な降雪センサーの自作
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● 2010年後半
2Vになったら、3VになったらLEDが点灯する回路
車・燃料計の表示をあわせる改造
簡易ハイローコンバータに入れる抵抗は?/高級品の製作?
車・「タコメーター・回転数パルスの2逓倍回路」は1万回転を超えても使えますか?
クリアーボイスにノイズが乗ります
圧電スピーカーがコイルで大音量で鳴りません
テニス用スコアカウンター
昇降圧型の電源回路
例えば5Xを超えた電圧でスイッチが入る回路
ラジオに外部入力をつける
介護用在宅表示ランプ
雨降り警報ブザー
GND電位差のある物を単一GNDの計測器で計る?
ラジコン・給油ポンプ自動停止装置
NaPiOnでリレーが動かせない
暗くなったら一定時間点灯する回路がうまく動きません
一定時間センサーを無視する回路
車・モトイージー風回路を半導体化
車・外部入力ONでじわっと減光するLED回路
車・タコメーター・回転数パルス4/3倍化回路
一押しで5〜6秒鳴る玄関チャイム
温度で回転数がかわる扇風機
パソコンのマイクのミュート回路、前出の物を使えますか?
赤外線リモコンの光を遠くに届かせたい
車・カーオーディオにmp3プレーヤーをつなぎたい
車・LED表示のリアルタイム加速度計
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● 2010年前半
車・バッテリーレスの原チャリにHIDランプを付ける
殺菌灯のタイマースイッチを電子回路無しで!(有りも)
車・2分間ランプをHi入力からLo入力に変える方法?
LED、どちらの方が効率良く光が取り出せるのでしょうか
タコメーター・回転数パルスの2逓倍回路
100円アラームクロック連動、2モード・タイマーリレー
車・電波時計に同期したシグナルツリー
車のコンピューターからの5Vの信号でリレーを動かせますか?
制御信号OFFから遅延して切れるSSR
AC100VタイマーをDC12Vタイマーに!
バッテリー充電・放電状態LED表示器
サーボ信号でLEDなどをON/OFFする装置
LEDでタコメーター(船外機・機械用)
録音機器用簡易型無停電電源について質問
無線機で遠隔リモコン、トーン発信機/トーン検出装置
DC12V→AC12V、擬似正弦波インバータ
電源ONから数秒間だけ点灯する回路(じわ〜と点灯/消灯)
過熱防止LED温度計
LED燃料残量計
「長押し」しないと動作しないスイッチ
スパークキラーの破裂原因は?
車・断線警告を消す
複数の質問
ソーラー電池と単三電池の両方で使える電卓の構造
コンデンサに貯めた電圧を計る
最大100LED・流星フラッシャー回路
マイクアンプにハイパスフィルター機能
明るい場所でも動作する遮光センサー
秋月超デカEL発光パネルの点滅回路
車のACCに連動してパソコンの電源をON/OFF
Li-ion過放電防止回路に警告LEDを追加する
電磁弁・リレー等のON時間を測る?
今あるカメラの映像を電波で飛ばしたい
パッと暗くなった時のみ点灯するランプ(2分間ランプ改造?)
ペルチェ素子で一定の温度に保つ回路
ガーデンソーラーライトで7色に変わるLEDが点灯しない
ピンクノイズ発生回路
1本の配線に3つのスイッチ
4013の反転FFで、スイッチを押している間出力がONになる?
車のマップランプをルームランプに連動ざせたいが…?
車のウインカーリレーをゆっくりにする?
3、10、60秒間、振動モーターを回す回路
一定の温度と、温度差を検知すると動作するリレー
2分間ランプにDC/DCコンバータをつける?
階段の蛍光灯をワンプッシュで一定時間だけ点灯させたい
20〜30℃で動作する回路
鉄道模型で、VVVF風の音が出るパワーパックの製作方法
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● 2009年後半
自転車用ウインカー
電子工作マガジンNo.5の自転車点滅ランプが動きません
美術展示用の、人が来たらゆっくり光るLED
トグルスイッチで昇圧と降圧を切り替える回路?
車・ワンプッシュで、ホーンをプップッと2回鳴らす回路
LED点滅がだんだん早くなるタイマー
車・ドア・エンジンに連動してルームランプON/OFF回路
Panasonicの温度調節器とSSRがうまく動作しません
バッテリーのT・S等4つの端子
電圧を下げるIC???
DC12V位から6Vに低下すると電圧を遮断する簡単な回路
12Vの回路で5Vのリレーを動かすのはおかしい?
遅延連動コンセントを作りたい
100均のセンサーランプで暗くなったら玄関灯を点灯させたい
USBカメラのビデオ信号出力化
ON時間とOFF時間の違うインターバルタイマ2(リレー)
ON時間とOFF時間の違うインターバルタイマ
5V入力で0.5秒から1秒リレーをONにする回路にcdsセル受光時にリレーONする様に回路を付け足してください
車・プッシュ式ウインカースイッチ
この回路を変えて使いたい
車載の6映像セレクターを作りたい
5Vで0.5秒〜1秒LED点灯を、簡素化で
電源の質問が2件ほど
100V用センサーライトと赤色自転車点滅ライト
温度でAC100VをON/OFFする「電子サーモスタット」
車のSIN波を矩形波パルスに?
簡易デジタル表示消費電力計
車・じわ〜っと消えるルームランプに連動(対応)するイルミPWM調光回路
車・12V車で12V-8Vの5段階電圧お知らせ回路
3V〜2Vまでは緑色LEDが点灯、2V以下になったら緑色消灯、赤色点灯する回路
「通常はスイッチ接点が閉じていて出力OFFで、開くとONになる回路」とは?
光線銃の的を作りたい
電卓が自動で切れる回路を教えて下さい
フラッシャーを安く作りたい?
リポ/Li-ion用、2〜4セル、70A対応過放電防止回路
ボリュームアップ!を単三仕様に
なんだかVUメータが作りたくなりました
車・マイナスコントロール⇔プラスコントロール変換リレー
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● 2009年前半
車のほたる回路の異常動作
CCDカメラに電源を重畳する回路は?
ジャイロでサーボを微調整
LEDをストロボみたいにピカッピカッと点滅させる回路
人が居なくなったら自動的に切れるTV
車載用DVDの音が小さい!
ブザー断続回路図(LED点滅回路にも)
単4電池で動くデジタルオーディオを車の12Vで動かせるようにはどうすればいいですか?
車・バイクでポータブルカーナビ
TVのコマーシャルの大音量を自動で下げる回路の実現方法
一定時間以上トリガー入力があった時リレー等をONにする回路
DC/DCコンバータ回路のインダクタ一の選定
簡易ハイローコンバータの製作
マウスの機械式ホイールの改造?
24V→12V(13.8V)のコンバータを入力9V〜12Vにできますか?
電気回路の問題
磁力測定器の製作
24V→12V(13.8V)コンバータが動きません
12〜30Hzの信号をPWM(50〜10%)に変換する回路
車の室内灯を前と後から操作する回路を作っても動きません
車・オートバイのウインカーにポジションの機能
光電管フライング判定つきスタートシグナルの製作
USB連動AC電源リレー、OFF遅延付き
改造したキャン・ドゥのデジタルアラームクロックの不良動作
スロットカー用LEDライトユニット
車の電圧を15Vに昇圧したい?
ラジコンサーボのリバース回路
リモコンの電池を外さず充電できる回路?
5V入力で0.5秒から1秒リレーをONにする回路
車・24V車でバッテリーの電圧低下アラーム
FMトランスミッターをUSBで?
車・カーナビのバック信号を遅延させる回路
車・ウインカー連動コーナーランプ・リレー
「前/後」「左/右」だけのラジコンカーの改造は可能?
電動自転車のモーターコントローラー?
ミニ四駆などレース用スタートシグナルの製作
超音波加湿器のしくみ
トランスレスでクロストークのできるインターホン回路?
音連動のイルミネーションに使える「リレー」
LEDが6つ順番に消灯する「1分タイマー」(10秒前予告ブザーつき)
555を使った「設定時間の後にON」になるタイマー
PICと液晶(LCD)表示機を使って温度計自作
秋月電子のK-02190キットを昇圧回路に改造する回路図?
液晶電卓のLED表示化へのヒント
「ボリュームアンプ」からモクモク煙が!
Panasonicの自動車用バッテリ寿命判定装置「LifeWINK」
見つけ易い「ジャンル別一覧」で探すキーワード」で検索する
● 2008年後半
車・バイクの前照灯をエンジンON中だけ点灯する回路
F-1風スタートシグナルの製作
車で、1.5Vの機器を使う電源の製作
ビデオカメラ録画操作ロボット
CENTURY製「アポロンT」の回路を調べてみました
USBハブの自作
停電時に光るライト
メディアプレイヤーの自作
自転車に色々付けたい
555ワンショットタイマーを再延長可能に
蛍光灯のプルスイッチの増設方法
単純なスイッチでは無いカーテシスイッチからランプの配線
車のエアコンもどき、DC12ファンの風量調節回路
シガーライター用コンバータでバッテリーが上がる?
10〜15Vに変動するバッテリーから12V
12→24V 最大7Aの昇圧コンバータは作れますか?
歩数計(万歩計)で車のトリップメーターを作れる?
電池の電圧が8V位から6Vまで下がったらLEDを光らせる回路
連射パッドとマウスを繋ぐ?
AC100V、5A〜10Aを外部で検出してリレーON/OFF
蚊取りラケット基板で使い捨てカメラのキセノン管を連続発光
マウスの連射クリックに代用回路
車の バッテリー(11.5v 〜 12.7v)から 13.7V位に 昇圧したいです。
扇風機の回路図
半固定抵抗
5V/1Aの過放電保護付きスイッチングレギュレータ
車・エンジン起動後数秒から10秒程度はある装置を停止させる回路
発電機を反時計回りに回してもLEDを光らせるには?
安定化電源の電圧を変更したい
レスリースピーカー用に扇風機のモーターの回転数調整
3Vで12Vのファンを回す昇圧回路は作れますか?
PC用12Vファンを3Vで回したい
電子、電気回路の図面記号はどのようなものがありますか?
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● 2008年前半
ソーラー庭園灯殺虫器にソーラパネル増設は可能ですか?
ライト用ON/OFFスイッチ回路
導通検査器のつくりかた?
ポップノイズの出ない携帯電話ミュートマイク
過去記事のDCコンバータで4.8→3.4Vの変換はできる?
エーモン「じわ〜っと点灯ユニット」について質問
車のドアロック・アンロックの信号を約1秒ほど遅らせたい
パソコンのキーのボタンは延長できる?
自動給水ポンプ
灯油ファンヒーターのセンサー故障
Li-ion充電池の過放電防止回路
スイッチが入/切しかない水中ライトの点滅化改造記事を希望!
車上あらし防止、防犯LEDフラッシュ(超敏感音声感知)
いろいろ
LED常夜灯を自転車に付けたい
車・カーナビの音声案内の際にLEDを点灯、片側だけSP音量を下げる
USBの規格は5V/500mAなので850mAを取り出すことは無理では?
RS232CのUSB接続
ヘルメット点滅ライト
カーナビのスピーカー交換
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● 2007年後半
圧電スピーカーで音声
イカリング
自転車を止めてもしばらく光るライト?
センサナイトライトの改造
カモ追い装置
放電器の製作で「可変電圧電源」が欲しい
電撃殺虫ラケットを調べてください
PICでCFカードなどを使ってパソコンにデータを転送出来ますか?
100円キッチンタイマーでリレーを働かせたい(音声リレー)
ミニッツの01基盤のs8430AFD13???
オンボードカメラ用に4.8V→9Vのコンバータ
MAX641について
DC-DCコンバータを使い倒すために
LM317Tの定電圧・定電流(可変電圧可変電流)回路図について
LEDをゆっくり点滅させたい。
音楽プレーヤー用に1.5Vの電源は作れますか?
太陽電池用に良い省電力モータはありますか?
NJM2360Mの外付けトランジスタをFETに?
車・ルームランプをキーオフ時に数十秒間点灯させたい
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● 2007年前半
太陽電池でNi-MH充電池を充電?
デジタルオシロ STN? TFT?
ソーラーパネル式バッテリー用 ノートPC自動電源切り替え回路
ボリュームがうまく付けられない
定電圧DCコンバータをLED用に定電流DCコンバータにしたい
100円ショップの自転車赤色点滅灯を12Vで使用したい
充電池だとすぐにつかなくなる蛍光灯の改造
LEDナツメ球の改造
アップコンバータで 12V 250mA は作れますか?
秋月の充電器を評価してください
テスターで電流がうまく測れません
携帯充電器のDCコン、設計が変わったのかそれとも回路が当たり?
やっとできました。明るいLEDダイナモライトが!!
キャン★ドゥのLEDライト、抵抗が入っているのと入って無いのと?
MAX879に充電中・充電終了のLEDを取り付けたい
100円のセンサーナイトライトをLED化してみました
充電器の回路について「なんでこんな回路にするねん」
見つけ易い「ジャンル別一覧」で探すキーワード」で検索する
マークの記事は質問に御答え頂けない場合は整理時に削除します。

★★ このページは2012年後半のログです ★★
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車・ACCが切れてもしばらくドライブレコーダーを動かしておく遅延電源
時々拝見して参考にさせていただいています。単セル放電機等を作成し愛用しています。
ドライブレコーダーを導入したのですが、アイドリングストップの際も録画を継続したいのです。
アイドリングストップはキーオフによる手動です。ドラレコはエンジン連動で、電源はACC連動のシガープラグに刺してあり、エンジンをかけるとドラレコは自動的に起動され録画を開始し、エンジンを切ると電源供給が絶たれ録画を中止します。そこで、ACCオンで常時電源から電源供給が開始され、ACCがオフになってから2分ほど電源供給が続くようなオフディレイ回路を作成したいのです。ドラレコの消費電力は記載なしなのですが、1000mAhの内蔵バッテリーで連続記録可能時間/約2時間(動画記録時)との事です。
素人考えでは、PチャネルMOS-FET、トランジスタ、コンデンサーなどを用いてプラスコントロールの遅延回路をイメージしています。『車・ルームランプをキーオフ時に数十秒間点灯させたい 』も参考にさせていただきました。他にWeb検索もしたのですが見つかりませんでした。回路図のご指南を頂ければ幸いに思います。よろしくお願いいたします。
tot 様
お返事  時間が取れないので、ブツについては回路図の提示だけさせていただきます。
▼クリックすると拡大表示

 だいたい今までの「xx分間で消えるランプ」などの回路そのままでいいと思うのですが・・・。

 今回ご利用になられているドライブレコーダーが、電源が切れたら録画OFFになるのであれば、たぶん電源電圧が中途半端に低いおかしな電圧になっても、誤作動はしないでOFFと判断するような回路や録画プログラムになっていると思いますが、世の中の電子機器の中には正しい動作電圧と完全なOFF電圧の間の中途半端な電圧を電源として与えたら、全くの想定外の誤作動を起こして信じられないような事が起こる!ようなものも存在するでしょう。

 相手が電球やLEDみたいに、電圧がダラダラ下がっても別になんともないもの(逆に、ぼや〜っと消えると嬉しいとか…)であれば、CRとFETだけで済ませてもいいくらいです。(過去の電球系の回路図ではそういうの)

 ですから、電子機器(の電源)に繋ぐ場合はCRタイマーとFETで・・・なんてことをやっていたら、切れる前のぼや〜っと電圧が下がる時間に機器が誤作動して何が起こるかわかりません。
 なので、そんな単純なものではなくONとOFFははっきりと区別する出力にしないとダメです。

 もちろん、依頼者様が今回使われる装置では多分大丈夫でしょうけど、ここの回路図を見て組み立てた人が一体なにを接続するのか、それでその装置が中途半端な電源電圧のときにどんな挙動を示すのか、私には個別に対応することができませんから、「電子機器を繋ぐタイマー」とするなら、きっちりと電源はON/OFFで切り替えてやるべきです。

 そこで、トランジスタやFETを使った回路ではCRタイマーのような徐々に下がる電圧でもある点でカッチリと切り替わるよう、電圧判定回路にフィードバックをかけたりヒステリシスを持たせた回路にするのが一般的ですし、そういう回路図も書いてみましたが、部品がこの図の約2倍とかそれ以上になるのでここで取り上げるのはやめました。

 車関係で質問される方のかなりの方が電子工作初心者ですから、部品の数は少ないほうがいいでしょう。

 それで、判定部分にヒステリシスを持たせたり、出力をカッチリと完全にON/OFFできる素晴らしい性能の部品として出力スイッチには「リレー」を使用します。

 前にもどこかで書きましたが、「半導体神話」とか「FETのほうがカッコイイ!」ような考え方の方もいらっしゃいますが、この回路のような使い方であれば、別に完全に半導体部品だけで作ってしまう必要も無いわけで、ここはあえて機械部品であるリレーを使用します。
 おかげで電子部品では数個〜十数個くらいかかる部分が、たった一個のリレーで置き換えられます。

 入力が切れてからリレーが切れるまでのディレイ時間はこの回路定数では最大約500秒(8分20秒)くらいです。
 「くらい」というのは、IC等で厳密なタイマーを作っているわけでは無いので、入力にかかる電圧(コンデンサを充電する電圧)によって多少時間は違ってきます。12Vで最大約500秒です。

 ドライブレコーダー用でなくても、過去にご質問の出ていた「エンジンスタート時に(ACCが短時間切れるので)カーナビの電源が切れるのが嫌だ!・・・系」「アイドリングストップさせるたびにオーディオの電源が落ちます!・・・系」のトラブルにも使用できます。(過去の回答でもいいですけど)
お返事 2012/12/14
  この記事・お返事は役に立たなかった
お返事  同様の記事で
があります。
 
FOMA携帯電話の着信で普通の電話のベルを鳴らすベル信号を作りたい?
回路設計についてご教授よろしくお願いします。

以前も質問させていただいた、マーボーです。今回、携帯電話から出力される直流電圧2.0V程度を感知して、NTTの呼出信号リンギングを送出する回路をつくりたいと思っています。

外部から直流電圧2.0V±3程度入力されてきたときに、16Hz、交流75V rmsの信号(NTTの呼出信号リンギング)を送出する回路を作りたいです。ご教授いただけないでしょうか。

要件は、
@外部より直流電圧2.0V入力時に、16Hz、交流75V rmsの呼出信号を送出。
A呼出信号を「1秒出し、2秒間停止する」を繰り返す。(NTTの呼出信号条件)
B呼出信号は、3秒〜18秒(任意設定で設定可能としたいです。)後に信号送出停止する。(携帯電話は通話中、直流電圧2.0V送出し続けています。)


【順序】携帯自動着信→携帯から2.0V直流送出→電圧確認後、呼出信号送出→携帯電話からの電圧は通話中送出し続けるため、3秒〜18秒後(設定変更可能としたい)で停止。

単安定マルチバイブレーターとかの回路をみたりしていますが、抵抗、コンデンサ容量、74HC123?など幾つものハードルがあり、素人では難しいです。何か回路のアドバイスをいただけましたら、うれしいです。

呼出信号条件NTT技術条件より、16Hz、交流65V rms以上83V rmsの信号。
マーボー 様
お返事  すみませんが、その回路を使用する目的をお教え願えませんか?

 前に質問された、Foma携帯電話でアナログモデム通信をしたい件とはまた別件だと思いますが、今回はどんな用途で使いたいのか気になります。

 バカ正直に、目的も聞かずに、見知らぬ目的で動くかどうかもわからない回路図だけ書けばいいのですか?
お返事 2013/2/27
投稿 今回も質問しまして、すみません。ご教授よろしくお願いします。
【回路の目的】
前回と同様で、携帯電話を活用した遠隔地データの送受信を検討しています。
現在、NTT有線を活用した遠隔地データの送受信システムは開発導入されています。そのシステムを活用しつつ、携帯電話(NTT携帯電話FOMA)を使用して、データの送受信を行いたいと考えています。
【現在既設システム概要】
本社親局(一般の電話番号使用し呼出)→NTT交換局→NTT固定回線(有線)→データ送受信端末(モデム内蔵 呼出信号着信後、アンサー信号送出 本社間とのモデム通信確立)→データ収集機器と本社データ送受信開始。
【開発を検討しているシステム概要】
現在のシステムを活用しつつ
本社親局→NTT交換局→携帯電話無線基地局→携帯電話→開発する回路→データ送受信端末(モデム内蔵)→データ収集機器
NTT固定電話回線(有線)部分に、携帯電話と開発する回路を割り込む。
【現時点で私が調べた内容】
@NTTドコモ様と打ち合わせを行い、音声回線でのデータ送受信は可能。
A当社開発品 データ送受信端末(モデム内蔵)は、NTT交換局からの16Hz呼出信号を受けるとアンサー信号を送出し、本社間とのモデム通信確立状態となり、通信が始まる。(NTT回線の直流電圧48Vや極性反転は不要)
B携帯電話は自動応答後から通話中、直流電圧2V送出し続ける。(イヤホンミニジャック先端に2Vが出ます) 

以上私が調べた結果、当社の開発品 データ送受信端末に16Hz呼出信号を入力することで、本社システムにアンサー信号を送出し、本社間とのモデムが確立、データ送受信を開始することが分かりました。
そのため、今回アドバイスをいただきたく、質問させていただきました。
ご教授よろしくお願いします。
マーボー 様
お返事  あの問題はあの時の回答で解決したのではなかったのですか?
 このページは同一案件で引き続き・・・というのはご遠慮いただいているのですが。

 それでもし回答するとして、どの程度のアドバイスを求められているのでしょうか?

 カンタンに文章で装置の構成(考え方や作り方)を説明するだけ?
 ブロック図程度まで?

 それとも、具体的な回路図(実証実験も含む)が必要なのでしょうか?

 前にも書きましたが、御社で設計・製造された子機なら、なんだかそっち(の中身)を改造・改変するほうがずっと楽なような気がするのですが。
 開発者の方(または開発部署)がいらっしゃるわけでしょ?

 たとえば「その装置の入力ポートに、携帯電話が着信(2V?)したらリング状態とみなして、モデムの通信を始める」という風なプログラムを追加してもらうという方法でいいのでは?
 それなら携帯電話から出る2Vを単純にコンパレータで検出して、その装置の入力ポートの入力電圧(5V系か12系?)に接続してやるだけですよね。

 もしデジタル入力ポートが無くても、モデムをRS323Cで接続しているなら、CI信号(着信あり信号)をモデムのかわりに反応させてやる事で装置側は着信があったと判定して通信を始めればいいだけとか・・・。
お返事 2013/3/5
投稿 いつもお世話になります。
「気の迷い」への同一案件で引き続き質問投稿しましてすみませんでした。
もし宜しければ、具体的な回路図が希望ですが、ブロック図程度でも構いません。
現在私は、「気の迷い」の様々な回路を参考に、タイマー部分について実験を行うため、材料調達しているところです。
74HC123の入力トリガーを電源監視IC使用するか、2Vを5Vへレベル変換するかなど、考えながら進めています。(携帯電話の直流電圧をどうやって74HC123入力トリガーに変換するか考え中であります。)
小さなことでも構いませんので、ご教授頂けましたら助かります。
お返事  この案件への最後のお返事として、大サービスでブロック図だけ出しておきます。
 私としては、HC123を使うようなアナログ的なタイマー式では無く、「何回ベルを鳴らしたか?」をスイッチで選択できるうよな正確なデジタル回路で作ります。
 別に、その制御部をタイマーで作っても動くので、部品数削減や簡易化するならそれでもいいですね。

 2Vを判定してTTL(C-MOS) IC等に受け渡すにはコンパレータを使えばカンタンにできるでしょう。(電圧監視ICで2V以下のレベル判定なてん、いいのがあったかな?)

 まぁ、回路方式にしても使う部品にしても、ご自分の趣味に合った回路で作られると良いと思います。

 で、ずっと気になっていたのですが、「当社の装置」とか色々なお返事文とかを拝見する限り、「気の迷い」と質問コーナーの「迷い箱」で私が無償で情報や回路図を提供している個人の電子工作の楽しみのため(せいぜい個人経営の工場や農業のため?)という範疇ではなく、あなた様の勤務されている会社の製品として販売または業務利用される装置の設計についてのご質問であり、その回路図を書く事は普通に外注に依頼するとそれなりの金額になる「業務」ではありませんか?

 私は本業としてはそういう設計をしてお金を貰っている立場として、製品・商品などと、個人が家や自営業の工場などほぼ自宅扱いのところで、個人の趣味や作業効率向上のための装置ならここで無償で情報提供していますが、こと商品として販売される物や、「商品では無い」と言われても今回のように御社の商品に付けて販売または利用される広い意味での製品の設計であれば、お金を頂いてする仕事と判断しますので、ほいほいと無料で回路図を提供したり、長々とアドバイスしたり(これもアドバイザー料を頂いて仕事としてやっています)といった対応はお断りしています。

 あなたの知識欲や興味から(外注に出すのではなく)勉強して自分で作りたいというご希望はひしひしと伝わって来るのですが、さすがに御社のような大きな電線・通信機器メーカーの商品にここで「個人向けの電子工作」として対応するのは限界です。

 既に掲載している回路図を見て研究されたり、それの一部などを流用されるのは別に構いませんので、参考書代わりに・・・程度でしたらご利用ください。

※ 仕事としてはこのページ経由では受けていませんのであしからず
お返事 2013/3/6
投稿
3/7
大サービスありがとうございます。
今回までありがとうございました。今後も、「気の迷い」には参考となる回路がたくさんあるため、今後も様々な自己啓発、個人の電子工作に参考にさせていただきます。

追伸:大サービスのブロック回路が現在見えない状況にありますが、私のパソコンが古いせいでしょうか?
マーボー 様
 
FOMA携帯電話(USB端子)で遠隔地の装置と通信したい?
マイコンボードに携帯電話を接続する方法、回路について教えてください。
私は現在、携帯電話(NTTドコモFOMA)を活用して遠隔地にあるデータを送受信することができないか検討しています。
内容は、臨時的に遠隔地にFOMA携帯とモデム+データ収集機器を設置して、会社内から携帯電話を呼び出し、音声回線を利用してデータの送受信することを検討しています。
私が検討している簡単なシステム概要は、まず、モデム(マイコンボード)にNTTドコモFOMA携帯をUSBケーブルにて接続。また、マイコンボードのLANポートにデータ収集機器を接続し、そのデータを送受信するものです。
今回迷い箱へ質問させていただいた内容は、携帯電話とデータ収集装置との間を橋渡しするモデム(マイコンボード)部分であり、NTTドコモFOMA携帯をUSBにて接続する部分です。
今回のシステムを開発するための第一条件として、モデム(マイコンボード)に、NTTドコモFOMA携帯をUSB接続するためのUSBドライバをインストールする必要があります。
しかし、NTTドコモからは、マイコンボードに対応したドライバの提供はないため、困っています。
私個人の考えとしては、USBコネクタの「D+とD−」にデータが伝わってきたときに、LAN接続機器とデータをやりとりする回路とプログラムをモデム(マイコンボード)に組み込むことで実現できるのではないかと思っています。
マイコンボードに、NTTドコモFOMA携帯をUSB接続する方法について、良い知恵やアイデアがございましたら、ご教授宜しくお願いします。
※現在の技術進歩と逆行しますが、システム条件として、スマートフォンやLANカード、光やNTT回線などを使用するのではなく、あくまでも、NTTドコモFOMA携帯電話のダイヤルアップ
(携帯電話に電話をかけてデータを送受信する方法)を使用してデータを送受信する方法を検討しています。
マーボー 様
お返事  んーと、文章を読む限り、かなり色々な技術や用語を混同されているような感じを受けます。

 説明とか書いていて嫌になってきたので全部削除して、要点だけお聞きします。

 「FOMA携帯電話の平型USB端子とマイコンを繋いで、携帯電話とはUSB規格の通信をして、遠隔地(測定機器)とデータをやりとりしたい」ということでよろしいですか?

 「音声回線(もしもし、はいはい)」を通して「音でデータ通信する『モデム』(ピーガーって鳴るアレ)」を使いたい、「FOMA携帯電話の平型USB端子のD+/D-端子は、音声モードだと音声(もしもし、や、ピーガー)が出る端子になっている」という素晴らしく詳しい知識をお持ちなので、それを使うとかいう話ではなくて?

 一応、長々と説明して「いや、それでは無いです」と言われるのも辛いだけなので、おかしな質問をしているかと思われるかもしれませんが、明確にお答えください。

 「NTTドコモFOMA携帯をUSB接続するためのUSBドライバ」が必要という事なので、絶対に「もしもし、はいはい」では無いとは思いますが、一応・・・最近の質問者様の質問にはとてもこちらで考えた常識ではあてはまらないようなお考えをお持ちで、それを全く別の事のように(違った方向で)説明する方もいらっしゃるので、たいへん失礼ですが確認です。

 [FOMA回線網]〜〜【FOMA携帯電話】[USB端子]←USBケーブル→[USB]【マイコン】[LAN]←LANケーブル→[LAN]【測定器】

 と、つなぐだけで、USBケーブルには「USBの規格に沿ったデジタルデータ」しか流れませんよね?

 重要な質問点はここまでなので、最低限はここまでお答えいただければ結構です。

 で、ここから先の説明をするに当たって「本社側の装置は何を使うの?」という疑問が湧いてきます。

 たとえば、それが最初から説明されていればこんなムダな質問をしなくても良かったのに・・・とか。その装置と遠隔地側のマイコン関係の整合性はとれるの?とか、疑問は山ほどあるのですが・・・・。

 一応お聞きしてみます。本社側って何を使うのですか?
 それは既製品ですか?、それとも自社で開発された装置で中身(プログラム)は隅々までわかるようなものですか?

 ちなみに、今私が想像しているような内容で当たっている質問内容であれば、残念ながらあなたにとって否定的で、あなたでは簡単には達成できない回答内容になると思います。
 話を先に進めるなら、それだけは先に覚悟しておいてください。
 もし想像以外の、全く違う趣旨のお話であれば、何か解決策があるかもしれません。
お返事 2012/12/8
投稿 早速の回答ありがとうございます。質問に対する追加の情報(回答)遅くなりすみません。私なりに再度携帯電話について調べていました。
私が現在所有している携帯電話の平型USB端子D+/D-からは電圧が出ていませんでした。(残念、機種によっては出ているとのこと)
D+/D-には、音声データ(アナログ信号)しか流れてきていないと考えられます。(再度調査)
本当は、「FOMA携帯電話の平型USB端子とマイコンを繋いで、携帯電話とは、USB規格の通信をして、遠隔地のデータをやりとりしたい」と考えていました。
しかし、そのためには、マイコンボードにUSBドライバをインストールする必要があることを知り、ハードルが高いと考えています。
そこで、自動応答機能を備えたFOMA携帯電話使用し、携帯電話の平型端子にステレオイヤホンマイク01を接続、その先端に出てくるD+/D-の音声データをLAN機器へ送受信する方法又は、既存のNTT直通電話の機器に携帯電話から出てくるD+/D-を直接接続する方法を検討しています。
[FOMA回線網]〜〜【FOMA携帯電話】[平型端子]←平型イヤホンマイク→[平型イヤホンマイクミニジャック先端]【マイコンボード】[LAN]←LANケーブル→[LAN]【測定機器】
又は、[FOMA回線網]〜〜【FOMA携帯電話】[平型端子]←平型イヤホンマイク→[平型イヤホンマイクミニジャック先端]→【アナログ測定機器(NTT直通用)】(無理やり実験してみます)
本社側の装置は何を使うの?
本社側システムは、例えば、ガス、電気の使用料や気象データを収集するような装置です。
既存システムは、データを取得したい遠隔地にNTT直通電話を引き、そのNTT直通電話「092-5**-****」へ電話を行い、回線接続後、自動的に「ピーガー」を活用して、現地のデータを自動送受信する方法と、光回線を使用してデータを送受信する方法があります。そのシステムを活用しつつ、山間部などNTT回線や光回線がない箇所でも携帯電話を活用して、データ送受信できないかを今回想定して取り組んでいます。
本社側システムは、自社で開発したものであります。(私が考えたものではなく、当社関係会社が作ったものです)システムの中身までのプログラムまでは分かりませんが、仕様書等はあります。
マーボー 様
投稿 FOMA”携帯”とUSBに拘らなければ、以下のような組み込みHW用FOMAモジュールが存在します。マイコンボードの開発ができるようであればモジュールを組み込むことは容易では無いでしょうか?
既にご存知であればご容赦ください。
http://www.docomo.biz/html/service/module/

なお、KDDIからも同様の製品が存在します。
http://www.kddi.com/business/tsushin_module/index.html
QP 様
お返事  マーボー様の返信で内容が確定したので、それに対して
● FOAM の端子の内容(ピン配や機能)
● FOAM の端子はどう配線しーて使うか
● マーボー様が「電圧が出ていない」とか言われているわけ
● 果たして親機がアナログモデムで、子機がFOMA経由でモデム(?)に繋いで通信できるのか?
● その場合に必要な回路・方式

 などを順に説明するつもりで図などを書いていましたが、QP様よりなにやらよさげなモノをご紹介頂けましたので、そういうのを使えばいいので間違いは無いと思います。

 今回はもう長々とFOMAの端子を使った自作向けの説明はやめますが、マーボー様のご説明通り「FOMA”携帯”に拘る」のであれば、私としては最後にこのような「FOMA端末用通信アダプタ」商品を使われるのはいかがでしょう?としめくくる予定でした。

 これでも端末側だけの置き換えでは済みませんが、「本社側の装置で、NTT電話回線と繋いでいる『モデム』とこのようなFOMAデータ通信アダプタ(要するにモデム)とFOMA電話機を交換する」+「端末側はFOMA電話機とこのようなデータ通信アダプタ(モデム)をマイコン装置のRS232Cポートと接続」するだけで、このデータ通信装置の具体的な仕様は(持っていないので)よくわかりませんが「ごく普通のATコマンドで制御するモデム」的に親機・端末装置からカンタンにモデム通信ができるように置き換えが可能だと思うのです。

 QP様にご紹介いただきました「FOMAユビキタスモジュール」は、組み込み用途や大量生産に向いていますが、多分マーボー様の会社(?)ではそこまでの製品を生産して使用するほどの規模は必要無いのではないかと思います。
 そこで「FOMA端末用通信アダプタ」なら、その会社の説明文とおり「FOMAユビキタスモジュールを使用する規模まで行かない簡易なデータ通信や、遅延を気にするリアルタイム通信に十分ご使用できる機器です。」という、まさにうってつけ(?)の商品があるみたいなので、それを使ったほうが楽じゃないかな〜とか。とか。

 FOMAの前身であるmovaであれば、あたかも「mova携帯電話をRS232C接続の『モデム』みたいに扱えるアダプター」がDoCoMoから発売されていたり、他社からもたくさん出ていたのですが、FOMAになってからは接続端子のデータ通信時の電気仕様がUSBに変わってしまったために、USB接続でFOMA端末を認識・接続。通信できる装置(PCやマイコンなど)でないとケーブル一本でカンタンに接続してモデムとして使う事ができなくなりました。小規模回路製作者やUSBの無いマイコン設計者などから見たらまさに・・・改悪です。

 まぁ、余談はおいといて、今でも一応FOMA電話機を「mova時代のRS232C接続アダプター」と同じ扱いができるアダプター装置が発売されているようなので、それを使えば「RS232C接続の、『ATコマンド』で制御するごく普通のモデム」を使ったことがあったり、そういう接続の機器で「ATコマンドまわりをmovaのATコマンド系に対応させるプログラム製作(または既存のプログラムの変更)」できる方なら、多分1〜2日もあればFOMAで遠隔地と通信してデータ測定や様々な通信ができるようになるでしょう。

 最初から機器に組み込む、または親機・子機まわりをごっそりFOMA通信系で固めてしまうなら「FOMAユビキタスモジュール」の使用のほうがずっとスマートだと思います。

 たぶん、探せば他にもFOMAでデータ通信用モデム(RS232C接続など)がみつかるかもしれません。
 マーボー様はうまくご自分の目的にあった、ご自分の使用機器で容易に接続・システム構成して使えるアダプター/ハードウェアを探して、見つけてみてください。

 最初に項目だけ列記した「FOMAのオーディオ端子と外部の機器を『音声』で接続してデータ通信させる方法・回路」については、説明文・図の作成にとても時間がかかるので、(ちょっと手がけはじめていましたが)今回は辞退させてください。・・・年末で忙しくてもし返答するとして本当にいつまでかかるかわかりませんし。
 それに、実験しようにも昔は10台以上持っていた「アナログモデム」をもう捨ててしまっていて、手元に一台もありません。ですから回路などの実証実験ができませんので「あくまで机上のの空論」的な説明になってしまうかもしれません。すみません。

 FOMA携帯電話の音声端子から何か回路を経由してアナログモデム機器を接続するのは、電気的には可能ですが「FOMAの音声コーデックの問題で、モデム同士がまともに通信できないんじゃないの?」というのが私の今の見解ですし(^^;
お返事 2012/12/15
投稿 皆さま、丁寧なアドバイスありがとうございます。皆さまから頂いたアドバイスをもとに、再度様々なことに取り組んでいきたいと思います。
今後も、この迷い箱を参考にさせてください。また、微力ですが、応援しています。
PS アドバイスいただきながらお礼の言葉が遅くなりすみません。
マーボー 様
お返事  この時期でなければ、もう少しちゃんと図入りの説明などができたのですが、文字だけで、しかもあまりお役に立たない事で本当にすみません。
お返事 2012/12/26
 
車・改造済HIDヘッドライトバラストの遅延パワー調節化
こんにちは。 ハイワッテージ化されたHIDヘッドライトバラストで光束立上げ促進制御の時間分だけ、ハイワッテージ動作にならないよう遅延機能をもたせたいと考えております。 バラストでよくある遅延点灯とは異なります。スイッチ入りで通常点灯し、その後ハイワッテージに移っていく回路です。
バラストはKOITO製 D4トヨタ純正品です。バラスト回路にケーブルを接続、ロータリスイッチ(可変抵抗器)まで延長し抵抗値を数百Ω 1/4W範囲で変更し明るさ操作出来るようにしています。 このケーブルを短絡させた状態が純正時の35W、これに抵抗を追加することによってワッテージが上がります。 スイッチは35Wと45Wと最大抵抗時(ケーブル切断時)で55Wになるよう3段階切り替えです。 (実際にはケーブル切断時はバラスト側で制御され55W+止まりになっていると他の方のブログで見たことがあります。)
ご相談したい回路は、ロータリスイッチで45Wに設定した場合、初めに35Wで起動させ光束立上げ促進制御の時間後、45Wに緩やかになるように遅延させる回路設計です。45Wまで一気にあげるとバナーやバラスト自体の寿命が著しく落ちます。お力をいただけると非常に助かります。
タイニーウッズ 様
お返事  詳しいご説明ありがとうございます。
 HIDのバラストを分解して出力を変える改造をされている方もいらっしゃるのですね(^^;

45W設定時のみ(ロータリースイッチの45W用の抵抗のかわりにこの回路を繋ぐ)
● ライトONで最初は35Wになる抵抗値(0Ω)
● 一定時間後、徐々に45Wになる抵抗値(数百Ω)まで増やす

 というご説明(目的)でよろしいですね?

 抵抗値を変更されている抵抗が「元の回路のどこに、どんな風に付いている抵抗か?」がわかれば、回路上の極性やかかる電圧・電流値が判明するのでトランジスタなどを使って容易にその抵抗をコントロールすることができます。
(実際には抵抗をコントロールという事ではなく、回路の動作を変えるための電流を調節する機能をトランジスタなどで実現するという感じです)
 ただ、回路中の場所によってはそこの抵抗のところをいじるのではなく、もう少し別の場所でないとトランジスタなどの半導体はとりつけできない場合もあります。オペアンプのフィードバック抵抗のところとか・・・。

 しかし今回のご要望ではそこまでの資料とか解析結果をお教え願えないと思いますので、単純に「どんな所に繋がっていてもいい、抵抗値を変える回路」というものが必要になってきます。
 しかも・・・「最低抵抗値が0Ω!」ですか?

 たぶん・・・完全に0Ωにするのは難しいと思います。今想像している回路構成では最低で数十Ωくらいになるかと思います。
 つまり、ライトON時にはショート状態で35Wにはならず、数十Ω追加の状態・・・たぶん35W+α程度とかで、確かに45W設定よりは弱くなりバーナーを痛める問題は少なくはなりますが、100%完全にタイニーウッズ様のご希望が叶えられないことが予想されています。

 それでもよろしいでしょうか?

 そしてもう1つ質問が。

 接続されるバラストは1台ですか?、それとも2台ですか?
 ヘッドライト用なので左右別々にバラストも2台あると思います。
 「それぞれに外部に引き出した抵抗があり、それをロータリースイッチで切り替えている」状態・・・つまり、今回ご希望の抵抗値が変わる回路も抵抗部は左右別々用に2回路必要、という概念で合っていますか?

 他にも質問したいことはありますが、長くなるので次にしたいと思います。
(今後の展開によっては追加質問せずにOKの場合もあります)

 とりあえず、「抵抗値が完全に0にならなくてもいいか?」「抵抗は2回路別々に必要?」にご回答をお待ちしています。
お返事 2012/11/4
投稿 お返事をいただきありがとうございます。 
(1)ロータリースイッチの切り替えで抵抗(出力)選択
目的ですがほぼ管理人さんのご理解いただいた通りです。ただ一点追加変更させていただきますと、当初ロータリースイッチは3段階でしたが抵抗値を変えるだけと手軽だったので最終的に6段に変えています。 
ですので、ロータリースイッチの45W用の抵抗のかわりにということではなく、35Wでの起動後、ロータリースイッチで選択されたすべてのワッテージで徐々に出力をあげていける回路を望んでいます。
因みに55W(断線)はバラストに大きな負担をかけるので止めました。最終設定は35/40/42.5/45/47/50Wとしました。
(2)ライトONで最初は35Wになる抵抗値(0Ω)
これも訂正しなければなりません。 改造バラスト内に抵抗があるのを失念していました。 元の回路の抵抗を破壊してそこにケーブルを追加延長し、スイッチをつけています。この破壊した抵抗の代わりをケーブル元に挿入してあります。
35W時でも数百Ωの抵抗があることになります。そしてこれが6段階 各ワッテージでの共通の抵抗にもなります。
一括投稿できないので分割します
タイニーウッズ 様
投稿 結果、35Wでは抵抗が1つ 他ではこれにさらにもう一つ抵抗が追加挿入されていて35Wを含めたすべて6段階で最低抵抗値は0Ωではありませんでした。
(3)一定時間後、徐々に45Wになる抵抗値(数百Ω)まで増やす
はい、35Wで立ち上げ一定時間後、徐々にロータリースイッチで設定されたワッテージに対応する抵抗値まで増やす (出力を上げる)。ということになります。
(4)バラストは、2つです。 左右別々ロータリースイッチ(抵抗部)も2つあります。
ご指摘のとおり回路も同じものが、2つ必要となります。
(5)改造箇所については全くわかりません。
バラスト回路もわかりませんので元の回路のどこの抵抗チップを壊して延長しているのか。解析できればよいのですが恥ずかしながら知識はありません。
解る範囲ですべてのご質問にお答えさせていただきます。 
ご援助の程よろしくお願いいたします。
タイニーウッズ 様
お返事 >当初ロータリースイッチは3段階でしたが抵抗値を変えるだけと手軽だったので最終的に6段に変えています。
 え!?
 最初に投稿されたから、私が掲載するまでに6段階に変えられたという事ですか。
 もし私が質問などせずに、段階変更ができない回路図を示していたら、どうされていたのでしょう?
 まさか・・・抵抗の数だけ同じ回路を並べたら大変なことになりますよね・・・。
 だって、「抵抗値を徐々に変えたい抵抗」のかわりに、わずか部品数個の回路で済む話では無いわけですし。

>この破壊した抵抗の代わりをケーブル元に挿入してあります。
 これは好都合です。
 今考えている方法では改造後の抵抗値は0Ωにならないので、最低でもその外部に引っ張り出している元あった抵抗の値以下であれば問題は起きないはずです。

 と、ここで1つまた疑問が湧いてきます。

 「点灯した状態で、W切替の操作はするのか?」という事です。

 点灯前(発車前)に「今日はどの明るさにするかな〜」と考えてスイッチをどれかの明るさに設定し、乗車中はライトのON/OFFは行ってもロータリースイッチを回して明るさは変えないとか、もし変えるとしてもライトの消灯中(停車中?)にだけ行うのか?とか。

 多分、今考えている回路でも点灯中にロータリースイッチを切り替えるのは全く問題は無いのですか、その場合には切り替えても、一瞬でW数が切り替わるのではなく、ゆっくり変改してゆくという、ライトON時にONから一定時間後に「ゆっくり指定のWになってゆく」動作と同じ感じで光量が変化します。
 これを「」とするのか「」とするのか、という問題が出てきます。

 最初の投稿ではスイッチの位置は3つで、「35W」「45W」「55W」で、「45Wのところだけ改造する」(つまり45Wのところについていた抵抗を外して、かわりに回路をつける)でしたから、点灯中にロータリースイッチを切り替えると、パチッと「35W」や「55W」に一瞬で切り替わっていたわけで、それとは動作が異なります。

 たいへん申し訳ございませんが、多数のW数切替がある点に関して、点灯中にロータリースイッチを回しても元の通りに「パチッ」とは切り替わらないことになりそうな点について、それで大丈夫なのか、回路のほうの工夫で「パチッ」と切り替わったほうが良いのかをお教えください。

左右別々ロータリースイッチ(抵抗部)も2つあります。
 えーと、これに関して、「左右別々(回路も2つ)が希望」なのか、「回路(ツマミ)は1つで、左右のHIDをまとめてコントロールできるのがいい」のか、使用者としてはどうなんでしょう?

 普通に考えれば、ヘッドライトなので左右の明るさは同じで、1つのツマミ(ロータリースイッチ)で同時に同量にコントロールでいいと思うのですが、「左右別々ロータリースイッチ(抵抗部)」にされているには、何か使用者の方の深いこだわりがおありだと思います。

 想像の範囲では・・・
(1) バラストがヘッドライト取り付け位置の近くにあり、左右で離れているので現状では単純に各バラストにロータリースイッチが付いている。
※ この場合先述の質問の「点灯中に切り替えるのか?」は今の状態では人間には不可能。ボンネットを開けてロータリースイッチを回さないといけませんからね。
(2) 左右を別々に明るさ設定したいから。
(3) 1回路6接点(という珍しい)のロータリースイッチしか入手できなかったから。

 とか、他にも仮想天外な理由は思いつきますが、現実敵なのは上の3つくらいでしょうか。

 たぶん、引っ張り出している抵抗は電力フィードバック系のどこかの抵抗だと思うので、バラストから長い配線で引き伸ばしてコンロールにロータリースイッチをつけるという事ばできないと思いますが、今考えている回路では各バラストに小さな改造部品をとりつけ、制御回路とロータリースイッチは離れたところ、それこそコンソールに取り付けて室内からW数変更も可能になると思います。
※ 但し、コンソールからバラストまでの配線に(対策品を使っても)ノイズが乗ったりしないかは心配です。エンジンのま近くを通るわけですし。

 もし現状で各ヘッドライト裏にバラストがあり、そこにロータリースイッチが付いて、ボンネットを閉めている間はW数の変更はしない!・・・というのであれば、今使われているように「左右のバラストに、各1回路を別々につける」という方法も可能だし、ご希望に沿う形になるでしょう。

 そのあたりも、現状でのロータリースイッチの取り付け位置はどうなつているのか、また回路を付けるとして左右別々に回路を用意して左右のバラストに個別につけるほうが良いのか、一個の回路で制御して左右のバラストには少し長いけれども配線を張ってコントロールするような形(ノイズの影響は実車でやってみるまでわからない)がいいのか、そもそもどんな形が理想とお考えなのか・・・などをお教えください。

 回路的には、左右別々に2回路、1回路で左右のバラストを一気に制御、いずれの方式でも回路図自体にはほとんど変わりはありません。
 各バラストの抵抗をコントロールする部分の表現とか配線がちょっと変わるくらいなので、こちらとしては設計する手間は同じです。単に、どちらの方法で回路図を書いて説明文をどうするかの違いですが、使用される状況にあわせたものにしておかないと作り間違えたり配線を間違われて誤作動するなど、嫌な結果になるのも予想の範囲内ですので・・・。

 いろいろと質問をして申し訳ございません。
 回路図の設計自体はたいした問題では無いのですが、使用されるのが車のヘッドライトということですから、誤作動して突然消えたりしたら一大事ですし、設置方法や操作方法についてもこちらで勝手に考えて「この回路はこう動作します」とだけ押し付けるわけにもゆかないご相談内容です。お手間をとらせますがご了承ください。

※ ネット上でその改造について、改造された方が(誰でもできるように)詳しく内容を公開していないのもそういう理由からというのが多いようです。ほぼ「ご法度」スレスレの改造内容ですから。
※ ですので、ここでも具体的にバラストのどこをどう改造かするかは示しませんし、既に改造されている方の改造箇所の変更(電子回路の追加)の話だけに留めます。

 えーと、ご存知だとは思いますが、「車の外には(ウインカー以外は)明るさが変化する灯火をとりつけてはいけない」という決まりごとがあるので、車内からW数変更の操作ができるようにするのは厳密には違法行為になるかもしれません。
 そのあたりも考慮してください。
お返事 2012/11/6
投稿 前回の続き番号で
(6) 『掲載するまでに6段階に変えた。』:
55W回路ではバラストへの負担が大き過ぎ 破損の可能性が高いことが気になって50Wに変更するのと同時にチャネルを増やしてしまいました。
初投稿時から気になっていたのですが、時間的余裕と6接点のロータリースイッチが2つ入手出来たので失礼なことと思い至らずに変更してしまいました。
申し訳ありません。 
新設回路は延長ケーブルとの間に挿入しチャネル数には影響ないと勝手に思い込んでおりました。
ご相談しておきながらたいへん失礼をいたしました。
回路が決定されるまでもう弄ることはありません。
分割投稿:1000文字以下でも上手く投稿できないのですが、なぜでしょう。
タイニーウッズ 様
投稿 (7) 『点灯した状態で、W切替の操作はするのか?』:
「左右別々(回路も2つ)が希望なのか」というご質問にも関係します。 
ロータリースイッチはヘッドランプ簡体内部に収めるつもりです。
よって左右灯独立のコントロール、回路も2つ必要です。
片側35W反対側50Wといった設定も可能になりますが、実際の使用ではあり得ません。 (1)番の “バラストがヘッドライト取り付け位置の近くにあり、左右で離れている、各バラストにロータリースイッチが付いていて、ボンネットを閉めている間はW数の変更はしない。”となります。 
因みに、スイッチあたり抵抗が6個付くのでレイアウトと半田付けが上手くない私は、アルプスの2回路6接点を1回路として2個使用しています。
分割投稿
タイニーウッズ 様
投稿 (8) ここで私も1つ制約があります。 
回路自体はとても小さなものに限るということです。 新設回路もロータリースイッチもすべてヘッドランプ簡体に収め、操作性は落ちるものの防水性に優れ且つ、外観で改造されていることが分からないようにしたいと考えております。
幸いにも車内からW数変更の操作=違法行為??の点では対象にならないと思います。
(9) 手元にはこの改造バラストと現車両に着いているノーマルバラスト2つがあります。失敗するリスクは十分理解していると思います。
タイニーウッズ 様
投稿 追記させていただきます。
バラストはノーマル品との差し替えです。つまり、ヘッドライト筐体の正規位置に組み込まれます。スイッチは筐体内部に押し込みます。ですので、左右それぞれ1回路が必要となります。また回路は出来る限り小さい方が助かります。具体的な大きさは実際に作り上げてみませんとわかりません。入りきらない場合は、筐体に貼り付けるつもりです。
よろしくお願い申し上げます。
タイニーウッズ 様
お返事  まぁ、あなたが電子工作には十分経験がおありで、超密集配置で基板パターンを作れるとか、チップ部品や表面実装型ICなどを使って超小型基板を組み立てられるのであれば、ヘッドランプ簡体(ってなんでしょう?)内に回路基板を入れてしまうのも可能かもしれません。
 そうでなければ、どの程度までの大きさが入るのかわかりませんが、たぶん外に別のケースに入れて貼り付けることになるでしょうね。

● ヘッドランプ簡体(?)に直接貼り付けるので、ケーブル延長やノイズ対策のことは考えない。
● ヘッドランプ簡体(?)に直接貼り付けるので、2台をまとめて制御とか、そういう機能は考えない。
● 小さいものをご希望なので、明るさがゆっくり変わるところは簡易回路なのであまり美しくは無い。
 という感じになると思います。

 できる限り機能や性能は削らないようには考えますが、ご希望に沿う形で「削れる部品・機能は削って最も小さくする」方向で考えます。
 そのぶん、安定度や機能面では当初考えていたものよりは程度の低いものにはなりますが、そのあたりは「動作すればいい」レベルは最低限はクリアできるようには考えますのでご安心ください。

 今週末はちょっと忙しいので、作業ができるのは来週時間ができてから。早くて来週後半くらいの公開だと思いますが、都合でそれより遅くなるかもしれません。
お返事 2012/11/8
 
お返事  お待たせしました。回路図です。
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※ IEなどではクリックしても縮小表示されます。拡大操作をしてください

● タイマー回路

 いつものタイマーIC 555を使ったワンショットタイマーで、電源ONから一定時間のパルスを作成します。(NE555通販 共立秋月)

 電源が入って555の出力がHの期間は出力の電力調節を最低の状態にし続け、タイマー時間が切れてLになると、任意の電力に変化させるタイマーです。

 タイマー時間はVR1タイマー時間」で約0〜1分40秒の間で調節できます。
 判定中はLED1タイマー」が点灯します。

● 電流制御用電圧生成 回路

 後のHIDの電力を変更する抵抗値を調節するための回路をコントロールする制御電圧を作る回路です。

 555の出力がHの期間はR4R5で電源電圧を分圧した値が制御電圧となります。
 これは2.4Vです。

 抵抗で作った電圧をオペアンプによるボルテージフォロワ回路でバッファリングして出力します。
 使用するオペアンプは2回路入りのLMC662です。(LMC662CN通販 共立秋月)

 555の出力がLになると、ショットキーバリアダイオードSD1の順方向に電流が流れるのでロータリースイッチSW1で選択した半固定抵抗VR4〜VRnのうちのいずれかを経由して分圧抵抗R5と並列にGNDに落とす回路が成立するため、制御電圧が下がります。

 VR4〜VRnは右に回すと制御電圧はより下がります。
 制御電圧が下がると出力の抵抗値が上がり、HIDのW数も上がる計算ですので、VR4〜VRnは左に回すとHIDは暗く(でも最低設定の明るさ以上)、右に回すと明るくなりますので直感的な調節ができます。

 VR4〜VRnはかなり細かな調節が必要ですので、できれば多回転型半固定抵抗を使用してください。(たとえばここいうのとかこういうのとか)

 半固定抵抗をいくつ用意するのか、ロータリースイッチの接点数は何接点必要かは、お好みでご自由に。

 尚、ロータリースイッチの一番端の接点は何も繋がずに選択された時に回路はオープンに、これはタイマー時間が過ぎても制御電圧は変化しません。

● ゆっくりUP変化 回路

 タイマーが切れたときに制御電圧が低くなったとき、それをゆっくり変化させるC・R積分回路です。

 ゆっくり変化するスピードはVR2変化時間」で調節できます。
 VR2を左に回すと短時間で変化、右に回すと長時間かけてゆっくり変化するようになります。

● 定電流回路 (LED点灯用)

 オペアンプを使用した定電流回路を使って、後の抵抗出力回路のアナログフォトカプラを駆動します。

 使用するオペアンプはLMC662(の残り半分)です。

 入力される制御電圧で出力電流を調節します。
 入力1Vで出力は10mAとなる設計です。

 制御電圧の最大値は約2Vとしていますので出力電流は最大約20mA、これは使用するアナログフォトカプラのLEDの(連続使用時)最大定格電流20mAを超えない設計です。

● 抵抗値出力 回路

 今回のご依頼が「抵抗値を変えたい」「変えたい抵抗のまわりの回路図は全くわからない!」ですので普通の半導体素子はほとんど使えないので、「極性が無い」「完全に抵抗のかわりに使える」可変の抵抗素子ということで、アナログフォトカプラ LCR-0203を使用します。(LCR-2003通販 共立秋月)

 LEDとCdsが向かい合って中に入っている光結合素子で、LEDに流す電流(LEDの明るさ)に応じてCdsの抵抗値が変化します。

 定格最大電流でLEDを光らせた場合のCdsの抵抗値をこの素子の最低抵抗値として扱い、それはおよそ100Ω(実測値)ですからこの素子一個を使用した場合は出力抵抗値は最低100Ω以上となります。
※ 今回のご依頼内容ではそれより大きいようなので大丈夫。
※ LCR-0203はCds素子であるため、ある程度は個体差があります。

 制御電圧の最大時点で出力抵抗値最低となりますので、その場合に出力抵抗値がご希望の抵抗値でなければなりません。
 ですので、Cdsと直列に半固定抵抗VR3オフセット」を入れて、制御電圧最大時点での抵抗値を調節できるようにします。

● 電源回路

 電源はHIDのバラストと同じ12V電源から取ります

 タイマーや定電流回路などを正確に、車の電源の変動やノイズで誤作動しないよう動作させるため本回路の電源は三端子レギュレータで5Vに落として安定化して使用します。

 電源が入っている間はLED2電源」が点灯します。

 LED2はパワーオンリセット回路のブリーダー回路にもなっているので、「どうせ装置の中に隠してしまうから付けなくてもいいや!」というような理由で付けない・外すなどはしないでください。

● 組み立てと調整

 回路を簡略化してIC数を2個に抑えましたので、組み立てはそれほど難しくはないと思います。

 本回路の組み立て後の動作チェックは、必ず本回路単体で、HIDには接続せずに行ってください
 万が一組み立てミスをしていて、出力抵抗値がおかしな場合にHIDにダメージを与えないため、絶対に組み立て完了の確認と、各半固定抵抗の調節が終わってからHIDに接続してください。

 電源を入れたらLED2電源」が点灯します。
 と、同時にLED1タイマー」も点灯します。

 VR1タイマー時間」で設定した時間が経過するとLED1は消灯します。
 VR1の調節位置を変えてタイマー時間を変えてみて、LED1がきちんと設定時間で消灯すれば、タイマー回路はOKです。

 次にロータリースイッチSW1を「最低」位置にしてタイマー時間が経過しても、出力抵抗値が変わらない設定にして各部の電圧測定や調節を行います。

 電源が入っている状態で、LMC622の5番ピンの電圧はR4R5で分圧した約2.4Vであることを確認します。
 次にLMC622の2番ピンの電圧は約2.0Vであることを確認します。
 同じく、その時点でR8の両端電圧は約2.0Vであることを確認します。(これでR8には約20mAの電流が流れている、つまりLED駆動電流も約20mA)
 回路図中には記入していませんが、LCR-0203のLED側の両端電圧は約1.8Vです。

 この各電圧が正しければ、LCR-0203のCds側の抵抗値は約100Ω前後になっているはずです。
※ 個体差があり、多少違います

 これらの値が正常であれば、出力抵抗値の最低値を自分が欲しい最低抵抗値にするため、VR3オフセット」を回して出力端子の抵抗値(Cds抵抗値+VR3抵抗値)が目的の最低抵抗値となるよう調節します。

 次に「時間経過後のW数の変化」の調節です。

 タイマー時間が経過してLED1は消えている状態で、ロータリースイッチを1つ目の半固定抵抗VR4に切り替えます。

 出力端子の抵抗値がするすると増えてゆき、はじらくすると一定の値で止まります。

 このするする変化するスピードはVR2変化時間」で調節できますが、今はテストと調節ですのでなるべく左に回してすぐ変化し終わるようにしておきます。

 VR4を回すと出力抵抗値も変わりますので、目的の「(時間が経って)W数を大きくするときの抵抗値」になるように調節できるか確認します。
 おおよそ基本値(最低値)+400〜500Ω前後までであれば変化するはずです。
VR4を回しても、抵抗値が大きくなる方向には「ゆっくり変化」機能が働くために抵抗値が変わりきるまで少し時間がかかります。

 VR4を出力が目的の抵抗値となるように調節したら(まだ仮調節です)、一旦電源を切って、また電源を入れます。
 このとき、タイマー時間は10秒以上にしておいたほうが、電源を入れた直後の抵抗値のよみとりがしやすいです。(短時間ではすぐにタイマーが切れて、うまく読めない)

 電源を入れたらLED1が点灯中(タイマー時間中)は出力抵抗値は設定した最低値、LED1が消灯したらするすると抵抗値が上がってVR4で調節した値に変化することを確認します。

 これで回路の組み立てが間違っていないかのテストは終了です。

 まずVR2変化時間」をお好みの変化スピードに調節します。
 これはVR2の値がごくわずかですが電流決定用の電圧に影響するため、なるべく先に決めておいて後は触らないようにします。

 タイマーが切れた状態で、ロータリースイッチを切り替えてVR4〜の各半固定抵抗でそれぞれのスイッチ位置で希望する出力抵抗値となるよう、各半固定抵抗を調節します。

 VR1で調節するタイマー時間は(よほど短くないかぎり)VR4〜で調節する設定電圧に影響しませんからいつ変更しても構いません。

 これで
● 電源はOFF
● ロータリースイッチは任意の位置に切り替えておく
● 電源ON
● タイマー時間中は最低抵抗値(HIDのW数は最低)
● タイマーが切れたらゆっくり抵抗値上昇 (W数UP)
● 少ししたらロータリースイッチで切り替えた目的の抵抗値で止まる
という一連の回路動作のテストが終わりましたから、回路の抵抗出力とHIDの改造部分を接続して、実際にHIDが電源ONからお望みの動作をするか最終確認してください。

 今回のご希望では「左右別々に基板を作って、それぞれのライトに入れる」というお望みでしたので、このような回路図となっています。

 HIDの電源ONからの動作が、今回のご希望通りに見えるといいですね。

 後は気になる方へのヒントとか余談とか。
 たとえば、定電流駆動方式を採用したことの利点として「右のライトに制御回路(タイマーやその他もろもろ、回路のほぼ大半)を1回路だけ作って入れてしまう」「左のライトはLCR-0203とVR3だけ」「左右のライト間はLCR-0203を点灯させる配線二本だけ」「制御は右のほうで一括でやるので、左右別回路にいっぱいあるVRの調節を左右別々でたくさんする必要は無い」という、部品数も少なく調整の面倒も半減するようなものにも変更可能ですが、あえてそれはせずにおきましょうね。
 回路の構造・設計がわかる方なら、このままの電源電圧では出力部あたりの回路をパラで作って・・・とかで対応できると思いますし、もっととてもカンタンに変更するなら電源電圧を上げて回路図はほとんどこのままで一部の抵抗値とかを変えるだけとか・・・、考え方はいく通りかあると思います。
 一括で管理するとして、LCR-0203の個体差に関しては各LCR-0203と直列につける半固定抵抗の調整値(オフセット値)だけで収まるのか、それとも比率まで変えないと大きな差が生まれるから根本的な回路変更が必要になって、結局は左右別々の回路としておいたほうが実は良かったり・・・・、まぁ興味のある方はいろいろと研究されてみてはいかがでしょうか?
(私のほうではそこまでの研究・実験は行いませんし、実測などが必要ですから質問にもお答えいたしかねます)
お返事 2012/11/28
投稿
12/5
「非公開」希望投稿でしたが、理由がわからないので公開させていただきます

管理人様
お忙しい中誠にありがとうございました。
是非、回路図に基づいて作成してみたいと思います。
心より感謝すると同時に管理人様とこのサイトのご発展を心よりお祈り申し上げます。
タイニーウッズ 様
 
車・バイクのウインカー用に「押していた時間延長されるタイマー」が欲しい?
押していた時間延長されるタイマー
オートバイ用のウィンカーで使用したい。
ハンドルのウィンカースイッチとは別に右、左用のノンロックシーソースイッチがあり、ワンショットで2-3秒動作させることに成功しました、当然押している間は点滅し、放した時からタイマー時間は点滅しております。(再延長タイマーを参考に作成しました)これは走っているときのレーンチェンジには非常に有効で重宝しております。しかしながら、停車中にも使用したく、停車中に押している時間は当然点滅してますが、放すと2秒程度で終わります。これでは信号が変わって曲がりきるまでには不足です。そこで長押しした時は長く動作するタイマーはできませんでしょうか?ウィンカースイッチの戻し忘れが多いので、これは便利だなと思うのですが。
westop 様
お返事  えーと・・・・説明文を読むと、どうも不自由そうなものをご希望されているようで、私としてはそれでいいのか迷います。

>押していた時間延長されるタイマー

 と冒頭に明確にタイマーの性質を書かれていることと、だいたいの操作方法からスイッチを押している間、どんどんタイマー時間が延びてゆくタイマーというものだと思います。

 つまり、
● 走行中のレーンチェンジなど、スイッチを1秒押したら(仮に倍数が3だとして)スイッチを放してから3秒間はONになりっぱなしになる。

● 信号待ちで右左折の表示をしたいとき、5秒間押していたらOFF遅延は「5×3で15秒」、もし15秒押していたら「15×3で45秒」の間はスイッチを放してからONし続ける。
という感じでしょうか。
 つまり、スイッチを押す時間が短くても長くても、必ず、押していた時間×設定倍数の秒数だけOFFが延長されるという「押していた時間(ぶん)延長されるタイマー」がご希望だと受け取れます。

 これで合っていますか?

 思うに、信号待ちなどで右左折したい時、果たして走り出してから何秒で消したいかはだいたい交差点を曲り終わるまでの時間は決まっているため、「押していた時間(ぶん)延長されるタイマー(押していた時間×倍数)」だといつ消えるのか毎回違うだめ不便だと思うのですが・・・。
 信号待ちをしている時間にも左右されるわけで、長い信号待ちだと、そのぶんどんどんタイマー時間が延びていって、実際に曲がっても数十秒ほどは無意味に点滅し続けるというムダもありうるわけですよね?(上限を決めていたとしてもある程度は)

 あくまで「倍数は(自分で作ったんだから)頭の中に有る!、何秒後に消えるのかは自分の指で(押している時間で)調節するから、それがいいのだ!」という、「消えるまでのタイマー時間を、押したぶんの時間で自在にコントロールすることが目的である」というのでしたらそういう押した時間ぶんを延長時間に反映させるタイマー回路がいいと思います。

 私がもし自分のバイクにとりつけるなら、

>長押しした時は長く動作するタイマーはできませんでしょうか?

 という風な操作だけはwestop様の文章通りにはして、ただし判定と動作は
● 走行中のレーンチェンジなど、スイッチを1〜2秒以下押したら「短押し」だと判定して、放して2〜3秒の遅延OFFタイマー[タイマー1]を働かせる。
● 信号待ちで右左折の表示をしたいとき、スイッチを1〜2秒以上押したら「長押し」だと判定して、放して10〜30秒の遅延OFFタイマー[タイマー2]を働かせる。
 ような「押している時間で判別して、二段階のタイマー時間を切り替えるOFF遅延回路」にしますが、westop様は具体的にはどのようなものがお望みでしょうか?

 もしかしたら、ここで想像した二種類以外のもっと違うものをご希望されているのかもしれません。

 他にも質問したいことはありますが、長くなるのでお聞きするのは一旦ここまでとさせていただきます。
お返事 2012/11/4
投稿 管理人様
早速のご返事ありがとうございます。
よく考えると管理人様の考え通り、瞬時の入力に対しては3秒程度、長押しに対しては20〜30秒程度が便利です。長押しの場合は再延長も考慮することによりすべて解決しそうです、よろしくお願いします。
westop 様
お返事  それでは、基本部分は二段階タイマー方式で作るとして、操作性や考え方について質問です。

 そのタイマー回路は「左右のウインカーに対して、回路も別々に2回路必要なのか?」それとも「タイマー回路は1回路で、タイマー時間の概念は左右の区別なく1つで行う(左右どちらを点灯させるのかはちゃんと識別する)」のか、どちらがいいのでしょう?

 元々がシーソースイッチでの操作なので左・右を同時にONすることは無いという条件か基本部分にあります。

 そこで問題となるのは、もし、片方を長押ししてタイマー動作が働いている時に、シーソースイッチを反対側に切り替えた場合にどうするかです。

(1) タイマー回路は左右別々で、連動などしない

 左右のスイッチにそれぞれタイマー回路を追加するわけで、お互いに独立したタイマーなのでタイマーON中はタイマー時間が切れるまでそちら側のウインカーをONにしつづけます。
 もし右を押していて、急に左に押し換えたら、右はタイマー時間だけON、左は左を押した時点からONしはじめ、こちらも指を放してタイマーを起動した時間から指定秒数はONし続けます。
 つまり・・・急に反対側に切り替えると、ハザードランプのように両方のウインカーが点灯してしまう動作がタイマー時間中続きます。
 意図的にこういう操作でハザード風の点灯をさせたい!のかどうか気になります。
 もしハザード風の点灯をしても、先に押していて先に放したほうのウインカーは先にタイマーが切れますから、その時間以降は後に押したほうのウインカーだけ点滅しているか、後で押したほうはチョン押しで2秒くらいだけ点灯するので見た目は2秒ほどだけハザードみたいに両方点滅して、先に押していたほうが長押し状態だったらその後も数十秒は先に押していたほうが点滅を続けるのがいいのか?

(2) タイマー回路は1つ、通常のウインカースイッチのように押したほうの側しか点灯しない、かつタイマー判定・時間は引き継がれる

 左右どちらの側を点灯させるかを、シーソースイッチの押された側だけにする切替回路を内蔵し、タイマーの動作自体はスイッチを切り替えられても継続するので、たとえば「右を10秒押して長押し判定が出ている状態で、急に左に押し変えたら、1〜2秒未満で指を放してもタイマー判定は変わることなく、10〜30秒ほどは押し変えた左側が点灯を続ける」という風な働きが希望なのか?

(3) タイマー回路は1つ、通常のウインカースイッチのように押したほうの側しか点灯しない、タイマー判定・時間はスイッチを押し変えた時点でリセットされる

 右を押してすぐ放して短時間用のタイマーが働くようなとき、または右を長押しして長時間用タイマーが働くような状態になっているとき、(同じ側を再度押すのではなく)シーソースイッチを左に押し変えたらタイマー判定とタイマー時間はリセットされて右側はその瞬間に消灯。  押し変えた左側を短押しすれば短時間タイマーが作動、長押しすれば長時間タイマーが作動する、という風な「押し変えたら、前に押していたほうは消灯、タイマー判定はリセット」されるような動作がいいのか?

(たとえば、(3)の場合はもっと面白い拡張が/笑)

 もしかして、それ以外か?

 どういう風な動作がお望みなのでしょうか?

 あともう1つ、出力はリレーでいいですよね?
 今改造されているものも、元からある純正のウインカースイッチの配線と並列にリレーでつなぐだけですよね。
お返事 2012/11/4
投稿 今作っている回路はIC555とラッチリレーで構成してます。
IC555で2秒のリレーを働かせラッチリレーに渡し、ウインカー回路に並列につないでます。シーソースイッチのアースはIC555の2番と6,7番およびラッチリレーのコイルに各々回り込み防止ダイオードを入れトリガとしてます。
このためスイッチを切り替えるとラッチリレーが切り替わるためすぐに切り替えた側が動作します。
30秒のタイマーだとリセットが必要な場合が考えられます、(3)案がいいと思いますが相当複雑になるのでは?
遊んでいるパッシングスイッチがあるので、それでリセットすることが簡単で間違いがないように思います。しかし、管理人様の考えられている回路が、どのような回路になるか非常に興味あります。
別な話で、ライトをHIDに変えてますが、ライトを付けるときタイマーが働きます、今は2秒ほどで愛嬌程度ですが、30秒となるとエンストしてセルを回したとき30秒間ウインカーが点滅は問題ですので、ノイズ対策も合わせてお願いします。
IC555の2番ピンは100KΩでプルアップしているのみで、12Vはそのまま使用し100μFの電解コンデンサを入れております。
westop 様
お返事  まぁ、今回の機能を実現するには元から555は使わない方針なので「555を一個」くらいのタイマー回路とくらべるとかなり複雑になります。
 そういう内容のご依頼(ご希望)です。
 ある程度の部品数(IC数)は覚悟しておいてください。
(PICマイコンで作ると8ピンのIC一個ですけど…)

 「今使われている555タイマーを外してかわりにその部分を入れ替える、スイッチまわりやラッチングリレーはほぼそのまま使える」というものでは無いです。

 現状の回路や操作系を受け継ぐと(3)の方法が最も近いと思います。

 それで、(3)の方法だと「たとえば、(3)の場合はもっと面白い拡張が/笑」と書いたところが、既にバイクの運転中ということもあり操作を簡略化するアイデアです。

 「遊んでいるパッシングスイッチ」をリセットスイッチにしなくても、シーソースイッチをリセットスイッチにも流用する高機能な回路(笑)を考えています。

 操作は・・・、片側を押して(その後放して)タイマー動作中、反対側をチョンと一瞬だけ押すとリセットになる、というものです。消す場合は反対側をチョン押しします。(同じ側をチョン押しするとタイマー延長になります)
 点灯させるにはチョン押し以上、だいたい0.3秒以上くらい押せば点灯→その状態で放せばタイマー(短押し/長押し判定あり)で延長という感じです。

 今のところまだ具体的な回路図は書いていないので、設計を進めるうちに変更になるかもしれません。

>「今使われている555タイマーを外してかわりにその部分を入れ替える、スイッチまわりやラッチングリレーはほぼそのまま使える」というものでは無いです。
 とは今書きましたが、そのような555タイマー部分のかわりが欲しいのであれば、それで作るのも可能かと思います。
 555は使いませんし、部品数も555よりは多いですし、この場合は「反対側をチョン押しでリセット」機能は入らないので、リセット機能が欲しければ別途リセット回路が必要です。遊んでいるパッシングスイッチを使用するのがいいでしょうね。(部品数を増やせばこの方法でもチョン押しリセットも組み込めない事は無いでしょうけど、今のところ想定外です)

 完全に全部の回路を作り変えるのがいいのか、今ある回路を流用してタイマー部分だけ入れ替えるのか、どちらがご希望ですか?
 ほかに、何かご希望はありますか?

 たぶん、次の回答を頂いたらほぼ条件は出揃うので回路図の作成に着手すると思います。
 ご希望があればまとめてお書きください。
お返事 2012/11/6
投稿 新しいものに挑戦する意味で、完全に作り変えることでお願いします、チョン押しリセットで。
westop 様
お返事  では、完全に新しい回路で考えさせていただきます。

 今週末はちょっと忙しいので、作業ができるのは来週時間ができてから。早くて来週後半くらいの公開だと思いますが、都合でそれより遅くなるかもしれません。
お返事 2012/11/8
 
お返事  お待たせしました。回路図です。
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● スイッチ入力カプラ(保護) 回路

 シーソースイッチと接続します。
 フォトカプラ(TLP521-1 [PDF])で受けて、周辺部品で多少のノイズ対策をとっています。
 シーソースイッチはGNDコモンです。

 スイッチを押した側のLED1右押下」またはLED2左押下」がスイッチを押している間だけ点灯します。

※ シーソースイッチをお使いということで、左右両方が同時にONになる(同時押し)は基本的には考慮していません。

● チョン押し期間の遅延 回路

 チョン押しでリセットしたり、タイマー延長したりの機能を働かせるため、通常の「OFF状態からON状態にする」スイッチの押下判定はその期間以上スイッチを押し続けた場合にのみ有効とします。

 実際は、チョン押しでもそれ以上の時間の連続押しでも、どちらでもチョン押しした時の回路動作は中で行われていて、それが目には見えないようになっているだけですけど(^^;

 判定回路はシュミットNOTゲートIC 74HC14 [PDF]を使った遅延回路で構成します。

 ここで連続押しと判定するまでの時間は約0.2秒です。
 操作してみて程よいところで値を取りましたので、半固定抵抗(VR)で可変にはしていません。
 もし時間を変えたい場合はC7 0.22μFを別の値のものに交換してください。たとえば0.33μFにすると約0.3秒になります。

 「チョン押し以上で、連続押しだ」と判定されるとLED3連続押下」が点灯します。
 スイッチを放すとLED3は即座に消灯します。

 0.2秒より短いとチョン押ししたつもりが連続押しになってしまって、リセット操作をしたつもりなのに反対側のウインカーのタイマーが作動してしまいますし、逆に時間を長くすると連続押しと判定されるまで時間がかかるので、ウインカーを点灯させようとて押したつもりが、実際に点灯するまでタイムラグ(遅れ)があるという不便なものになってしまいます。

 ・・・あと1つICを追加すればこのあたりの操作性が改善するのですが、今回はもう既にIC6個なのでこれ以上増やすと複雑になりすぎそうなのでこのままにしています。

● 押下方向記憶(FF) 回路

 連続押し(点灯させたい)と判定された場合、その瞬間に押されている方向の信号を D-FF (74HC74 [PDF])に読み込ませて記憶・保存します。

 スイッチを放しても最後に押した方向を記憶していて、後でチョン押しが「タイマー延長操作」なのか、「リセット操作」なのかを判断する論理で使用します。

 もちろん、スイッチを押している間や、タイマー動作中に左右どちらを点灯させる(リレーを動かす)かの判別にも使用します。

 記憶している方向(どちらが押されたか?)はLED5右選択」またはLED6左選択」が点灯して確認できます。

※ シーソースイッチを使わずに左右両方のスイッチを同時に押されると、記憶FFも左右両方が「押された」と記憶してしまいます。一見「ハザード」のように見えますが、後で楽しく無いことが起こりますので、絶対に両方同時にONになるスイッチは使用しないでくだせさい。

● 押下タイミング識別・出力 回路

 スイッチが押された瞬間をC・Rで微分して取り出し、押下方向記憶(FF)の情報と組み合わせて「同じ方向が押された」「反対側が押された」かのどちらかのパルスを出力します。

 判定回路はC・Rアナログ電圧を入力とするためのシュミットNANDゲートIC 74HC132 [PDF]と、通常のデジタルNANDゲートIC 74HC00 [PDF]を使用します。

 この論理回路からタイマーの延長命令パルスやリセット命令パルスを出すことができます。

 この判定タイミングパルスに関しては表示LEDはありません。(つけても一瞬すぎてほとんど見えない)

● 短時間タイマー 回路

 「短時間タイマー」はスイッチを連続押しされた場合、「スイッチが放されてから約1〜10秒(任意)働く」タイマーです。

 使用するタイマーICは、いつものワンショットタイマーIC 74HC123 [PDF]です。
 74HC123は「リトリガブル(再トリガ可)」タイプのワンショットですから、今回のように「タイマー時間中に時間を延長する」用途に最適です。

 タイマー時間はVR2時間調整」で約1〜10秒の間で調節できます。
 タイマー動作中はLED7短時間タイマー動作中」が点灯します。

 起動・延長(両方同じ)のトリガー信号は連続押し信号をC・Rで微分したパルスで与え、スイッチを連続押しした状態で放すと必ずタイマーが働きます。

 後に説明する「長時間タイマー」が働く場合にも、短時間タイマーはスイッチを放せば必ず働きますが、長時間タイマーのほうが時間設定が長いのでそれより早く切れる短時間タイマーの働きは、人間の目にはそれが働いているとは見えないので(必ず働くことは)問題はありません。

 短時間タイマーの動作中に「反対側をチョン押し・リセット操作」をすればタイマーはリセットされ、タイマー時間中でも消灯します。

 短時間タイマーにはチョン押しでの延長機能はありません
 どうせスイッチを0.2秒以上押せば、それを放した時には必ず働くタイマーなので、ご希望を聞くやりとりの中で特に短時間タイマー側には延長が欲しいという事も無かったのでそのままにしています。
(短時間タイマーにチョン押し延長機能を入れるとICが増えます)

● 長押し判定 回路

 こちらはC・R積分回路とシュミットゲートを使用した「一定時間押している事を検知する回路」です。
 連続押下状態が一定時間続くと出力をHにします。

 判定までの時間はVR1長押し判定時間」で約1〜10秒の間で調節できます。
 判定中はLED4長押し」が点灯します。

 スイッチが放されると瞬時に出力をLにします。
 またそこからスイッチを連続押しされても一定時間押され続けるまでは出力は変化させません。

● 長時間タイマー 回路

 「長時間タイマー」は長押し判定回路が切れた(Lになった)時に働くタイマー回路です。

 長押しと判定された後、スイッチを放した瞬間にタイマーが開始されます。

 タイマー時間はVR3時間調整」で約9〜56秒の間で調節できます。
 タイマー動作中はLED8長時間タイマー動作中」が点灯します。

 「長時間タイマー」のトリガーには「同じ方向が押された」信号のパルスも加えられる回路としていて、自分(長時間タイマー)が働いている時だけ機能するようAND(NAND)ゲート(延長判定回路)で制御した後にそこで許可された場合のみ「延長」機能として「長時間タイマー動作中に同方向にスイッチが再度押された時」トリガーがかかるようになっています。

● 点灯制御 & リレー制御 回路

 実際にウインカーを点灯させる(リレーを動作させる)期間であるかどうかを入力や各タイマーの出力信号から得て、出力(リレー)をON/OFFする回路です。

 「連続押し中」「短時間タイマー」「長時間タイマー」のいずれか1つでもONの場合、「押下方向記憶FF」が記憶しているどちらが押されたかの情報と掛け合わせて、目的の側のウインカー(リレー)をONにします。

● リレードライバ 回路

 トランジスタ2SA950を使ったリレー駆動回路です。

 出力ON中はLED9右点灯」またはLED10左点灯」が点灯し、リレーも動作します。

 DC 5V リレーは特に品番を指定していませんので、お使いになられるウインカー球に流す電流の大きさにあわせ、十分余裕の有る接点容量のリレーをお選びください。
 リレーのコイル電流は200〜300mA以下のものを使用してください。

● 5V電源 回路

 各種判定回路やタイマー回路を安定して動作させるため、回路をバイクの電源の12V系で動くICで作るのではなく5V系のC-MOSロジックIC(74HCシリーズ)にしてありますから、電源回路は12Vから安定した5Vを作る必要があります。
 よくある三端子レギュレータによる5V電源回路です。

 電源ノイズによる誤作動は少ないと思いますが、もし電源側の変動やノイズで誤作動するのであれば、フェライトコアやチョークコイル等でノイズ対策をしてください。

● 組み立てと調整

 ロジックICが6個なので、電子工作初心者の方には一発でトラブルなく組み立て完了するのは難しいかもしれません。
 組み立てる前に紙の上でよく実体配線図を書き、元の回路図と同じか何度も検証してから実際の基板組み立てに入ってください。
 基板を組み立てた後も、実体配線図通りに配線しているか、ハンダづけ不良やショートは無いかよく確かめてください。

 組み立てが完了したら、電源を入れて異常電流や発熱、いやな臭いがしたり煙が上がったりしない事を確認してください。

 電源を入れた時の本回路の消費電流はLEDが全部消灯している状態では約1mA未満で、ほとんど電流は流れません。
 電源を入れて何十mAや、それ以上の電流が流れたら組み立てミスです!

 回路の動作状態により、LED点灯一個につき約5〜10mAほど増える計算になります。
 またリレーが動作している間は更にリレーのコイル電流ぶんの電流も消費しますからそれを加算した値となります。

 電源を入れた瞬間、各判定回路のLEDが一瞬点灯するかもしれませんが、初期化に一瞬だけ時間がかかるためです。
 基本的には、電源を入れた最初はどのLEDも点灯していないのが正常です。

 はじめのテストは左右のスイッチを押してみて、LED1右押下」・LED2左押下」がスイッチを押している間リアルに点灯/消灯するか確認します。

 つぎに、右または左のスイッチを約0.2秒以上押し続ければLED3連続押下」が点灯するか確かめます。
 LED3はスイッチを放せば即座に消灯します。

 スイッチを押していてLED3が点灯した瞬間、どちらが押されているのかが記憶され、押している側のLED5右選択」またはLED6左選択」が点灯します。
 LED5LED6は同時に両方が点灯することはありません。(但しスイッチにシーソースイッチを使って絶対に同時押しが無い場合)

 スイッチを放してもLED5LED6のうち点灯しているほうは消灯はしません。どちらが押されていたのかは、スイッチを放しても記憶されています。

 スイッチを0.2秒以上押してLED3連続押下」が点灯し、押した側のLED5右選択」・LED6左選択」が点灯した瞬間に、ウインカーを働かせるためのリレーがONするはずです。
 スイッチを押している側LED9右点灯」・LED10左点灯」が点灯して、同時にその側のリレーがカチリと動作すればOKです。

 次は「短時間タイマー」のテストです。

 スイッチを0.2秒以上押した場合、それを放したときに「短時間タイマー」が作動する設計です。
 スイッチを0.2秒以上押してLED3連続押下」が点灯しリレーがカチリと動作した後、スイッチを放してLED3が消灯したタイミングで、LED7短時間タイマー動作中」が点灯しはじめ、設定時間後にLED7が消灯すれば短時間タイマーは大丈夫です。
 この場合、長押し判定時間以上にスイッチを押して長時間タイマーが働くと、どちらのタイマー出力でリレーを動かしているのか判別しにくくなるので、このテストではスイッチを放すのは必ず長押しと判定される前にしてください。長押し判定用時間調節を最大にしておくのもテストがやりやすいでしょう。

 また、スイッチを放した後も短時間タイマーが働いている間はLED9右点灯」・LED10左点灯」(いずれか押しいてた側)は点灯を続けてリレーもONし続け、タイマーが切れてLED7短時間タイマー動作中」が消えた瞬間にLED9LED10も消え、リレーがカチリとOFFになれば短時間タイマーからのリレー制御もOKです。

 次は「長時間タイマー」のテストです。

 スイッチを「長押しと判定される時間」以上押し続けると、判定が下ってLED4長押し」が点灯します。
 スイッチを放すとLED4は消灯します。
 また次にスイッチを押し続けても、設定時間が経過しないとLED4は点灯しません。

 長押しの後、スイッチを放すとLED4が消灯したタイミングで長時間タイマーが作動を開始してLED8長時間タイマー動作中」が点灯します。
 長時間タイマーの時間が過ぎればLED8は消灯します。

 長押しの後、スイッチを放しても長時間タイマーが動作していてLED8が点灯中は、リレーはOFFにはならずにそのままONの状態を長時間タイマーが切れるまで続けます。

 ここまで動作が正しければ、スイッチ入力から各種の状態の判定回路、タイマー回路とリレー出力回路の働きは正常です。

 次はチョン押しでの「延長」のテストです。

 長押ししてからスイッチを放しLED8長時間タイマー動作中」が点灯してリレーがONしている間に、同じ側のスイッチをチョンと一瞬(0.2秒以下)押すと、長時間タイマーが延長されることを確認してください。

 これは「延長された!」ということを表すLED表示などはありませんので、タイマー時間がチョン押しした時点から設定時間後に切れる(延長された)ことで確認してください。
 長時間タイマーが切れる前に、同じ側を何度もチョン・・チョン・・チョン・・チョン・・と適度に間隔をあけてチョン押し続けると、延々とタイマー延長されるのでなかなか切れません(^^;

 さてここで、回路の性質上、タイマーの延長はチョン押しでなくても同じ側を押す操作ならなんでもいい!ということも確認しておいていだたけると、実使用の際の延長操作を体が覚えてくれて良いと思います。

(イ) 同じ側をチョン押しする
 いま確認したとおり、チョン押しした時(実際にはチョン押しを放した瞬間)に長時間タイマーが延長されます。

(ロ) 同じ側を「0.2秒以上」「長押し判定時間未満」押す
 この場合、長時間タイマー動作中であれば押した瞬間に「延長」され、放すタイミングでは長押しと判断する時間は長時間タイマーの動作時間より短いはずですから、長押しとは判断されずに放した時点での長時間タイマーへの影響はありません。
 放した時には0.2秒以上だったので、短時間タイマーは起動することになりますが、実際に押していた時間(長押し判定時間未満)と短時間タイマーの動作時間を足しても、押した瞬間に延長されている長時間タイマーの動作時間よりは短いと思いますので、短時間タイマーが働いた結果による出力の「予想外の展開」は無いはずです。LED7短時間タイマー動作中」を見ていれば点灯することが見えますが、実車に載せてしまうと回路とテスト表示LEDは見えませんから短時間タイマーでは何も起こっていないように思えます。

 長時間タイマーが停止中の場合は延長ロジックは働きませんから、普通に消灯中、またはスイッチを放してすぐの短時間タイマー動作中に再度スイッチを0.2秒以上押したこととなり、放したときに短時間タイマーが起動・延長されるだけで長時間タイマー側には変化はありません。

 逆に、短時間タイマーには「チョン(0.2秒未満)押しで延長」機能・回路はありませんので、短時間タイマー動作中に延長させたい場合にはスイッチを同じ方向に0.2秒以上押してください。

※ 短時間タイマーにも「チョン押しで延長」機能を入れる場合、IC数が増えます。
※ 今回は使用上特に必要ないとみなして、追加の回路図の提示などは行いません。必要な方はご自分で改造してください。

(ハ) 同じ側を「長押し判定時間以上」押す

 この場合、押す前の状態が消灯であればそのまま長押しした感覚とおりに動作しますし、短時間タイマー動作中、長時間タイマー動作中のいずれかで点灯中に同じ側を「長押し判定時間以上」押せば、スイッチを放してもその瞬間から長時間タイマーが起動しますからそのタイマーぶんリレーはONし続けます。
 押す前が点灯(いずれかのタイマーが働いていた)/消灯に関係なく、「長押し判定時間以上」押したわけですから、放した時から長時間タイマーぶん遅れて消灯するのはあたりまえですが、一応確認はしておいふてください。

 最後はチョン押しでの「リセット(消灯)」のテストです。

 短時間タイマー・長時間タイマーどちらが働いていてもいいですから、それで点灯中に反対側のスイッチをチョンと0.2秒未満押すと、タイマーがリセットされて消灯します。
 リセットのために押した側のウインカーは、チョン押しでは点灯しません。

 もし0.2秒以上押してしまった場合、そちら側を通常操作したと判別され、押下方向記憶FFがそちら側に切り替わりリレーもONします。もちろんスイッチを放したら短時間タイマーの時間ぶん遅延してから消えます。

 チョン押しが確実にできるよう、事前に何度もチョン押しの練習をして体に覚えこませておきましょう!
お返事 2012/11/21
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11/22
「非公開」希望投稿でしたが、理由がわからないので公開させていただきます

感激しました!私の気まぐれに、お付き合いただきありがとうございます。今のところ疑問点はありませんが、製作途中で疑問が出たら質問いたします。本当にありがとうございます。
westop 様
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「非公開」希望投稿でしたが、理由がわからないので公開させていただきます

管理人様
時間がかかりましたが、作成しました。サンハヤトのICB-93Sに詰め込みました。(電源のみ別)配線ミス2か所、我ながらうまくいったと思います、あとは実車に取り付けて、ノイズの誤動作がないことを祈るだけです。実車での感想はもう少し時間がかかります、暖かくなるころにはできているでしょう。非常に楽しみです。世のバイクがこれを採用すると便利なのに、それでは良い年をお迎えください。
westop 様
お返事  とりあえず、無事に回路基板が完成してよかったですね。

 後は実車で・・・本当にノイズの影響などが無いことをお祈りします。
お返事 2012/12/26
 
音声信号の有無でアンプの電源をON/OFFしたい
小さなオーディオモノラルアンプの電源オン・オフを音声入力信号有無(入力レベルや遅延タマーによってリレー駆動)によって遠隔操作したいのですがどのような回路が必要でしょうか?
具体的には監視カメラの音声出力(LINE出力)を大音量で鳴らしたいのですが、バッテリー駆動のためアンプを常時通電させておく余裕がないので悩んでおります、良い方法をおしえていただけますか。
ねこのひげ 様
お返事  仰る通り、LINE入力からのレベル(音声)検出と、遅延タイマーがあればできます。

 音声検出は過去に色々載せていますし、ごく最近では「車・オーディオ(音声)に連動してLEDイルミを点灯させる」でほぼその通りの回路を載せています。
 コンパレータの出力部に遅延用のCRを追加すればそういう動きになるでしょう。
 CR+FETでは出力が切れる時にダラダラと電圧が下がるので、接続する機器によっては誤作動するかもしれませんから、もう少し電子部品を増やして対処するよりは出力のON/OFFはリレーにしたほうがいいでしょうね。

 あと、「車・ナビの音声信号を検知して、カーオーディオのミュート用2.5V信号を作る回路」なんかは音声検出に専用ICを使用しているので作るのが楽です。
 それなので、今回は音声検出専用ICを使用する方向でゆきたいと思います。
▼クリックすると拡大表示

 カメラからアンプに接続している音声ケーブル(LINEレベル)の間に本回路を繋いで使用します。
 どのくらいの音声レベルで反応するかはVR1入力感度」で調節できます。

 音声入力があるとリレーがONし、音声がなくなってもタイマーで一定時間はリレーはONし続けます。
 遅延時間はVR2OFF遅延時間」で0〜約20秒の間で調節できます。

 音声入力を感知してリレーをONにするのはほぼ一瞬ですが、お使いのアンプの立ち上がり時間などがわかりませんので、反応した音声の最初の部分はまだアンプが機能していなくてスピカーから音が出ず最初だけ途切れる場合があります。
 これを「頭切れ」と言います。
 カメラから音声を出力しはじめて、どのくらいは頭切れするのか実際に確認し、もし気になるようでしたらいきなり喋るのではなく、最初に咳払いをするとか、何かブザーかチャイム音のような(別に最初が途切れてもいいもの)信号を流すといいですね。

 本回路の待機中の消費電流はごくわずかですから、この回路を接続したことによる待機中のバッテリーの消耗はほとんどありません。
お返事 2012/11/3
投稿
11/23
「非公開」希望投稿でしたが、理由がわからないので公開させていただきます

わかりやすくご親切なご回答ほんとうに感謝いたします
今はとても便利なICがあるのですね、とはいえ素人には簡単に使いこなせるものではありません、このようなサイトをボランティアで運営されておられる管理者様には頭が下がるとともに憧れもいたします
がんばって部品集めからはじめたいと思います
ほんとうにありがとうございました。
ねこのひげ 様
 
車・ルームランプをキーオフ時に数十秒間点灯させたいが誤作動します、なんとかなりませんか?
以前にも質問させてもらったtyという者です。
今回、「車・ルームランプをキーオフ時に数十秒間点灯させたい」という回路を参考に自分の車に取り付けさせてもらいました。回路は特に問題もなく動作しましたが、エンジンスタート時にルームランプが点灯します。エンジンスタート時にACCの電圧が下がることによりTRがOFFして点灯するのだと思いますが…。これって、車の特性上、仕方ないことなのでしょうか? 私の車のルームランプは皆LEDタイプに交換しています。また、回路変更等で改善できるか教えていただけますか? お忙しいところお手数おかけします。
ty 様
お返事  「車・ルームランプをキーオフ時に数十秒間点灯させたい」では、イグニッション(キー)がOFFではない状態では常に+12Vが来る信号を入力として想定しています。
 昔の車のACCはそうだったので・・・。

 最近の車ではキーをスタート(IG)位置に回すと、余分な電力をエアコン等で使わないようACCはOffになるようですね。最近の投稿ではもういうしくみでナビが切れるなどの対策をしています。

 それで、「車・ルームランプをキーオフ時に数十秒間点灯させたい」でも判定用の入力をキー位置がスタート中も連続して+12Vがかかるようにすれば良いだけです。

 方法として、よくある「セルスタート時にナビが落ちるのを防止する回路」 ように電解コンデンサか何かで「ACCが落ちても、しばらくは電圧を与える」という方法も考えられます。
 でも、それだとキーをOFFにしても、その遅延時間はランプが自動では点灯しないという本末転倒な回路になってしまいます。

 そこで、もう1つの方法としては、「セルスタート時に12Vになる信号から、ACCが切れている間は信号をもらう」が常套手段なので、そちらのほうがいいでしょう。
 こちらなら「もし本当にキーをOFF位置にしたら、瞬時にランプが点灯する」という正しい動作で、かつキー位置がONでもIGでもランプが誤作動しません。
 単純にダイオードでORをとるだけなので、部品も少なくてすみます。

 1μFの電解コンデンサは必要ないかもしれません。
 キーをONとIGの間で切り替えるとき、ACCもIGもどちらもOFFになる瞬間がちょっとでもあれば、その一瞬だけランプが点灯してしまうので、もしチラッと点灯して気になるようでしたら追加してください。
お返事 2012/11/3
投稿 管理人様、早速のご返事ありがとうございます。
私もここに投稿してから気付いたのですが、ACCとIGのORを取ればいいかも…というのも浮かんではいました。
これで確信できましたので試してみます。ありがとうございました。
ty 様

お返事  簡単な追加なので、うまくゆくかどうか確かめてみてください。
お返事 2012/11/3
 
可変抵抗器(VR)はどれを使うのですか?
こんにちは。自分も記事を見て放電器と可変電圧電源を作ってみようと思い、わからないことがあるので教えてください。

放電器の製作で「可変電圧電源」が欲しい」の記事中の回路図に出てきます「VR」ですが、シリコンハウスで販売している「単連デテントボリューム[R指] / R16K4-A100K L-15RE/41PC」でいいのでしょうか。
きよし 様
お返事  えーと、まずは端的な回答を先に・・・。
 それではダメです。数値などが違います。

 それは「Aカーブ100KΩ」品です。

 回路図では「10KΩ」と指定していますから、ちゃんと10KΩのものを使わなければいけません。
 それに・・それはAカーブなので、今回組み立てられる電源回路では不適切です。
 回路図では特に何も書いてはいませんが(←ここ重要)、普通は「可変抵抗」といえばBカーブ』品を指します。
 詳しい説明は後にして、とりあえず共立エレショップで買うならBカーブ10KΩ品「炭素皮膜可変抵抗(B)[R指] / R16K4-B10KΩ L-15RE (85円)」です。

 ついでに・・・「デテント」(ボリュームを回している時に一定角度ごとにクリック感のあるもの)は必要ないので、数十円ですがムダに高いデテントつきのものは今回のような電源装置用には必要ないと思います。デテントなしでスムーズに回ったほうが良いかと。(好みの問題ですけど)
 そのデテントつきのAカーブ品は、オーディオのボリューム(音量)調節用などに使うものです。オーディオの音量ツマミだと回しているとカクカクとクリック感のある製品があるでしょ?

 さて、ここから先は「可変抵抗」についての基礎的なお話しです。

 「可変抵抗」はその名の通り抵抗値を変えられる抵抗器です。
 たいていは三本足で、この図のような回路図記号で示します。

 1番3番の端子の間の抵抗値が「××KΩ」等と書かれているこの可変抵抗器の抵抗値です。

 2番端子は可変抵抗器の中で「スライダー」と呼ばれる回転金具と繋がっていて、軸を回す1番3番の端子の間の抵抗の中で軸の回転角に応じた場所にあたる抵抗値になります。

 1番2番3番の3つの端子全部を使って、それぞれをどう繋ぐかの回路図が示されていれば、初心者の方でも接続間違うことはないでしょう。

 しかし、抵抗値を変えられる抵抗器という働きから、普通の抵抗器のように2本足だけでしか使わない場合も多くあり、その場合は右図のうよな抵抗に矢印の回路図記号で表すことも多いのです。

 この場合の矢印は「値が可変である」ことを意味します。
 ということは、このような2本足での使用形態では、可変抵抗器の3本の足でも2本だけ使えば良いということになります。
 「1番2番」とか「2番3番」とか・・・。

 でもそれでは実はだめ!なのです。

 たとえば「1番2番」の2端子だけを使用する(右図のだめな例)と、万が一、抵抗器内部でガリと呼ばれる接触不良が起きた時に「抵抗が断線してしまう!」ことになり、回路によってはとんでもない誤作動を起こす危険な可能性があります。

 ですから、もし回路図に「抵抗器+矢印の可変抵抗器を表す図記号」が書かれていたら、図の「良い例」のようにスライダーの2番端子は最大抵抗となる側の端子と接続しておく安全策を取ります。

 「気の迷い」では、電子工作の初心者の方でも間違わないよう、抵抗値を変えるだけの用法の場合でも抵抗器+矢印の記号は使用せず、必ず3つの端子ともに接続している記号を示すようにしています。(一部例題はあります)
 本当は・・・「ここは抵抗値を変えるんだよ」という意味を伝えるという目的では、そういう用途の場所では抵抗器+矢印の記号を書いたほうが「回路図的には」正しいと思います。

 初心者の方には意味不明で面白くは無い話はこれくらいにして、次は実物ではどういうのを使うか?についてです。


 これは一般的な可変定抵抗の(ある商品の)写真です。

 真ん中に「回すと抵抗値が変わる働きをする軸」本体には「中の抵抗とスライダーに接続された3本の端子」がついています。

 このタイプは回路基板にとりつけるのではなく、主にケースのパネルに穴を空けてとりつけて、頻繁に人間が操作(調節)する用途に使用します。
 オーディオのボリューム(音量)調節やバランス・各種音質調節など、タイマー装置では時間調節・設定など、明るさ調節器の調節ツマミなど家庭内の家電機器でもおなじみですね。
 今回お問い合わせの電源装置でも「場面に応じて、人間が電圧を設定(調節)する」用途なのでこのタイプです。

 最も一般的な用途が「TVやラジオ・オーディオの音量調節(ボリューム/VOLUME)」(なぜこう呼ばれるかは謎)なので、このような形の可変抵抗器のことを「ボリューム」と呼ぶことも多いのですが、厳密には正式名称ではありません→理由は不明ですが部品名としてはボリュームで通っています。(電子部品店などに行っても半固定型のような小型からかなり大型のものまで、意味は通じますけど)
※ 余談・正式な語源は外国語で似たものが有るということですが、明確にどの語から来ているかは不明です。

 パネルにとりつけるために軸の根元にはネジが切ってあって、取り付け用のナットも付属しています。
 また、パネルからこの「軸」がニョキッと突き出ているだけでは指でつまみにくいので、別途「ツマミ」を購入して後からとりつけます。
 ツマミも色々な種類や色のものが売られていますので、目的にあわせて選びます。軸の直径や固定方法(ネジか差し込むだけか)で種類があるので、間違うとちゃんと止まりません。

 さて、回路図には同じ「VR」と書かれていても、上の写真のような「可変抵抗器」ではなく「半固定抵抗器」を使う場合もあります。

 半固定抵抗器も「回せば抵抗値が変わる抵抗器」なので「可変抵抗」の仲間なので同じ「VR (Variable Resistor)」と表記します。
   Variable = 可変の
   Resistor = 抵抗器

VRボリューム(VOLUME)の省略ではありません…よく間違われているみたいですけど

 半固定抵抗器とは、その名の通り「半固定で使う」ための可変抵抗器です。

 半固定で使うとは、回路を組み立てて、「目的にあわせて、正常に動作するように調節する」ための調整箇所で、「一回調節したら、ふだんは手を触れない」用途で、主に基板の上にほかの部品といっしょに載せて半田づけして使います

 この写真の小さな青い部品のような形をしているものが多いです。
 色や形は各社の各商品により結構バリエーションがあります。

 右上の少し大きなのは「多回転型」と呼ばれるもので、軸を10〜30回転させないとスライダーが端から端まで移動しない構造になっているので、軸の回転角で変えられる抵抗値が非常に細かく少しずつ調節できます。とても精密な微調整が必要なところで使用します。
※ パネル取り付け型のものにも「多回転型」は存在します

 さて最後に、可変抵抗器の「カーブ」表記についてです。

 「カーブ?」・・曲がり角?、抵抗が曲がる?

 ここで言うカーブとは軸の回転角度と、その時の抵抗値の対比}のことを言います。

 まぁてっとり早く、右のグラフを見てください。

 「回転角と抵抗値が1:1で『正比例』している」のが「Bカーブ」です。
 特に指定が無い場合は、このように回転角と抵抗値が正比例していたほうが使用上なにかと正しいので、普通無指定の場合は「Bカーブ」品を使用します。
(こういうのが電子回路での暗黙の了解です)

 「回転角と抵抗値が直線では無く『対数比』で変化している」のが「Aカーブ」です。
 機器のパネルにツマミをつけて手で回転させたとき、「左のほうでは抵抗値の変化が少ない」「右のほうでは抵抗値の変化が大きい」ことになります。
 なんか変ですよね・・・。

 でもこれには理由(ワケ)があります。

 それは「人間の感覚にあわせる為」で、たとえばオーディオの音量調節ツマミで使用すると、「人間の耳は小さな音量(但し適量)ではわずかな差でも大きい/小さいを判断できるが、音量が大きくなるとその差を感じる感度が鈍感になり、大きな変化しか変化とは感じない」という特性がある反面、「調節ツマミは回したぶんで大小の比率は決まる(正比例的に思う)」という脳内での感じ方・考え方との間にギャップがあり、それでは!と「人間の感覚器官が感じる『対数的』な物の大/小を、手で回す時に思う『正比例』な操作で行えるよう、回転角と抵抗値を『対数比』で変える可変抵抗器を使えばいいじゃないか!」と、作った人は考えたのか考えなかったのか、『対数比』で抵抗値が変化するAカーブ品を音量調節(ボリューム調節)のような用途の場合に使用します。

 ですので、商品説明でもAカーブ品の場合は「オーディオ用」などと書かれている場合が多いです。(その共立エレショップのページでもそうでしょ?)
 回路図では、そういう用途に使用する場所では「Aカーブ」等と併記して、組み立てたら正しく音量調節用途で使えるような指定を書きます。

 ほかにも、電子・電気の世界では対数的な電圧・電流などの変化が適している場合も多いです。
 そういうところでもAカーブ品を使うので、そういう指示を書きます。

 Cカーブ品はAカーブに対して特性が逆で、電気回路で対数的な変化が求められるところで、抵抗値はその逆にしておくような部分で使用います。(Cカーブ品は滅多に使用しません)

 こういう感じで、可変抵抗器には抵抗値の変化率で「Aカーブ」「Bカーブ」「Cカーブ」の種類があり(厳密には他にも種類はあります)、目的にあわせて正しいものを選ぶ必要があります。

 そして、回路図でVRと書かれて可変抵抗器の回路図記号があっても、パネル取り付け型の可変抵抗器を使うのか、基板取り付け型の半固定抵抗器を使うのか、はたまた他の種類なのか・・・。も回路図・用途から汲み取らなければなりません。
 それが電子工作のスキルの1つです。

 ここで写真に挙げたような物以外にももっと大電流・大電力で使うような物もありますし、逆に写真のようなものを「電流を制限するのに抵抗を入れよう!」なんて安易な考えで電源と機器の間に挟んだりすると、可変抵抗器からモクモクと煙が上がったり(笑)
 実は可変抵抗器の世界は奥が深いのです。
お返事 2012/10/31
投稿 こんにちは。お答えありがとうございました。
写真までのせてくださり、わかりやすい説明ありがとうございました。勉強になりました。保存しておきます。
すみません。もう一つ教えてください。「可変電圧電源」の回路図に赤字で「要放熱板」と書かれていますが、2SC5000は樹脂で覆われていますが(穴は開いていますが)、それにヒートシンク等を付けるのでしょうか。
(一度に質問せずにすみません。)
よろしくお願いします。
きよし 様
お返事  つけます

 穴が空いているのは、そういうものを固定するための/そういう所に固定するためものです。

 形状がフルモールドタイプか否かというのは問題ではありません

 パワートランジスタ/パワーMOS-FET/サイリスタ/トライアック等の電力用素子で写真のような「TO-220」というパッケージの製品が一般的です。

 TO-220は形状・サイズを規定しているだけで「材質」などは自由ですから、初期には金属ベースが裏側に露出している「非絶縁型」しかありませんでしたが、非絶縁型金属タブが端子(ふつうは中央の足)と一体形成で電気的に繋がっているという構造上の欠点があり、そのままケース等の金属部にネジ止めすると、ショートや他の要放熱素子と電気的に繋がってしまう、またAC100V関係の装置だと人が触ると感電する!など様々な問題を抱えています。
※ 近年は中で繋がっていないタイプのものもあります

 また、TO-220ではあまり使いませんが、他の形状の半導体で多い「金属ケースが1つの端子となっている(その端子用のピンは無い)」タイプと同じように配線端子をここにネジで固定して接続する形で使用するという用法も使われていました 。

 背面の金属タブに電気が流れる以上、従来はケース部や他の部品と共通の放熱器にとりつける際には「絶縁板」などを挟んで絶縁しないようにしてやる必要がありました。
 この図はオーディオアンプや可変電圧電源でよく使う「アルミケース」の背面などに取り付ける場合の図で、ネジ(ビス)は外側から挿しています。
 ケースでは無く半導体にだけとりつける「放熱器」を固定する場合は、ネジ(ビス)は半導体の前側から後ろにつけた放熱器側に向ける場合のほうが多いでしょう。ナットが不要で放熱器自体にネジ固定用の穴(ネジ切りされている)が用意されている場合も多いですね。

 「絶縁板」は昔は「マイカ」という絶縁物質(日本名は「雲母(うんも)」)を使っていましたが、近年は合成樹脂などで作られた熱をよく伝える「熱伝導絶縁シート」が売られています。

 そのうち、半導体パッケージの製造技術が進んで(古臭い使い方では無くなって?)「フルモールドタイプ」と呼ばれる背面タブまで樹脂で覆った形の絶縁型のTO-220型パッケージを採用する半導体部品が生まれ、その方式を採用する部品が増えました。
 最初から樹脂で絶縁しているので、ネジで止める際に絶縁用の部品は不要で、ショートや感電の危険性のあるアルミケースなどにでも単にネジ止めするだけで良くなり、取り扱いが便利になりました。
 また、長年使っていると絶縁用部品の劣化でショートが起きて半導体を焼いてしまう故障なども起きにくくなっています。

 「金属タブを樹脂で覆ってしまって、放熱は悪くならないの?」という疑問が湧くと思います。
 確かにほんのわずかながら放熱性能は悪くなります。

 金属タブ品でジャンクショ〜ケース間の熱抵抗(θj-c)はおおよそ2〜3℃/W程度、フルモールドタイプでおおよそ3〜5℃/W程度と言われていますので、多少は悪いです。
※ 各メーカー・製法・形状・個別の半導体により数値は異なります

 でも、この数値の差はべつにたいしたことではありません。
 なぜなら、「必要な放熱器のサイズ・性能は、回路設計から熱損失(発熱量)を推定し、その部品のデータシートを見て熱に関する項目を調べて、必要に応じて適切な放熱器を用意する」というのが、発熱する部品を使う電子回路を作る際の必須条件なのですから。
 その過程で、そのデバイスの熱関係の数値は?というのは個別に調べて計算することになるので、その数値が他の部品にくらべて大きいか小さいか・・・なんていうのは比較すること自体に意味かありません。比較では無くそれが何かという点のみが必要事項だからです。

 もし、半導体の発熱と必要な放熱器のサイズなどの計算方法、どういう商品(放熱器)が売られているのか?について興味をお持ちでしたら、ネット上でも沢山資料や解説が出ていますので、調べて勉強してみてください。
お返事 2012/11/2
投稿
11/3
こんにちは。お答えありがとうございました。
図まで載せていただき、大変よくわかりました。またまた保存しておきます。
「ECO POWER USB」のきのLM2940Tは金属むき出しでしたので、ヒートシンクを付けるのも何もおもわなかったのですが、樹脂で覆われていたので疑問に思いました。樹脂があろうが無かろうが関係なかったんですね。勉強になりました。ありがとうございました。また、よろしくおねがします。
きよし 様
 
スピーカーから録音用の出力端子を出したい?
スピーカー付きのポータブルAMPに録音用の出力端子を出したいのですが簡単な方法を教えてください。
関谷良忠 様
お返事  録音出力LINEレベルなのかMICレベルの話なのかわかりませんが、他のオーディオに入力するLINEレベルだと思って話を進めます。

 右図のとおり、スピーカーの+側から抵抗・VRを通して電圧を下げて、電解コンデンサでスピーカーにかかる直流ぶんをカットして音声信号として交流成分だけ出力します。

 通常のアンプの場合はスピーカーの−側はGNDに繋がっているので、信号を取りたい+側を間違うことは無いはずです。

 BTLタイプのアンプの場合、スピーカーの+も−もアンプ回路から電圧が与えられているので、−側とは間違わないように注意してください。

 もし、MICレベルの出力が欲しいのであれば、20KΩのかわりに100〜200KΩくらいの抵抗をとりつけます。

 どちらの場合も、出力レベルはVRで調節できますから、お使いになられるアンプや録音機器にあわせて調節してください。
お返事 2012/10/26
 
DVDの映像信号をAVケーブルで2分配する簡単な方法?
DVDの映像信号をAvケーブルで2分配する簡単な方法を教えてください。
関谷良忠 様
お返事  簡単な方法は・・・AV分配器(こういう装置)を買って分配してください。

 少し手間がかかりますが、次に簡単な方法は「こういうビデオ分配器キット」または「キットの組み立て済み完成品」を買う方法です。

 つまり、素人の方ではビデオ信号は「ケーブルを分岐させて2つの機器に出力する」ような接続はできないということです。
 専用のビデオ分配器を買って、その装置を通して2つ(またはそれ以上)に分配してください。

 ビデオ信号を送出側、受け側の回路構造は次のようになっています。
 ビデオ信号は高周波信号なので、伝送経路(ケーブル等)でインピーダンスの不整合が起きると信号が乱れて映像が正しく映らなくなります。

 そのために伝送経路のインピーダンスは厳密に決められ、ケーブルや送信・受信回路の約束事を守らないと正しく映像信号を伝達できません。

 もし一本の出力をケーブルを途中で分岐して2つの機器の入力につなぐなんてことをすると、インピーダンスの不整合が起きて信号が乱れる原因となります。

 また、ビデオ信号は電圧も厳密に決められているので、2つの入力機器につなぐと2つの終端抵抗で並列に終端処理されるので信号レベルが落ちて正しい映像信号として認識されなくなります

 「特殊な業務用の映像機器」では終端抵抗を切る機能などをもっていて、その機能(スイッチ)を操作すると複数の受信側機器を並列に繋いだり、その特殊機器を伝送路の中間に挟んだりすることができます。

 そういう特殊な装置を使うならその装置の説明書に従って接続・操作すればいい話ですが、普通の民生用のAV機器ではそんな特殊な機能はありませんので複数の機器をケーブルの分岐だけで並列につなぐことはできません。

 ご自分でAV機器を分解してそういう特殊な機器とするような改造をできる人なら別ですが、普通の方なら素直に「分配器」を買ってください。
お返事 2012/10/26
 
LM338T/LM350T/LM317T、電圧可変電源がおかしいです!
色々な情報などで役に立つています。
電子回路にあまり詳しくありませ。以前、秋月電子様のLM338T電圧可変安定化電源キットを購入し組立し使わないままにしていましたが、今回、MDプレーヤー用の電源として角形電池の9Vを入力にし出力1.5VとしMDを動かしたのですが、何分かするとLOBATTと表示され動かなくなります。テスターで電圧を測ると4.5V位あります。入力側は7.5位あります。MDが壊れているのかと思い乾電池で動かすと正常に動きます。回路はちゃんと作っていると思っていますが原因が解らずご教授頂けたら幸せます。部品の不具合い、制作ミスなのでしょうか、9Vの電池が百均の物で悪いのか?
tokuko 様
お返事  その電源キットは正しく作って、MD等につなぐ前に「正常に動作していることを確認」していますか?
 その確認方法と、その時の動作(正しく動いたとは思いますが、数値で)をお教えください。

>LOBATTと表示され動かなくなります。

>テスターで電圧を測ると4.5V位あります。
は全く相反していますよね?

 1.5V入力の機器に4.5Vなんかかけたら機器が焼けて終わりでしょ?

 機器になんらかの保護回路が入っていれば、焼けることは無く機能を停止するかもしれませんが、それでLO BATT表示を出す機器ですか?

 電池を繋いでまだ数分経たずに正常に動作している時には電圧入力・出力で何Vありますか?
 そしてその時の入力側電流出力側電流は何mAですか?

 「数分で」とありますが、その間の各部の電圧の変化は時間を追って確認していますか?
 またその時のLM338Tの発熱はどうですか?

 とりあえず、頂いた状況だけでは何が悪いのか全くわかりませんので、電圧や電流などを状況ごとに分けて詳しく調べて報告してください。

 ただ・・・それ以前にキットの組み立ては正しいのか、部品のつけ間違いは無いのか、ここに相談する前に全部のハンダを再度ハンダごてを当てて溶かし直したのか?・・・など、基本的なことをまず最初に確認しておいてください。
お返事 2012/10/26
投稿 >正常に動作していることを確認していますか?
MDに接続する前の電源キットの入力側は約7.4V、出力側は約1.4Vでした。
>テスターで電圧を測ると4.5V位あります。
すみません、書き間違いしました。1.4〜1.5V位です。
電源キットのままMDに接続せずに計測の電流は入力側は250ミリA以上(私のテスターは250ミリAまでしか計測できません)出力側は100ミリAでした。LM338Tの少し発熱したかな位でほとんどないです。
組立、部品のつけ間違いがないか、半田付けも確認し問題はないとおもいますが。今日テスターで色々計測していて出力電圧が5Vになったことがありました。また、可変抵抗の値が変わらないこともありました。これが原因なのかもしれません。(テスターの故障かもしれませんが)
今後の勉強として何が悪かったのか考えてみます。
tokuko 様
お返事  たぶん・・・正常らしいという事ですね。

 組み立ててVRを回したら出力電圧が変わって、それで出力を1.5V(前後)に設定したらそういう電圧にはできている・・・と。

 さて、そこで実際に「電源装置が正常かどうか」を検査するには、出力に負荷(一定の抵抗など)を接続して電流を流し、その際に電圧が変わらないかや安定度を調べるという作業が必要なのですが、そういうテスト(測定)はされていないということですね。
 それだと「正常に動作していることを確認していますか?」という質問に対しては、確認はしていないという回答になってしまいます。

 そういう電源装置の完成テストをせずに、MDを接続してそれが実地テストだとしたら、その際の電流値や電圧がどうなるかなどを詳しく調べて説明して頂かなければなりません。

 そこで、いくつかの状態に関して電圧・電流を調べてお教え願えるようお願いいたしましたが、それには完全にお答えいただけなかったようです。必要無いと感じられたのでしょうか。
 とりあえず、頂戴したデータから私が答えられる範囲で推測だけになりますがお答えします。

>電源キットのままMDに接続せずに

 という事ですので「乾電池」と「電源キット」の間を+−の二本の線だけつないだ状態で電流測定をされたようです。

>入力側は250ミリA以上

 えーと・・・・、「電源キットの出力側に何もつないでいない」のに入力にそんなに電流が流れているのははっきり言って異常です!

 出力に電気を喰う負荷(MDでも豆電球でも抵抗でも…)を繋いでいない状態でそんなに電気がどこに流れるのでしょう?

 LM338T/LM350T/LM317Tは、「(1) 負荷に流れる電流」と、「(2) 電圧設定用抵抗(固定抵抗器+VR)に流れる電流」以外にはそんな測定できるような量の電流は流れません。
 Vadj端子からGND方向に流れる「ICの内部で使う電流(Iadj)」は数十マイクロアンペア程度なので測定時でも設計時でもほぼ無視して良い電流量です。

 「(2) 電圧設定用抵抗(固定抵抗器+VR)に流れる電流」はI-r = Vout ÷ (R + VR)であり、出力電圧=1.5V、固定抵抗はキットの通り200Ω、VRの抵抗値は出力電圧を約1.5Vに設定するなら40Ωとして計算すると、その際の「(2) 電圧設定用抵抗(固定抵抗器+VR)に流れる電流」はたったの6.25mAという事になります。

 つまり・・・無負荷(キットの出力に何も繋いでいない)の場合の入力側で計測される電流値は約6.3mA(Iadj含む)しか無いはずであり、そこが
>入力側は250ミリA以上
なんていうのはとんでもない事態です!

 そして更にオカルトなのは次の点です。

>出力側は100ミリAでした。

 えっ!?

 出力側に何も繋いでいないのに、何も繋いでいない出力から空間(または暗黒の異次元?)に100mAも電気が吸い取られているのですか!?

 ・・・・もう、わけがわからないです。

(1) 負荷(MDなど)は何も繋いでいない
(2) テスターは電流計レンジにする(200mA?)
(3) テスターの+リードを電源キットの出力の+端子に繋ぐ
(4) テスターの−リードは、負荷は何も接続されていないのだから、どこにも繋がずに放っておく
 ・・・・で、100mAもの電流がテスターで計測されるのですよね?

 それはもう地球上の電気の法則を超えたとても信じがたい光景に思えます。

 先の投稿の時にLM317シリーズを使った電源回路の原理や設計理論を解説した回路図や模式図も作って詳しく解説しようかと思いましたが、今回のご相談ではそういうところとはまた別の原因がありそうです。

>出力電圧が5Vになったことがありました。

 VRが吹っ飛んだ・断線した・・・ような時にそういう現象が起こりますね。
 Vadj端子がGNDに落ちないので(固定抵抗がつながっていれば)Vadj端子には出力端子の電圧がそのままかかり、電圧設定が効かなくなります。その場合は出力できる最大電圧を出そうとして、入力電圧から内部ドロップ電圧を引いた電圧が出ます。

 尚、その状態で出力に負荷を繋いで電流を流した場合の動作の保証などはありません。(元々ちゃんと電圧設定していないし・・・)

>可変抵抗の値が変わらないこともありました。

 だとしちら、VRが壊れているだけでしょう。
 出力が5Vに・・・に対しても書きましたが、VRが壊れて断線したり、高い抵抗値になったら出力電圧はそれで高くなるので異常が起きるでしょう。

 まず、無負荷(MDなどは接続していない)のに入力に200mA以上(テスターの測定範囲以上)も流れている状況をなんとかしてください。
 無負荷(何もつないでいない)の出力端子に100mAの電流が異次元に消えているのは本当にもってのほかです!

 そんな現象が起きるのは組み立てミスをしている部品を壊してしまっているなど以外には考えられませんのて、何度もよく確認してください。

 それで・・・、出力が1.5Vともう決め撃ちで固定でいいのであれば・・・VRなんか使わなくてもいいのではありませんか?

 キットの説明書にもあると思いますがLM317シリーズの電圧計算式で抵抗値を計算して、固定抵抗で済ませてしまうといいのでは?
 組み立てミス・部品を壊してしまうなどのミスが無ければ、出力電圧は(電池が減るまで)必ず1.5V一定ですけど・・・。

 Vout = 1.25 × (1 + (R2 ÷ R1)) ですから、そこから計算して1.5Vの場合は R1 × 0.2 = R2 という式が導き出されるので、R1をキットのまま200Ωで使うなら VRのかわりに39Ω(40Ωの抵抗は売っていないので)の抵抗を繋げばいいですね。計算上の出力電圧は1.49375Vです。(誤差5%抵抗を使った場合は抵抗の誤差で電圧も5%程度の誤差になる)
 もう「1%以上の誤差は嫌だ!」という潔癖症の方であれば、20Ωの抵抗を2本直列で40Ωでもいいですし(R1も交換抵抗も誤差1%の精密抵抗)、R1=100Ω,VR代替=20Ωならどこの部品店でも手に入りますね。

 それで・・・006P電池でその電源キットを使ってMDを動かす事の間違いに関しては、また次の機会のお話にしましょう。
お返事 2012/10/30
投稿
11/21
電流計を回路に直列ではなく並列に入れてませんか?
だとすれば電子・電気回路の初歩から勉強する必要がありますね。
ROM 様
 
車・オーディオ(音声)に連動してLEDイルミを点灯させる
◆製作したいもの
自動車用の増設シガーソケットの途中に、音声信号をスイッチとする回路をかませたもの。
取り出す信号は、デッキのローパスフィルタを通りサブウーファーに向かうものです。
つまりオーディオの重低音のみに反応する増設シガーソケットです。
電源を重低音で制御できれば、接続したイルミを重低音のみに反応させることができます。
※シガーソケット接続仕様のLEDイルミを、増設後のソケットに挿して光らせます。

◆きっかけとなった物
セイワ サウンドセンサー3連ソケット F177
http://www.seiwa-c.co.jp/html/detail-F177_375.php
線の途中に、可変ダイヤルとマイクが入ったユニットがあります。
ダイヤルを回すことで感度を変えることができます。
(半時計回り左端が常時ONで、時計回りにひねると感度が下がる)

◆類似事例(過去ログ)
音連動のイルミネーションに使える「リレー」

上記F177を使用していますが、マイクは周波数無視らしく、オーディオ以外の音にも容赦なく反応します。
ダイヤル右端状態なのに接続したLEDが光ったまま、なんてことも多々あります。
これをRCAからの信号で制御できないか?と考えたわけです。
またこの場合、可変ダイヤル式でなく全開or入力時のみONの2択切替になるかと思います。
なお上記事例はリレー仕様のようですが、私はトランジスタをスイッチにできないかと考えました。
IRiS 様
お返事  目的がよくわかるご説明ありがとうございます。

 「音声信号(マイクで音を拾うのではなく)でランプを明滅させる回路」なんていうのは古典的な回路で、昔からいろいろなものがあって全く難しいものではありません。
 トランジスタ式で入力増幅と電圧比較をしてやるような超古代的なものから、音声検知ICという風な専用部品でサクッと作ってしまうようなものまで。

 ちなみに、『音連動のイルミネーションに使える「リレー」』は、

>なにか、使えそうなリレー(ソリッド、電磁問わず)はないものでしょうか?

といあ風にリレーに限定して質問されているので、「まぁ普通はこんな物使わんよなぁ・・・(電子回路使うし)。でもリレーでって書いてるし、何か使えそうな物を紹介して終わりにしよう。相手が相手だし・・・。」ということで、普通に考えたら「こんな答えで回答になってないやん」というトピックなので、本気にしないでください。
 一応は書かれている目的で使えるのは使えますが、スピーカーを鳴らす(フォトカプラ内のLEDを点灯させられる)くらいの電圧は必要ですし、レベル設定なんてできませんし、本当に「こんなの勧めるのアホやろ」というようなものです。

 質問した人もお礼も何も書かずに無視してるでしょ?
 よっぽど気に入らなかったのでしょうね(笑)

>なにか、使えそうなリレー(ソリッド、電磁問わず)はないものでしょうか?

 なんて限定しなければ、もっといい回路をお勧めしたのに。

 で、話を今に戻して、そのF177をお持ちであれば、「それのフタを空けて中のマイク(の配線を)を切って、かわりに外部からLINE(RCA)接続できるように数個だけ部品を追加するだけで済むのに・・・。」と、電子回路のわかる人なら簡単に済ませる方法を選んでしまうのですが、いかんせん私はF177を持っていないので具体的に中のどの部分をどうして、どう部品を追加すればいいという回答をここで出すわけにはゆきません。
 IRiS様も「じゃ、中を空けて勝手に切断します!、部品を入れるところは中を見て調べられますから!」なんて言わないでしょう。(だったら最初から質問なんかしなくてもいいし)

 というわけで、F177の改造で済ますのではなく、ちゃんと一から回路を組んで、今回のご希望に沿うような装置を設計することにします。

 先に書きましたように、回路に使う部品はトランジスタをたくさん使うようなものでもできますし、音声検知専用のIC(「車・ナビの音声信号を検知して、カーオーディオのミュート用2.5V信号を作る回路」で使ったBA335のような)でLINEレベルのオーディオ信号から音声の有無を検出するのでもいいです。

 音声検知専用ICで作るなら、もうほとんど「車・ナビの音声信号を検知して、カーオーディオのミュート用2.5V信号を作る回路」のままで、ごく一部だけ変更すればいいようなものなので、ほとんど同じ回路図を示しても面白みが無いので、今回はいつも使っているような汎用のオペアンプコンパレータあたりを使って音声レベルの検出とDC12V出力ができる回路を考えることにします。

 LINEレベルの音声信号を検出するなら、「あるレベル以上の電気信号(電圧)が有るか/無いか」を調べることになるので、今回はコンパレータ(比較器)を使うことにし、たいていの電子部品店で手に入るLM393 [PDF]を使うことにします。
 LM393は「2回路入り」で、今回の回路では音声検出には1回路しか使わないので、せっかくなので「普通のステレオ/カーオーディオ用に『ステレオ(2CH)対応』の回路」とします。(余らせてももったいないですし)

 回路図にも示しておきますが、IRiS様のご要望のように「1CHぶんしか要らないやい!」という場合には中の1CHぶんだけ製作すればいいだけです。

▼クリックすると拡大表示

 入力LINEレベルの音声信号です。
 RCA端子でつなぐアレです。

 LINE信号以外にも、無茶苦茶な音量でなければアンプのスピーカー用出力も接続できます。但しその場合はそのままでは反応レベル調節がかなり絞ってもあまり効かないかもしれません(試して無いので)。スピーカー配線から信号を取るならR4・R8を10KΩ程度にするとか?
 あと、BTL出力のアンプのスピーカー端子の(-)側は、絶対にこの入力の(-)に接続しないでください。アンプが焼けます!
 いや・・・普通のアンプなら保護回路が働いて出力をカットされて終わりになるとは思いますが、「BTLとは何ぞや?」「うちのアンプはBTL?」というくらいの知識の方は、ゼッタイにこの回路にスピーカーからの信号を入れようとは思わないでください。
 素直にLINE信号で使ってください。

 そのために、本回路の入力インピーダンスは極端に高くしてあり、デッキ(プリアンプ)〜パワーアンプの間の配線に本回路を挟んでも信号レベル/音質にはほとんど影響は与えません。
 「LINE-IN」にデッキ(プリアンプ)からの配線を接続し、「スルー出力」からパワーアンプに接続してください。本器を間に挟むような配線になります。

 反応レベルVR1感度」で調節できます。
 に回すと高感度、右に回すと低感度になります。
 回す方向はF177と同じにしてありますが、左に回しきっても「常時ON」とはなりません。
 常時ONにするにはSW2常時ON」をONにします。

 実際にオーディオと接続し、音楽を再生しながらVR1感度」を回すと、左のほうでは小さな音の時でも反応してLED1(左CH)出力確認」やLED2(右CH)出力確認」がチラチラと明滅します。
 「LED-OUT」にLEDイルミを接続している場合、イルミも明滅します。(プラスコントロール)
 お好みの感度に調節してご使用ください。

 SW1くっきり」スイッチは、LEDイルミの明滅をくっきり・はっきりさせるための機能をON/OFFするものです。
 ONにすると明滅がくっきりとし、明るくはっきり点滅します。
 OFFにすると反応レベルを超えている音声信号の波形に忠実な矩形波出力で出力電流を流しますので、設定値よりの超え具合によってLEDイルミの明るさがデジタル変調されて見た目は音量に比例して明るくなったり暗くなったりします。(明暗がつくのでくっきりモードより暗いです・・・。更に言うとレベル検出回路部は半波で判別させているので、音声信号の正の側でしか反応していません。)
 これは完全に音量に比例するわけではなく、音声の波形の高さが設定レベルを超えている時間ぶんLEDに電流を流すので、実際の楽器やボーカルの音の波形により人の目への見え方は違ってきます。

 「くっきり」機能はお好みによりONまたはOFFをお選びください。

 調整箇所はVR1感度」以外にありませんので、組み立てに間違いが無ければボリュームを回せば反応するレベル・様子が変わるはずです。

 各FETはそれほど電気を喰わないLEDイルミを接続するだけならほとんど発熱しませんが、多くのイルミを接続したり、電球式のイルミなど電気を喰うものを接続した場合にはそれなりに発熱します。
 必要であれば放熱板をつけてください。

 今回の回路でIRiS様の目的は達成できるとは思いますが、最初に書きましたように音声信号(音量)でランプやLEDを点滅させる回路には様々な方式があります。
 もし今回のもので動作がお気に召さなければ、ネット検索などをすれば色々と回路図もみつかると思いますので、他の回路でチャレンジしてみるのも面白いと思います。
お返事 2012/10/18
投稿 管理人様

お返事遅くなりまして申し訳ありません。
ご丁寧な説明のみならず、回路図まで提案してくださり恐縮です。

>ご要望のように「1CHぶんしか要らないやい!」という場合
2CHの場合、右音に反応するソケットと左音に反応するのができるわけですね。
そうすれば連動感を更に高めることができるわけですか。
そこまで計算していませんでした。
恐るべし、気の迷いクオリティ。

>「LINE-IN」にデッキ(プリアンプ)からの配線を接続し、「スルー出力」からパワーアンプに接続してください。
デッキから出力する段階で、サブウーファーに繋ぐ配線とこの装置に繋ぐ配線に分けておけば問題ありませんでしょうか。
IRiS 様
お返事 >デッキから出力する段階で、サブウーファーに繋ぐ配線とこの装置に繋ぐ配線に分けておけば問題ありませんでしょうか。

 それでも結構です。

 まぁ、よくあるこういう装置だとそういう分岐ケーブルを使う人(自作できる人)以外に、普通のオーディオ機器を買ってきて使うだけの人みたいに市販のRCAピンケーブルを繋ぐことしかできない人もいらっしゃるので、一応は回路図中でこの装置自体がプリアンプとパワーアンプの間に挟める機構として書いてあるだけです。
 この回路を部品を集めて自作できる人なら、Y字分岐ケーブルも自作できますよね(^^;

 ステレオ対応でL/Rの2CH仕様ですが、デッキ/プリアンプによってはスーパーウーファーアンプ用の出力(ウーファー出力端子)が一本だけという物もありますから、その場合は1CHぶんだけの回路で、イルミも1系統になります。
 ウーファー出力がL/R用の2CH仕様のデッキ/プリアンプからなら、左右別々に2系統のイルミを別々に光らせることができますから、より臨場感あふれる車内照明になるでしょう。

 別に・・・本機はウーファー用出力専用の回路ではありませんから、普通にオーディオのデッキ→パワーアンプ間のLINE端子に繋げば、再生している音楽にあわせて点滅するイルミができます。

 車で使う以外にも、家のオーディオに接続すれば音楽にあわせて点滅するランプ・照明ができますから、これからのシーズン、クリスマスツリーに飾ったLEDイルミネーションを音楽にあわせて点滅させるなどのギミックに活用するのも面白いでしょう。

 この回路を複数作って、それぞれの回路でレベル調節を変えれば、小さな音で光るイルミとある程度の大きな音にならないと光らないイルミと、音量によって光り方の変わるイルミネーションランプ(まぁ、レベルメーター的というか・・)なども作れ、使い方次第で色々と楽しめるでしょう。
お返事 2012/10/23
 
車・フォトインタラプタでリレーをON/OFFする回路
こんにちは。
フォトインターラプタの動作(遮光している状態から光を透過)でバッテリーリレー(定格電圧=12V,作動電圧=8V以下,電流容量=連続200A,コイル電流=0.8A,プラス電源)を動作させたいのですが、どのような回路を組めばよいでしょうか。自動車電装(バッテリ〜スタータ間)に組み込み、必要時にのみスタータへ通電させたいというのが目的です。回路故障時にバッテリーリレーを強制的に作動させるバイパス的な機能を盛り込んでいただけると万全に思います。なにとぞよろしくお願いします。
Saitou 様
お返事  すみませんが、1つだけ質問させてください。

 「フォトインタラプタが開通(光が通る)状態でリレーを動作させたい」という部分はだいたいわかるのですが、

>遮光している状態から光を透過

というご説明文の「から」には日本語的には「〜から状態が変わった瞬間」という意味に受け取れる用法で使用されています。

 つまり、

(a) 遮光状態から開通状態に変わった瞬間だけリレーをONにしたい

というご要望という考えで、「一瞬だけONになる回路」「光が通った瞬間からタイマーで一定時間だけONになる回路」を示せばよろしいのでしょうか?

 それとも

(b) 光が通っている間は常にリレーON

という感じで、単純に、フォトインタラプタの状態でリレーをON/OFFにしたいという事だけなのか・・・。

 ご依頼内容が2つに受け取れるので、どちらなのか詳しくお教え下さい。

 あ・・・、もしよろしければ、車のどんなところにどのようにフォトインタラプタをつけて、なにによってスターターを動かせる/動かせないを切り替えるようなしくみを作られるのでしょうか?
 これは単なる好奇心ですが、どんな装置を作られる目的でご質問されたのか知りたいです。
お返事 2012/10/17
投稿 ※フォトインターラプタによるリレー動作についての返信コメントです。コメントからではエラー表示で全然送れない状況なので、こちらへお送りします※
管理人様
早速のお返事ありがとうございます。
拙い質問文で申し訳ありませんでした。確かにおっしゃる通りです。
私が狙っている動作は
(b)「光が通っている間は常にリレーON」です。
これをどのように組み込んでいくかという点ですが、
私の車はバッテリーとスターターが車体の前後に位置しており、その区間にはスターター駆動時の大電流に耐える太い電線で繋がっています。
この配線には特に保護回路もなくただ結線されているので、万が一この配線に傷が付いたり外れたりするとかなり危険であると危惧しています(実際過去にトラブルから配線の破損があり、派手な火花が飛んだのを見てこのような危惧を抱いています)。
そこで、エンジン始動時以外はこの配線をバッテリーから離すことを企図しました。
この車のエンジン始動は手元のレバーでワイヤを引き、ワイヤの先にあるスターターモーターのスイッチを押して行います。
この「レバーを引く」動作の間だけバッテリーとスターターを接続させたいと考え、今回質問させて頂いた次第です。

一度あれこれと参考にしながら回路を製作したことがあったのですが、動作が不安定(遮光時にもリレーがカチカチ動作してしまう等)であり、改めて作り直そうという事でご相談させて頂きました(最初の投稿で述べずにいてすいませんでした)。
フォトインターラプタを選択した理由については、レバー周辺のスペースの問題や、レバーに加工を施さずに仕様を実現できると思ったからです。
Saitou 様
お返事  たいへん申し訳ございませんが、既存トピックへの返信は必ずレスフォームからお送りください。
 こちらの投稿はDBで管理しています(記入フォームはメール送信フォームではなくDBへの登録機能です)ので、新規投稿欄から書き込まれましたメッセージはほかの既存のトピックとは関連づけされませんので、このような形で書き込まれましたらこの返信などは全部手書きでHTMLを編集するはめになってしまいます。
 ・・・と、以前も書いた覚えがあるのですが・・・。

 エラーが出るのは、規制文字数をオーバーしていたり、その他エラー表示画面に出る項目のどれかに該当しています。
(最初の投稿は文字数制限も大きくとってあるので、そこでちゃんと説明していればレスでは最小限の文章で済むはずという設計です)
 また、複数件にわけて連続投稿しようとしたりすると、迷惑業者の宣伝書き込みなどと同じ扱いで「迷惑送信者リスト」に登録されて書き込みができなくなります。

(b) 光が通っている間は常にリレーON
 で良いという事はわかりました。

 レバーを動かしている間だけ配線に電流を流したいという事情も理解できました。

 そちらで以前お作りになられた回路は、ノイズ対策がしっかりしていなかったように思えます。
 多分、フォトインタラプタのフォトトランジスタ出力でトランジスタか何かを介してリレーを動かすようにされたのだと思いますが、その入力回路には適切なノイズ対策部品を入れたり、回路・配線にノイズに耐性のある部品や組み立て方を行わなかったのではないでしょうか。

 フォトインタラプタを使った理由の1つに設置場所の問題とありますが、狭い場所に入れるのにレバーの根元にはフォトインタラプタだけ入れて、トランジスタなどを乗せた基板は別のところに入れてその間をケーブルで接続しているような作りだと、そのケーブルが拾う車の中の電気ノイズに対して防護する回路や部品を入れておかないと、多分ちょっとのノイズで誤作動します。
 たとえフォトインタラプタとトランジスタなどをほぼ近くにしても、その場合は回路自体に外来ノイズの影響を受けないようにするノイズ対策を施してあったのか?という事に なります。

 どこまでノイズ対策をするかと、考え出すとギリが無いし部品数も増えるしお金もかかる・・・ので、一応は考えられる車内ノイズ程度では誤作動しないであろうというレベルで回路を考えます。
 実際のところ、あなた様の車の車内でどれくらいのノイズが発生しているのか、私の手元では計測不能ですから、想像だけで対処している程度ではまだ甘くて誤作動を起こしてしまうかもしれません。
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 必要なところにノイズ除去用のコンデンサを入れてあります。

 また、リレーを駆動するFETにはC・R積分回路である程度の時定数を持たせ、リレーがガチャガチャ言わないような安定化も施しています。
 レバーを引くとリレーがON。レバーを戻しても約1秒程度遅れてからリレーがOFFになります。
 セルモーター自体はレバーの先のワイヤーでON/OFFしているので、リレーが遅れて切れることには問題はありません。

 レバーを引いてONにする際にも、かなり強力なノイズでの誤作動対策として実際は0.1秒程度の遅れがありますが、これはほとんど無視できる時間ですし、リレー自体が200Aに耐える物なので大丈夫だと思います。

 これくらいしてもまだ誤作動するようであれば・・・、ノイズ対策関係の部品を倍以上に増やして、もっと厳重にしてやらないといけないですね。
お返事 2012/10/20
投稿 管理人さま
おそらく連続投稿制限で引っかかってしまったと思われます。
お手数をおかけして申し訳ありませんでした。

頂いた回路図ですが、無事製作し動作も確認できました。ありがとございました。
後学の為に1点教えてください。
1)今現在、動作は安定している様に思いますが検証時間を十分取っていないので今後誤動作があるかもしれません。もしそうした場合はノイズ対策部品はどのように追加すべきでしょうか。
Saitou 様
お返事  もしこの回路図のものでもまだリレーがカチカチ鳴るようなことがあれば、それはとても重症です。
(そもそもカチカチ鳴ることが無いはずの回路なので、それで鳴るとオカルトです)

 もしも・・・この回路図の通りに作って、シールド配線なども間違いなく作っていて、それでも誤作動するならもう簡単には予測できないような(普通の車では起きないほどの)ノイズ・パルスが発生してるんでしょうね。

>もしそうした場合はノイズ対策部品はどのように追加すべきでしょうか。

 果たしてその誤作動の原因は電源側か、センサー(フォトインタラプタ側)か、どちらから混入していますか?
 「いますか?」って聞いてもわかりませんよね。まだ出現していないのですから。

 これより先は、出ている症状にあわせて対策を練るような段階なので、今ここで部品がどうとか回路図のどこに何をとか具体的な話はできません。

 もし「後学のために」と興味をお持ちになられたのであれば、大型書店の電子工学の専門コーナーに行って、ノイズ対策などの専門書をご購入ください。
 原因別の対策方法や、そもそもなぜノイズというもので電子回路が誤作動するのかなど、大学教授や専門家の大先生が詳しく書いた本で勉強できるでしょう。
お返事 2012/10/26
 
ワイヤレスチャイムのLEDで他の機器を動かしたい
ホームセンター等で販売されているワイヤレスチャイムの受信機にLEDでの受信燈が付いている物が有りますが、この受信燈のLED起動信号を利用して、リレー(無電圧接点)を動作させたいのですが、接点に流れる電流は6mAです(パトライトの起動信号)オープンコレクタ回路(NPN型)でも可能とのことですが、良い改造方法をお願いします。(出来れば使用する部品、回路図なども)
LEDは取り外し、そこに取り付けできればOKです。
ガッちゃん 様
お返事  LEDの付いているところから信号を取り出して、トランジスタのオープンコレクタ出力のように働かせるなら専用の部品があるのでそれを使うだけです。
 フォトカプラといいます。
 いままで「気の迷い」の回路図では何度も登場しているフォトカプラで、たいていの電子パーツ店で入手できる東芝のTLP521 [PDF]でいいと思います。(1回路入りTLP521-1、共立電子で一個42円
※ 他にも各メーカーで色々出ています。もっと安いものもあります。

 赤外線LEDと赤外線フォトトランジスタが一個のパッケージの中に封入された複合部品で、LEDに電流が流れて光るとフォトトランジスタがONします。

 今回のご希望では「オープンコレクタ出力可」「電流は6mA」との事ですから、これで大丈夫です。

 もしもう少し大きな電流を流す必要がある、または「交流をON/OFFしたい」なら、フォトMOS-FETという物もあります。
 フォトトランジスタの中のトランジスタがフォト MOS-FETになったものです。

 G3VM-61B1 [PDF]なら500mAまで流せるMOS-FETが2個入っていて、各FET単体または並列で直流使用(並列の場合1000mAまで)、直列接続(両端の端子使用)で交流使用ができます。。(共立電子で一個470円

 今回のご希望では「トリガー用(起動信号)」という事なので、チャイムのLEDが「点滅」していてオープンコレクタ出力もパルス状になっても問題が無いものと思われますので、面倒なタイマー・遅延回路などは不要です。

 細かいことを言うと、多分チャイムのLEDは赤色・黄色・緑色・青色などの通常のLEDなのでVfは1.8V以上、明るく見せるためならIfは20mA程度流しているかもしれません。
 フォトカプラの中のLEDはVfの非常に低い赤外線LEDなので、そのまま元のLEDを外して付け替えるだけだとフォトカプラのLEDに電流が流れすぎると思います。
 一応、点滅動作だと最大定格内に収まるはずなので壊れたりはしないと思いますが、気になる方は元のチャイムのLEDにどのような電圧・電流を流している回路なのかを解析して、フォトカプラでは電流を制限するような抵抗値を計算して追加してください。

 尚、余計なお世話かもしれませんが、多分ツッコミを入れる人が居ると思いますので念のために書いておきますが、特定小電力タイプの無線通信機器などで「技適」を受けている機器は、勝手に蓋を開けたり改造してはいけません。ワイヤレスチャイム受信機のラベルに「技適」マークと登録番号がある場合は分解不可ですから、LED表示灯の前にフォトトランジスタでも貼り付けて(外光が入らないように覆ってしまって)、LEDが光ればフォトトランジスタがONするような物理的な信号取得方法しかできません。
お返事 2012/10/4
投稿
10/10
早速部品を入手して試してみたいと思います。フォトカプラいけそうなのは知ってましたが、選定できずにいました。有難う御座います。
ガッちゃん 様
投稿 先日質問した件で再度お願いします。製品購入して確認したところLEDが点滅(1回/1sec)5秒間します。この場合フォトカプラの出力側も点滅するのでしょうか?出来れば、ON状態を5秒間保持したいのですが、再度、宜しくおねがいします。
ガッちゃん 様
お返事 >この場合フォトカプラの出力側も点滅するのでしょうか?

 当然します。

 フォトカプラは入力側の信号を出力側に伝える部品ですから、点滅なんていう低い周波数どころか、もっと高い周波数の電気信号のON/OFFまで正確に出力に伝えます

 ですから、チャイムのLEDが点滅するならフォトカプラのオープンコレクタ出力もLEDの点滅にあわせてON/OFFします。

 用途が
>パトライトの起動信号
と書かれていますから、オープンコレクタ接点のONでランプは『起動』して、『停止』接点をONにしない限り回り続けるのか、オープンコレクタ接点のONでランプは『起動』してそこから一定時間回り続けるタイマーが入っているようなものだと思っていましたが、違うのですか?

 これらなら、『起動』接点が点滅でもなんでも別にいいと思うのですが・・・。なにせ『起動』させるスイッチであり、止めるのはまた別に何かあるはず。

 だからこそ、
>今回のご希望では「トリガー用(起動信号)」という事なので、チャイムのLEDが「点滅」していてオープンコレクタ出力もパルス状になっても問題が無いものと思われますので、面倒なタイマー・遅延回路などは不要です。
と、一応念を押す形で動作については書いておいたはずなのですが・・・。

 もし必要なら、555のタイマー回路でもつけておいてください。
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お返事 2012/10/17
投稿 私の説明が悪かったみたいです。申し訳ありません。
外部機器は、メロディータイプの音楽付きの物
接点ON時のみ動作する物で、接点をOFFにすると停止します。の為LEDが点滅すると外部機器も、ON OFFしてしまいます。ランプだけなら問題ないのですが、メロディーも使用しているので・・・・
そこで、ワイヤレスチャイムの受信機側の受信時に点滅するLEDが約5秒間点滅動作するので、その点滅を点灯に出来れば、外部機器のON状態も、作れると考えたのですが、いかがでしょう
ガッちゃん 様
お返事  いやだから・・・・そのチャイムのLEDは5秒間点滅してるのでしょう?
 そして、LEDが点滅している間は回転灯を回し続けたいんでしょう?

 だから、LEDが点滅を始めた時点から、たとえLEDが点滅していても、オープンコレクタ出力は5秒間(任意)だけ連続出力するタイマー回路を示したので、それであなたの欲求は満たされる・・・はずだったんですけど、それでは不満ですか?

 555のタイマー回路で、LEDの点滅が5秒ほど続くのであれば、設定時間を5秒以上(6秒程度)にしておけば、LEDが点滅している間と、LEDの点滅が終わった少しだけ後まで出力はONですから回転灯は途切れることなく回り続けるでしょう。
 それではいけない・・・・という事なのでしょうね・・・・。

 困りました。

 仕方ないので別の回路を示します。
▼クリックすると拡大表示

 こんどはタイマーに74HC123 [PDF]を使った回路です。

 LEDの点灯タイミングでタイマーが起動して設定時間までONになります。
 74HC123リトリガブル(再延長可)ですから、タイマー動作中に再度トリガーがかかればそこからタイマーをリセットして設定時間ONする延長動作に入ります。

 従って、時間設定はチャイムLEDの一回の点滅間隔より長くしておけば良いということになりますから、時間設定は1秒からとなっています。チャイムLEDの最後の一回の点灯の瞬間から設定時間ぶん遅れてOFFになります。

 チャイムが約5秒間LEDを点滅させるとわかっているので、別にタイマーIC 555を使ったタイマー(で5〜6秒ONさせる)でも問題は無いと思うのですが、それではダメだ!、ゼッタイにチャイムLEDの一回一回を検出してそれを延長するタイマーで無いと納得ゆかない!、それ以外は望んでいないんだ!というのでしたら後者をお作りください。

 もし、そういう物が欲しいのでしたら、質問される時に最初からそう書いておいて欲しかったですね。
お返事 2012/10/20
投稿 最初に教えて頂いた回路で十分に私の理想の回路になっていました。素人考えで、コンデンサー1個位の追加で、LEDの消灯時にコンデンサーからの電流で、点滅は防げると思っていました。本当にご迷惑おかけしました。早々部品調達し、組みつけてみます。有難うございます。
ガッちゃん 様
お返事  他の人もそう考えるといけないので、一応書いておきます。

 電解コンデンサか何かでLEDに流す電気を溜めて・・・というのは方法論としては1つの可能性です。
 たぶん、別の回路であればうまくゆくかもしれません。

 でも、「今回のチャイムのLED点灯回路は、そんな電解コンデンサに一瞬で電流を流し込む大きな電流値を許容した回路・部品ですか?」。

 電解コンデンサに、(点滅期間の間)LEDをしばらく点灯させられる程の電力を溜めようとすると、普通はトランジスタ等を使って大きな電流でも大丈夫なようなスイッチ回路を組みますよね。
 果たしてそのチャイムのLED点灯部はそんな元々LED一個を点灯させる電流(10〜20mA)用に設計された回路なのに、そこに電解コンデンサを充電できるようなドカーン!と電流を流していいような設計になっているのか、私はそのチャイムを持っていないのでわかりません
 ごく普通に考えれば、中のチャイム専用IC(マイコン?)のI/Oポートに抵抗で接続されているだけで、本当に10〜20mAも流せばいっぱいいっぱいの部品が使われていそうですが。

 だから、そんな改造した結果、本体の中身を壊してしまうようなものは提案できないわけで・・・。

 与えられた情報の範囲と、「この記事を読んで、また別の機器(多分回路や特性は違う)で似た使い方をしたいと自作される方のため」に、再現度の高い回路・回答を示したものです。
お返事 2012/10/26
投稿
12/8
先日教えて頂いた回路無事完成し、早々テストし私の思っていた通りに動作させることが出来ました。大変有難う御座いました。
ガッちゃん 様
 
過去ログに対してご意見申し上げる
Q車・AC100V用の電気式蚊取り器を改造してDC12Vで使いたい

市販されている電池式の携帯電子蚊取り器が使えそうですが?
だいぶ前に、デンソーから車載用蚊取り器が出ていましたが、今はないようです。
誘電器 様
お返事  あの回答は質問者様のほうから返信があり、それで打ち切っているものなので、それ以上何か言われましても・・・。
(何か凄い驚きの新情報!とかなら良かったのですが)

 先に、デンソーの車載用の話。
 質問者様からの非公開での返信の中でもその話は出ていました。
 「今は手に入らないので」ということでした。

 「乾電池式」につきましては、あの頃にいろいろな質問掲示板などでも同様の相談をしている方を見かけましたが、「乾電池式のは蚊を殺せないから」(ご存知でした?)というのが大半の理由です。現在発売中の乾電池式のものに使われている薬剤は蚊が嫌う忌避効果はあってもほとんどが殺すまでには到りません。
 質問者様も非公開での返信の中でその件には触れられていました。
 強力に蚊を殺せる、通常の室内用(液体タイプのは薬剤に強い殺虫効果がある)を使いたいからだと。

 ほかにも、いくつか乾電池式ではダメな理由を書かれておられました。

 でも、全部非公開での返信でしたので掲載しておりません。
 非公開を選択されていてもこちらの判断で掲載する場合もありますが、あの場合は特に強制掲載にするような意味も無いと判断したため、非公開のまま終了させています。

 貴重なご意見ありがとうございました。
お返事 2012/10/3
 
車・ワンプッシュで、ホーンをプップッと2回鳴らす回路を、ホーンスイッチで操作して、ホーンスイッチを押している間は鳴り続けさせたい!
またも「車・過去編」の投稿で申し訳ありませんが、お願いできないでしょうか。
車・ワンプッシュで、ホーンをプップッと2回鳴らす回路」を製作してマイカーに組み込み、サンキューホーンの時は動作も良好でお気に入りです。

「プップッと鳴らすスイッチ」はハンドル付近に付けていますが、このスイッチを無くして通常のホーンスイッチでこの動作をさせたい。
(これを付けた私は、意識的にこのスイッチを押しますが、私以外は通常のホーンスイッチしか押さない。使い勝手が悪いとの意見でした)

「通常のホーンスイッチ」 を押している間は鳴る通常の動作に加えて 「 ワンプッシュすることでプップッと2回鳴る 」 ようにできませんか?
単純にホーンと通常のホーンスイッチ間からのマイナス落ちをフォトカプラ等で検出して74HC221の1番ピンに入力し、ダイオードで入出力を区分しようとしても出来ませんでした。
タイマーIC555によるワンショット入力でのオフデレイ回路でなんとかなりそうなのですが(まだ試していません)、
プップッとの時間整合が厳しく回路も寄せ集めの複雑な回路になってしまいそう。

「通常のホーンスイッチをワンプッシュで、プップッと2回鳴らす回路 」の回路をご教示いただけないでしょうか?
よおしくお願いいたします。
50の手覚 様
お返事  一応質問です。

 ハンドルに付いている「通常のホーンスイッチ」は押すとアースに接続されるマイナスコントロールでいいのですね?
 一応、「マイナス落ち」とは書かれているので大丈夫だとは思いますが・・・。念のため。

 それと、そのスイッチ配線は直接ホーンに接続されていますか?
 それともホーンリレーの入力(コイル側)かコンピュータの入力端子に接続されているだけですか?

 そのあたりをお教えください。
お返事 2012/10/1
投稿 気の迷い 様

早急なご検討ありがとうございます。

ご返答申し上げます。
マイナスコントロールで、ホーンリレーの入力(コイル側)かコンピュータの入力端子に接続されてます。

つたない文言で申し訳ありませんでした。
よろしくお願いいたします。
50の手覚 様
お返事  えーとですね。
>ホーンリレーの入力(コイル側)かコンピュータの入力端子
という質問は、「ホーンリレーの入力(コイル側)」なのか「コンピュータの入力端子」なのかを具体的にお答え頂きたかったわけですが、その両方のどっちかわからないという「不明」というお答えだと受け止めてよろしいのですか?

 「直接ホーンにはつながっていない = 大電流は流さなくていい」とだけ確定で話を進めろということでOK?

 たとえば、それで話を進めてせいぜいリレー程度の電流用のトランジスタで回路を示して、そこに大電流のホーンを繋いでしまってトランジスタを焼いてしまうという事は置きませんよね・・・。
 小電流で済むようなところに、大電流用のパワーMOS-FETなんか書いていると、そういうところでも陰で文句をつけてくる人もいらっしゃるので。
お返事 2012/10/3
投稿 気の迷い 様

あいまいな回答で申し訳ありませんでした。

スイッチの接続先はホーンリレーです。
よろしくお願いいたします。
50の手覚え 様
お返事  えーと・・・それならダイオードを2本入れるだけで済むと思うのです。
 ハンドルのホーンスイッチでマイナスコントロールされているのですから、それで元の回路のトリガ入力にするのと、ホーンリレーのコイルをGNDに引き落とすのをそれぞれダイオードで絶縁するとちゃんと動くと思うのですが。

 もし接続相手がホーンリレーや車載コンピュータの入力端子程度の小電流回路ではなく、スイッチで直接ホーンを鳴らしている(かなり電流が流れる)ような場合ならスイッチから出力にバイパスしているダイオードを10〜20A程度電流を流せる大容量タイプにすればいいだけです。

 もしこれでも動かないなら、回路の中でスイッチ入力で直接FETを動かすようにする(トランジスタ等を追加する)程度でいいと思います。

 まぁいずれにしても、
>「通常のホーンスイッチ」 を押している間は鳴る通常の動作に加えて 「 ワンプッシュすることでプップッと2回鳴る 」 ようにできませんか?
というご希望は叶えられると思います。

 通常のホーンスイッチを押すと必ず「2回鳴らす回路」は働くので、ハンドルスイッチを押している時間が2回鳴る時間より短い場合、離しても2回目のプッは鳴りますし、ご家族の方には意図していない鳴り方と思われるかもしれません。

 そういうのを防止するには、もっと色々と回路を作ってボタンの押し方(押した時間など)に応じて「押した人の意図を判定して連続で鳴らすか2回鳴らすかを制御する回路」とか、面倒なことになりますのでこちらではそこまで回路図を示すことはしません。
 多分、ダイオードを2本入れるだけで質問者様のご希望通りには改変できるはずなので。
お返事 2012/10/4
投稿
10/5
気の迷い 様

あっ!そうか ホーン回路を切断して「プップッ」回路を入れれば良かったんだ。
お恥ずかしいご質問でお手数をお掛けしました。
今回は、製作済の回路へダイオード追加で行いましたが、トランジスタで直接FETを駆動する回路は、何か面白い動作の回路へ発展出来そう。

お陰様で思っていたイメージの動作となりました。
ホーンボタンのワンプッシュで2回なることにちょっと感動しました。

お忙しい中、ありがとうございました。
50の手覚え 様
 
車・LM317でGPSを動かすとLM317が熱くなって電圧が下がり使えない
いつも楽しく拝見しております。
12V車から4Vの正しい作り方を教えてください。
GPSロガー「GT-370FL-Sリチウム充電池3.7V450mA」から電池を切り離し本体直結で12V車から電源を取りたく、手持ちのLM317で3.7Vを作ったのですが接続前は3.7Vで接続すると発熱高温と共に電圧が減っていき電池が足らないランプがついてしまいます。小さいヒートシンクも付けてみましたがダメでした。
他の最適な部品と回路であまり発熱無くコンパクトに作りたく電圧はきりの良い4Vでもいいかと思います。
お手数をお掛け致しますが、ご教授よろしくお願い致します。
キクチ 様
投稿 追伸です。車の電圧を計測するとエンジンOFFアクセサリーONで12V、エンジンONで14Vでした。秋月のGPS資料によると5V25mAと掲載されているので5Vでもいいような。早とちりしました。電圧が分かり次第ご連絡させていただきます。よろしくお願い致します。
キクチ 様
投稿 追伸。販売店に問い合わせたところ「GPSの回路図が無いので入力電圧はバッテーリー3.7Vでは?」と回答がありました。車電源入力12V〜14V→GPSへの出力3.7V〜4vの回路を教えてください。
よろしくお願い致します。
キクチ 様
お返事  えーと、仰る通りの使い方(電圧・電流)ではLM317はそんな激しく発熱しませんけど・・・。

 放熱板をつけなくてもほんのり暖かくなる程度、まぁ安全を見て小さな放熱板をつけると安心かなぁくらいなんですが。

【原因その1】 LM317まわりの組み立てミス

 すみません。
 たいへん申し訳ございませんが、それは作った電源に問題があるなら組み立てミス以外には原因は考えられないので、もう一度よく見直してください。

 元が車の14V程度で、4V出力にして消費電流25mAくらいの機器を繋ぐと、LM317損失は250mWくらいなので、小さな放熱板をつければほんのりと暖かくなる程度です。もう少し電流が多くてもそれほど激しくは発熱しません。

 正しく作っていれば、それくらいの電流で使うなら異常に熱くなったり、使用しはじめると電圧が下がったりするようなことは起こりません

 よくある使い方として、車の電源(10〜14V)から5Vくらいに降圧してLED式のイルミネーションなどを点灯するのに、組み立てが簡単な三端子レギュレータ回路がよく使われますが、100mAくらいまでの消費電流なら写真くらいの放熱板をつければ(それなりに暖かくなりますが)じゅうぶん放熱できます。

 今回のGPSロガーのバッテリーのかわりに3.7Vの電源を作って、本当にそのバッテリーで10時間以上くらいは稼動する消費電流のGPS回路であれば、これくらいの放熱板さえ要らない程度の発熱だと思います。

● LM317で初心者がよく間違うミス

 LM317のデータシートにも右図のような基本回路図が示されていて、この図をコピーしたような回路図をよく見かけます。

 この図ではLM317どのピン(足)に配線するか「ピン名称」でしか書かれていません

 「Vin」「Vout」「ADJ」などが果たして3本の足のうちどれなのかをデータシートなどで調べてちゃんと確認している人なら間違いは無いでしょう。

 回路図を書く人も右のようにピン番号を必ず書くという回路図を書く人のお約束を守っていれば間違いも少なくなるでしょう。

 で、初心者の方など、回路図の四角い箱をそのまんま部品の「絵」だと思って配線してしまう人なら・・・・右のように正しい配線とは全く違ったとんでもない代物を作ってしまうという悲しい結果になってしまいます。

 また、7805などの有名な三端子レギュレータで電源を作った経験がある方なら、LM317はピン配列が全く違うということに気づかずに同じ過ちを犯してしまうということもよくあります。

 「LM317で電源を作ったがうまく動かない!」という場合の原因のほとんどは、このように配線ミスか、うまく電圧が出ないのであれば抵抗値の計算ミスによるものです。

 ユニバーサル基板上に自分で部品を並べて電源を作るような場合には、LM317のようなちょっとピン配置が変わったタイプのICを使用する際には、データシートなどで調べるなどしてじゅうぶんにそのICのことを知ってかにら工作する必要があります。

【原因その2】 GPS側の改造ミス

 LM317の電源回路のほうは完璧!
 という事であれば、GPSのバッテリーを外して電源配線する際に何かを間違っている可能性のほうが高いです。

 「GT-370FL-S」というGPSロガーがネットで検索しても出てこないので、どんなGPSロガーなのか調べられませんでしたが、内蔵バッテリーが「3.7V 450mA」くらいの小さなもので、単体のGPSとして動かしてバッテリー運用でも10時間〜数十時間は動くロガーだと推測してみます。

 また
>秋月のGPS資料によると5V25mAと掲載されているので
というのがそのロガーの外部電源端子(5V入力)への電源供給の話であれば、バッテリーからの消費電流も近い値でしょう。(充電時はもっと流れますよね?)

 だとすると・・・・14V→4Vのドロップ電圧(10V)でたった数十mAの消費電流では、(放熱板をつけていれば)LM317はそんな激しい高温状態や保護回路による電圧低下は起こさないはずなのですが、それがそんなに放熱板が触れなくなるくらいの発熱をしていますか?

 もしそうなら、電圧ではなく「電流」を計るのが電子回路のトラブルシューティングの鉄則!なので、電源回路からGPSロガーに流れている電流を測って、それが25〜50mA程度であるか確認してみましょう。

 それと、GPS側の電流を測ったらこんどは電源側の電流も測ります。
 LM317のようなシリーズレギュレータなら入力と出力の電流はほぼ同じです。
 LM317自体はほとんど電流を消費しませんから、入力と出力の電流に大きな違いがあればそれはおかしいです。

 もしその程度の小電流しか流れていなくて、かつ三端子レギュレータまわりにも全く工作上のミスも無いとしたら、そんな激しい発熱はしないはずです。

 以前の車関係の質問が出た際にお答えしていますが、三端子レギュレータは入力電圧から出力電圧に電圧を落とす際、内部が抵抗となって電流をコントロールすることで出力電圧を一定に保とうとします。
 従って、負荷が消費する電流×三端子レギュレータ内部でのドロップ電圧全て熱となって三端子レギュレータから放出されるので、あまり大きな電圧差や大電流用途ではロス(発熱)が多くてあまり適してはいません。

 昔はそういう部品しか無かったので誰でもどこでも重宝していましたが、今ではずっと効率が良く発熱もほとんどしないDC/DCコンバータがいくらでも作れる&手に入る時代ですから、車の中で5V程度の小型機器を使用するなら「シガーソケットから5Vを取れる、USB給電器・充電器」を使うのがてっとり早いし電気のムダ(ロス)もありません。

 5Vではなく1.5Vで使いたい!とか、9V電池のかわりに使いたい!とか、そういうご希望に関してはもうかなり昔(2006年ですね)に『100円シガーライターソケット用DC-DCダウンコンバータをアップコンバータに改造しよう!』の中で「● このまま出力電圧を変える」という項目で説明しています。

 3.7Vで使用されたいならそれでいいと思うのですが、もし読まれていないのでしたらぜひお読みください。

 でも、GPSロガー側の改造が間違っているのならどんな電源を繋いでも過電流が流れていずれは電源かGPSロガーのどちらかを壊してしまうかもしれませんし、何が間違っているのかはちゃんと確かめてからにしましょう!

関連する過去の質問:
車で、1.5Vの機器を使う電源の製作
音楽プレーヤー用に1.5Vの電源は作れますか?
お返事 2012/9/28
投稿 横レス失礼します。
GT-730FL-Sの前作、バッテリのなかったGT-730F(L)のユーザーです。

キクチ 様
GPSに流れる電流は実測されましたか?

GT-730FL-Sの製造元であるCanmore社のデータシートははっきり言って怪しいです。
私のロガーなんか、カタログスペックが42mA以下なのに、実測130mAなんて状態ですから・・・

電源容量に余裕のある車から電源を得るのなら、市販のUSB出力型のシガープラグ形携帯電話充電器(100円ショップの製品でも十分)にUSB接続すれば何も考えずに接続できてしまうはずです。
ご参考まで。
jr7cwk 様
投稿
9/29
横の横から失礼します。GT-730-FL-S持ってる者です。

うちの個体は電池容量450mAhで満充電で12Hr動きますので、電池の消費電流は約40mAです。
http://radiopench.blog96.fc2.com/blog-entry-210.html

リチウムイオン電池を管理しているICがあると思うのですが、そいつの意向を無視して外部から電圧をかけても良いのか気になります。
ラジオペンチ 様
投稿 いつもご親切にわかりやすくご教授ありがとうございます。
訂正しますGT-730FL-Sです。念のため新たに作り直したところ、GPSは1時間でも正常に稼動しログ記録のサインが点滅しました。

電流は不思議な事に入力26〜50mA 出力34〜62mA と数値が上下に激しく変動します。LM317の温度は室温28℃、GPS接続ONでは44℃〜50℃、GPS無し無負荷で32.5℃でした。低消費の割には最高50℃(室温+22℃)で5分ぐらいで最高温度になり、入出力の電流差が大きくあります。発熱に関してはご指摘の理論通りにならずとても不安です。・GPSバッテーリー直55mAです。・リチウム管理ICは?です。
キクチ 様
お返事  作り直したら・・・って(汗)
 結局最初の話は作り間違い、製作ミスだったって事だったんですよね。
 相談する前にちゃんと見直して不具合を見つけてくださればよかったのに。

>LM317の温度は室温28℃、GPS接続ONでは44℃〜50℃

 GPSにそれくらい電流が流れているなら、裸のLM317で+20℃くらいで普通です。

>GPS無し無負荷で32.5℃でした。

 それもだいたい普通の温度だと思います。(室温+4〜5℃)
 無負荷では電圧設定抵抗にだけ電流が流れているので、電源からの流入電流は5〜7mA程度でしょう。(データシート通りの抵抗値で付くっていれば)

>発熱に関してはご指摘の理論通りにならずとても不安です。

 えーと、私が書いた理論通りの数値に見えますが、何か不安がありますか?

 「小さな放熱板をつければほんのりと暖かくなる程度です。もう少し電流が多くてもそれほど激しくは発熱しません。」と書いた通り、写真に例を出したような放熱板をつけていれば全く問題はありませんよ。

 LM317が裸だとだいたいそれくらいの温度ですよね。
 その状態で、50℃くらいになっているLM317を指でつまむと、指で放熱されてするすると温度が下がって30℃くらいまで冷えるでしょ?
 放熱板をつける意味ってそういう事なんですけど・・・・。

 電流が激しく上下するのも、そういうものだと思うのですが、何かおかしな点でも?
 GPSのような機器では受信回路などの動作で大量に電気を使う瞬間とあまり使わない時間があると思うので、そうなるのはあたりまえだと思います。
 「出力34〜62mA」という事ですが、それはオシロで波形を計ったというわけではないですよね?
 デジタルテスター等で数字を見ているなら、本当の電流の最小・最大はもう少し大きく差が開いていると思います。

 それに、その電流を測るのにテスターのmAレンジなんかで計っていると、テスター内部の抵抗値が大きいので特に出力側での測定結果に誤差や異常な数値が出ることが考えられます。

 入力側に多少抵抗値の大きなテスターを繋いでも、その抵抗でドロップする電圧ぶんは三端子レギュレータが電圧を安定化させる機構の一部に組み込まれてしまって、測定結果(数値)にはほとんど影響は出ません。

 しかし、出力側に抵抗値の大きなレンジでテスターを挟んでしまうと、そこを通る電流で機器に与えられる電圧が下がってしまい、機器が抵抗負荷相当なら値は実際より(ごくわずかですが)小さく表示されますし、昇圧型のDC/DCコンバータなどが繋がっていれば入力がテスターぷん減少するのでそれだけの量を補おうと昇圧動作が多くなって本来の消費量より多く電流を要求し、その余計に大きくなった数値を表示(測定)してしまうということもあります。

 出力電流を正確に測るなら、三端子レギュレータと電圧設定抵抗の間で測るとか(電圧設定抵抗に流れるぶんは引く、デジタルテスターならそういう機能[デルタ測定]が結構あるはず)、そもそもテスターの電流測定レンジでは測らずに電流測定用の極小さなシャント抵抗をかまして電圧を測るとか・・・。まぁ方法はいくらでもあります。

 別にそこまで厳密に測定しなくても、今回の数値範囲で激しく変動していてもだいたい平均で30〜40mA台くらいなので、「450mAhのバッテリーで10〜12時間くらいしかもたない」という実際の使用例には合っているのではないですか?

 ですから、あなたの電流測定結果も、LM317の発熱も、全部その通りで何も不思議なことは無いのですが・・・。

 最初に書きましたとおり、三端子レギュレータは発熱して動作するもの (適度な放熱板をつけて使用するもの)なので、お手元で動作しているものは何ら不思議なことも故障でもありません。そのままLM317を使うなら、ちゃんと必要な大きさの放熱板をつけて放熱して使用してください。


jr7cwk様 > 私のロガーなんか、カタログスペックが42mA以下なのに、実測130mAなんて状態ですから・・・

 バッテリー無し商品でGPS回路に流れる電流がそんなに大きいのですか!?

 怪しい・・・怪しすぎます(笑)

 バッテリー内蔵タイプで、バッテリー残量が少ない状態でUSB接続すると、バッテリーへの充電電流も流れるのでそれくらいはいきそうな気もしますが・・・・。不思議です。

 キクチ様の内蔵充電池部分での消費電流が平均で40mA台だったので、カタログスペックとほぼ同じに見えます。

キクチ様 > リチウムイオン電池を管理しているICがあると思うのですが、そいつの意向を無視して外部から電圧をかけても良いのか気になります。

 うーん、こんなGPSロガーに「管理しているIC」なんて入っていないと思います。
 せいぜい入っているのは「充電用IC」程度ではないでしょうか?

 リチウムイオン充電池の管理というと、ノートパソコンやムービーカメラのバッテリーパックに入っているような「電圧」「電流」「容量」「直列セルの場合はセルバランス」を測定しながら管理して、残り使用時間やバッテリーのコンディションを機器に通知する機能のICですよね。
 本体には特に液晶表示でのバッテリー残量表示なども無いようですし、そんな高度な管理ICまで積んでいるのでしょうか?

 このような小型機器でよくあるパターンは、CC/CV充電をできる4〜5ピンくらいの小さな充電専用ICが載っているだけとか、そういうICすらなくて本体のCPUがそこらへんの制御までやってしまうような回路になっているとか・・・。

 いずれにしても、バッテリーを外してしまってかわりに(バッテリーと同じ電圧の)定電圧電源をつないでもGPSロガー側が何か困る・故障するという事は無いですよね?
 そのままUSBに繋いで充電しようとしない限り。

 そのロガーは持っていないので実物で試せませんが、中のバッテリーを外した状態でUSB接続すれば動作するのであれば、PCと繋いでデータを取り込む時には定電圧電源回路を外しておけばいい話です。車側に電源回路を置いておいて、(バッテリーのかわりに繋いでいる)電源ケーブルを外してバッテリーも何も繋がっていない状態で部屋に持ち帰って、PCに接続すれば何の問題もありませんよね。

 バッテリーを外した状態でもUSBから電源を与えてやれば動作するGPSなのであれば、それこそ内蔵バッテリーの部分に電源回路を繋がなくても、USBから電源を与えてやるだけでいいので何も難しいことは考えなくてもいいのですが・・・。

 もし・・・定電圧電源回路をハンダづけしたままUSB接続するなんて変なことをするのであれば、電源側が無入力で出力側からの電圧印加で三端子レギュレータを壊してしまうというよくあるミスを起こさないよう、三端子レギュレータに逆流での破壊防止ダイオードをつけるか(出力側に大容量電解コンデンサを使うなら最初からつけてますよね)、負荷側からの電流流入防止のダイオードでも付けるとか。いくつかの対策は考えられます。

 ただ、そういう保護回路・部品が必要なのかどうかは、LM317とGPSロガーをどのように繋いで、USBと繋ぐときにはどうされるのか使用者様の使いかた次第ですから、今回の相談内容には含まれていませんので私のほうから具体的に回路を示したりすることは必要無いと思います。
 私が細かく書く以前に「そんな事わかってちゃんとやっている、バカにしているのか?、余計なおせっかいだ!」とお怒りになる質問者の方も多いので、あまり質問内容からズレると嫌がられるのもどうも・・・。

 具体的にその機種で起きるかどうかわかりませんが、内蔵バッテリーのかわりに12Vから繋いで電源供給するようにした場合、もっと他の不具合が起きる可能性というものもいくつか考えられるのですか、それば「LM317が異常に発熱します」という題材とかなりかけ離れてしまうのでそれも割愛させて頂きます。
 以後そういう内容のご質問もしないでください。
お返事 2012/10/10
投稿 前回は紛らわしい書き込み失礼しました。
>バッテリー無し商品で・・・
そうなんです。使用されている各パーツのデータシートから見積もってもそんなに流れるとは思えず、いろいろ調べるとGPSチップが相当発熱しており原因はこいつか?と思ってました。
事実、GPSのチップが(同じ型名のロガーなのに)変わったものは消費電流が少ないらしいです。(相談者が使用されているロガーと同じチップ)
なおGPSロガーの消費電流は受信状態でも変化するようで、正しく受信できていない時は消費電流が増加します。
(私のなんか200mAも)
jr7cwk 様
お返事  ああ、同じ型番の商品でも中身の部品が変わって消費電流(どころか肝心な性能まで!)変わるのは、かの国の製品ならよくある事です(苦笑)

 ですから、今回のようなご質問・ご相談では実際にその商品が消費している電流などの本当の状態がわからないと、カタログに書いてある事だけ鵜呑みにしてそれで考えて物を作っても正常に動作しないとか意図しない不具合が起きるわけで・・・・。
お返事 2012/10/11
 
フェンシングの電気審判器を作りたい!
以前、フェンシングのテスターの事で質問したものですが、ありがとうございました、見事作り成功することができました!

今回は簡易審判機の制作に挑戦してみたいのですが、、、

回路の構造やソフトの知識もありません

もし良ければ、助言をお願いします
eita
お返事  えーと、「フェンシングの剣のチェック回路」は単に低抵抗の導通を調べるだけなので、電気が流れるか/流れないかくらいをざっくりと調べられるような超カンタンな物でした。

 で、「フェンシングの電気審判器」というと、単に導通があったかどうか?という単純な条件を見るだけではなく、「ルール上の規定時間以上ポイントヘッドを押し付けているか?」や「ルール上有効な面(メタルジャケット上)を突いているか?」等の条件を複合してまさに「審判」しなければなりません。
(本当の勝ち負け/ポイントの有効・無効は審判員が判定することですけど)

 ほかにも、私にはよくわからないのですが、何か有効打と次の有効打の間の時間がどうとか、ネットで見たら書かれていましたがそれについて詳しく書いているルールブックのようなものが見当たらなかったので、そういうところは今回は無視します。

 それで、全てにおいて本物と同じレベルの競技用ではなく、練習用に使える程度の簡易な(それでも判定は正しい)一回の突きが有効だったか無効だったか?」に関して電気的に判別する回路をつくるとしたら、次のような機能・回路が必要です。(図は一人分、もし二人で対戦するならリセットスイッチ以外はこれが2組必要)
 図はフルーレ用電気審判器として考えてあります。
 まぁだいたい、どのブロックが何をする回路なのかは見ての通りなので詳しい解説は省略しますが、おおよそロジックIC数個くらいの規模の電子回路となり、工作にはロジックICを使った回路の工作経験が数回くらいはある程度のスキルが無いとちょっと失敗する確率のほうが高くなります。

 それでも・・・というなら回路図を示しますが、工作できないのであればご希望は叶えられないと思います。

 前の剣のテスターのように、完全に電気・電子の素人の方でも作れる!という方針で回答を書けるような目的・回路規模ではありませんことを、どうかご理解ください。
お返事 2012/10/23
投稿 チャレンジしてみたいので、よろしくおねがいします
eita
お返事  それでは話を先に進めますが、いくつか質問があります。

 私はフェンシングをやっていないので実物の剣や電気審判器を持っていません、いや、実物を目の前で見たこともありません。
 ですので実物の配線などを話を聞いて確認しないと設計ができません。

 またルールブック・規定書が見当たらないので「FIEルール」で定められた押し下げ時間というのも具体的に何ミリ秒なのか知りません。(一度だけどこかに載っているのを見た記憶はあるのですが、改めて探すと検索で出てきません)

 また、ランプを点灯させるだけなら基本的な回路でいいのですが、どんなランプを使いたいのかによってランプドライバの回路も変わってきます。
 そして、もしブザーを鳴らしたいのであれば、どんな音をどんな時に鳴らしたいのかなどのご希望も伺わないといけません。

 あと・・・とても基本的な事ですが、「フルーレ専用」でいいんですよね?

 ということで、これら全ての質問にお答えください。

【Q1】フルーレ専用でいいんですよね?

 「いい」、もしくは「三種競技対応がいい」などでご希望をお教えください。
 複数の競技に対応させると、スイッチや配線が増えて当然ながら複雑になります。

【Q2】剣などの配線はどうなっていますか?

 電気審判機とサーベル・メタルジャケットとの間の配線数は何本で、それぞれはどこにどのように接続されていますか?
 本数、どの線(三本ならA・B・Cなど名前をつけて)が何のどの部分(たとえば「Aは剣先スイッチの片方の接点」とか)に配線されているか、わかりやすく、抜けの無いようにご説明願います。

 もしかしたら関係無いかもしれませんが、「床面も電気を通す」という風な記述を読んだ記憶があります。
 このあたりもどこかの配線と接続されていますか?

 もしできれば、何か具体的な配線図が見れるサイト・資料があればURLをお教えください。

【Q3】「FIEルール」で定められた押し下げ時間は?

 果たして何ミリ秒なのでしょうか?
 具体的な時間をお教えください。
(もし競技種別によって違うなら、参考までにそれも)

 もしできれば、何か具体的な規定が見れるサイト・資料があればURLをお教えください。

 ・・・と、この後「ランプ」についてと「音」について質問を書いてみたのですが、項目が多くなりすぎて初心者の方にこれ以上質問を並べるのはムダに敷居を高くするだけになりました。
 ですので質問は以上だけとして、「ランプ」と「音」は別途後付けのオプションでお好きなものを付けられる程度にして、まずは審判をするための基本部分だけの回路に留めたいと思います。

 お手数ですが、上記の【Q1】【Q2】【Q3】にだけお答えください。
お返事 2012/10/24
投稿  すいません、返信が遅れました

 Q1 はい、フルーレ専用です
 Q2ここを見ていただくといいかと思います
http://www.leonpaul.com/acatalog/Armoury_Foil.html
 Q3 あやふやな記憶なんですが、、、
  たしか、1000分の13秒か1000分の14秒だったと思います
eita
お返事  お返事ありがとうございます。
 正直、フェンシングをされている方でも、こういう配線とか電気審判器の接続なんかを情報として出せと言われても、ふだんの競技や練習ではケーブルを接続するだけなので、自分で資料なんか持って無いでしょうし、まわりに声をかけても誰一人そういうことは知らない状態でも不思議ではありませんでしたから、情報も手段も無くてもう返信も無いのかと思っていました。
 私自身も後からも色々な検索キーワードでネット検索したりしてみたのですが、あまりそういう所を書いているページは見つからず、回路を設計するにあたり必要な情報までは辿りつけませんでいました。
(用具の試験機を売っている店はみつけたので、その商品写真からなんとなく配線の本数くらいはわかりましたが)

 今回ご紹介頂きました海外のサイトを見て、だいたい予想通りであることが確認できました。
 これで個人用の電気審判器の回路を考えることができます。

 今、上のほうで後から掲載している車・バイク関係の質問の方の回路を考えていますので、その後になりますのでしばらくお待ちください。

 尚、あくまで「個人で練習するための電気審判機」という範囲で、公式試合的なところでの使用はできないレベルです。
 公式用だとたぶん、本物の詳しい規定に沿って作られていないといけないとか、何らかの認定(?)を受けていないといけないとか、そういう縛りがあるかと思います。

 あと、そのページには載っていませんが、「床面(ピスト)も電極になっていて、床面を誤って突いた場合には突き(白ランプ)とは判定しない」というしくみもあるようですが、それも入れますか?

 もっと深い事を聞くと・・・・「自分で自分を突いた時には判定はどう出るの?」という疑問があります。

 高級(?)な電気審判器では、「二人の競技者で使用する周波数を変えて識別している」みたいな記述も見たような?
 多分そこまでの機能は入れない「簡易版・あくまで個人練習用」くらいの回路にする予定ではありますが、一応、実際の競技で万が一自分で自分を突いたら電気審判器はどんな表示をするのか、(お高い本物みたく)何も表示しないのか、そういうところをもしお知りでしたらお教えください。
お返事 2012/11/17
投稿 ありがとうございます

ピストの流れる電流はフルーレ剣に流れるものと同じ打と思います。
実際、剣で相手の剣のガードをついても審判機は反応しません

自分で自分をついた場合とは2パターンあります
メタルジャケットの部分に当たっても審判機は反応しません
しかし、自分の剣で自分のメタルジャケットをついてしまうというのはほとんどありません
もう一つは足などのメタルジャケット以外のところをついてしまう場合ですが
これは相手の無効面をついたときと同じで白ランプがつきます

ちなみに、審判機が反応するのは千分の13秒でした

審判機の実物などは東京フェンシング商会のホームページや、YouTubeなどで公開されている試合で使用されているものをみていただければいいと思います

周波数を変えるというのは、多分オリンピックなどで使用される無線仕様の審判機のことだと思います

無線の審判機を使えるほどの大きい大会に出たことがないのでちょっと憧れています
eita
お返事  お返事の掲載が遅くなり申し訳ございません。

 毎年のことですが、年末が近づいてきて多忙でなかなか「気の迷い」のほうにかけられる時間が取れません。

 だいたいの働きがわかったので、回路図を書きたいと思いますが、少しお時間をいただく事になると思います。
 申し訳ございませんが、掲載まであとしばらく(気長に)お待ちください。
お返事 2012/12/5
お返事  12月中には無理そうです。
 年明けになると思います。
お返事 2012/12/17
お返事 現在、回路図を書いたり、考え中です。
お返事 2013/1/6
投稿
2/15
返信がおくれてしまい申し訳ございません

ありがとうございます
お待ちしています
eita
 
お返事  大変長らくお待たせしました。
 回路図です。

 先に一言・・・、今回の回路図では「電気審判する」部分のみに限定しています。
 剣の突きの状態の判定と、緑・赤・白のランプを点灯させる部分のみです。
 判定した瞬間にブザー音を鳴らす回路や、これは必要かどうかわかりませんが判定後に一定時間後に自動でリセットするような回路(練習時に機械を操作する人が不要になる)はオプション扱いです。
 今回は示しませんので、必要であれば自作してください。

 今回の回路図には「調整箇所」はありませんので、組み立て・配線さえ間違わなければ必ず動作します。

▼クリックすると拡大表示
※ IEなどではクリックしても縮小表示されます。拡大操作をしてください

● 入力カプラー回路

 「剣を突いたかどうか」「相手のメタルジャケットに当たっているかどうか」を剣に流れる電流で検知するセンサー回路です。

 使用フォトカプラはTLP521-2 [PDF]を使用します。

 剣(ポイント部)に電圧を与え、それが通常時には剣の本体(フォイル部)を通じてGNDに落とさせるので電圧は0Vとなり、「突いた?(POINT)」を検出するフォトカプラは点灯/動作しません。
 もちろんその時点ではジャケットにも何も接触していませんから、「当たっている?(CONTACT)」を検査するフォトカプラも点灯/動作しません。

 どこかに剣を突き立てて、先端の接点が開くとポイント配線側はGNDから開放されるので「突いた?(POINT)」を検出するフォトカプラには電流が流れるので点灯/動作し、「剣を突いている」状態を検知します。

 この「突いている」において、もし剣の先端が相手のメタルジャケットに当たっている場合、剣先端の電極からメタルジャケットにも電流が流れますから「当たっている?(CONTACT)」を検査するフォトカプラも点灯/動作します。これで「剣が有効面に当たっている」と判断できます。

 もし、相手の有効面以外を突いてしまった場合、メタルジャケットに電流が流れませんから判別ができます。

 また、電極が配線されている「ピスト(床面)」または「相手の剣」を突いてしまった場合は、それらはGNDに接続されているので自分の剣を突いていないのと同じ状態になるので、「突いた」という状態とはみなさないので何も起こりません。

 剣の長さなどから「誤って自分を突いてしまう」という事はほとんど無いと思いますが、もし自分のメタルジャケットを突いてしまった場合はこの回路では(有効な相手のメタルジャケット以外の部分を突いたと同じ扱いとして)「無効部分を突いた」と判定します。
 部品を増やせば自分を突いた時には「どこも突いていない」と判定するような回路もできますが、電子回路を作ったことが無い人の製作するものとしては、ほとんど起きない事に対して部品数を増やすのもナニかと思い、そこまでの機能は盛り込んでいません。

● 入力状態判定回路

 上で書きました通り、剣を突いているかどうかと相手のメタルジャケットに当たっているかどうかはそれぞれのフォトカプラの動作で判別します。

 それを単に後の保持回路に受け渡すだけでも良いのですが、「作った人間が見て正常動作/故障を判別しやすいように」あえて「剣の先を何かに押し当てている間だけ、状態を判定して(テスト表示の)LEDを点灯させる」回路にしています。

 4093B [PDF]40106B [PDF]を使用します。

 入力状態表示用のLED2・7当り反応」、LED3・8ミス反応」のLEDはふだんは消灯しています。

 剣を突くと相手のメタルジャケットを突いた場合はLED2・7当り反応」が点灯、もしどこか無効面を突いている場合はLED3・8ミス反応」が点灯します。

 各ELDは剣の押し当てや接触をそのまま表示しているので、剣を押し当てるのをやめれば消灯します。
 また、相手のメタルジャケットに押し当てた後に剣先がズレて有効面以外に当てた状態に変わったとき、逆に無効面を突いたままズレて有効面に当たった場合などは表示が変わります。

 剣を突いてみて、これらのLEDが正しく点灯/消灯しない場合は剣からこの判定回路までに工作ミスがあります。

● 14/1000秒間は押し続けないといけない回路

 ルールで「14/1000秒間押し続ける」というらしいので、ここで(有効/無効は関係なく)「突いた」状態が14/1000秒間続いたら出力をONにします。

 14/1000秒以内に剣先を放してしまった場合はリセットされ、また次に突いた時点から14/1000秒測ります。

 この回路で14/1000秒間突いた状態が続いたことを検知した時点で、有効か無効かを判別して次の保持回路で記憶します。

● 判定保持回路

 上の14/1000秒押し続けた信号がONになった事をトリガーとして、D-FF(メモリー)にその時点の「有効な突き?」「無効な突き?」の状態を読み込み保持します。

 D-FF 4013B [PDF]を使用します。

 D-FFが状態を読み込むとLED4・9有効保持」またはLED5・10無効保持」が点灯します。
 これらはD-FFがリセットするまで点灯し続けます。

 いずれか片側のD-FFが信号を記憶すると、3-inpit AND回路の入力の1つがLowに落ちるよう配線しているので、D-FFがリセットされるまでは次に何度トリガーがかかっても(何度剣を突いても)記憶状態に変更は起こりません。リセットするまでは記憶し続けます。

 リセットはSW1・SW2(緑・赤サイド)リセット」スイッチで各サイド個別にリセットできます。
 または、SW3全リセット」スイッチで一度に両サイドをリセットできます。

 個別にリセットする必要が無い場合はSW1・SW2はとりつける必要はありません。

● ランプドライバ回路

 判定保持回路が「有効」「無効」を保持したら、パワーMOS-FETでランプ(12V電球など)を点灯させます。2SK2232 [PDF]を使用した場合、最大20〜25Aまでの負荷を接続できます。(普通はその半分以下で使用)

 もしAC100V電球などを点灯させたい場合、秋月のSSRキットなどを使用すると良いでしょう。

● パワーオンリセット回路

 電源投入時、各D-FFをリセットします。
 またSW3全リセット」スイッチで緑・赤両方のD-FFを一度に手動リセットもできます。

● 電源回路

 判定回路などを安定して動作させるため、DC12Vの電源を三端子レギュレータで一旦DC5Vに安定化して使用します。

 DC12VはそのままDC12V電球などの電源としても利用します。

 もし・・・電球にDC12V品を使用せず、回路のDC5V電源だけで良い場合は、直接DC5VのACアダプター(安定化型)で電源供給しても構いません。

 DC12V電源を用意しておくと、DC12V系の明るいランプを使えますし、「ブザー回路」などを繋いだ時に5Vよりは12Vのほうが大音量で鳴らすこともできますしね。

● 組み立てと調整

 先にも書きましたが、本回路には「調整」する箇所がありません。

 回路図通りにちゃんと組み立てれば正常に動作します。

 ICを使った電子工作はいままでされた事は無い方のようですので「作ったけど動きません!」という事になるかもしれませんが、その場合でも入力側から順に配線ミスなどを確認して間違いを見つけて訂正してください。

 こちらではこの回路図通りのものをブレッドボードの上で仮組みして動作試験をして、正しく動作しています。

 eita様には回路図掲載の劣らせのメールをお送りさせて頂きましたが、メールアドレスが削除(解約?)されているようでエラーとなってお届けできませんでした。
 ですので全てのお名前欄は「メールアドレス無しの方」として色を変えさせていただきました。
お返事 2013/2/24
投稿
3/8
 ありがとうございます

 是非参考にさせていただいて、作ってみようと思います
eita 様
   似た記事に が、あります。
 
フェンシングの剣のチェック回路
フェンシングでフルーレ剣の整備に使うテスターを作りたいのですが
単純に回路に電流が流れない場合にブザーかランプ(豆電球やLED)などのもので知らせてくれるものを作りたいのですが

剣に普通に銅線と単三電池と豆電球をつなぐと
回路に異常がなく電流が流れている(剣を突いていない状態)とき豆電球がつき
回路に異常があり電気が流れない状態(剣を突いた状態)のとき豆電球がつきません

これを逆の状態
つまり電気が流れない(剣で突いた状態)のときに豆電球がつき
電気が流れる(剣で突いていない状態)のときに豆電球がつかない状態にしたいのです。

よろしければアイデアや設計の手順などをおしえてください
eita 様
お返事  お恥ずかしい話ですが、私はフェンシングはTVで少し見た程度で、全く知識はありませんでした。

 その中で「選手に電気のケーブルが繋がっている」「ヒットしたら電球が点灯するなど電気的に判定をするしくみを使っているようだ」くらいは知っていましたが、それ以上に詳しく何をどう接続しているのかを考えたことはありませんでした。

 なので浅はかにも次のようなしくみくらいではないかと考えたわけです。

● 金属の剣にリード線をつないでいるように見える
● どうやら「当たり」判定をするために、金属製の衣装(キラキラしている)を着ている
● 剣が相手の衣装に触れると電流が流れ「当たり」判定が出る

(実際は判定をする電子回路で判定を確実にする)


剣を突いていない時

 相手と触れていないので電気回路は開いている。
 電流は流れない。
 テスト用に豆電球を繋いでも点灯しない

剣を突いている時

 相手と触れているので電気回路は閉じている。
 電流は流れる。
 テスト用に豆電球を繋いだら点灯する

 ・・・ところが、eita様のご説明では「突いていない時電流が流れる」「突いている時電流が流れない」と、この考えの反対の動作をしているようです。

 という事で「剣などに接続されているケーブル以外に何か接点の状態を反転させる回路が繋がっていて、その出力をテストしたいのか?」とか思い、フェンシングについて勉強してみました。
 いや〜、ネットで検索して競技のルールや装備のしくみまでちゃんと素人にもわかるページが見つかるのは大変便利な世の中になったものです(^^;
 昔なら図書館に行って専門書を数冊探して端から端まで読まないとわからないようなことが、椅子に座ったままわずか1時間で情報として得られるんですから。

 そこで素人の私には思いもよらなかった事実を知ることになったのです。

 なんと、「フェンシングの剣の先には相手を突いたかどうか判別するスイッチが仕込まれていた!」と。(スイッチの無いものも有り)

 しかもフルーレ用は図の通り「突いたらOFFのBreak接点」。
 エペ用は図と逆で「突いたらONのMake接点」。
・・・と競技種目により接点の動作が逆のものがあるらしいとか。

 今回のeita様のお話しではフルーレ用で「突いていない時電流が流れる」「突いている時電流が流れない」とまさにこの部分のテストをされたいのだということがやっとわかりました。

 いや・・・今回も回路の話より先にストーリー部分が長くなりましたが、どういう物でどんなテストをするのが適切なのかを知らなければ正しくそれに対応した回路や工作を提示することができませんから、相手様の使用環境を正しく理解するための努力はかなり必要なのです。

 と、いうことで、今回の「電流が流れないときに、ブザーかランプを点灯させる」という目的の回路や装置は電子工作の世界では『断線警報機』という名前で有名なものになります。

 何かの装置内の配線チェックや、窓などに仕掛けた防犯用の接点、山の斜面にケーブルを張り巡らせて土砂崩れがあったときにケーブルが切断されることを検知して警報を鳴らすような装置まで、様々な目的・用途で使用されるような回路です。

 ちょっとだけ話は横道にそれますが、今まで何度か出てきている「100円ショップの窓用防犯アラーム」を買ってきて、中のリードスイッチ(磁石スイッチ)のところから配線を2本引っ張り出して、それをサーベルのワイヤー2本と接続するだけで「 OFF(突いた)のとき、または断線や故障のときブザーが鳴る装置は完成してしまいます(^^;
 ただ、100円ショップのアレは警報ブザー音がけたたましすぎて、剣のメンテナンス中に使うにはちょっと危険な雰囲気ですのであまりお勧めはできません。

 ということで、横道にそれてどこかに行ってしまうのはやめにして、ちゃんと本題を進めましょう。

 『断線警報機』を作る回路方式や使う部品は実に様々なものがあり、とても原始的なものからかなり高度な部品と回路を用いるものまで様々なものが開発されてきました。
 どの方法も「目的の物に電流は流れているか?」を調べて、流れているときにはブザーやランプの点灯を禁止する働きを動作させ、流れていない時には禁止する働きを停止する(なんかややこしいです)ような回路を作ります。

 こういう物を作る場合、調べる対象の物の抵抗値が多少大きかったりしても「電気的には導通している」ことを検知するのにトランジスタなどの半導体を使ってとても高感度なセンサー回路を作ることが多いのですが、今回はあえて原始的な方法でゆきたいと思います

 使う部品、回路はたったこれだけです。
▼クリックすると拡大表示

 断線を検知する部品はリレーがたった一個だけです。

 リレーは「コイルに電流が流れると、中の接点が切り替わる」部品です。

 コイルに電流が流れないと接点はCom (コモン/共通 ) 〜 NC (ノーマルクローズ)が接続されています。

 コイルに電流が流れると接点はCom 〜 NO (ノーマルオープン)が接続される側に切り替わります。

 乾電池からの電気を調べたい剣の中の接点を通してリレーのコイルに流してやれば・・・

 「突いていない(ON)」とコイルに電流が流れるので接点はCom 〜 NO (ノーマルオープン)が接続され、電池の電気はNO端子に接続されたランプ(やブザー)に流れる。

 「突いている(OFF)」とコイルに電流が流れないので接点はCom 〜 NC (ノーマルクローズ)が接続され、電池の電気はNC端子に接続されたランプ(やブザー)に流れる。

 ということで、「突いていない(ON)」ときと「突いている(OFF)」ときにそれぞれNO端子とNC端子に別々の表示をするランプやブザーをつなぐだけで、各状態を検知してランプでの表示やブザーを鳴らすことができます。

 トランジスタやIC、抵抗やコンデンサはまったく必要ありません!
 ほとんど「小学生の夏休みの宿題の工作」程度の難易度なので、どなたでもカンタンに作れて、よほどのことが無い限り製作ミスや不動作は無いでしょう。

 そして、あまり役には立たないかもしれませんが、もう1つの付帯機能がリレーを使うことでオマケとしてついてきます。
 単に「誰にでもカンタンに作れる」という以外に、実は今回の目的の『フェンシングの道具のテスター』としての重要な役割(いや、オマケだし…)も果たすように設計しているのです。

 フェンシングで使用する剣・導通ウェア・ケーブルなどの抵抗値は5Ω以下と規定されているようです。
 電気判定機で正常に判定できるよう、じゅうぶんに電気を流す値に決められているようです。

 ここで、トランジスタなどを使って高感度なものを作ってしまうと、抵抗値が5Ω以上でもそれは「導通している」と判別してしまって、実際の競技で使ったらちゃんと動かなかった(最初から断線エラーが出る)ということにもなりかねません。

 そこで理想を言えばトランジスタやICなどを駆使して「5Ω以下かどうかを計測して良否判定まで表示するテスター」なんて本格的なものを設計することもできますが、ここではたぶんそこまでの精度は求められていないと思うので、そんな厳密なものでは無いけれども、トランジスタ式の単純に導通を調べる回路のように高感度すぎて錆などで抵抗値が増えているのにOKと判定してしまわないような「かなり鈍感な導通試験をする回路」になるよう、あえてリレーを選びました。

 リレーはコイルに電流を流して中の鉄製の切替スイッチを動かす装置です。
 バネなどで引っ張って通常はNC位置に置いている金具を物理的に動かすわけですから、少しばかり力の要る作業です。
 それだけの力を出そうとすると、当然コイルにはある程度以上の電流を流してやる必要がでてきます。
 ある程度以上の電流とはいっても今回回路図に載せているG5V-1/DC3Vでは定格で50mA程度ですから、小さなスイッチやフェンシングの剣先の接点くらいでも十分必要な電流が流せます。

 しかし、もし接点が汚れていたり錆びたり、途中のケーブルが傷んで電気が通りにくくなっていたりすると、抵抗値が大きくなっていてそこを通る電流は流れにくくなり、コイルを動かすだけの力をリレーに与えられなくなります

 つまり、かなり傷んでいたり、汚れている場合にはリレーは動かないことで、突いていないときでもリレーはNC「断線側から切り替わらないので、ある程度以上の不良を見分けることができます。

 とはいえ、G5V-1も結構高感度なリレーなので、電池が新品の場合で約60Ω程度(実測値)以上の抵抗でないと不動作にはならなかったので、かなり錆びたり傷んだりした状態でないとまだ電気はなんとか通るが不良とは判別できないようです。
 また、電池の電圧が下がるとコイルを動かす力が弱くなり、少ない抵抗値でも動きにくくなるので、一定の抵抗値を計って判別するような精密な用途では使えません。
 本格的にトランジスタやICを使って正しい値を検知する回路ではないので、あくまでちょっとしたオマケ程度の機能として考えてください。

 G5V-1/DC3V [PDF]は少し大きめの電子部品店で入手できるはずです。(ぐーぐる先生で検索)
お返事 2012/9/24
投稿
9/26
調べていただきありがとうございました
とても参考になりました
近いうちに作ってみようと思います
eita 様
   似た記事に が、あります。
 
9Vの乾電池を限界まで使いきりたい?
DC9Vの電池を使用して出力電圧が5V一定の回路を考えています。
電池電圧が5V以上のときは降圧回路 5V以下のときは自動的に昇圧回路に切り替わるような回路が希望です。

使用目的ですが生産設備に製品投入用のポートが2ヶ所有る設備で各ポートにはそれぞれ製品投入用のメカが設置されています。
それぞれのメカは装置に対してRADY 信号をDC5Vで出力しています。
ただし装置は2個のメカが両方5V出力しないとどちらのポートからも製品受入れをしない設定になっています。設定の変更は不可です。 
しかしこのメカは非常にトラブルが多く片側のメカが故障しても もう一方のメカで装置稼動が可能なように片側がトラブル発生時に外部から別電源でDC5Vを装置に強制入力し装置を稼動させたいのです。
装置とのインターフェイスはD-SUBにて行っているので過去にDC9Vの電池を使用し3端子REGでDC5V供給の回路を組みD-SUBにて供給していましたが週末等の2日間で電池の電圧が低下してしまい結果装置停止となっていました。
週末等は装置担当エンジニアが不在の為メカの修理は不可能な状態です。

そこでDC9Vの電池を限界まで使い切りたいと考え5V以上のときは降圧で5V未満のときは自動的に昇圧に切り替わるような回路を考えたんですが自動で切り替わる回路設計が出来ないので質問させていただきました。
降圧/昇圧それぞれの回路はいろいろNETで探して何とか組むことは可能です。
自動で切り替わる回路が希望です。
いちむら 様
お返事  先に1つ質問しておきます。
 ここで私が詳しい話をして、あなたの考えている物ではたぶんうまくゆかないだろうという話をするのがいいか、それとも「私は・・・で切り替わる回路図を示して欲しいだけです。」と多分組み立ててもあなたの目的では動かない回路図(5Vを境に切り替わるのはちゃんと働く回路という点ではあなたのご希望通り)を提示するだけでいいですか?

 最近は親切で説明したり別の方法を提示しようとしても、ご自分の頭の中で描かれている「夢」にしか興味が無い方も多いので、時間を割くことに疲れました。

 どうすればいいのか、お教え下さい。

 何かの工場でそういうものが必要だという事は、詳しいご説明から重々わかります。
 もっと他に、あなたのご希望を一発で叶える素晴らしいアイデア(しかも安い)もあります。しかし切替回路に固執されるならそれを中心に話を進めてゆくわけですし。

 それと・・・これは単なる興味本位ですが、昇圧回路・降圧回路・自動切替回路とかを入れるスペースがあるなら、素直に電池を大きくするって解決方法は無しですよね?
 まさかその5Vというのが何十Aも食うような動力系統じゃ無いでしょうし、どんな電池を使っているのかによっても(私の想像している用途では無ければ)話は変わってきます。
お返事 2012/9/22
投稿 管理人様
おっしゃるとおりスペースがあれば電池容量のUPでOKなんです。
しかしそれでは「芸」?が無いと思い今回は自動切換回路なるもので挑戦しようと考えました。5Vの負荷はミニチュアリレーです。
コイルの定格電流は40mAほどです。
使用した電池は006P型で一般的なアルカリ乾電池です。
今回は後学のためにも電圧による自動切換え回路はどのように設計するのかにも興味があり質問させていただきまた。
単純にDC5Vの電源を作成し装置へ入力すれば解決しますが同型の設備が多数あり コンパクトに作成しておけばあっちこっちへ取り付け可能で便利だと考えました。よろしくお願いいたします。
いちむら 様
お返事  そうですか。

 まず、自動切換え回路自体はなにかしらのダイオードを使ったOR回路だけでいいです。
 難しい電子回路・判定回路は必要ありません。

 各DCコンバータのうち、StepDownコンバータのほうも特に何も制御する必要はありません。
 どうせ必要電圧より下回ったらOR回路のほうで勝手に電流は流さなくなるので。
(もし必要と思えば、StepUpコンバータのほうと反対の論理で電源をカットすればいいですが、多分不要です。)

 それで、StepUpコンバータのほうだけ「5V(?)以下の時だけ動かす」ように電源をON/OFFするか、コンバータICのイネーブル端子で制御してやるのがいいですね。イネーブル端子で制御するほうがムダに部品が多くならずに適切です。
 電源電圧範囲やイネーブル端子の有無で、部品の選定には注意が必要でしょうけど、これからDCコンバータ回路自体も設計を開始されるのでしたらたいした問題では無いでしょう。

>今回は後学のためにも電圧による自動切換え回路はどのように設計するのかにも興味があり質問させていただきまた。
 という目的でしたら、『気の迷い』「迷い箱」では「電圧がxxVになったら/下回ったら…」や「温度が何℃になったら/下回ったら…」に関するご質問・回路設計につきましては過去に山ほどご質問に答えた事例を掲載しているため、それらを参考にご自分で考えてください、というスタンスです。(と、かなり前から書いていますが・・・)

 どうか過去記事をご覧になられて、ご自分の目的にあった素晴らしい回路を設計してみてください。
 なにしろ、具体的な回路図や設計の考え方は既に沢山書いていて、それらを読めばできるはずです。

 最後に、あなたは特に必要ではないというご意見なので詳しく説明や提示をすることはやめますが、あなたがお考えのような方法でDC/DCコンバータを使ったら今よりもよけいに稼動時間が短くなることのほうが多い可能性や、コンパクトに作られようとしている事に対してはUP/DNそれぞれ別回路を用意して、さらに切替用の電圧判定・何らかのスイッチ回路なんかを全部山盛りにすると、果たしてどのくらいの大きさの基板になってしまうのやら・・・。

 そんな手間を考えたら、昇圧も降圧も一緒にできるDC/DCコンバータ一個でいいのに・・・と、コンバータ回路のことを知っている人なら思ってしまいます。

 いや、興味があるからつくってみる。実験してみる。というのは勉強になるしたいへんに良いことなので実際にやってみてください
 その結果が工場で実用になるのかも、回路をどう変えたら目的を達成できるまで効率が良くなるのか・・・とか、色々と研究余地はありますね。

 はじめの投書で工場で使う用途であるという事と、「9Vの電池」ということで006Pを使って機械に電圧を入れているような感じ(なら電流も少ない)だったので、それならコンパクトかつ安上がり(約680円・送料込み)で自作で巨大な基板を作らなくてもいい、写真のようなまさにいちむら様の工場でのご希望通りの基板(笑)があるのでこれをお勧めすればいいかと思いましたが、そういうのは必要無いようなので・・・。

 この基板では5Vに設定すると
● 5V以上の時には5Vに降圧します
● 5V未満の時には5Vに昇圧します
(最低入力3V以上)
自動切換という概念ではありませんが、自動で行われます。

 工場の機械の話を持ちかけられる方に回路を提示したり手作りで基板をお作りすると、次は「何台ぶんも欲しい」と言い出す(最初はそんな事言っていなかった)のが世の常なので、今回も工場の機械用だからなるべくお手軽・安価で複数必要でもすぐに用意して使い始めることができるこういうものを使えばいいのになぁ〜と思ったけれど、まぁ自作や研究のほうに重きを置かれている方なら絶対にご自分で回路図を書いて部品を集めて組み立ててみるほうが楽しいし、やりがいがあるのは言うまでもありませんからね(^^;
お返事 2012/9/26
投稿
9/28
管理人様
お世話になります。
御指摘のとおり昇降圧コンバーターを使用すれば私の希望はクリアできるものと判りました。
恥ずかしながらコンバーターに昇降圧両方が1チップで可能なものがあることを知りませんでした。
調べたところ「テキサス」のTPS63060 シリーズで可能なようなのでいろいろ調べて考えてみようと思います。
管理人様の貴重なお時間を浪費させてしまいすいませんでした。
いちむら 様
 
電気柵の電気回路を知りたい
電気柵の電気回路を知りたい
(匿名希望) 様
お返事  AC100Vをいじる回路や、高電圧を扱う回路はそれを見た初心者の方が未熟な知識・技術で作られて事故を起こす可能性がありますので、こちらでは扱いません。
お返事 2012/9/17
 
アンプに繋いでスピーカーから「ブー」という音を出す装置を作りたい
始めまして。こんなサイトがあったんですね(^_^)とても参考になります。
早速ですが、こんなのがあったら教えて欲しくて投稿します。
音響アンプのマイク端子またはAUX端子に繋いでスピーカーからブザー音(ブーのようなものでいいかなと思っています)を出したくて、色々と探しているのですが、これは!というものが見つかりません(>_<)
そこで自作を考えているのですが、どのように回路を組めば良いのか分かりません。良い知恵があったらご教授頂けたら幸いです。
回路が書けない 様
お返事  そういう装置は「シグナルインジェクター」と呼びます。
 ネットを探せば完成品を売っているメーカー・ショップや個人の自作サイトなどがみつかるはずです。

 簡単にトランジスタ1〜2石からできますので、手持ちに汎用トランジスタがあればすぐに作れます。

 中身はラインレベルやマイクレベルくらいの電圧で音声信号を出力できる「発振回路ですから、ここでは発振用ICのLMC555を使った回路を示してみます。
▼クリックすると拡大表示

 使う部品はLMC555を中心に10個程度ですから、ゆっくり組み立てれば失敗は少ないはずです。

 発振周波数はVR1周波数」で約72Hz〜20KHzの範囲で調節できます。
 低い「ブー」という感じの音から、「ピー」という高い音、そして「キーン」という感じでほとんど聞き取りにくい非常に高い音まで自由に調節できます。
 低いブザー音で良いというご希望ですが、自作オーディオのテストなどに使える「シグナルインジェクター」の機能を盛り込んでいます。

 出力を「LINEレベル」(AUX入力等用)で使うのか、「マイクレベル(Hi/Lowの2種類)」で使うのかは、ご自分の目的によりR4の値を選んでください。

 シグナルインジェクターは普通は何らかのオーディオ装置や音に関する回路に繋いで使うので、本体にテスト用のスピーカーなどは無くてもいいのですが、もし本体だけで完成テストをするなら回路図中の動作確認用のイヤホン接続回路も作ってください。
 アンプにつながなくても、イヤホンで本回路の動作チェックやVR1を回してどんな音が出るのかを確認できます。

 接続するイヤホンはインピーダンス32Ω以上のモノラルイヤホン(ラジオ用など)か、オーディオ用の小型ステレオヘッドフォンの片方のチャンネルだけ使用してください。

 今回はなるべく小さく軽く乾電池2本で動作するよう、ICには普通のLM555/NE555ではなく、C-MOSタイプのLMC555を使用していますので、出力端子から大きな電流が取れません。
 普通のLM555/NE555を使った回路として設計すれば、インピーダンス8Ωの小型スピーカーからかなり大きな音のブザー音を鳴らすこともできますが、今回はシグナルインジェクター目的ということで、電源(電池)の小型・小本数化を優先しています。
お返事 2012/9/13
投稿 お世話になります。
素早い回答を頂き驚いております。
早速参考にさせて頂きたいと思っております。
お願いついでであつかましいのですが、その後さらに考えていたのですが、可の場合はチャイム音(ピンポン)を鳴らし、不可の場合はブザー音(ブー)を鳴らすようにしたほうが良いかななんて考えています。もちろんスイッチは2つ使用します。
厚かましいお願いですが、ご教授頂けると幸いです。
回路が書けない 様
お返事  ここでの私の一番嫌いなもの。話の途中や、回路図を提示してから「それは違います」「別のでお願いします」などと話を変える人。

 私は、あなたの投稿内容に応じて解答を考えました。
 それがあなたの書いた投稿の内容から全く違ったものなら訂正や変更はこちらのミスとして受け入れます。

 でも・・・今回のはどうでしょうか?

 投稿内容にピッタリの回路を提示したはずなんですけど、これではダメだと言われる原因がこの回路図にはみつかりません。

 あなたの最初の投稿でも「クイズで使いたい」等という用途は一切書かれていません。
 用途不明、ポータブルなのかオーディオ装置と一緒に固定で使うのか等も一切不明。そんな質問ですからそこで示されている内容に限定してその希望をかなえる解答を出したつもりです。

 あなたに良いものをお教えしましょう。
 「こういう物」がネット通販や大手バラエティショップでたった数百円で売られていますから、これのスピーカーとあなたのアンプをつなぐだけです。必要に応じてボリュームくらいはつけたほうがいいかもしれませんね。
(その商品はとても音が悪いです)
お返事 2012/9/17
投稿
9/26
調べていただきありがとうございました
とても参考になりました
近いうちに作ってみようと思います
eita 様
 
振動感知で、自転車走行中だけGPSを動かす回路
ご教授お願いします。
回路の目的はGPSロガ-の電源を移動(振動が有る)している間はONさせ止まっている(振動が無い)居る時はOFFさせる回路。
振動感知してLEDを点滅させる物は市販されていますが振動を感知している間はリレーを駆動するものはありません。上記の回路を作ろうと色々サイトを検索したが見つからずこのサイトにたどり着きましたご多忙とは思いますがお願いします。
自転車用点滅バルブキャップの改造で出来ますか出来るようでしたら改造の方法を出来ないなら新規回路を教えたください。
回路の仕様は
@電源電圧リチュウムイオン電池3.7v
Aリレーに流す電流は50mA駆動電流極力少なく(オムロン製MO S FET 型番G 3VM-61)など消費電流の少ないもの
B振動を感知している間はリレーは常時ON感知しなく無くなったら2〜3分間はONその後OFF
C回路の消費電流は極力少なく。

旅行大好き 様
お返事 >振動を感知している間はリレーを駆動するものはありません

 うーん、市販品ではあまり見ませんが、多分よーく探せばそういう商品は存在はするとは思います。(昔から結構そのテの物はありましたし)

 当HPでもほとんどそのままのものが「暗い所で走ると自動点灯「かしこいっぽいライト」の製作」というページに製作例として出ていて、リレーにOMRONのフォトMOS-FETなんかを使うなら豆電球の部分をフォトMOS-FETのLEDを点灯させるように変えてつなぐだけですし・・・。
 今は「明るさも検知する、スポークリフレクタ」はほとんどみかけませんから、明るさを感知するCdsを殺さなくても普通の「振動だけでLEDを点滅させるバルブフラッシュ」をつなぐだけで「自転車の振動を感知したら一定時間●●を動かす回路」というのはあの記事のままでいくらでも作れますよねぇ・・・。
 動作時間もCRの値を変えるたけでかなり変更もできますし。

 さて、そういう記事が既にあるという前提で話は先に進むわけですが、
>自転車用点滅バルブキャップの改造で出来ますか
の部分に関しては、「改造」という単語の通りでは点滅バルブキャップに対してどこか配線を変えるだけとか、部品を2〜3個程度追加するくらいでできるものを普通は改造と言うのだと思います。

 そういうレベルの改造を求められているのでしたら、PICマイコンでも使って追加部品を2〜3個にまとめてしまわないとかなり無理があります。

 一応・・・安全面とかモロモロの電気的な常識を無視してしまえば数個の部品の追加でできないことも無いのですが、その場合はお使いになるGPSが、電源がフラフラしようがどうしようが絶対に誤作動したり壊れたりしない逸品である必要があります。
 どこのメーカーの何というGPSか全くわかりませんし、型番を言われてもそのGPSが電源変動に対してどのような挙動を示すのかは私は持っていないので調べようがありませんから、その方法は却下ですね。

 ではどうなるかというと、まじめに
● 相手がどこの何型のGPSでもいいように、GPSの電源はきっちりとタイマーでON/OFFされる回路
● 「かしこいっぽいライト」のように最後はぼや〜っと電圧が下がるものでは無い

という条件は必須になってきます。
(自分で同じ型のGPSを持っていれば、もっと簡単にすることもできるでしょうけど・・・)

> @電源電圧リチュウムイオン電池3.7v
 これは問題は無いでしょう。
 電源電圧が2V〜の74HCシリーズを使えばリチウムイオン充電池の終止電圧3.0V程度でも動きます。

> Aリレーに流す電流は50mA
 これは負荷(GPS)に流す電流は50mAという意味ですよね?
(もっと流してもいいですけど)
 それに、タイマー回路の電源はGPSの電源用でもあるリチウムイオン充電池から供給するものと考えられますので、それならなんでG3VM-61なんかを?、という感じです。
 フォトMOS-FETを動かすには中のLEDを点灯させる為の電流が必要ですよね。
 普通にMOS-FETを使えばゲートには電圧をかけるだけでゲート電流は流れないのでムダな電流を喰う必要はありません。
 フォトMOS-FETを使うのは
> C回路の消費電流は極力少なく。
というご希望に相反する選択ではありませんか?

 もし「消費電流を増やして早くバッテリーを消耗させてもいいから、フォトMOS-FETが使いたい!」という部分に重きを置かれるのでしたらそういう方法も取れますが、私はあまりお勧めはしません。

> B振動を感知している間はリレーは常時ON感知しなく無くなったら2〜3分間はONその後OFF
 これは簡単に実現できますし、いくらでも自由に調節できます。

 「かしこいっぽいライト」のように、自転車用バルブフラッシュの内部トランジスタでコンデンサをチャージして、その電圧をシュミットゲートで監視して出力をきっちりON/OFFする簡易CRタイマー回路というのも考えてはみましたが、ICを一個用意して実際に使うのはその中のゲート一個というのもあまりに寂しいですし、専用のワンショットタイマーICを使っても結局は周辺につけるCR類の数がほとんど変わらないので、ここではワンショットタイマーのほうを採用することとします。
▼クリックすると拡大表示
※ IEなどではクリックしても縮小表示されます。拡大操作をしてください

● 自転車用バルブフラッシュ

 100円ショップで売られている、振動を感知すると数秒間LEDがピカピカ点滅するギミックのランプです。
 本来はボタン型電池×3本の4.5Vで動作するものですが、3.0V程度までなら別段問題なく使用できるようなのでバルブフラッシュ自体は無改造で使用します。

 ボタン電池は使わずに、回路の電源のリチウムイオン充電池から電源を供給します。

 IC内部トランジスタを接点出力として使用するため、LEDのカソード側の部分から出力配線を取ります

★ 消費電流を極限まで少なくしたい場合 ★

 バルブフラッシュのLEDは振動を感知すると32回点滅します。
 この点滅で消費する電流もバッテリーを消耗させますから、「別に振動を感知した事でLEDがピカピカしなくてもいい、不要だ!」という事であれは、バルブフラッシュのLEDは取り去ってしまってください。

★ 消費電流を究極に少なくしたい場合 ★

 「バルブフラッシュのICが働く消費電流(わずか数十μA程度)さえムダである!」という究極の思考の場合、もうバルブフラッシュのIC回路に電源を接続して電気を与える必要はありません。
 中のIC回路なんか切り捨てて、単に金属の振動スイッチ部だけ使用するだけでいいのです!
 なんという省電力なのでしょう!
 もはや、どこかから振動スイッチを買ってくるだけで良く、わざわざバルブフラッシュを100円ショップまで行って買う必要は無いのです。

 どこまで省電力化するかはあなた次第、お好きな方法でどうぞ!

● タイマー回路

 いつものように、ワンショットタイマーICである74HC123を使用して必要な時間のタイマーを作ります。
 よく使うほうのワンショットタイマーは74HC221ですが、74HC221のほうは「リトリガ無し」なので今回のように振動している間(トリガが何度も入る場合)はどんどんタイマーを延長する使い方はできないため、「リトリガブル(再トリガ可)」タイプの74HC123を使用します。

 タイマー時間はVR1時間調整」で約1分〜5分30秒程度の間で調節できます。
 タイマーON期間中はLED1タイマー動作中」が点灯します。

★ 消費電流を極限まで少なくしたい場合 ★

 「タイマー表示LEDなんか要らない!、だってタイマーが動いていたらGPSが動作してるのが見えるから!」というお考えでいいのであれば、タイマー動作中を表すLEDなんか必要ないですよね。
 このLEDを取ってしまえば、タイマー動作中の本回路の消費電流を約10mA低減できます。なんと省電力なんでしょう!

● GPSをON/OFFするリレーのかわり

 GPSの電源と本回路の電源は同じ1つのリチウムイオン充電池ですから、わざわざ電流を多く消費するリレーやフォトMOS-FETなんか使わずに、素直に単純なMOS-FET(2SK2961)でスイッチングするだけでいいと思うのですが、先にも書きましたように、このあたりにどうしてもフォトMOS-FETを使いたい!というのであれば、私は別に止めはしません。
 回路図にはありませんが、ご自由に変えて使ってください。

● 組み立てと調整

 組み立てといっても、ICを一個使ったタイマー回路だけなので、配線に間違いが無ければ動作します。

 各LEDを無くさずに取り付けてあれば、バルブフラッシュが正常に振動に反応しているかや、それによりタイマー回路が動作しているかもLEDの点灯状態で簡単に知ることができます。

 本回路の消費電流は、振動が無い場合の待機状態では1mA未満。ほとんど電池を消費しません。

 振動を感知してタイマーが動作している間は、タイマー回路(74HC123)は約10mA(平均)、LEDをとりつけていればLEDに約10mAくらいで合計約20mA消費します。

 バルブフラッシュのほうは計測していませんが、点滅しているので常に振動で点滅しているとして平均して10〜20mAくらいにはなるでしょう。これらの消費電流がムダと思えるなら、やはりLEDは取り外すべきですね。
お返事 2012/9/5
投稿 お世話になります。
電子回路の知識の乏しい私にもなんとか出来そうな気がします。
又消費電流抑える方法を色々教えて頂き有難うございます。
今秋の旅行に持って行けるよう作製してみます。
今回は本当に有難うございました。
旅行大好き 様
お返事  GPSロガーが50mA程度の消費電流でしたら、こういう追加回路で何十mAも喰ってたらバッテリーが早く減りすぎて意味がありませんからね。
 お好みの低消費電流でご期待のタイマー機能ができるといいですね。
お返事 2012/9/5
投稿 お世話になります。
教えてください。
コンデンサC1とC3が同じVccとGNDに接続されていますがどちらも必要なものですか。
旅行好き 様
お返事  あー・・・。

 えーと・・・。

 「初心者っぽい質問だったので、初心者の人が付け間違わないように、普通の回路図の書き方よりずっと親切に、各コンデンサのとりつけ位置をわざわざ図示する形で書いた回路図にした」のに、その意図の更に斜めを行く質問が来るとは思いもしませんでした。

 しかも、「非公開投稿では質問は受け付けていません」と明記しているのに、非公開を希望の投稿を選択して。

 注意書きに記していますとおり、こちらの考えで非公開希望でも公開させて頂く場合がございますので、今回はそれに該当するものとして公開で回答いたします。
(ふだんはたいていの非公開の質問には無視して何も返信も応答も致しません)

 各電解コンデンサはそれぞれ「容量」と「付けている位置」が違うのに、「同じ電源に繋がっているから不要」という考えに到る電気的な理由や根拠が想像できません。

 自転車のブレーキって前輪用と後輪用の2つ付いていますが、どちらも「レバーを握れば機械的にタイヤの回転を止めて、タイヤと地面との摩擦で自転車の進行を停止または遅らせる働き」なので『どっちもレバーと地面に繋がっているからどちらも必要なものですか?』って考えて、片方のブレーキを外しちゃったりしてます?

 前輪用か後輪用か、どちらか片方のブレーキだけ付いていても自転車は止まりますから、一個だけ付いた自転車とかも売ってるはずですよね。

 C1ICの電源ノイズによる誤作動や異常発振などを抑える働きのバイパスコンデンサです
 ノイズなどの高周波を吸収するための小容量で周波数特性の良いもの(積層セラミックコンデンサまたはセラミックコンデンサ等)を使用し、各ICの電源端子の直近に付けて各ICに対して働かせます。遠くにつけたら意味がありません。

 C3電源供給源の供給能力を安定化させる平滑用バイパスコンデンサです
 回路が使用する電流量に応じて、電源装置側(今回はリチウムバッテリー)の内部インピーダンスなどにより供給できる電圧が変動することによる回路全体の動作の不安定や誤作動を防止するために、大容量・低内部インピーダンスの電解コンデンサを使用します。

 どちらも、机の上で回路を作って動作テストをするような時には無くても回路は問題なく動作するかもしれないような物です。
 外来ノイズも無く、装置にガタガタと振動が加わるような事も無い綺麗な机の上でなら・・・。

 そういうまさに「机上」でだけ動かしているような人なら、パスコンなんてつけなくても「こんなの付けなくても回路はちゃんと動く!」と思って、その人が回路を設計する時にはもうパスコンを1つもつけない回路しか作らなくなるかもしれません。

 でも、そういう面白い考えで回路図を書く人に限って、実際に使用する場所で回路が動かなかったり誤作動した時に「おかしい!、回路図通りに作っているのになんでちゃんと動作しないんだよ!?」って原因が分からずに終わってしまうんですよね〜。

 既にこのコーナーでも何度も書いているので読んでいらっしゃるかと思いますが、私の場合は「パスコンの意味がわからない(付けないと誤作動する)人が多くこここを見るだろうから、必要なところのパスコンは必ず回路図には書いておく」としています。
 って、知ってますよね?

 もしあなたが「自転車にブレーキは2つは要らない」と考えてもいい人なら、電源やIC用のパスコンもあなたが考える必要性に応じて勝手に外してしまってもいいです。
(片ブレーキの自転車で旅行っていうのも怖いなぁ〜)
 この回路をあなたの自転車に乗せても、必ずノイズや振動で回路が誤作動したりするという保証(動かない保証?)は無いのですからね。
 パスコンなんかつけなくても、一生何も問題なく動作し続けるかもしれません。だったら数十円(うまい棒が何本か買える大金!?)も安くなるほうを選んだほうが正解かもしれませんよ?
お返事 2012/9/17
投稿
9/22
お世話になります。
くだらない質問に対し御丁寧な回答有難うございました。
又投稿ルールを順守せず申し訳ありませんでした。
又くだらない質問をするかもしれませんがその時は宜しくお願いします。
旅行好き 様
 
手回し発電機をショットキー・バリア・ダイオードを使って昇圧する方法
こんにちは。
突然ですが、5V前後の出力の手回し発電機の先にモーターとLED駆動用の電気二重層キャパシタの充電装置があります。
モーターと電気二重層キャパシタ充電装置は並列で、モーターを外していると、充電装置はしっかり充電してくれるのですが、モーターをつけると、充電装置にしっかりと必要な電圧が入力されないのです。
充電装置には逆流防止ダイオード(600V ブリッジダイオード)がついています。
ブリッジダイオードが600Vなのは、規定で決まっているので変更ができません。
充電装置には最低4.2V 0.32Aが入力されないといけないのですが、どうすればいいでしょうか?
ショットキー・バリア・ダイオードを使って昇圧する方法を教えてもらえないでしょうか?
Dark-matter 様
お返事  その手回し発電機は、モーターをつなぐとそれを回すだけの電力を供給するだけで精一杯で、それ以上の能力は発揮できないものだと思います。
 まずはそれを念頭において、それでも昇圧して使う方法を説明します。

 あ・・・
>ショットキー・バリア・ダイオードを使って昇圧する方法
って、専用ICなどを使った昇圧用DC/DCコンバータ回路の話では無いですよね?(たいていのDC/DCコンバータ回路はショットキーバリアダイオードを使いますから)
 念のため。

 電気二重層キャパシタ充電装置には「ブリッジダイオード」が付いているということで、入力は交流ですね。でないとブリッジは必要ありませんものね。(直流だと整流用ダイオード一本でじゅうぶん)
 そのことからも手回し発電機はよくある単純な交流発電機であることが考えられます。

(モーターのほうはどうやって整流しているんだろう・・・)

 発電機で発電している電力が交流なら、「自転車ダイナモ発電機で白色LEDをつける」ページで掲載していますとおり『倍電圧整流回路』を使えば元の発電電圧の2倍の直流出力が得られます。
 使う部品はたったこれだけです。
 ご希望の通りにショットキーバリアダイオードを使われてもかまいません。

 上下2つの電解コンデンサは入力された交流の半波ずつで片方ずつ充電され、出力側にはその2つの電解コンデンサを直列にした電圧、つまり2倍の電圧が出力されます。

 しかし1つのコンデンサに充電されるのは入力された交流の半波ずつ・・・つまりエネルギーは時分割で半分しか充電されませんから、出力できる電流は入力値の半分になってしまうという、とても単純なエネルギー保存の法則が働きます。

 ですので、単純に発電機の出力電圧が低いだけでその低電圧で大きな電流を供給できるというタイプの発電機でならいざしらず、モーターも並列につないで既に負荷が高く出力電圧が落ちてしまっている発電機の出力には、そこから昇圧してほかの回路に供給できるだけのエネルギーの余剰はほとんど残っていないと考えられます。

>充電装置には最低4.2V 0.32Aが入力されないといけないのですが
 と仰られていますが、果たしてモーターを回すだけで精一杯で力尽きかけている発電機から更に4.2V 0.32A以上のエネルギーを搾り出すだけのことができるかどうか・・・。

 電圧は2倍にされて5V以上にはできても、電流は0.32Aも取れずに充電装置をつないだ途端に倍電圧出力回路の出力電圧もガクンと落ちて、あなたがご希望になられるようなじゅうぶんな充電電圧・電流が供給できない可能性のほうが高いですよ。

 まぁ・・・、「電圧さえなんとか4.2Vに達してくれれば、たとえ0.001Aででも充電電流は流れる!、充電には本来(希望値)の数十〜数百倍の時間がかかるが『充電はしている』という判断さえできればそれで満足!」という自己満足の世界で終わってしまってもいいなら・・・。という程度でしか私はこの回路をお勧めできません。
 昇圧さえしさえば必ず4.2V 0.32A以上のエネルギーを充電装置に与えることができる!なんて口が裂けても言えません。

 一応、こういう昇圧回路を作ってテストしてみて、どの程度充電されるのかは測ってみられるのが良いと思います。
 その結果が満足いただけるなら幸いです。
お返事 2012/8/31
  この記事・お返事は役に立たなかった
 
PLCでハーネスチェッカーを作りたい?
パナソニックのPLC FP-XC30Rでハーネスチェッカーを作りたいのですが、どのような回路どのようなプログラムを組めばいいのか皆目見当がつきません。全くの素人ですのでよろしくお願いいたします。
順平 様
お返事  全くの素人さんでも、過去ログくらいは見て探してください。

 「導通検査器のつくりかた?」がまさにあなたのご希望の「PLC(シーケンサー)でハーネスチェッカーを作る、回路構成やPLCへの反映方法の説明」です。
お返事 2012/8/16
投稿 横からすみません。
当方もPICでハーネスチェッカー作りましたが、ハーネスチェッカーはマイコンで作るのが一番高性能で楽ですので、マイコンの利用を考えてみてください。
Arduinoあたりが入門に最適ですよ!
要は1ピンに出力して10ピンの内容がHなら正常、Lならオープン、10ピン以外がHなら誤配線で処理してけば完璧です。
長谷川 様
お返事  いや・・・PICなど小規模マイコン/マイクロコントローラーでハーネスチェッカーを作るなら、『100Pin対100Pinの導通チェッカーのつくりかた』で全体の考え方、ハードウェアの設計方法、ソフトウェアでどうやって制御・検出するかの方法(I/Oポート・レジスタ・メモリービットの扱い)を詳しく解説していますが・・・。

 チェックシーケンスのアニメGIFまで作って載せている解説ページ・サイトは少ないと思いますよ(^_^;
お返事 2012/8/17
 
音量の大きい玄関チャイムを作りたい
お忙しいところ申し訳ありませんが、下記の件をご指導下さい。
高齢者なもので、音量の大きい玄関チャイムを作りたいと思っています。
できましたらトランジスターで2〜3石位又ICを使用してなるべく簡単なもの?いろいろ注文つけてすみません。
では、宜しくお願いします。
亀です 様
お返事  他に2〜3まだ回路図を提示できていないトピックが先にありますので、具体的な返答はまた後ほどとされていただきますが、先にお聞きしておきたいことがあります。

 お考えになられている「玄関チャイム」とは、具体的にはどんな音が鳴るものでしょうか?

 一般的に玄関でチャイムというと、ボタンが押されると「ピンポン♪」と鳴るようなものです。
 「ピンポン♪」の音階や長さは多少は違うものがあるとはいえ(中には簡単な音楽が鳴るものも)、おおむね「チャイム」と称するものはこんな感じの音が出ますよね。
 これをトランジスタ2〜3個とかIC一個ではとてもそんな音は出せません。

 トランジスタ2〜3個とかIC一個だと、ボタンを押されている間、または短く押されて離されても数秒くらいは「ブー」とか、単調な単なるブザー音が鳴る程度の回路・機能ですよね・・・。

 ご希望されている物が果たしてそんな単純な・・・気づきにくい音でいいのか?
 それとも一応は「チャイム」と呼ばれる製品のように、もっと独特で聞き分けやすい音が鳴って、それが大音量であって欲しいのか。

 まぁ、音を出す部分をトランジスタやICで作らずに、既製品で100円ショップなどで売っている「防犯アラーム」みたいに、とても大きくけたたましい警報音を鳴らす装置を組み込んで、ひどく大きく嫌な音の玄関ブザーを作るという手もあります。
 家の中のどこに居ても気づくでしょうが、近所の人が「何か事件?」と飛んでくるかもしれません。

 そういうところを詳しくお教えください。
お返事 2012/8/15
投稿 お手数をお掛けして申し訳ありません。
音は、一回押して、ピンポンと一回か2回鳴れば十分です(音量が大きいければ)宜しくお願いします。
亀です 様
お返事  「ピンポン♪」と鳴るチャイムですね。

 その、「ピンポン♪」音を出す部分が電子部品で作るととても面倒で、あなたがお考えのような少数の部品ではできない回路なので、全部を普通にバラの部品で作るとなると予想されているものよりずっと部品数も多くて複雑な回路図を提示することになると思います。
 それは「トランジスターで2〜3石位」と想像(ご希望)されている方にはあまりに難しい回路になると思いますので、それだとちょっと困りますよね。

 昔は結構ゴロゴロしていたのですが、「チャイムの専用IC」というのがどこかにあるはずとちょっと検索してみたら、一応今でもありました。(昔に見た物とは違うICでしたけど)
 ざっと見たところ秋葉原や日本橋のショップには置いていないようで、ネット通販店で取り扱っているようです。
(チャイム音ではなく、メロディが鳴るICなら数種類店に置いているし、手元にも買って持っているのですが)

 手元にはチャイム音ICの現物が無いので、ネット通販で買って、アンプ部と組み合わせるとどの程度の音が出るのかこちらで試してみる必要があります。
 通販で買うので手元に届いてテストできるまで少し日数がかかりますが、お待たせしている他の方の回路に対応している間に届くでしょう。

 大音量を出すアンプ部は、そういう大出力のアンプICを使えばIC一個と少数の周辺部品でできるので簡単です。

 それでは、他に先にお待ちいただいてる方々のほうか済みましたら、回路図を掲載したいと思います。
 しばらくお待ちください。
お返事 2012/8/17
お返事  お待たせしました。
 回路図です。
▼クリックすると拡大表示
※ IEなどではクリックしても縮小表示されます。拡大操作をしてください

● ワンショットタイマー

 ボタンを押して一定時間回路を動かすためのワンショットタイマーは、いつものタイマーIC 555で最大約5秒のタイマーを作ります。(5個入り100円)

 なぜワンショットタイマーが必要なのかは次の項で説明します。

● チャイム音IC

 「ピンポ〜ン♪・ピンポ〜ン♪」と2連打×2回のチャイム音を出す専用のチャイム音IC(M8031-2S)を使用します。
 M8031-2Sはネット通販で購入可能です。
(私は一個160円+送料120円、計280円で購入しました)

 M8031-2Sは三端子型のとてもカンタンなICで、電源を入れればOUT端子からチャイム音信号が出力されます。(そのままではスピーカーは鳴らせませんのでアンプが必要です)

 ただ「電源を入れると一回鳴る」というだけで、一回鳴ったら後は(電源を切ってまた次に電源を入れるまでは)二度と鳴りません。何かボタン押したらいつでもチャイムが鳴るという感じのよくある「玄関チャイムとしての機能はありません」。

 そこでアプリケーションノートには右図のようにプッシュOFF型のスイッチを使って「鳴らしたいときには電源を切る」という回路図が示されています。
(ネットで探すとほかにもプッシュON型スイッチで電源ほ切るようなものもみつかります)

 しかし、このようなスイッチを押して電源を切る回路で玄関チャイムを作ると、ポン!と一回短時間スイッチを押した場合はご希望通りに「ピンポ〜ン♪・ピンポ〜ン♪」とチャイムが鳴りますが、もしボタンを押しっぱなしにしたら、それは「電源を切りっぱなしにする」ことになるのでボタンを押している間はチャイムは絶対に鳴りません。そしてボタンを離された時点からやっと「ピンポ〜ン♪・ピンポ〜ン♪」と鳴り出します。つまり・こういう電子チャイムでは無く「ブザー式の玄関ブザー」に慣れた人が「押している間はブーと鳴るだろう」という習慣でボタンを押し続けるとちゃんと鳴りませんよね。

 あと1つ、「ボタンを押すと電源を切る」回路だともし一回短時間だけ押してチャイムが「ピンポ〜ン♪・ピンポ〜ン♪」と鳴り始めたとき、まだ「ピンポ〜ン♪・ピンポ〜ン♪」と鳴っている途中でボタンを押したらどうなるでしょう?
 鳴っている間に電源を切るのですからボタンを押すと鳴っているチャイムが途中で止まってしまうことにほかならず、途中で止まってしまったチャイムはまたスイッチが離されて電源が入るとそこから「ピンポ〜ン♪・ピンポ〜ン♪」と鳴り始めます。

 つまり、短時間に連続して何度もボタンを連打されると「ピン、ピ、ピン、ピンポ、ピン、ピ、ピン…」ととても不快な音を出すチャイムを作ることができるのです。
 まぁ、借金取りみたいにチャイムのボタンを連打するような人は、そういう不快な音を出して相手に嫌がらせをしようとしているわけですから、「そのような呼び出し方に対応した素晴らしく適切なチャイム」「大昔の機械式の2連打チャイムに似た機構のチャイム」を作りたいなら電源を切るタイプのスイッチで構わないと思います。

 でもそうで無い場合、まさか玄関に「ボタンは短時間だけ押してすぐに離して下さい。押しっぱなしにしないで下さい。絶対に連打しないで下さい。」なんて注意書きを書いて貼るのもバカバカしいです。
 そんな張り紙を見たら、近所の小学生が面白半分に連打して逃げてゆきそうです。

 そういう実用性の低い玄関チャイムはあまり欲しいと思う人は居ないと思いますので、M8031-2Sを使って「よくある、一般的な、ボタンを押したらすぐにチャイム音が鳴り、連打されても途中で途切れることが無い電子チャイム。」を作るにはボタンを押されてから一定時間だけチャイム回路を動作させるためのタイマーが必要です。

 M8031-2Sは「チャイム風の音を出すIC」ですが「玄関チャイムを作るためのIC」では無いのです。

 そこでそのための数秒間だけ働くタイマーをタイマーIC 555で作ります。
 幸い、555のタイマー回路は「リトリガブルでは無い」でので、何度もボタンを連打されてもタイマー時間がどんどん延長されることはなく、最初に押された瞬間から一定時間だけ働き、その間は何度ボタンを押されても無視されます。一旦タイマー時間が終わってから次にボタンが押されれば、そこからまたタイマーが働きます。

 しかし・・・555も良いことずくめではなく、「トリガー入力がONされっぱなしでは、タイマー時間以降も出力はONになりっぱなし」という不具合もあるので、トリガー入力はC・R微分回路でワンショット機能を持たせる必要があります。

 555のタイマー時間はVR1時間調整」で約0〜5秒の間で調節できます。
 タイマーON期間中はLED1鳴動」が点灯します。

 VR1右いっぱい(約5秒)で「ピンポ〜ン♪・ピンポ〜ン♪」と2回鳴り終わって少ししてタイマー切れになる程度なので、特に調節しなくても右いっぱいで問題は無いと思います。

 ただ、「鳴り終わったら(音が消えたら)スグに再度ボタンを押した時に瞬時にまた音が鳴り出して欲しい」という風なご希望の場合、タイマーは「ピンポ〜ン♪・ピンポ〜ン♪」音が鳴り終わった瞬間にOFFになる時間に調節してください。音が鳴り終わってもまだタイマーがONの状態ではボタンを再度押されても反応しません。

 また、チャイム音を「ピンポ〜ン♪」と1回だけにしたい場合は、タイマー時間をその一回の音が鳴り終わって、次の二回目の音が鳴り始める前に切れるタイミングに調節します。
 これでICからは「ピンポ〜ン♪・ピンポ〜ン♪」と二回の音が出る機能しかありませんが、タイマー機能で「ピンポ〜ン♪」音だけのチャイムにも変更できます。

 そして更に、このタイマーにはもう1つ別の目的があるのですが、それは次のアンプの項で。

● 5Wパワーアンプ

 先に書きましたとおり、M8031-2Sは直接スピーカーを駆動するような大きな出力は取れません。
 ですので大音量でスピーカーを鳴らすにはパワーアンプを繋いでやらないといけません。(小音量ならトランジスタ一個でも…)

 普通なら定番のアンプIC LM386LM380を使ったアンプ回路くらいでもチャイムとしては十分な音量で鳴るでしょうが、「音量が大きいければ」という事なので今回は「5W(モノラル)パワーアンプIC TDA7056B」を使用してかなり大きな音が出る出力段とします。
 TDA7056Bはネット通販で購入可能です。
(私はデジット店頭で一個250円で購入しました)

 デジット店頭ではアンプICはワット数違いで数種類並んでいましたが、値段的に手ごろでチャイム用としては十分であろうとして5Wタイプを選択しました。
 もっと大音量が欲しい!という場合には10Wや20W級のICも電子パーツ店で販売されていますし、そういうアンプキットも販売されていますからそのようなハイパワーなものをご使用ください。

 TDA7056BはIC以外には外付け部品がほとんど必要なく、出力段がBTL駆動方式になっていて低い電源電圧でも余裕のハイパワー出力ができるICです。

 12V電源時で定格最大出力が約5W(SP負荷は8Ω)なので、接続するスピーカーは8Ω/5W以上のもの、できれば8Ω/10Wくらいの品が良いでしょう。
※ インピーダンス8Ωは守ってください。
 ボリューム(VR2音量」)を絞って鳴らすなら最大出力にあわせたスピーカーは必要ないですが、小さなスピーカーに間違って大出力をかけるとスピーカーが壊れます。

 TDA7056Bを音楽再生などで連続使用する場合は大きな放熱器をとりつけないと発熱して保護回路が働き機能を停止してしまいますが、チャイムのように短時間だけ鳴らすなら特に放熱器をとりつける必要はありません。

 普通の人ならあまり考えないかもしれませんが・・・・チャイムの場合はチャイムが鳴っていないときにはスピーカーからは何も音が出ていないはずですよね?
 でもアンプの電源が入っている以上、アンプの働きてスピーカーからは小さなノイズが出続けます。

 使用する電源の性能や、装置内でのノイズ発生の程度にもよりますが、最低「サー」という感じのホワイトノイズが。電源にスイッチング電源を使っていたり、回路にデジタル回路が使われていたりすると「ザッ…ザッ…」や「ビロビロビロビロ…」みたいな耳障りなノイズがスピーカーから漏れ聞こえてくる場合があります。

 使っていないときにとても小さな音でもそういうノイズがスピーカーから聞こえているのは精神安定上あまり好ましくはありませんから、チャイムのような装置でこんな大音量用のアンプを使用する場合には普通は鳴らしていない間はアンプの電源は切るような回路にして、無用なノイズは出ないようにします。
※ 普通の出力程度ではそこまで気にしなくても大丈夫・・・

 アンプ回路の電源を制御するためにパワートランジスタやパワーMOS-FETを使うことも考えましたが、幸いTDA7056Bには「ボリューム端子」という音声入力以外に内部のアンプの増幅率を調節する専用の端子が儲けられていて、これを「ミュート(消音)機能」に使用することができるのです。
 これを使えばとてもカンタンに休止中にはパワーアンプの出力から全くノイズを出さなくできるので、これを使わない手はありません。

 555のタイマー出力でボリューム端子の電圧を操作することで、「ミュート機能」も実現してみました。

● 12V電源

 チャイムという性質上、24時間365日回路の電源は入れておかないといけないので、電源はDC12VのACアダプターなどで常に供給します。
 また、「音量が大きいければ」という事でハイパワーアンプを使用して大音量でスピーカーを鳴らす関係上、チャイムが鳴っているときにはかなりの電流が必要です。

 そういう用途ですので、乾電池・充電池は不適切です。

 最低でもDC12V/1.5Aの容量はあるACアダプター、できればDC12V/2AのACアダプターを使用してください。(たとえばこういうの)

 待機中の消費電流は12Vで約30mA(うち大半は電源表示用LEDが…)とほとんど電気は喰いませんので、電気代・・・という点では安心です(^^;
お返事 2012/8/31
投稿 電子回路は初心者で勝手な要望を申し上げてすみません。
この度、詳細な回路説明や部品の購入先など教えていただき感謝の気持ちで一杯です。
早速パーツの発注をし玄関チャイムを作りたいと思っています、又不明な事がありましたらご教授お願いします。
亀です 様
お返事  間違わないように、ゆっくり確実に丁寧に作ってください。

 あと、スピーカーは裸ではなくちゃんと箱(エンクロージャー)に入れたほうが綺麗な音でより大きな音が出ます。
 電子パーツとして裸部品の状態でスピーカーを買ったら、チャイム回路と共に良いケースに入れて、スピーカーは前面から音が出るよううまく取り付けてください。
 「スピーカー 自作」などのキーワードで検索すると、オーディオマニアの方のいろいろなノウハウのページがみつかるでしょう。

 最初から綺麗な箱に入った状態のスピーカーを探されてもいいと思います。(裸部品よりはちょっと値が張るとは思います)
お返事 2012/9/1
投稿 ご連絡が遅くなりました。
部品を3ケ箇所から購入して、ようやく玄関チャイムを作成しました。有り難うございました、大音量でピンポン、ピンポンと鳴りました、大感激です。ただトラブルがおきました、不具合箇所は下記の通りです、ご迷惑と思いますがご教授ください。
(1)IC1 NE555 周辺の電圧をチェックしました。
  NE555 (2ピン 1.8V) (3ピン 0V )( 4.8ピン12V)(5ピン  6.2V)(6.7ピン 0V)
2、 LED1(赤)が点灯しません(チャイムが鳴っている)
3、20分位すると、押しボタンを押さないのにチャイムが鳴って  しまいます、、、、?
※ NE555は、念のため新品と交換しました。
(2)IC2 M8031-2S
1、2,3、共に電圧は0Vです。
(3)IC3 TDA7056B
( 2ピン 12V)( 3ピン 1.2V )( 5ピン 0.2V )(6,8ピン  5.3V)(4.7ピン GND)
以上の状況です、何処が悪いか解りません宜しくお願いします。
亀です 様
お返事 >2、 LED1(赤)が点灯しません(チャイムが鳴っている)

 ボタンをチョンと押して、チャイムが鳴っている間、つまりタイマーIC 555の出力(3番ピン)がHi10〜12VあるのにLED1鳴動」が点灯しなのであれば、LEDまわりの配線ミスでしょう。

>NE555 (2ピン 1.8V)

 これは大きな問題ですね。
 2番ピントリガー端子はLowアクティブなので抵抗(R2)でプルアップしています。
 つまりふだんはHi12V(電源と同じ)あるはずなのに、それが中途半端な1.8Vなんていうのは部品の配線間違い・ハンダづけミスくらいしか思いつきません。
 万が一2番ピンがハンダ不良で完全に浮いていたら、2番ピンは数十mVくらいしか無いはずですし・・・。

 20分くらいしたら勝手に鳴るというのも、トリガー回路の組み立てミスで何か電荷が溜まって(放電して?)555に勝手にトリガーがかかるのでしょう。

 LEDの件ともあわせて、単純な配線ミスや部品のとりつけミスなどだと思いますから、何度も見直して確認してください。
お返事 2012/9/18
投稿 早速ご教授有り難うございました。
時間を掛けてゆっくり配線をチェックしたら、間違っていました。
(1)2番ピンのところが他に接続されていました。
(2)3番ピンは接触不良でした。
(3)勝手に鳴り出しことも止まりました。。
単純な初歩的ミスで、お手数をお掛けて申し訳ありません。
なにぶん高齢で視力低下が激しいので、虫眼鏡を使っての作業でした。お礼とご報告ま
亀です 様
お返事  ICを壊してしまうような誤配線ではなくてよかったですね。

 いつも言っていることですが、回路が動かない場合はどこかに原因があります。
 原因の大半は誤配線かハンダ不良です。

 ごく稀に部品の不良というのもありますが、今回は555を交換してみても同じ症状が出るということ、またタイマーは一応働いているということで555の不良や、最初に組み立てた時に555を壊してしまうような誤配線があり交換した555も壊してしまっている等の部品不良は無さそうでした。

 そこで、たぶんいつもここを読んで下さっている方にはもう耳にタコができている事でしょうけど、「動かなかったら、一晩か二晩寝てから作った時の事を忘れてしまって見直す」とたいていは間違いが見つかります。

 人間の習性として「自分はちゃんと作った」と思い込んでいるうちは、どこか間違っていてもその間違い箇所は本人には正常だと見えているものなので、間違いに気づきません。

 だから、しばらく間をおいて頭をリセットしてから、「他人の作った物」程度に頭を切り替えて見直すと良いのです。

 更に、その際には回路図から基板のほうを見直すだけではなく、これもいつも言っている通りに「基板を見てその通りに回路図を書く」ことも間違いを見つけやすくする方法です。
 元の回路とは違うところに配線していたり、間違った部品をつけていれば実際の基板から書き起こした回路図は、元の回路図と違ったところがあるはずです。
 「自分はちゃんと作った」と脳が判断している基板を眺めているだけでは気づかないところに改めて気づくでしょう。

 確かめても回路図通りに配線しているはず・・・それでも動かないのであれば、ハンダミス(イモハンダ)の可能性が高いです。
 見た目はハンダづけされているように見えても、実は中が空洞で部品の足やリード線とハンダが接触していないような不良で、部品を指で押さえたりゆすってやれば時々正常に動いたり、謎のノイズを発生させたりするような変な現象が現れるのもたいていはイモハンダが原因です。。

 時には、ハンダづけの時に長時間ハンダごてを当てすぎて熱に弱い半導体部品を壊してしまっているという事もあるので、配線は正常、イモハンダもなし!・・・でも動かないという事もありますが、そこまできたら本当に各部の電圧などを計ってどの回路・部品が異常なのかを突き詰めてゆくしかないですね。

 うまく動かない時にはイモハンダも疑って全部のハンダを暖め直すのも基板修理の鉄則ですが、暖めすぎてそれで部品を壊してしまったら元も子もありませんから、そのあたりはカンと経験で采配を振るうしかありません。
お返事 2012/9/20
投稿 先日は、細かい注意点などご教授頂き有り難うございました。
何回も申し訳ありませんが、ひとつご指導願います。
押しボタンスイッチまでの配線が10m位ありますが、照明器具のスイッチをONするとき、ノイズを拾いチャイムが鳴ってしまいます。実はこの投稿欄で、スイッチと並列に数μ〜10μFのコンデンサーを入れると止まるようですが?
初心者でよく解りません、出来ましたら配線図書いて。ご教授願えれば助かります、どうかご面倒でも宜しくお願いします
亀です 様
お返事  まぁ、スイッチと並列に数μ〜10μFのコンデンサーを入れると止まると思います。

 スイッチと並列になるように、電解コンデンサを入れるだけなので、どなたでもできると思うのですが・・・。

 まぁ、それだと「車・タイマーIC 555 が誤作動する?」で書いている通りに電源ONで一回鳴らすスタートコンデンサにもなってしまって、電源を入れたら一回チャイムが鳴ります。
 玄関チャイムという性格上、電源は一回入れたらそのまんま一年中入れっぱなしでしょうから実用上は全く問題が無いのでそれでもいいと思います。

 でもまぁ、ノイズ対策だけで、電源を入れても最初に勝手に一回鳴らないようなコンデンサの入れ方もあるので、そちらのほうをご紹介します。
 こちらなら電源ONで勝手に一回鳴ったりはしません。

 尚、ついでにノイズで高電圧や逆電圧が混入した時のための保護用ダイオードも増やしておきました。
 まぁ無くてもあまり支障は無いかもしれませんが、念のため。
お返事 2012/10/1
投稿
10/3
スイッチをONしてもチャイムは鳴りません、助かりました。
この度は、いろいろお世話になりました。
希望の玄関チャイムが出来まして、大変感謝しております、有り難うございました。又機会がありましたら宜しくお願いします。
亀です 様
 
車・ウインカーをLED化したら動作しません
6Vの古いバイクのウインカーをLED化したいのですが、4個を変えてしまうと点滅しません。正常に点滅する様にハーネス等を制作したいのですがどうしたら良いのか分かりません。ご享受下さい。
リトルパラダイス 様
お返事  それは・・・車関係の話題のところではごくあたりまえの話として、どこにでも解答が転がっていると思うのですが・・・・。

 まぁ、一応。聞かれたからにはお答えしておきます。

 6V時代のバイクという事は、ウインカーリレーはご自分で交換されていなければ「二線式」ですよね?

 「二線式」ウインカーリレーは、ウインカーの電球と直列につながることで、バッテリー(+) → ウインカーリレー → スイッチ → 電球 → アースある一定以上の電流が流れることで、それがウインカーリレーの内部を働かせる電源にもなって、リレーがカチカチと断続して点滅ざせます

 これは負荷である電球が抵抗値が低く、たくさん電気を流すという性質を利用したものです。

 その負荷を電球からLEDに交換してしまうと・・・。
 LEDはわずかしか電流を流さない性質のものですから、すなわちウインカーリレーを動かす為の電源になる電流も流さなくなってしまうということで・・・ウインカーリレーは働くわけがない!ので動作しません。

 これが車用の12V系の話になると、ギリギリなんとか動くだけの電流は流れるのでウインカーリレーはカチカチ動作するものの、やっぱり電流が足りないので十分に動作できずに、点滅間隔がすごく短くなってしまうという、いわゆる「ハイフラ」状態になるのです。

 これを「二線式」ウインカーリレーはそのままに負荷系の配線側だけでうまく動かすには・・・

● 元の電球を一個くらいLEDとは並列に残しておく

 ウインカーリレーを動作させるのに十分な電流を流すため、最低限一個くらいの電球をつないだ状態にはして、電流を必要量流すようにします。

 残すといっても、ウインカー部に電球をつけたままにするのではなく、車体内部に電球を隠して入れておいて外からは電球は見えなくしてしまいます。
 これを車関係の人は「隠し球」と呼んでいます。

 隠し球をする際には、隠した電球は点滅する際に発熱しますから、熱で溶けたり燃えたりするようなところには隠してはいけません。
 ご自分のバイクの中で熱に強そうなところに隠します。

● 電球(隠し球)のかわりに抵抗器を繋ぐ

 電球(隠し球)をすると、電球はウインカーの点滅で光ってしまうので隠したところから光が漏れないように遮光しなければなりません。
 でもそれは面倒です。

 なので、電子部品屋に行ったりネット通販で抵抗器を買える人は電球のように光の出ない抵抗器をかわりに使います。
 隠し玉は、抵抗器を買う必要もなく、LED化する前についていた電球を流用できるのでお手軽な手法として使われている手段です。

 抵抗器にしても電球と同じだけの電流を流すと、電球と同じだけ発熱します。光は出ませんが熱対策はちゃんとしないとバイク部品が溶けたり燃えたりします。

 たとえば6V/10W電球なら抵抗値は3.6Ωなので、3.6Ω/20Wのセメント抵抗などを使います。
 実際にあなたのバイクについてる電球のW数にあわせて抵抗値はお選びください。

 ハーネス側の工作ではありませんが、最も正しい変更方法を最後に示します。
 ハーネス側などの工作は不要です。

● ウインカーリレーを「三線式」(電子式)に交換する

 「二線式」ウインカーリレーは中にリレーと抵抗・コンデンサが入ったとても原始的な回路で、電源は回路に流れる電流から取ります。

 「三線式(電子式)」ウインカーリレーは三本目の線(電源のアース)を電源としてつなぐことで、電球/LEDなどの負荷とは別に内部回路を動作させる電源を確保します。
 ですから負荷に電球をつなごうがLEDをつなごうが、点滅動作自体には負荷の影響を受けません。

 今でも6V車(バイク)用の電子式ウインカーリレーは売っていると思いますから、リレー自体もそういうものに交換するという手もあります。
 このページに載せている回路図で電子式ウインカーを自作するという手もあります。

 そうすれば、隠し球や抵抗器を隠すなど、発熱する部品をバイクの中に隠す必要は無いというとても安心安全なものにすることができます。
お返事 2012/8/15
 
水に漬けない静電容量式水位計が欲しい!
ご教授ください
熱帯魚の水槽の水位警報用に静電容量式水位計が欲しくて考えているのですが、回路が理解出来ない為に苦しんでいます。
アナログ回路で作れるのか教えてください

こんなデジタル回路とプログラムは見つけましたし、キットもこんな高機能は不要なんです。
http://www5b.biglobe.ne.jp/~YASUSI/gallery/electronics/080817/
080817.htm

(リンクは不味ければ削除ください)

希望の条件として
・魚の為に水の電気抵抗検出は魚の為に行いたくありませんし、センサ部は藻が付くため水に浸けたくありません
水槽上部よりセンサを垂らし、設定値の距離以上水面が離れたらブザーを鳴らす

以上です。宜しくお願いします
ぷら 様
お返事  とても明確に条件が読み取れて嬉しい投稿ですが、必要な条件として

● 方式は静電容量式の水位計である

● 水に電気を流したくはない
● 藻が付くのでセンサーを水に入れたくない

● センサーは水の上(上空)に垂らす

ようなものを作りたいという事ですが・・・・果たしてそんな静電式水位計現代科学や地球上の物理法則の元で製作可能なのでしょうか?

 そのサイトでの製作記事で作られているような静電式水位計のセンサー部は、

● 2つの絶縁された電極がある
水などに漬かることで、電極間容量が変化する

という電気的な変化を検出回路で調べて、水位を表示したりある水位以上か以下かで接点を動かすようなものです。

 それをそのまま使えばいいようなものですが、「センサーに藻が付くので嫌だ!」というワガママなご希望・・・。

 「べつに、1〜2日で藻がドバッと付いて、センサーの容量が変わってしまうような程でも無いでしょうから、気になった時にセンサーを拭けば?」と思ってしまうのですが・・・。

 そこで
● センサーは水の上(上空)に垂らす
という条件から、たぶんこんな感じの物を想像されているのだと思います。

 一見すると『センサー(電極)と水面の距離に応じて、静電容量が変化するから水との距離を測れる!』と思ってしまうでしょう。

 しかし、こんな構造で水面との距離を数センチくらいまで離れても測定できるような電極となると・・・数十センチ〜数メートル角程度の巨大な面積の金属板でも使うという、とてつもなく巨大な物になってしまいます。

 熱帯魚の水槽・・・という事なので家庭用のことだとは思いますが、まさかどこかの水族館にお勤めで、数百トン規模の大水槽の水位を測ろうとされてるのでしょうか?
(そうだとしたら、もうこちらでは手に負えるような代物では無いので、専門の業者に仕事で依頼してください)

 今回のご依頼が「家庭用の観賞魚の水槽程度の大きさのものに対して水位を測りたい」という事でしたら、電極板はせいぜい10cm×10cm程度以下でしょうね。
 その程度の大きさの電極を使用した場合、簡単に作れるような精度の電子回路では、水との距離で静電容量の変化を検出できるのはせいぜい1センチ程度までです

 電極と電極の間の空間の広さ(媒体との距離)で容量を変化させるなんて、ほんのわずかな距離が離れてしまうだけで、容量はほぼ0になってしまうので、水面との距離を測るなんて用途にはとても使えるとは思えません。(巨大な特殊な装置を除いて)

 そこの製作記事に出ているような水(その他液体でも可)による静電容量変化を検知するセンサーは、被測定物との距離ではなく、どれだけの面積が水に漬かっているのかで容量か大きく変わるという、「センサー部のうちどれだけの面積がコンデンサーを形成するのか」という大きな静電容量の変化を検出することで成り立っています。

 大きな容量の変化・・・とは言っても、せいぜい数十pF〜数百pFというとても微小な変化なのでそれを正しく検出できるような回路が必要です。

● センサーは水の上(上空)に垂らす
● 藻が付くのでセンサーを水に入れたくない

 という条件なら、静電容量を測るような方式ではなく光学式のセンサーやその他なんらかの距離センサーを使って「水には触れずに距離を測る」ような方法を考えるべきです。

 使うセンサーの種類などは考慮せずに図だけ書くと右のような感じです。

 うまくセンサーや回路を選べば、水面までの距離を測ったり、ある一定の距離以上か以下かの判定などをする回路・装置は作れるかもしれません。

 でも、ここでも重要な条件に鑑賞魚用の水槽であるという絶対条件があり、その環境を考慮する必要があります。

 つまり・・・「中の水は静止しているわけでは無い」という事を考慮する必要があるということです。

 中で飼っている魚が暴れる!・・なんていう事ではなく、普通は水質管理や酸素供給などの目的でポンプで水を循環させていたり、ブクブクと水中に空気を送り込む装置を使用しているでしょう。
 そういう装置が水をかきまぜているので、水面はいつもわずかに波打っています。
 元々がほぼ透明な水で光の反射などを拾いにくいものなのに、さらにそれの表面が常に揺らいでいるとすると・・・・生半可なセンサー技術では正確に水面との距離を測ることができません。

 ああ、なんて面倒なんでしょう!

 あくまで
● 方式は静電容量式の水位計である
という条件には固執するとして、
● 藻が付くのでセンサーを水に入れたくない
という条件もなんとか飲むとして
● センサーは水の上(上空)に垂らす
という条件だけは排除してやれば、一般的な、工業用途で使用されている静電式水位スイッチの原理・回路で水槽の水位を測ることはできます。

 ・・・というか、そういう目的のセンサーが既に実在するのですから。

 右の図の通り、一見すると最初の引き合いに出されている製作記事のものとほとんど変わりませんが、大きな違いはセンサーという単体の物を水中に入れているのではなく水槽の外に電極板を貼り付けて、水槽自体をセンサーつき水槽にしてしまうという、単なる電極の設置方法の違いです。

 これならセンサーを水中に沈めていないので「センサーに藻がつく」なんて事はありませんよね!(^^;

 でも結局、電極を貼り付けているガラスの内側に藻がつけばいっしょなんですけど・・・

 「センサーという特殊な物体に藻がつくのは心情的に気持ち悪い、センサーという物を清掃するのは何か心に引っかかるものがある」という事で嫌われているのであれば、これなら藻がつくのは水槽のガラスなので気兼ねなく清掃できますよね?

 ガラスの外側に電極を貼り付ける構造の場合でも、右図のように縦長に電極を作って「水位によって徐々に容量が変化する」ような作りにすると、容量の変化に応じて水位をアナログ的に検出できます

 アナログメーター的な表示とか、デジタル表示で水量を表示するような物も作れますが、工業用のタンク用水位計では「中に藻がつく」という事は無いので、この方法で藻が山ほど溜まる鑑賞魚用の水槽では藻がドバッとつくと測定される水位に狂いが出るかもしれません。

 そうなると、藻が無いときと藻がついている時で警報を出す水位が変わってしまいます

 そういう物はあまり欲しくは無いですよね。

 そこで、センサーとする電極を縦長ではなく横長に配置することで、「この位置まで水位があるか?」という閾検出方式をとることで、多少なら藻がついて静電容量に違いが出ても「水があるとき」「水が無いとき」の判定に使えるくらいの容量の変化は得られることになります。

 アナログメーターを振らせるとか、デジタルで水量を表示するわけではなく、
● 設定値の距離以上水面が離れたらブザーを鳴らす
という用途に絞るならこのような「静電式水位スイッチ」で良いのではないでしょうか。

 ・・・・でも、先にも書きましたとおり、電極を貼り付けているガラスの内側に藻がつけば清掃する必要はあるので、ご希望の中の「藻がつく心配の無い、空中からの測定」が絶対条件だとしたら、もうこちらでは対処することができません。
 これは、質問者様がどうお考えになられて、何を重要視されているのかはっきりお教え願えないと、これより先には進めません。

 また、とても基本的なことなのですが、
● 方式は静電容量式の水位計である
という最も最初の定義に関する疑問があるのですが、
● 水に電気を流したくはない
というご希望はたぶん「水に直接電極を入れて、電気を流して抵抗値を計る方式」は嫌だという考え方からきていると思うのですが・・・、静電式だと、水を2つの電極との間の『コンデンサの一部』として使って、高周波電流またはなんらかのパルス電流を流すことになるということはご理解のうちに入っていないのではないでしょうか?

 水の電気抵抗を計る方式でも、水を媒介して静電容量を計る方式でも、どちらでも(回路設計によりますが)微量ではありますが水に電流が流れるのは間違いないことで、それが(多くの場合は)直流で抵抗値を計るか交流・パルス電流で容量を測るかの違いになるだけなんですけど・・・。

 私は熱帯魚のことはよくわかりませんが、高周波交流電流やパルス電流のような刺激が多そうな電流を水槽の水に与えて、本当に大丈夫なのでしょうか?
お返事 2012/7/26
投稿 横レス失礼します
生産現場ではアナログレベル検出に「静電容量」「マイクロ波」「超音波」が結構頻繁に使われています。
マイクロ波は別にして残りの超音波はいかがでしょう?
基本、水面で超音波は全て反射するので魚にも影響が少ないと思うのですが。。
もちろん「静電容量」という指定であるのを重々承知の上で。。。
arii 様
お返事  いや・・・流れをあえて超音波(や他の方式)の話題から逸らしているんですけど(^^;

 家庭用の水槽で水が減ったらブザーを、という目的からして、水槽が空になってしまうなんて惨い事態を検出しようと思っているのでは無いはずですよね。

 正常水位から数センチくらいの変化を捉えてそれでなんとかしようという腹積もりでしょうから、音波/超音波を使った反射時間計測ではとても時間が短すぎて、簡単な電子回路では計測が難しいのと、それくらいの精度になると夏と冬の温度差などで抵抗等の部品が温度誤差で数値が変化する事の影響などを考慮すると、「精密部品を使って下さい」とか「温度補償回路を組むと回路はこうなります」とか、とても面倒な事になると思います。

 それは「回路が理解出来ない為に苦しんでいます」と仰られている質問者様の工作・製作技術的にもどうかと思います。

 まぁもちろん、静電方式にしても簡易な回路では多少の温度誤差は免れられないので、それで水位を大きくアナログ的に検知する回路よりも最後に示したスイッチ的に判定する方式のように、多少アバウトな作りでもそれなりにちゃんと判定してくれるような方法が良いかなぁ、と提示したのですが・・・。

 ここで質問する人が作る個人の工作で、マイクロ波は論外ですね(笑)

 全く魚に害の無い、フロート式にして何かでスイッチングするとか、大気圧を利用してサイホン式に別の液体(色つき)でレベルを計ってそれを光学式の透過センサーで位置検出するとか・・・、いくらでも方法はあると思いますけど、まぁ「静電式で」というご希望なので、話題は静電式でゆきましょう!
お返事 2012/7/27
投稿
7/30
(1/3)
拙い分かりにくい投稿にご反応頂きまして、有難う御座います
また、説明不足もあり、お詫び申し上げます
お目汚しでは御座いますが初心者的な考えにて、静電容量に至った訳の説明をさせて頂ければと思います

まず、観賞魚用品のメーカでニッソーが昔に水位警報レベルセンサー(廃盤品)が存在しました(下記参考用オークション出展品)
http://www.jpware.com/auctionInfo.php?id=w67726274

無論オークションで手に入れて見たのですが、この機種はセンサを常に水に付けており、空気上に上がれば反応するタイプで、条件付けしました通り、藻が付くと水面に上がっても反応がしなくなるものです。
中身を見てみると、PICは載ってましたが、部品点数は少なく、センサーの電極は2本で、センサは完全に絶縁化されておりましたので、安易な考えで静電容量式と思い至った訳であり、また部品点数も少なく、ラジオを作る程度の私でも作れるのではと考えていました
検索を行いました所、前回投稿のキット等のHPを見つけた次第ですが、所詮キットを組み立てるだけ位の私には理解が出来なかった状況です
ぷら 様
投稿
7/30
(2/3)
>● 水に電気を流したくはない
この事に関してですが、電気を流したく無い事もありますが、金属性電極を入れる事による金属汚染をしたくないと言う所も大きいです
ですので、出来れば検出部を水に触れさせたくないのです

>「静電式だと、水を2つの電極との間の『コンデンサの一部』として使って、高周波電流またはなんらかのパルス電流を流すことになる」
この点についてですが、理解しておりませんでした。
私の理解として、水や空気の誘電率を読み取れる物として考えており、「水に触れない」=「電流は流れない」と思っておりました
もちろん、魚に「刺激の多そうな電流」が流れる事は避けねばなりませんが・・
上記のニッソーのセンサーも絶縁がされていた為、電流は流れていないモノと考えておりました(前投稿提示のURLでのセンサもラミネートで絶縁をされていると考えておりました)
ぷら 様
投稿
7/30
(3/3)
今回ご回答を頂戴し、改めて調べなおし、私が求めているものは静電容量式の近接センサである事が理解出来ました
(オムロンHPより)
http://www.fa.omron.co.jp/product/applications/category/41/29/index.html

上記の物が電流が流れないのであれば、感度を調節するだけで良い物と思いました
空気と水の静電容量の大きな差を読み取る事が出来れば良いのかと漠然と思っております
特定の水位に達すれば反応出来れば問題ありませんし、管理人さまがご提案いただきました、仕様でガラス面の外側にセンサを貼れれば尚有難いです。(ガラス内側は簡単にマグネットクリーナで掃除が可能なため(http://www.rva.ne.jp/shop/gex/72.htm))

申し訳御座いませんが、出来る物なのかをお伺いできれば幸いです
無理であれば、フロートか、普通の水の電気抵抗検出(常時電極が水に付かないので)へ変更を考えます。

以上、宜しくお願い致します
ぷら 様
   ページ冒頭に書いています通り、7月後半よりお盆明けまでお返事・回路図の掲載などができません。しばらくお待ちください。
お返事 (3行削除)

 で、回路図などの提示はとても時間が無くてできませんので、もっと後になりますが、1つだけ。

 静電式だと電気が流れない???

 確かに、絶縁されているので直接の電流(電極間での物理的な電子の移動)は流れませんよね。

 でも、静電式の原理って?

 2つの電極の間の静電容量を測るのには「交流」が必要ですよね。
 前に書いたように、2つの離れた電極は「コンデンサー」とみなせます。コンデンサーは直流は通しません。交流なら通すので、交流を流して交流抵抗を計る、または交流で充電・放電させてその時間を計るなどの方法で容量の大小を調べます。

 また、電子部品としてのコンデンサー交流電圧をかけてもその交流の影響は部品の中にのみ留まります。
 しかし・・・静電容量で距離などを測るセンサーの場合は、「対象物」「まわりの空間」を含めてのコンデンサーを形成するので、交流の影響はその「対象物」「まわりの空間」まで及びます。

 静電容量センサーのように、閉じた部品として2つの電極を向かい合わせていなくて、外に向けて開いた状態で2つの電極を並べたものは・・・電気的には「アンテナ」と呼びます。
 あれ? アンテナ???
 アンテナって言葉にすると、電気にあまり詳しくない方でも「なんか最初に考えていたものと話が違うんじゃ?」って思えてきませんか?

 たとえば、水槽に2つの電極を貼り付けた場合、その電極に容量を測定するための交流電流を流すと、その交流電流自体は絶縁されているため直接水には流れませんが、+と−の電荷を帯びた2つの電極の間には「電界」が発生しますよね?
 電界が発生すれば自ずとその電界と直交する形で「磁界(磁場)」が発生して、また磁界に対して直交して電界が発生します。これは「アンテナに交流電圧をかけて電波を飛ばす原理」なわけで・・・静電容量センサーに交流を流して対象物の静電容量を調べるということは、「調べる相手に電波を当てている」にほかなりません。

 水槽の水とか、中の魚に電波(刺激が多そうな電流と書いたもの)を当てるのがいいのかなぁ・・・と思った次第であります。
 電波ですから・・・水自体や水の中に何か伝導体があれば、そこに電流を発生させることも条件さえ揃えば起こり得うる事で、直接電極から電流は流さなくても、水中でなにかしらの電気的な影響も出るんじゃないのかな〜とか。とか。

 それは・・・何十〜何百キロも遠くに電波を届かせるような無線装置とはわけが違い、2つの電極の間の静電容量さえわかればいい程度の微弱な電磁波ではありますが、あくまで「水に電極を漬けて抵抗値を計る方法」でさえ避けたいという風にお考えになせれているほどの過敏な方が、パルス波のようなドゲトゲしたものを魚にぶつけ続けるほうを選ばれるという理由は理解しがたいものがあります。

 水っていうのは電波を通しにくい性質の物質なので、それほど影響が出るものでは無いとは思いますが、電極間のわずかな部分にだけ流れる直流電流でさえ水に流したくは無いという事。微弱でも交流の電磁波の影響が及ぶ範囲はどの程度までか想像もつきませんから、怖いといえば怖いですよね。

 電気的・電子回路的には「水槽に電極を漬けずに、静電容量で水位を調べる」というのは既に書いた通りに可能です。オムロンの装置など市販の物もいくつもあるでしょう。
 ただ、その場合にご希望の「静電容量方式」だと、何らかの交流で測定する必要が出てくるので、それを選ばれるかどうかという話ですね。

 実験・研究を重ねれば、とても低い周波数で計測する方法もうまくゆくかもしれません。
 そうなれば、あまりトゲトゲした電流・電磁波を水中に放射せずには済むので、魚には影響が出ない理想的な測定器も実現できるかもしれません。

 最初から私が気になっているのは「魚に影響が!?」という部分が本当にそういう些細な事まで危惧して排除されなければならない事なのかという点です。
 私は魚を飼ったことが無いので魚の生態には全く疎いのでよくわからないのですが、熱帯魚って直流抵抗を計る程度の微弱な電流でも死んだり、なにか体調が不良になるほどのものなのでしょうか?
 水中の電流で方向感覚が麻痺して泳げなくなるとか、そういう磁場・電界で何かを感じる器官を体内に持っているとか?
 回遊魚が広い海でちゃんと方角を知って自分の向かうべき場所に行けるほどの事もあるので、生物の特殊な機能としてそういう超微弱な電流でも生態に及ぼす影響があるのかもしれませんが、ちょっと私には実例なども含めて知識がありません。

 ちょっと前に話題を振られましたが、「超音波」センサーを使って水面までの距離を測る場合は、約40KHz程度の超音波をパルス状にパッツンパッツン当てて反射音を拾うわけですから、常に「魚に超音波を当てている」という事にもなるわけで・・・。
 「魚も音を感知する器官を持っている。だから超音波を当て続けるなんて論外!」ということにもなりかねませんよね?

 さてさて、魚の飼育に関して、なにが許されてなにがいけないのか、専門外なのでよくわかりません。
 あくまで、ご希望を聞いてそのご希望に沿った電子回路を設計することならちらでできます。(できる範囲で)
お返事 2012/8/4
   ページ冒頭に書いています通り、7月後半よりお盆明けまでお返事・回路図の掲載などができません。しばらくお待ちください。
投稿 稚拙な内容にお付き合い頂きまして有難う御座います
一つだけ、反論をさせて下さいませ

>「水に電極を漬けて抵抗値を計る方法」でさえ避けたいという風にお考えになせれている

水に微弱電気を流す事を危惧している訳ではありません。
電極の電気分解により、イオン化する事でPH値が傾く、溶解金属の水質汚染をする事が、一番回避したいと考えております。
もちろん、微弱でも交流の電磁波の影響は出てくるのかも知れませんが、携帯電話等を使用し、高圧電線の下で生活している人間の試練を実験できるのかも知れませんね(汗

超音波は魚は反応するのでしょうか。水面を四六時中打ち付けている形は流石に魚も鬱になりそうです。(音波も電磁波ですね。。)
別に静電容量に拘りを持っている訳では無いですが、他に管理人様が良さそうな方法が思い付きましたら、お伺いできれば幸いです
ぷら 様
お返事 >電極の電気分解により、イオン化する事でPH値が傾く、溶解金属の水質汚染をする事が、一番回避したいと考えております。

 ごめんなさい。それなら〇〇〇〇〇〇を使えば水に漬けるタイプの導通式の検知スイッチ回路でも大丈夫だと思いますし、最初にそれを提示できたかもしれません。
 でもどうもそれを提示しても「いやそれは嫌です」か「私の宇宙ではそれでもpHは変わります」と反論されそうなのでここでは提示することはしないことにします。
 多分アレを使えば水質汚染なんか無いはずなんですけどねぇ・・・。
 手元にpHを調べる装置が無いので実験してお見せすることができませんから、あくまで物理的な浅知恵だけでそう想像するだけなんですけどね。

 また、導通式・静電式・超音波などいかなる方法でも、魚に与える(かもしれない?)影響を数十ぶんの一〜数千ぶんの一程度に抑えることができる技術というのも思いつきましたが、「高圧電線の下で生活している人間の試練を実験できるのかも知れませんね(汗」とも仰られているので、魚に対する電磁波の影響の生体試験を行ってみる良い機会だと思います。だから悪影響の超軽減策も今回はお教えすることもしないでおきましょう。

 いつもなら、回路図を提示した上で細かに原理や回路の動作・調節方法などを書いてきましたが、今回はちょっとそれもお休みします。
 だって・・・「音波も電磁波ですね。。」って、私達の住んでいるはずの地球上の物理学とは違う原則・原理で物事が動いている異次元か異世界の方らしいので、もう・・・ちょっと・・・以前来た異世界人の方みたいに細かな説明をしても地球上の電気・回路の働きでは考えられないような信じられない返答を返されたらまた困るだけですし・・・。

 完全に余談になりますが、宇宙人・異世界人らしい方が今まで何人も来訪されています、さすがに宇宙は広いですね。
 そして、ちょっと地球上の物理や化学技術ではとうてい実現できないような技や物事を披露して下さいます。
 ただ残念なのは、宇宙人・異世界人の方はやはり「未開の星である地球の文化・技術に干渉してはならない」というSF映画などで有名なお約束があるようで、ここでのやりとりや投稿内容は「削除してくれ」と言い残して去ってゆかれます。
 ですから、進んだ科学技術や異次元的な物理法則の記録や痕跡はほとんど残っていません。
 とても残念ですが、私とて地球の歴史を変えてしまうようなものをここに残して、MIBやタイムパトロールに抹殺されたくは無いので常に彼らの言う通りに痕跡は消去しています。
 ここを続けてごらんになっている方の中には、記憶の中に彼らの超技術や物理を超えた理論の記憶が残っている方もいらっしゃるかもしれません。
 そういう方は・・・早く記憶から消したほうがいいですよ。でないと、いつか玄関に黒いスーツを着た男達がやってきて、人知れず抹殺されてしまうかもしれません。
 余談が長くなってしまいましたが、ここらで本題に戻ります。

 音波は電磁波では無いという物理法則の宇宙に住んでいる私では、あなた様のような高い次元にお住まいの方にはとうてい知識も学力も何もかも及びません。本当にごめんなさい。

 一応、無い知恵を絞って地球上の秋葉原や日本橋などの電気街でカンタンに手に入る部品だけで、実際に動く回路を考えたのが次のものです。
 手元に大きな水槽はありませんので、実証実験は大きなガラス瓶やペットボトルで行っていますが、どのテストでも正常に動作しています。
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お返事 2012/8/30
  この記事・お返事は役に立たなかった
 
車・ADDZESTのZK-6020A-Bの配線を教えて下さい
ADDZESTのカーナビモニターZK-6020A-Bですが、デジタルではなくビデオモニターで使いたいのですが、20ピンのコネクターの電源入力とビデオ入力端子を教えて欲しいのです。99年度製です。 宜しくお願いします。
中村和夫 様
お返事  えーと・・・、車関係で何かの装置のご質問の場合、配線や仕様などがわからない場合はこちらから「その装置の取り扱い説明書」や「設置説明書」、または「配線図」などを質問者の方にご用意頂いて、その情報を提供してもらって、質問内容に対する回路図などを提示するというコーナーなのですが・・・。

 特定の●●という機械の裏の配線(どの線が何か)を教えて下さいなんて言われましても、何度も書いています通りに私はその●●を持っていないので、わかりませんとしかお答えすることができません。

 そういう「どの配線が何?」系の疑問・質問の場合、もしネットに取り扱い説明書・配線図などが出ていたとしたら、私がネット検索して見つけるのと質問者様がネット検索して見つけるものは同じでしょうから、私が調べなくても質問者様のほうでネット検索するだけで解決しますよね。
 そして、ADDZESTのZK-6020A-Bで検索しても取り扱い説明書は見つかりますが、詳しくどの配線が何かという説明は載っていませんでした。
 残念ながら、私にできるのはここまでです。

 「20ピン端子」という事ですが、それがカーナビ・カーオーディオの業界規格である「C-busの20ピン端子」であれば、もっと詳しく調べるか車関係のコミュニティで質問すれば求められている回答が得られるかもしれません。

 「20ピン端子」といっても、メーカー独自の20ピンのコネクタ・端子配列という同じ本数でも全く違う端子・コネクタも車関係のオーディオ・カーナビ装置では存在しているので、果たしてADDZESTのZK-6020A-Bの裏の端子が何であるのか、ぜひご自分でお調べになられて、映像入力のピンなどの情報を得てみてください。
お返事 2012/7/22
投稿
7/22
お手数を御掛けしました。何とか回路を解読して見ようと思います。又何か有りましたら。アドバイスをお願いします。
中村和夫 様
 
車・アイドリングストップでナビが落ちる対策?
初めまして、しんと言います。
早速ですが、新しく出た、ホンダのステップワゴンのアイドリングストップに悩まされてます。
アイドリングストップすると、次にエンジンかかる時セルを回すための電圧降下により、ナビが再起動してしまいます。
これを解消したく、セルが回る1秒間位ナビ裏の常時12vを降下せずにキープしたいのですが、何とかならないでしょうか?
宜しくお願い致します。
しん 様
お返事  えーと、問題点を明確にしておきましょう。

>次にエンジンかかる時セルを回すための電圧降下

>ナビ裏の常時12vを降下せずにキープしたい
の2点がポイントですね。

 本当に、この2点の改善でいいのですね。これはかなり重要な確認です。

 それと、「ナビ裏の常時12vを」と限定されているという事は、ACCは落ちていないか、ある程度電圧降下しても問題が無いレベルだと確認されているのですよね?

 たとえば・・・。
 最近増えたアイドリングストップ車では、「アイドリングストップ中のエンジン再起動時、通常のエンジンスタートと同じくACC電源が切れる(常時12Vは切れていないし、電圧低下の問題では無い)のでオーディオやナビが再起動してしまう」というトラブルはよく目にします。
 原因は主電源(バッテリー)の電圧降下などではありません。

 それとはまた違うトラブルという事でしょうか。

 しん様のご購入になられた新型ステップワゴンではセルを回すための電圧降下という風な、まるでバッテリーが古くなった時のように全電源が電圧低下を起こすのですか!?
 新車で、バッテリーも新品ならそこまで激しく電圧降下を起こすとは考えにくいのですが・・・。
 しかも最近の新型車では、再起動時のオーディオ・ナビ落ちが嫌われているので車側が対策を取っていて、落ちないようなしくみの車種も多くなっているという風の噂です。
 もし、「常時12Vをなんとかしたら落ちない」というしん様のご自分の車で調査された診断結果(つまり本来は再スタートではナビは止まったりしない車種)だと、それは対策うんぬんよりも「買ったばかりの新車なのに、バッテリーがおかしいんですけど…」とディーラーに持ち込んで調べてもらったほうがいいレベルの不良ではないでしょうか。
 もしかしたら、バッテリー端子の締め付けが緩んでいて接触抵抗が大きくなっているとか・・・?

 常時12Vをエンジンスタート時に低下するバッテリー電圧からも維持する方法はいくつか考えられますが、バッテリー端子の緩みなどの確認をされた上で、できましたらエンジン再スタート時に主電源が果たして何V程度に下がっているのかご確認の上お教え願えませんか?
 もちろん既に調べられているとは思いますが、ナビに供給されているACCも電圧が落ちていないか、まさか・・・ACCがOFFにはなっていないかも再度確認してからお教えください。(ACC配線が無いナビならすみません)

 あ、それと、これはたいへん失礼で申し訳ございませんが、新型ステップワゴンのメーカー標準搭載ナビの説明書PDFなどを探しましたが、「操作説明書」は見当たるのですが裏の配線などを記した接続図が載っている一般的な説明書がみつかりません。
 できましたら、裏の配線(電源まわり)の指定がどうなっているのかや、消費電流、またACC/常時12Vはどちらがコントロールなのかパワーを要する電源なのか・・・などもお教えください。
 そのナビの型番と、配線図などが載った説明書PDFのURLなどをお教え願えるとありがたいのですが(^^;
お返事 2012/7/6
投稿 早速のお返事ありがとうございます。この、車のキーでエンジンをかける時は、ACCが0vになるのですが、アイドリングストップの後エンジンかかる時は、ACCが、0vにならず残ったままセルが回ります。最初は、10v付近をギリギリキープしてますが、回数が増えるに連れ、8vくらいまで落ちますこの時ナビは、耐えきれず再起動するようです。ちなみに、純正ナビは、車両ハーネスが、そのままナビ裏にカプラーオンなので、配線図入手は時間がかかりそうです。
(手配中です)尚、今回は、PanasonicのCN-L800STDとゆうナビですが、メーカーの対応は、カタログに小さく注意書きで、新型ステップワゴンには、対応していません…と。最近のナビは、ACCはスイッチングだけのようなので、とりあえず、バッテリーから直電源引いて対応しているのですが、これでは、おっしゃる通り、バッテリーが弱れば振り出しです。
そうではなくて、コンデンサーなどで蓄電が、良いかと思うのですが、大きいと、エンジン切ってからも、いつまでも電源落ちないですし、小さいと、他の電装品増やした時に、また振り出しかと…。何とかなるでしょうか?
しん 様
投稿 追伸 ホンダさんの見解では、無理矢理作ったアイドリングストップ車両なので、キーでエンジンかける時は、IG2、ACCともに切れてセルとIG1だけの、電源供給ですが、アイドリングストップ時は、IG2もACCも残ったままセルを回しにいくので全体の電圧がおちるのではと…。後付けのアイドリングストップ車両と同じようです。ホンダさんも、ハイブリットじゃない車両での初アイドリングストップでまさかのトラブルのようです。N-BOXで同じトラブル出てないのは、軽のため負荷が少ないから?ですかね。
しん 様
お返事  純正状態でアイドリングストップが付いているのに、後づけのアイドリングストップと同じって・・・。
 天下のホンダさんが何をしてるんでしょうね。

 PanasonicのCN-L800STDの取り扱い説明書を見ると「システム情報」→「車両信号情報」で「ACC電圧」を確認でき、そこの説明で「12V(11〜16V)になっていますか?」と書かれていますので、ACC入力が11V以上程度(実際はもう少し低い)あると動作ONと判定しているようです。
 仰られるように、残念ながら取り付けマニュアルにも電源ハーネスの詳しい説明は載っていなかったので、ACCが本当に「コントロール」入力だけなのか、電源端子なのかの最終確認はできませんでした。
 電源自体は緒元で12V/5A(オーディオOFF時)となっているので、バックアップ電源(サブ電源)としては電圧低下時でも5A以上用意できれば良さそうです。

>アイドリングストップの後エンジンかかる時は、ACCが、0vにならず残ったままセルが回ります

 という事なので、対策としては

(1) 一時的にバッテリー電圧が落ちても、ナビの主電源は電圧を落とさない

(2) ACCがONなら、ナビのACCも電圧を落とさない(OFFなら別にいい)

の2点を考えなければなりません。

 まずは1点目。

(1) 一時的にバッテリー電圧が落ちても、ナビの主電源は電圧を落とさない

 ・・・とまぁ、とても基本的な対策なのですが、返信投稿で不思議な新事実が!

>とりあえず、バッテリーから直電源引いて対応しているのですが

 というのがACCに対してというふうに話の流れから読めますが、当初のご相談は

>セルが回る1秒間位ナビ裏の常時12vを降下せずにキープしたい

 という事でしたよね?

 なんだか後の返信投稿では「まるで、ナビの『常時12V』入力(電源)は電圧低下しても問題では無い。ナビに入る『ACC』入力(コントロール)が電圧低下するとOFFと判断してナビが落ちるので、今はバッテリーから直電源引いておけば落ちてない。すなわち、常時12Vをなんとかしたいのではなく、ACCのほうが8Vを下回るのをなんとかしたい」というように読み取れるのですが・・・。

 これって最初の投稿と矛盾しませんか?

 しかもその症状だと、2つのパターンが想像がつきます。

(A) 常時12Vはそれほど電圧低下しない、ACCは配線抵抗やら他に繋がっているなにやらで常時12Vよりも低い電圧(8Vくらい)になっているようだ

(B) 常時12Vは8Vくらいまで低下する。ACCもそれと同じ8Vくらいまで低下する

 果たしてどっちなんでしょうね・・・・。

 なんだか、そういう点を更に質問するのももう面倒なので、最初の投稿でのご依頼通りあくまでバッテリーの電圧が8Vくらいまで低下して『主電源』に問題が発生するというお話しだとして先に進めます。

>コンデンサーなどで蓄電が、良いかと思うのですが

 と仰られていますが、『録音機器用簡易型無停電電源について質問』で説明しています通り、コンデンサの放電カーブは右図のような形で、一定電圧を水平に保ってからストンと落ちるような理想的な電池みたいな放電ではなく、固定抵抗値に近い負荷だと物理的エネルギーの放出原理に基づいたカーブを描くので放電開始から短時間でストンと電圧が落ちて、一気に電圧が下がった後にはじわじわと長時間放電が続くという、「電源の補助・バックアップには向かない」ものです。

 なので、ナビやオーディオの「電源」の断絶の補完などには全く役には立たないものなので、コンデンサで補完するなんてという考えは通用しません。
 かなりの大容量の電気二重層コンデンサを使っても、「録音機器用簡易型無停電電源について質問」で実験された方は「実際にやってみたけど役に立たなかった」と報告されています。(原理通りの結果ですね…)

 ああ、常識的な量をはるかに凌駕する、莫大な金額と凄い数をつぎ込んで、市販のバッテリーより何十倍もの容量を実現するだけの多数のコンデンサを用意するのであれば話は別ですが、それは車に積むにはあまりに大きすぎるしお金もかかって大変でしょう。

 (常識的な数の)電解コンデンサで役に立つのは「電流を消費しない、電圧入力型の相手に対してだけ」です。
 たとえばFET入力だとかC-MOS入力だとか。そういう電子回路で受けている「コントロール入力端子」とか。

 では、今回のご質問のように「電気を食うナビ・オーディオ等の装置の主電源に供給される電源(車のバッテリー)が電圧低下しても正しく動かし続ける」には何が要るかというと・・・、『それだけの電力を供給できるバッテリー』を使わなければ実現は不可能という事になるのは誰の目にも明らかですよね?

 でもまさか車に積んでいるバッテリー自体をもっと大きく高性能なものに積み替えるというのもかなり難易度が高いので、そういう場合はもう1つ、バックアップ目的のバッテリーを一個積むという方法で乗り切るのが普通です。

 よくある「キャンピングカー用の『バッテリーアイソレーター』という装置を買ってきて、もう一個鉛バッテリーを接続してその鉛バッテリーからナビ・オーディオに電源供給する」というのが何も自作しなくても済む良い方法です。
 『バッテリーアイソレーター』でナビ・オーディオ系向けに積んだバッテリーへの充電管理が行われ、万が一補助バッテリーが過放電するようなことがあっても車の主バッテリーは過放電しないのでバッテリー上がりで車が動けなくなるという事態も回避できます。

 しかし多分・・・、今回はそこまでご大層な装置を買ってまで対処すべき問題では無いと思います。
 再スタートする時の1秒程度だけナビに電源を供給できればそれでいいのですから、それこそ単一乾電池で12Vになるような電源でも作ってちょっと自動切換え回路でも繋げておいてもなんとかなるレベルです。
 しかし乾電池ではその電池が切れたら買い換えないといけないので、やはりここは車の電源から充電できて、必要な時にナビに電源供給できる充電式のバッテリーが良いでしょう。

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(A) サブバッテリー保護の無い・単純なサブバッテリー回路

 よく車関係の自作サイトやブログなどでも見かけるような単純な回路です。

 車の主バッテリー(常時12V)とはショットキーバリアダイオードで分離し、主バッテリーの電圧が違ってもサブバッテリーが供給できる電圧でナビ(サブバッテリー側の機器)を駆動します。

 このような単純な回路の問題点は、サブバッテリーにシールドバッテリーを使用した場合、かつシールドバッテリーの電圧が低い状態で組み立て・接続した場合に起こります。

 シールドバッテリーは密閉型のために充電時に内部で発生したガスを外部に放出できません。
 ですので中に還元剤が入っていてバッテリー液に還元されるのですか、ガスの発生量が多いと還元が間に合わずにどんどんガス圧が高くなって最後にはバッテリーが破裂してしまいます。(安全弁が付いている場合は弁が作動)
 そうならないようシールドバッテリーには「充電時最大電流」が決められていて、その電流値より低い値で充電しなければなりません。

 しかしこの図のような単純な回路では「電流制限機能やその回路」が無いため、もしシールドバッテリーの電圧が低い状態でそれより十分に高い電圧の主バッテリーに繋いだり、エンジンをかけてオルタネーターから充電するような時には制限値以上の大きな電流が流れてシールドバッテリーが破裂、または安全弁からガスを放出してバッテリー性能が損なわれます。

 普通は、買ってきてまだ新しいシールドバッテリーを使うので、電圧もじゅうぶん有るから不具合は起こらないので誰もこのような単純な回路でも破裂などの事故には至っていないのだと思います。

 もし中古のバッテリーを流用しようとしたり、手元のバッテリーでも放置していて電圧が下がったものを使用する場合には、先に家庭用の「シールドバッテリー対応型・自動車バッテリー充電器」などでじゅうぶんに充電してから接続しなければなりません。

 しかし「そんな充電器持って無い!」とか「わざわざ一生に数回程度のバッテリー交換のために、そんな充電器を買うのはバカバカしい!」という人も多いかもしれません。
 自動車オーナーの方でも、万が一のバッテリー上がりのために家庭用のバッテリー充電器を持っているという方は少ないでしょうからね。(必要になった時にはホームセンターでも買えますし)

 そこで、シールドバッテリー対応の充電器なんかが無くても数十円〜数百円の追加出費でシールドバッテリーを安全かつ快適にサブバッテリーとして使用できるのが次の回路です。

(B) サブバッテリー保護(充電電流制限)付き・サブバッテリー回路

 こちらの回路では、サブバッテリーに対して充電側放電側の電流の経路を分けると共に、充電側には電流制限抵抗を入れることでシールドバッテリがガス爆発するのを防いでいます。

 サブバッテリーには「小型シール鉛蓄電池[12V/2.3Ah]WP4A-BS(\840)」を使用することとします。
 主電源の電圧が下がるわずか1秒程度の間使えればいいので、もっと小容量のバッテリーでもいいですが、秋月だとこれくらいが最も小さなバッテリのようなので・・・。

 電流制限用抵抗はWP4A-BS程度のものにあわせて最大で200mAくらいに制限できるように22Ω/5Wのセメント抵抗(秋月で30円)を選択します。
 別のバッテリーを使うなら、ご使用になるバッテリーにあわせて変更してください。

 尚、シールドバッテリー用の定電流・定電圧充電回路のような高度な充電回路では無いので、サブバッテリー側の電圧が高くなれば充電電流も減少し、満充電までにはかなりの時間がかかります。
 この回路の場合は常に主電源(常時12V)につながりっぱなしなので、「24時間365日ずっと主バッテリー側とは充電接続されている」はずなのでこれでも全然大丈夫です。
 しかも使用するのはアイドリングストップした時だけ。(※)

※ 夜間ライトをつけた時などの、主電源がふだんより電圧低下した時もナビにはサブバッテリーから電力が供給されます。(サブバッテリーが減って主電源の電圧と等しくなるまで)

 主電源からナビに電力を供給する回路と、サブバッテリーからナビに電力を供給する回路を自動で切り替えるためのショットキーバリアダイオードは定格30Aもある「2素子入ショットキーバリアーダイオード MBR30200FCT (200V/30A カソードコモン) (\300/2個入)」を使用します。
 3ピンの一個のパッケージにショットキーバリアダイオードが2個入っています。(カソードコモン)

 サブバッテリー充電用にはそんなに大電流は流しませんから、定格1A程度のもので大丈夫なので「整流用ショットキーダイオード 1S4(40V/1A)(\30)」を使用します。

 ついでに・・・なんらかの配線のショートが怖いので、サブバッテリーにはプラス側に10A程度のヒューズを入れておきましょう。(自動車用品店の電気コーナーで売っています)

 これで、アイドリングストップ時再起動タイミングでのナビの主電源(常時+12V)の電圧低下が原因で切れてしまうのなら防止することができます。

 が・・・もし、後からの投稿で出てきた「ACCの電圧が下がるのが原因?」なのであれば、また話は変わってきます。

 ACC側に問題があるとして、この場合更に2つの状態に分けられます。

(a) 主電源はかなり電圧低下しても実は問題なく、ACCが9〜10Vを下回るくらで「コントロール入力OFF」と判定してナビがOFFになるってしまう
のか
(b) ACCの電圧低下は実は関係なくて、主電源が9〜10Vを下回ると「中のリセット回路が働いて」電源OFFとみなすのか

 または、両方が同時に働くのか(多分片方でしょうけど)。

 そのあたりの検証とか実験はさすがにされていないでしょうし、するのも大変ですからここではACCの電圧が下がるのが原因というふうな、後から出てきた新事実を信じて話を進めます。

 「再スタート時に、1秒程度ACCの電圧が下がるから問題だ!」という事であれば、ACCの電圧は下げないという単純な発想でじゅうぶんのようです。

 そこで車関係の自作サイトやブログなどでもく見かけるのは「(ダイオードと)電解コンデンサーでACCの電圧を落とさない」というふうなものでしょう。

▼クリックすると拡大表示

※ IEなどではクリックしても縮小表示されます。拡大操作をしてください
(A) ACCたけ単純に電解コンデンサで一時的に補う

 考え方は、上の「(A) サブバッテリー保護の無い・単純なサブバッテリー回路」の「電源」を「ACC」と読み替え、バッテリーを使うところを電解コンデンサーに変えるだけです。

 1秒程度だけ、ACCから来る電圧が下がるのでさの間はダイオードで分離した電解コンデンサの電圧をナビのACCに与えるような方法です。

※ 図では主電源側に「サブバッテリー回路」を書いていますが、後の投稿で仰られるようにACC側のみの問題であればサブバッテリー回路はつなぐ必要はありません。念のため。

 これは先に説明したとおり「コンデンサは電流を取り出すと一瞬で電圧が大きく下がるので、電流を流さない入力端子などに対してしか有効では無い」という条件を満たす場合に限られます。

 またこの場合は「電解コンデンサの電圧降下曲線は、ACCに流れ込む電流量により決まる」という性質を持ちますから、瞬断する間の数秒〜(余裕をもって)数十秒間だけACCを保持するという役割になら有効ですが、コンデンサの容量が多いとACCが切れてから実際にナビ側のACCがOFFと判定されるまでの時間が長くなり、キーを回してACCをOFFにしたつもりでも、電解コンデンサに電気が残っている間はナビがずっと稼動しっぱなしになるという弊害がでてきます。

 ですので、その時間があまり長いと車を降りてからもしばらくはナビの電源が入りっぱなし!…なんていう冗談みたいな事にもなりますから、ご自分のナビにあわせて電解コンデンサの容量を選ばなければなりません。
 電解コンデンサは一個数十円くらいと安い部品ですから、色々な種類を買ってどれがいいのか付け替えしながら最適な容量を探すのも自作派にとっては楽しいかもしれません。

 でも

● ACCに電流が多く流れるナビ・オーディオなので、電解コンデンサでは役に立たない!
という風にそもそも電解コンデンサでは無理な場合、また
● ACC OFFからナビが切れるまでの時間を、コンデンサの値で決めるのではなくVRで自由に調節したい!
とか
● ACCが再スタート時に電圧低下する前のバッテリー電圧が不安定で、バッテリーが弱ってきたら動作がおかしくなる(…と思われるので怖い)
等のご希望や懸念がある場合、やはり主電源側にはサブバッテリーをつけて電圧低下を防ぐとした上でACCに与える電圧も、サブバッテリーが供給する安定した電圧を使うようにするスイッチング回路をつける対策などを行うことが必要となってきます。

 どうせなら、ACCの延長時間をVRで自由に決められるようなタイマー機能もつけてしまいましょう。

(B) 常時電源(サブバッテリー)から電圧源は取る安定した回路 (保持タイマーつき)

 サブバッテリーからの安定した電源をパワーMOS-FET 2SJ334 (60V/30A)(\150)でスイツチングしてナビのACCに与えます。
 2SJ334はじゅうぶんな電流を流せますので、ACCが大きな電流を必要とする「電源」用の機器であっても駆動することができます。

 FETの作動時間はゲートに接続されているC・Rタイマー回路で決めています。
 ACC入力が切れてからサブバッテリーからのACC出力が切れるまでの時間はVR1保持時間」で約0〜10秒の間で自由に設定できます。
※ 時間はサブバッテリーの電圧で多少誤差が出ます

 再スタート時の瞬間的な電圧低下に対応させるだけなら2〜3秒の設定でじゅうぶんです。
 キーを回して本当にACCをOFFにしてからナビが切れるまでの時間もこの時間かかりますので、10秒だとかなり長く感じますからやはり2〜3秒くらいが良いでしょう。

 このタイマー回路をONにするには、車からのACC電圧を受けてトランジスタ 2SC1815 (\100/20個入)を働かせます。
 2SC1815側のスイッチ回路はACC電圧がかなり低電圧になってもじゅうぶんに働きますので、今回のように「ACCは切れない、電圧が下がるだけ」の場合にはVR1保持時間」を0秒にしておいても、電圧低下ではナビ側のACCは切れないかもしれません。

 これとは別に、FETでは無くリレー(車用ならエーモンの12V4極リレーとか)を使ってスイッチングする(タイマー回路は有り)を使うような回路も考えられますが、今回はこれでどうでしょうか?

◇    ◇    ◇

 果たして・・・、しん様のステップワゴンでは全部の対策が必要なのか、主電源側だけのサブバッテリー化だけでうまくゆくのか、それともACC側だけの対策で済むのか、こちらではちょっとわかりませんので適当にこれらの情報から必要そうなものを選んで試してみてください。

 「●●という機械があります。××の電圧が悪いようでうまく動きません。」という感じでお困りの場合、その不具合がどの程度どこをいじれば解決するのか、その●●という機械がこちらの手元に無いと完全に原因点を決めて一発で解決する答えを書けない事が多いのはご理解いただきたいと思います。

 色々と情報をお教えいただいているのに申し訳ございません。
お返事 2012/7/9
投稿
7/22
ご丁寧な回答ありがとうございます。私の説明不足というか、的を絞り切れていない、恥ずかしい質問に、考えられる色々な回答頂きまして、大変感謝しております。早速回路を作りテストしてみます。ありがとうございました。
しん 様
お返事  同様の記事で
があります。
 
意見・投稿
管理人様にはお疲れ様です、としか申し上げようがありません。
僭越ですが、まず質問をなさる方は、管理人様の呈示されている条件を満たしている事を確認してからお尋ねなさるべき、と言うことを再確認されるのが大原則であると認識する事が必要、と感じます。
また回路相談を受ける側の人(管理人様)の知識・ノウハウ蓄積に要した時間・コストなどのリソースの分量を考られた事があるでしょうか?
その貴重な知識・ノウハウの一部を管理人様はボランティア精神で敢えて教えて下さっているのです。その対応に不満を抱かれる方は、見返す位の意識で自学なされるのが本筋ではありませんか?これまた失礼ですが、管理人様のお答を何割かでも理解出来る方で無いと、質問自体が無意味であり、またお答も理解を超えるレベルでは無いでしょうか。
今やネットでも情報検索は容易です。但しバックグラウンドは自らトライ&エラーで得るか、成書を購入して取得すべきものです。
ボランティアの応答が悪い、と苦情を呈する前に、ご自身の努力が十分であり、かつそれでも不足の部分をお尋ねする、それがスジだと考えませんか?例えばロジックICファミリの違い、これをメーカのHPで調べて用途に適する・適しないの判断をした上でもまだ判らない点をお尋ねする、せめてその程度で無いと「便利屋」扱いとして管理人様が判断され、それなりの回答に留められるのも当然でしょう。「自学自習、自己研鑽」でも不足分を尋ねる、これが人としての礼儀では無いでしょうか。便利屋的応答がお望みならばその様なページを訪れられる方が良いでしょう。
通行人 様
お返事  通行人様におかれましては昨年9月以来の投稿、誠に痛み入ります。

 “目立った投稿者”の方が現れると、似た内容のご意見は多数の方々より寄せられています。ただ・・・私への私信として「非公開」で投稿されているので、皆様には見えていないだけで…。(色々と心の支えになっています)
 ここを見ている投稿者の方へのご意見・説諭という形で公開を希望されるのは、ごく一部の方のみです(^^;

 まぁ最近は質問の投稿も減りましたし、なにより「わかる人」は参考回路図を見ただけでご自分の目的にあわせてそれをうまく利用し、質問などはせずに目的を達成しているのでしょう。

 質問するという事は、過去事例に似た案件が無かった新規の話題か、過去事例を見てもそれの応用ができなかったか・・・。

 つまり、こういうページを長期に渡り続けていると、情報が蓄積されてわざわざ質問しなくともどこかにヒントが出ている確率が高くなる反面、質問者が自然とある一方向の方に偏りはじめ、いつかはそれが顕著化して破綻する可能性が高いということです。

 9月にも書きましたが、初心者が楽しく読める電子工作の入門雑誌が無くなり、ネットで情報収集する(できる)ことがあたりまえとなった今では、「まずは自分で学習する」(長期間かかる)よりは「まずは他人に聞く」(すぐ答えが天から降ってくる)ほうが手っ取り早いと考える人も多いでしょう。
 そういう人からしか質問が来なくなる、回答してもそれを理解せずにおかしな応答しかしない人がある一定の割合以上になる、そうなったらこのページはさっさと閉じておしまいです。

 たいていの場合、もし何かトラブルが起きたら質問者の方は必ずこう思うのです。「わからないから聞いてるんじゃないか!」「それのどこが悪いんだ!?」ってね。
 トラブルが起きた原因がわからないことが悪いんじゃない、もっと別のところに原因があるんだよ、という所を履き違えたらもうそのトラブルは解決しません。

 でももし「質問にはなんでもお答えします」と明言してしまったら、「わからないから聞いてるんじゃないか!」「それのどこが悪いんだ!?」という方にも親切丁寧に、相手のどこが悪いのかも指摘せずに、(ニコニコ笑いながら)「単に聞きたい事に答えるだけ」にしてしまうしかとる道は無くなります。
 残念ながら、私はまだ修行不足でそこまで仏の境地には達していないので、おかしな事を言ったり思ったりする人は一人の人間として相手を嫌な人だと拒絶します。
お返事 2012/6/30
投稿
7/3
以前に2度も回路図を描いていただいた者です(^−^)

私も、質問するには責任が伴うと考えています。
電気とは別の分野で質問を受ける立場にいるのですが…
自身で調べる努力を惜しまず、勉強した上で、何がどのように解からないのかを説明できないと、答えようがないと思います。

質問内容から、解答を理解し活用できると思える場合にその程度にあった回答をするしかありませんものね。

誰に頼まれた訳でもないのに好きでやってる事ですから、自分の好きにやる。
人の自由を尊重できる方が、自身の自由を尊重できるのだと考えます。
kk 様
投稿
7/3
 管理人様のお時間を無為に消耗させてしまいました事、お詫び申し上げます。また文章に誤りがありました。訂正させて頂きます。
  誤:またお答も理解を超えるレベルでは無いでしょうか。
  正:またお答も理解出来ないでしょう。
 管理人様の様にレベルが高い方に便利屋的な質問が殺到し、その結果仮にこのHPが閉鎖された場合、貴重な頭脳・情報を得る機会を一つ失ってしまいます。将来少々高レベルの質問をしたい、と思われた際に閉鎖されたページを思い返して後悔されませんか?
 初歩レベルの知識は対応して下さるHP(知○袋など)を探す、成書で蓄積する、このHPの過去ログを隅々まで読みヒントを得る、その程度は常識・礼儀だと思うのです。
 電子回路を趣味とする方を否定はしません。ただ自分で調べ考えた上で質問しているか?便利屋と考えて無いか?呈示ルールは守っているか?を再度確認されるべきだと思うのです。
 役立つ情報は本当はタダではありません。今はそれを管理人様が負担下さっているだけで本来自腹で賄うべきものであり、それでこそ身につく筈です。「ハイレベルなページを、貴方は潰したいですか?」
通行人 様
 
車・アンプをON/OFFするリレーをうまく動かす方法?
始めまして。このようなHPあることに歓喜しました。
それで早速お知恵を授かりたくお願いいたします。
愛車には2年前にパワーアンプ(以下AMP)を取り付けSP配線等自分で行いました。
で、エンジン停止時(IG OFF)に音楽を聞く場合AMP経由ではバッテリィ消耗が気になります。
そこでその時は自動的にAMPをOffにしSPへはAMPからデッキ出力に自動切替すればいいと考えました。
SPの切替はオムロンリレー(G2A-432A)2個(入手済)、デッキのAMP駆動信号線は5極の切替リレーをIGで制御します。
切替リレーはIG On時はAMPへの信号OnでG2AリレーへはOff
IGOff時はその逆となります。勿論デッキOnの場合です
そのような電気回路を作りましたが、愛車のIGSWは一般的なキー回転式でACC→IG→STARTです。
デッキがOffなら問題ないのですが、On状態でキーを捻るとまずACC(IG Off)となりリレーが作動します。
次いでIGへ廻すとIG Onとなって又リレーが作動、さらにスターターを廻すとその間ACCが遮断されるので、AMPとG2Aリレーが作動し、IG位置に戻ると又作動します。
まだ組み付けはしていませんので、障害が出てから質問しろと言われそうですが、現時点で気になるのはエンジンを掛ける儀式毎にG2Aリレーが4回作動して、SPから異音が出ないかということです。
異音が出るならAMPやデッキにも影響すると思います。
なにか上手い解決法はないでしょうか?
(注意して必要以外はデッキOffにしとけと言われればその通りなのですが。)
ロビタロー 様
お返事  すみませんが、1つ質問があります。

>勿論デッキOnの場合です

と仰られているのですが、「デッキON信号」というのはデッキの中からか何か取り出されているのですか?

 そこ以前の説明では5極リレーIG信号でしか操作していないようにも書いていますが、「勿論デッキOnの場合です」と説明されている通り5極リレーデッキがOFFの場合はリレーが動作しないような配線・しくみ?に接続されているという事ですよね?
 単にIG電圧で5極リレーのコイルをON/OFFしているのではなくて。

 そのあたりのしくみとか、どこからどう信号を取ってきてIG信号とどう組み合わせて5極リレーを動かしてるのかをお教え願えますか?

 今回のキースイッチまわりの不都合を解消するには5極リレーあたりをなんとかしなければならないのですが、そのコイルが単にIG電源と繋がっているのでは無いのだとしたら、今接続されている方法に対して適切な改善策を考えなければなりません。

 ご回答を宜しくお願いいたします。
お返事 2012/6/28
投稿 早速にご検証いただきありがとうございます。
言葉足らずで申し訳ありませんでした。
まずデッキOn信号ですが、Carrozzeria FH770DVDという製品説明では,システムリモートコントロールのことでデッキOnでこの線に+12Vが流れ、これがパワーアンプ駆動信号となります。
また5極リレーは例えばエーモンの1246相当リレーのことです。
このリレーでIGのOn、Offによって、デッキからの上記コントロール線をAMPとG2Aリレーに切り替えるように考えました。
デッキOff時はどちらもOff、On時はIG OnならAMP側に流れIG OffならG2Aリレー側に流れます。
通常は走行中に音楽(ラジオ)を聴く場合が圧倒的なのでG2AリレーはOff状態でAMP→SPになります。
デッキOn状態ではSP切替用のG2Aリレーはエンジン起動儀式時と休憩時にエンジンを止める際、及び再度エンジンを掛ける際に作動しますが、気になるのはこの際SPから異音が出ないかということです。
G2Aリレーの作動時はACC→デッキ間を一時Off状態にさせれば良いのですが現状ではG2Aリレーはデッキのコントロール線で作動させるので、他の方法は?
よろしくお願いいたします。
ロビタロー 様
お返事  すみませんが、レス投稿はちゃんと各トピック下の「コメント」欄からお願いします。
 画面上の「新規の話題」から投稿されますと、DBでは過去の投稿とは結びつけされません(全く別の話題とされる)ので、こちらで話題の追跡や画面への反映に手間がかかります。
 もし、「レス投稿で文字数制限がかけられたので、新規投稿にしちゃえ!」という事でしたら、悪質な投稿者としてこの話題は削除させていただく場合があります。
(最近居ましたよね・・・)

 予定されているのはこういう接続ですか?

 もしこの図のように接続されるとして、最初の投稿に書かれている各部の動きを確認しておくと・・・
このようになります。

 で、仰られている事を確認すると・・・

(1) On状態でキーを捻るとまずACC(IG Off)となりリレーが作動します。
 デッキONでACC電源ONになるとデッキのシステムリモートコントロール端子に+12Vが出るので、それが5極リレーのNC端子を通って切替リレー(G2A)をONにします。

 この時点で・・・デッキ本体は「電源がONになった時にはスピーカー出力は保護されている」とみなします。
 スピーカー遅延ON回路または電源ON時点では何も音は出さないというようなしくみで、無音から始まるという事が考えられる条件です。
 機械的・商品的にも、スピーカー配線はつないだままで電源を入れても問題は起こらないという、普通のオーディオ機器なりの保護回路は入っているとします。

(2) 次いでIGへ廻すとIG Onとなって又リレーが作動
 IG ONになると、5極リレーが切り替わりますから、システムリモートコントロール信号はAMPへ。AMPはONになり、切替リレー(G2A)はOFFに。

 リレーの動作をなんでもかんでも「作動」と書かれているので、ややこしいったらありゃしません。

 それはさておいて、この場合にはもしAMPにスピーカー保護回路(遅延)が入っていればスピーカーは保護されて何も問題は起きないでしょう。
 たとえばリレー式でAMP ONからしばらくはスピーカーとアンプは接続されないような場合、この操作ではデッキ出力から一旦スピーカー断になっているAMPに接続されるので
、突然音が途切れるだけでスピーカーに支障はなく、次にAMPの保護回路の遅延時間が終わってスピーカーが回路と接続された時にちょっとブツっと鳴るか、既に音楽再生中なら大音量でいきなり鳴り出すだけです。(それがスピーカーに悪いと言えばそれまでですが…)

 問題となるのはAMPにスピーカー保護回路が入っていない場合
 音楽が鳴っている・鳴っていないにかかわらず、デッキのスピーカー駆動回路からAMPのスピーカー駆動回路に突然切り替えられるのですから、当然それぞれの駆動回路の方式・駆動電圧などに違いがあればスピーカーからはかなり大きなブツっかボッという音がします。

 どういうAMPを使われているのか、またそのAMPにスピーカー保護回路が入っているのかどうかもわからないので、とりあえずここでは問題が起きる可能性がある切替点だという事だけ確認しておきます。

(3) さらにスターターを廻すとその間ACCが遮断されるので、AMPとG2Aリレーが作動し、
 キーをSTART位置まで回すと、ACC電源が切れるのでデッキの電源が切れますし、同時にリモート信号も切れるのでAMPもOFFになりますよね?
※ 接続図のようにAMPの電源をACCから取っていれば、当然ACC電源が切れるとAMPの電源も切れる…。
 IG電源はONのままなので5極リレーはONしたままで、システムリモートコントロール信号は切替リレー(G2A)ではなくAMPの側に切り替わったままです。(どうせシステムリモートコントロール信号はOFFになるので、どっちに切り替わっていようがどっちの接続先もOFFになるのであまり関係ないですけど)

>AMPとG2Aリレーが作動
というのは状況としてはおかしくありませんか?

 それとも、ご説明から私が書いた接続図に間違いがありますでしょうか?
 もしかしたらどこか勘違いして間違った接続図で考えてしまっているかもしれませんので、間違っていたら指摘してお教えください。

 で、もし上図のとおりのシーケンスで切り替わるのであれば、キーをSTART位置に回した時には、スピーカーはAMPに接続されっぱなしで、その状態でAMPの電源が切れる(デッキも)だけなので、普通は何も問題は起きないと思います。普通に「電源を切る」という操作をしたのと同じなので、それでスピーカーが壊れてはたまったもんじゃありません。

(4) IG位置に戻ると又作動します。
 この場合はスピーカーはAMPに接続されたままの状態でデッキ・AMP共に電源が入るので、普通に「電源を入れる」という操作をしたのと同等で、これもスピーカーを壊す要因は見つかりません。

 但し、(3)の状況が私の理解が間違っていた場合はその限りではありません。

 さて、ここまでで問題が起きると考えられるのは(2)の『ACCからIG位置に切り替える時』だけです。

 これで、エンジンをかけていてAMP経由で音楽を聴いていて、そのうちに車を止めてエンジンを止めてデッキからスピーカー出力に切り替える場合。
 この図のようにIG電源OFFでシステムコントロール信号はAMPから切替リレー(G2A)に切り替わるので、スピーカーはデッキに、AMPは電源が落ちます。

 この場合、デッキは既に生きた状態にあるのでスピーカー出力にはそれなりの電圧がかかっていると考えるべきで、そういうところに突然スピーカーだけ繋ぐのは普通はご法度です。

 ここからまたエンジンをかけるには(2)(3)(4)の手順を繰り返すので、やはり(2)の手順でAMPに保護回路が入っていない場合は問題が起きます

 最後に、ACC状態からキーをOFFにする場合。
 これは単純にデッキの電源を切るだけなので、普通に考えればスピーカーに何か悪いことが起きる事は考えにくいですが、ただ切替リレー(G2A)でスピーカーを突然AMP側に切り替えてしまうので、普通ならデッキの出力回路の電圧が電源を失ってゆっくり降下するので無音で電源が切れるはずですが、それをいきなり電源が入っていなかったAMPに切り替えてしまうのでスピーカーからはケーブルをいきなり引き抜いたような不快な音が出るかもしれません。
 しかし、これはまぁ今回のご相談内容では無視しても良いような感じなので、このまま大丈夫ということにしておきましょう。

 それでは、今までの各切替位置での問題点をまとめてみると、つきの2箇所に問題が出そうだということです。
 (2)(5)の場合に、それぞれデッキとAMPの間でのスピーカー接続切り替えの際に既に電圧が出ている相手に切り替えるという問題が出そうなので、ここで何らかの保護策をとってやらないとスピーカーから異音が出るのはほぼ間違いありません。

 この切り替え点を把握するには図より「IGがON/OFFする点を検出する」という方法が取れそうです。

 IGがON/OFFする点を検出したら「数秒間だけデッキ・AMPの電源を落とす」ようにすれば、単純に考えればスピーカーは突然全く違った電圧の切り替え先につながれてしまうことは無さそうです。

 ただ、電源を落とすといってもデッキにもAMPにも電源部には電解コンデンサが入っていて、一瞬で電源が切れてしまうのではありません。
 (2)の場合は切り替え先のAMPは事前には電源が入っていないので、保護回路が入ってさえいれば単にスピーカーケーブルをデッキから引き抜いて、まだ電圧の出ていないAMPにつなぎ直すだけ・・・みたいな事であまり問題は無いかもしれません。
 しかし(5)の場合はやはり電源が既に入っているデッキにスピーカーコードをいきなり繋ぐので大問題です。

 それらの問題を回避するには、切り替え点を検知した場合・・・
   (A)「切替リレー(G2A)の状態は保持したまま、まずデッキ・AMPの電源を切る(AMPは5極リレー/コントロール信号の制御に従っているので既にOFFかも)
   (B)「数秒待つ
   (C)「切替リレー(G2A)を次の状態に切り替える
   (D)「デッキの電源を入れる(AMPは5極リレー/コントロール信号の制御に従う)
という手順をとらなければなりません。

※ (C)と(D)は同時でもいいかも

 この場合、切替リレー(G2A)は5極リレーからの配線でON/OFFするのではなく、別途作った電子回路から制御する必要があります。

 そしてもう1つ、デッキ電源を操作するのでデッキから出るシステムコントロール信号はリレー制御には直接使用はできなくなります。
 なので、システム全体はデッキのON/OFFに関係なく働く部分が出てきて、ロビタロー様のお考えの「システムコントロール信号を使うから、AMPも切替リレー(G2A)も両方ともデッキOFF時には働かない!」という理想的な考えは捨てる必要がでてきます。
 もちろんAMPは基本的にはシステムコントロール信号で動作させるので、デッキをOFFにしている時にはムダに電源は入りませんが、切替リレー(G2A)のほうはデッキの状態に関係なく切り替え動作をしてしまうことになるでしょう。
 5極リレーがデッキのON/OFFに関係なくIG信号で動作してしまうので、デッキOFFなのにリレーの作動音が少し増える程度だと思いますが、気になるのはたとえ電源OFFとはいえ2つのアンプ出力の間を音楽を聴いていない時にもリレーでガチャガチャとスピーカーを切り替えた時に、わずかに何か出力に電圧差があってそれがボッという音にならないかという点。

 それと・・・とても基本的な疑問として、このコントロール回路を作るにはそれなりの電子工作の経験が無いと失敗する確率が高いということ。

 ロビタロー様がICを使った電子工作の経験がおありで、今までここで出てきているロジックICを数個くらい使ったような回路図であれば提示しても完成させられるご自信があるか。よくわからないのでそのあたりも含めてご回答をお願いします。
お返事 2012/6/30
投稿 申し訳ございません。送信ボタン押してから、RE:から入ってなかったことに気づいたのですが。
DB管理されていたとは?今後注意します。
接続回路図は全くその通りです。
(ここでは問題外のことですが、デッキの主電源は+12Vの常時電源でACC線はコントロール目的です。
又AMPはCarrozzeria D6400です)
懇切丁寧なご説明に敬服いたします。
私も投稿前に各モードでの状況を考察したのですが、エンジン停止(IG→ACC)時点が一番の問題点ということには気づきませんでした。
(この際の異常電流対策できればいいのですが)
又、文面からお察しされたのかも知れませんが、私、興味はあるのですが電子回路工作の経験はありません。
しかしやってみたいと思います。

是非お知恵をお貸しください。
ロビタロー 様
お返事  問題外・・・と仰られていますが、そこが違うとちょっと変わってきますよね・・・。

 つまり、お使いのデッキでは
[主電源]−−電源目的−−[+12V常時電源]
[ACC]−−コントロール目的で微弱電流でいい−−[ACC(+12V)]
という用途なのですね。

 よくあるカーオーディオでは
[バックアップ電源]−−状態のバックアップ目的で微弱電流でいい−−[+12V常時電源]
[ACC]−−電源目的−−[ACC(+12V)]
という接続なのでそういうものかと思っていましたが、FH770DVDでは主電源側が大電流配線で本体ヒューズもこちらに入っているという事ですか。
(つまりアンプD6400と同じような電源配線・使用区別だと)

 「ACC側はコントロール専用だから微弱なコントロール信号でいい」という感じで、今回作る回路ではACCのコントロールは微弱電流用の回路という設計で進めさせていただきます。

 Carrozzeria FH770DVD の説明書を読んでも、電源関係の2本の線『+バッテリー電源』『アクセサリー電源』のどちらが大電流を食う電力供給用で、どちらが微弱電流でもいいかとかは記載されておらず、普通のカーオーディオと同じように「常時=バックアップ」「ACC=メイン電源」だと勘違いしていました。
 マニュアルに書いておいてくれればいいのに・・・。
 実際にお持ちの方から直接情報をお聞きできて幸いです。

 なので、「問題外」なんて思わないでくださいね。

 電子回路はなるべくカンタンにはしたいと思いますが、目的・用途・動作がそれなりに複雑なので、ちょっとした工作になる事は少しだけ覚悟しておいてください。
 今週はちょっと多忙なので、回路を考えるは週末くらいになると思います。しばらくお待ちください。
お返事 2012/7/4
投稿 ご多忙中申し訳ありません。
デッキへのACC電源と+12V常時電源ですが、メーカーに問合せたところ、ACC電源はコントロール目的電源ということです。
(+12V常時電源はBATTからの直結線に変更していたのですが本当に意味があったのか不安になりましたので)
まことに勝手なお願いをしているのに、こんなに懇切丁寧に対応していただけることに、お礼の申しようもございません。
よろしくお願いいたします。
ロビタロー 様
お返事  メーカーにまで問い合わせてくださったのですね。
 本当にありがとうございます。

 多分、最近のそれなりの出力のアンプ内蔵のオーディオでは、大きな電流を食う主電源を常時電源側(スイッチ等を経由しない)として、ACCは単なる電源ON/OFFのチェック用にしているのでしょうか。
 お使いになられているパワーアンプと同じような配線の利用方法ですね。
お返事 2012/7/5
   図表・回路図などの作成中です、しばらくお待ちください。
投稿
7/25
管理人様はかなりご多忙のようですね。
しかし回路図設計も終えられ、ド素人の私にでも理解出来るような説明に時間を掛けられてるかもと思うと躊躇もしているのですが。

実は分からないなりに、何かヒントになるものは?と探していたら去年3月20日頃に公開されていた「ドアの開け閉め連動2分間ランプ」というのを見つけました。
私なりに考えた結果はIGかACCの切替時点でメインデッキを数秒Offにしておけば良いと思ったのです。
「ドアの開け閉め...」の回路の意味は難解ですが、目的としては使えそうな気がします。
以下文字数制限にかかるので分割させていただきます、
ロビタロー 様
投稿
7/25
続きです。
「ドアの開け閉め...」の回路に対し
1.+6V電源については+12V常時電源から、IG、ACCどちらかOnであればOnとなるようにリレー2個で構成。
(回路は6V用なので12Vを6Vに落とす必要がありますが管理人様がこれまで公開されている3端子レギュレータ回路を利用させていただきます。)
2.ドアSW部分はこれもリレー2個でIG、ACCのOn・Offに対してANDとなるように構成。
3.電球の部分はb接点リレーに置き換えるとデッキはその間Offにできます。
4.スピーカの切替はIG線で行い、パワーアンプについてもデッキのコントロールをIGでリレー制御します。

リレーはSP切替リレーを除いても何と6個も使いますが1.と2.のリレーを電子回路に置き換えればコンパクトになると考えているのですが。(今の私のレベルでは無理ですが)

もうすぐ回答いただける(と思う)頃に、身勝手なと思われるかも知れませんので、そうなら無視してください。
ロビタロー 様
   ページ冒頭に書いています通り、7月後半よりお盆明けまでお返事・回路図の掲載などができません。しばらくお待ちください。
お返事  大変お待たせいたしました。
 回路図ができました。

 動作ですが、既に上のほうで書いているように(2)の場合のキー位置が「ACC → ON」切り替わる際に、切替リレーの状態は一時的に保持(メモリー)しつつデッキの電源(ACC)はOFFにしスピーカーに電圧がかからないようにした上で、少し後にメモリーを解放してスピーカーはアンプ側に切り替え、更に少し後にデッキの電源(ACC)を入れます。(同時にアンプの電源も入る)

 (5)の場合のキー位置が「ON → ACC」切り替わる際にも同様に一旦デッキの電源(ACC)を切って、切り替えリレーは遅延(メモリー)させて次の状態に変更した後に更に時間をおいてデッキの電源(ACC)をONにします。

 尚、先にも書いていますとおり、アンプの電源はデッキのシステムリモートコントロール信号とIG信号でON/OFFするのでご希望の通りの状態に切り替わりますが、切り替えリレーは本回路の制御でキー位置にあわせてON/OFFされますので、デッキOFFでもキーを回した時にカチリと動作します。
 べつに気になるほど電流を食うわけでも無いですから無視してください。

 回路図です。
▼クリックすると拡大表示
※ IEなどではクリックしても縮小表示されます。拡大操作をしてください

 それなりに部品数もありますが、基本的にはロジックIC3個という規模的にはそれほど大きなものではありませんので、各部をしっかりチェックしながら作れば難しいものではありません。

 今回の回路では特に厳密なタイマー時間などの安定性は必要ないので、ICは全てDC12Vでそのまま使えるC-MOSロジックICの4000番シリーズを使用します。そのほうが電源回路も部品が少なくて楽ですし(^^;

● 信号入力保護回路

 「DECK SRC」「IG」「ACC」の各信号入力(12V入力)から来るノイズなどで誤作動したりICが壊れたりしないよう保護回路を挟んでロジック回路と接続します。

 各入力に+12Vの入力があった場合、LED2DECK SRC」・LED3IG」・LED4ACC」がそれぞれ点灯します。

 「IG」「ACC」の2つは後述の電源入力も兼ねています。

● AMP用SRC信号判定・出力回路

 ロビタロー 様の回路では5極リレーを使って実現していた部分ですが、ICのゲート数を計算したらちょうど収まるのでこの部分もIC化してしまいます。
 NANDゲート(アナログ入力と繋がるのでシュミットNANDゲートIC 4093Bを使用)で「デッキON(SRC入力がON)・かつ・IG ON」状況を判定し、出力用トランジスタTr1 2SA950を制御します。

 出力ON中はLED5SRC-OUT」が点灯します。

 アンプの電源コントロール用出力(旧システムのシステムリモートコントロールのかわり)は+12V/500mAまでで使用してください。

● スピーカー切替リレー用信号判定・遅延回路

 スピーカー切替リレーは「ACC ON・かつ・IG OFF」の場合にONにするという定義ですから、NANDゲートでACC信号とIG信号から状況を判別します。
 後のメモリー回路で「信号状態が切り替わる直前の状態」を記憶するため、信号が切り替わってもほんの少しだけ遅延するようにしておきます。

 切替リレーをどう切り替えるのかの判定結果はLED6RY-DELAY」で確認できます。(ONにするべきなら点灯する)
 このLED表示はそのまま切替リレーの出力状態を表すものではありません。後のメモリー回路を通った結果が実際の切替リレーの制御出力です。

● IG信号変化検出・RY-HOLD & ACC-OFFタイマー回路

 (2)(5)の状態変化を知るには(電源が入っていて)「IG信号が変化したとき」を検出すればいいので、EX-ORゲートを使用した「変化検出回路」でIG信号の変化を検出し、一定時間の検出信号を得ます。

 検出信号を出すタイマー時間はVR1RY-HOLD遅延時間」で約0〜5秒の間で調節できます。
 検出信号が出ている期間中はLED7LATCH」が点灯します。

 まずこの検出信号が出ている期間中、切替リレーの状態をメモリー回路で保持します。(後のRY信号ラッチ回路の仕事)

 同時に、デッキのACC信号をカットしてデッキの電源を落とします。
 デッキの電源はこの「IG信号の変化を検出したタイマー時間」+後の「ACC-ON遅延タイマー」の合計時間ぶんだけ切れたままになります。

 切替リレーのメモリーには「ACC-ON遅延タイマー」は関係ありませんから、デッキのACCが復旧するより先に切替リレーのメモリーは解放されてその時点でのIG・ACC信号の組み合わせで正しい切替方向に切り替わります。

● ACC(CNT)-ON遅延タイマー

 デッキOFF期間を切替リレーのメモリー解除より更に先に延ばすタイマー回路です。

 IG信号の変化を検出したタイマー信号が切れた後、更にこの遅延タイマー回路の時間だけ遅れてデッキの電源(ACC)を復旧させます。

 遅延するタイマー時間はVR2ACC-OFF遅延時間」で約0〜5秒の間で調節できます。
 デッキの電源をコントロールする制御信号(DECK CNT-OUT)が出ている期間中はLED6ACC-OUT」が点灯します。

 IG信号の変化を検出したタイマー、ならびにこのACC(CNT)-ON遅延タイマーが働いている間は消灯します。
 もちろん、車のACCがOFFならこの出力もOFFです。

● RY信号ラッチ(記憶)・出力回路

 IG信号の変化を検出した時点から、一定時間(IG信号の変化を検出したタイマー時間)の間は切替リレーの状態をIG変化検出前の状態に保持する必要があります。
 そのためにその期間は切替リレーに対しての制御信号は直前の状態をラッチ(メモリー・記憶)させておく回路で保持します。

 複数のビット数をまとめて記憶するようなメモリーICを使ってもいいのですが、ここではどうせそまためにIC一個を使うならNORゲート(4001B)で作る1ビットラッチ回路で済ませてしまいましょう。

 LATCH入力LOWの状態では入力信号(INPUT入力)の状態がそのまま出力されます。
 LATCH入力HIGHになると、その瞬間の入力状態を記憶します。記憶中は入力状態が変わっても出力は記憶した状態を保持ます。

 こうして必要なタイマー時間中は保持された切替リレー制御信号はトランジスタTr2を駆動してRY-OUT信号を出力します。
 RY-OUT信号を出力中はLED7TY-OUT」が点灯します。

 RY-OUT12V/500mA以下(平常時)で使用してください。
 切替リレーのコイル電流が合計200〜300mA以下であればじゅうぶん直接接続できます。

● 電源回路

 デッキ・アンプ・切替リレーの制御は「IG」や「ACC」電源が入っている時にしかする必要が無いため、本回路の電源は「IG」「ACC」のいずれか片方、または両方がONになっている間だけ、整流用ダイオードを介してONになっているものからもらうものとします。

 普通に整流用シリコンダイオードの1N4001などでも良いですが、ここはロスの少ないショットキーバリアダイオードの11EQS04でゆきましょう。
 べつに11EQS04でなくても、耐圧40V以上順電流1A程度以上のショットキーバリアダイオードならなんでもかまいません。

 今回は使用ICが全部12Vでも大丈夫なC-MOSロジックICの4000番ですから、回路の電源電圧はそのまま12V(車なので10〜15Vくらい)で使用します。
 三端子レギュレータなどは使いません。

 主な使用部品がC-MOS ICなので回路の消費電流はごくわずか、大半がLED点灯用の電流です(^^;
 キー位置がACC ONでも、オーディオなどが消費する電流にくらべたら微々たるものなので、この回路を車に載せたからといってバッテリーあがりなどを気にする必要はありません。

● 組み立てと調整

 ロジックICが3個なので、各ICまわりの配線や部品の接続さえ間違わないようにゆっくり確認しながら作れば必ず動作します。

 調整箇所もタイマー用VRが2個ですから、配線・接続に間違いがなければちゃんとタイマー関係も動くはずです。
 動作確認用のLEDもたくさんつけていますから、入力信号を変化させてみて説明通りにLEDが点灯・消灯しないならそのLEDの直前のブロックを疑ってみてください。

 タイマー用VRは最初はどちらも真ん中くらいにあわせておいて、組み立てが終わって動作OKならお好みに調節してください。
 お使いのデッキ・アンプが電源OFFからどの程度の秒数でスピーカーの接続を変えても異音が出ないくらいまで電圧が下がるのかこちらではわかりませんが、普通のものなら各2秒設定くらいで大丈夫だと思います。
お返事 2012/8/27
投稿 首をながーくして待っていましたが、掲載されました!
ありがとうございます。
感謝の気持ちで一杯です。
その間にそれまでリアSP用のみだったのをフロント用にもSP線とLINEOUTケーブルを引き切替リレーとそのコードも設置しました。
近々に日本橋へ出向きパーツを揃えたいと思っています。
部屋も電子工作できるよう整理整頓しなきゃ。
問題はど素人ゆえの配線ミス、工作ミス等の他どの程度の箱に組み込めるのかですが、挑戦してみます。
完成の暁には報告させていただきます。
ロビタロー 様
お返事  本当に長い間お待たせいたしまして申し訳ございません。

 工作は、各機能のパートごとに組み立てて順にテストをしてゆけば問題も起こりにくいはずです。
 最初から全部作ってしまって、どこから不具合が出てああだこうだと原因を探ってゆくうちに配線がボロボロになって本当は不良で無い箇所まで動かなくなって・・・というのが初心者の方が陥りやすい再起不能になるパターン。

 だいたい、説明で出てくる順に回路を組み立ててテストしてゆけばいいと思います。

 どのくらいの基板にどういう風に部品を置いて配線するのかは最初にちゃんと設計しておいて、組み立てる際にその中の必要な部分だけ作って行く感じてで。
お返事 2012/8/28
投稿 ご教授いただいてから早や20日以上経ちましたが、単体テスト始めました。が、初心者ゆえの地獄にハマってます。1発目でRY-OUTのTrから煙!抵抗R18が0Ωになってました。入念にチェックしたつもりなのにR18,R20に1K付けていたり、C5を逆向だったり。交換しましたが、DECK-OUT出力はOKですがRY-OUTは不可解な動きをします。(IG ON直後12Vになりその後ゆっくり0Vに安定する)
多分ICがいかれたのでは?やり直します。ところで出力部の電位は遅延機能が働いた場合ゆっくり上昇しますが、これを一定時間0Vでその後瞬時に12Vにはできないのでしょうか?
ロビタロー 様
お返事  部品のつけ間違いや配線ミスで煙を吹くのは初心者のうちはよくある事です(^^;
 部品を交換しつつ、なぜそうなったのかをよく調べて回路図通りに動くよう持って行ってください。

で、
>出力部の電位は遅延機能が働いた場合ゆっくり上昇しますが
ということですが、そんなことありませんよ

 各出力ともデジタルICでH/Lを判定してからトランジスタを駆動しているので、きっちりとONかOFFかのどちらかです。
 LEDを見ていれば面白いほどにパチッと切り替わります。

 もしじわ〜と電圧が変わるなら、どこか組み立てミスをしています。
 そこもよく調べてみてください。
お返事 2012/9/22
 
車・タイマーIC 555 が誤作動する?
初めまして。
555を利用したワンショットタイマーの動作について教えてください。
バイクに「サンキューハザード」を取り付けようと思い、様々なサイトを参考に、掲載されている回路図のまま幾つか作ってみました。トリガーボタンで数秒オンになるというものです。
朝一番の電源投入時など、電源切断状態が長かった後は、トリガースイッチを入れなくても動作を開始してしまうのです。イグニッションオンと同時にハザードが2秒動作します。これは、555を使ったタイマー回路として当たり前の動きなのでしょうか?
電源投入時の勝手な動作を一度終了すると、しばらくは電源の切断/再投入でもトリガーを待つようになります。
しかし、電源断の後1日程度で、再度電源投入時にはまたトリガーに関係なく動作が始まります。
もしかして、制作時にどこかの配線を間違えたのかも知れませんが、複数作ったものが全て同じ症状になって、つい笑ってしまいます。
素人丸出しの質問で恐縮ですが、どうぞよろしくお願いいたします。
たまにゃん 様
お返事  それは・・・555を使ったタイマー回路として当たり前の動きではありません
 試しに、この回路図のような「タイマーIC 555 を使った基本的なワンショットタイマー回路」を作って実験してみましたが、散々色々と電源を汚い電源に変えてみたり、ノイズを混入させてみたりもしましたが、一向に電源を入れた時に勝手にワンショットタイマーが働いてしまうというふうな誤作動は起こしません。

※ 電源の平滑コンデンサなどは図では省略しています。
※ 電源切の際には平滑コンデンサは完全放電(長時間OFFと同じ)させています。

 基本的に、555の中には「電源ONと同時に、中のFFをリセットする回路」が入っているので、普通は電源を入れたらタイマーはリセットされていて、勝手に動き出すなんてことはありません

 つまり・・・勝手に動き出すということは、「勝手に動き出させるための回路・部品」というものがどこかに付いているはずです。

 今書きましたように、555のワンショットタイマーは「電源ONではタイマー停止」が基本動作ですが、たとえば『工業用タイマー』のように「電源ONでタイマー開始、一定時間後にタイマーが切れる」ような使い方をしたいタイマーを作る場合があります。

 その場合、右図のようにトリガー端子にスタートスイッチの代わりに(電源を入れた時だけ)働くコンデンサをつけます。

※ この図では放電用ダイオードは書いていません

 このコンデンサは電源が切れている間は放電されていて電位は0Vで、回路の電源が入ってもプルアップ抵抗からゆっくり充電されるのでゆっくりとしか電位が上がりません。
 従って、そのゆっくり電位が上がる間で「電位がトリガー端子のスレッショルド電圧より低い期間、555にトリガー信号を与える」動作をして、つまりは電源を入れた瞬間に555のタイマーを開始させる回路・部品として働きます。

 間違ってこういうコンデンサはつけていませんか?

 ネット等では、よくあるスイッチ部の回路で「チャタリング防止回路」としてスイッチ・プルアップ抵抗と一緒にコンデンサをこの図のようにつけている回路図をみつけることができます。

 (必要ないので)555のトリガー入力部分には使いませんが、間違って「スイッチのところはこんな回路にするんだ」という思い込みで555のトリガー入力にわざわざ電源ONでタイマーを誤作動させるためのコンデンサをつけているような場合が考えられます。

 また、コンデンサをつけていなくても、「回路基板からスイッチの間の配線が長いと、配線容量(線間容量)が大きくなりスイッチにコンデンサを並列に繋いだようになるので電源ONで勝手にスイッチを押したようになる」という事も原因としては考えられますが、今回のように「長期間電源OFFでのみ発症する」のであれば、配線容量(線間容量)で長時間電荷が溜まっていて短期間の電源OFFでは発症しないという事はありえないので、やはりどこかに間違ったコンデンサをつけてしまってはいないでしょうか。

 もし「間違ったコンデンサなどはつけていない」のに「長期間電源OFFの後だけ電源ONでタイマーがスタートしてしまう」のは・・・謎です。

 おかしなコンデンサも、配線の容量問題でも無いのになぜかタイマーが電源ONでスタートしてしまうのであれば、もう強制的に電源ONで555をリセットするしかありません。

 普通は電源ONでリセットされてタイマーは動作しないはずですが、もし電源ONから少しの間だけ強制トリガーがかけられているのであれば、その原因を突き止めて変なトリガーを止めるか、555のほうを最初はしばらく動かないようにするのどちらかの選択肢となります。

 変なトリガーをかけているのが何なのか、私はその回路図も見ていませんし実際にバイクに装着した時点でどのような場所をどのような配線で引き回されているのか見ることもできません。
 だったら、555のほうで異常なトリガーがかかるのを止める方法しか提示することができませんので、選択肢は後者を選ぶことになります。

 右図のように、555のリセット端子を通常はVccに接続しているところをパワーオン・リセット回路に繋ぎます。

 トリガー端子に電源を入れた時だけ変なトリガー信号を与えるコンデンサ…で説明したのと原理は全く同じで、電源OFF中に放電されているコンデンサに、電源ONとともにプルアップ抵抗からゆっくり充電される途中でリセット端子の電位がスレッショルド電圧に達するまで555はリセット信号を与え続けて、電源ONから一定時間は強制的にリセットし続ける回路です。

 555のリセット端子は約0.7V以下(Typ.)でリセットが働きます。
 この部品ではおよそ0.数秒間だけですが電源ONから強制リセットしますので、もし電源ONと同時に短期間だけどこかから謎のトリガー信号が与えられているとしても、タイマーを開始することはできません。

 もちろんこの0.数秒間を超える長時間のトリガー入力が与えられていた場合、タイマーはパワーオン・リセットが終わった瞬間にスタートしてしまうので、ごく短時間だけどこかからやって来る謎の信号くらいにしか対応できませんが、本当に「不要なコンデンサも付いていなくて、電源を入れた瞬間だけ原因不明のトリガー信号が来る」くらいのノイズのようなトリガーであればこれで排除できます。

 まぁ他にはトリガー入力についているプルアップ抵抗に、(チャタリング防止ではなく)ノイズよけの意味で1〜100μFの電解コンデンサを並列につけるとか?

 なにしろ、こちらでは発症しない症状なので、的確にどこが悪くて何を外せとか言えないのが難問です。
お返事 2012/6/28
投稿 ご回答有り難うございます。
間違ってこういうコンデンサを…」のご指摘のとおり、2番ピンからGRDに対して0.1μFを付けておりました。第一番の原因かと思います。
投稿後も、原因を究明しようとブレッドボード上で同回路試したが、そのときは誤作動の出現頻度が極少なく、「前に組んだものはどこか間違いがあったんだろうな」と本組みし、バイクに載せると誤作動が毎回のように出現、悩んでいたところでした。
ご回答を読み進め、気付いたのが「回路基板からスイッチとの距離が長い」と言うことで、これも影響しているように思います。
また、回路基板を設置した場所には大容量の燃料ポンプ用リレーと、ヘッドライト用、ウインカー用の各種リレーの密集地帯に設置したのも問題になっているのではないかと思いました。
時々ですが、ヘッドライト(古いので、ライトのスイッチがあります)操作時にも誤作動が出ることがありました。
まずは、2番ピンのコンデンサーを撤去し、更にパワーオンリセットの部分を追加して、再度実験してみます。回路基板の搭載場所も再検討してみるつもりです。
結果が出ましたら、またご連絡させて頂きます。
たまにゃん 様
お返事  やはり犯人が居ましたね(^^;

 たまにゃん様のご説明が、発生するかしないかの条件までよく調べられていて、原因になりそうな点を推測しやすかったので助かりました。

 多分そのコンデンサを取るだけで電源を入れた時に勝手にタイマーが作動するのは治ると思います。
 パワーオン・リセット回路は必要無いんじゃないかなぁ・・・。

 あとは、他の電気系統のスイッチを動かした時に誤作動するのはそこからのノイズが電源から回り込んでいるか、延長しているスイッチ用ケーブルから回り込んでいるのかのどちらかでしょうから、これはノイズ対策をすべきでこちらもパワーオン・リセット回路では防げません。
(まぁ、何かのためにパワーオン・リセット回路をつけておくのもいですけど)

 先ほども書きましたとおり、トリガー入力のプルアップ抵抗と並列に電解コンデンサをつけて(ついでに、取り外した犯人の0.1μFもここで並列につけましょう!)、トリガースイッチ用の配線から混入するノイズで555に誤ってトリガーがかからないようにするのと、電源のパスコンをちょっと多い目につけるとか(こっちに犯人を回してもいいですね)、電源入力と直列にノイズキャンセル用のコイルをつけるとか・・・、いくつかの対策がありますので、お手持ちの部品などでテストできる範囲で試してみてください。
お返事 2012/6/28
投稿 こんばんは。夜遅くに失礼いたします。
実験結果の報告です。パワーオンリセットのあり、なしの2つを作り、実際にバイクに搭載してみました。
お陰様で、どちらの物でも誤作動は激減、I/Gオンで勝手にハザードの点灯をすることはほぼ無くなりました。燃料ポンプリレーのノイズを拾っているようで、パワーオンリセット付きの方がノイズ発生時間の誤作動を回避するらしく、誤作動は皆無となりました。
同時進行で、ヘッドランプをHIDに付け替えたところ、ライトの立ち上がり時に強烈な電気が流れるためでしょう、必ず誤作動するようになったというおまけ付きであります。なので、ノイズ対策も必須な感じが…。
トリガー入力にコンデンサを追加するのに加えて、スイッチ配線にシールド線を使うべく、通販にて注文しました。
完璧になりましたら、最後の報告をさせて頂きます。
本当に有り難うございました。
たまにゃん 様
お返事  経過報告ありがとうございます。

 基本的な部分では、最初のトラブルは解消されたようでなによりです。

 でも、HIDを付けたらガツン!と電気を食う時に誤作動しますか・・・。

 その誤作動の原因が「トリガー入力側にあるのか」「電源から来ているのか」は原因を切り分けて調査すればすぐに結果が出ます。

 とてもカンタンに、トリガー入力用のスイッチ配線を繋がないでバイクに取り付けます。

 もしそれでもHID点灯時に誤作動を起こすなら電源の急激な変動が原因です。
 電源まわりにフィルターなどを付けるか、私が示している車関係の回路図でも「安定した動作」が必要な回路のように、電源は三端子レギュレータなどで5Vで使う回路にしてなるべく12V系電源の変動には影響を受けないようなものに変更する必要があります。

 スイッチ配線つけなければ何も誤作動しないなら、スイッチ配線からのノイズ混入がトリガーとなって555が始動してしまうので、今お考えのようにシールド線を使うという手、またはトリガー入力をフォトカプラーでカップリングすることで外来ノイズや電圧変動に強烈に対抗するとても安定した入力回路にするなどの変更が必要です。

 ただ・・・今お使いの回路がどのようになっているのかわからないのでナニですが、スイッチ配線を伸ばすような回路であれば入力部のインピーダンスはできる限り下げているはずなので、トリガー端子のプルアップ抵抗は1KΩ程度になっているはず・・・。
 もし、何か別の用途の回路図を元にしているとか、見た先の回路図がかなりインピーダンスの高いもので数十〜数百KΩなんかを使っていたら、それは配線を引き回したらノイズを拾う元です。
 素直に1KΩ程度にして、重ねて数μ〜10μF程度の電解コンデンサを並列にしてやればほとんど配線から混入するノイズでは誤作動しないと思うのですが・・・。
 でも、バイクの色々な配線・リレーなどがごちゃっと入っている場所を通るスイッチ配線だとこの程度ではノイズは防げないかもしれませんね。
 一番安心なのはフォトカプラを使用した回路にすることでしょうか。

 シールド線にしてノイズを拾わなくなったらそれでいいですし、それでも拾うなら他の原因や対策も考えないといけませんね。
お返事 2012/7/1
投稿 ご丁寧なアドバイスに感謝いたします。トリガーのケーブルを外したところ、誤作動が皆無となりました。シールド線に期待です。
ご回答の「ただ…」以降について、鋭いご推察に驚いております。元々汎用の回路で回路図はこんな感じでした(私のストレージ内に置きます。ご足労おかけいたします)。
https://box.yahoo.co.jp/guest/viewer?sid=…
少しでもノイズの影響を軽減すべく以下の変更をしたいと思います。
https://box.yahoo.co.jp/guest/viewer?sid=…
こんな感じで大丈夫かどうか、よろしければご教示頂けないでしょうか?
よろしくお願いいたします。
たまにゃん 様
お返事  えーと・・・その元の回路図をどこで見られたのか知りませんが、「車の室内灯を前と後から操作する回路を作っても動きません」で指摘したように回路の基礎すらわかっていない人が書いた回路図を堂々と公表しているのを見て、それを元にご自分のバイク用に使ったわけですね・・・。

・スタート用コンデンサが付いている
・リセット端子がプルアップもプルダウンもされていない
※ LMC555はOPENでも一応動くが、Vsに接続しないと不安定になる可能性が高い
・平滑コンデンサも無いのに電源に不要なDが入っている
などなど・・・なんでそうしているのかわからない所満載です。

 あと、とても気になっているのは「なぜここでC-MOSタイプのLMC555を選択しているのか?」という所なんですけど・・・。
 普通…車やバイクで使うならノイズ問題に弱いC-MOSタイプじゃなくて、バイポーラタイプの普通の555を使うでしょ?
 本当に、元の回路図にLMC555と指定しているなら、あくまで「汎用」として家庭内で使う機器やオモチャ用の回路図であって、絶対に車やバイク用に書かれたものでは無いと思います。
 もし車・バイク用として使っているという内容で公開されているなら(しかも回路図は間違っている)、本当に信用できる内容のものではありません。

 既に何度も書いている通り、C-MOS IC入力のインピーダンスが非常に高く静電気で破壊されたり微弱なノイズにでも誤反応してしまうくらいの敏感なICです。
 そんなもの・・・・車用途ではほぼ・間違いなく・絶対に使いません!
※ あくまで555とLMC555を比較した場合、他のC-MOSロジックICは別
 もし使うとしたら、入力回路などはガチガチにノイズ対策をしたLMC555対応・専用の回路を書いているはずです。

 タイマーIC 555が生まれた時から元祖もそれと同性能で作られた各社のセカンドソースの555も同じバイポーラ(中身はトランジスタの集合体)構造でできた555であって、電気特性は同じです。
 後に省電力のFETで構成されたC-MOS構造の「555に似たICが作られたものがLMC555です。LMCの他の555とは違うC-MOS構造であるという特別な意味を表しています。
 ピン配置や基本動作は元祖555と同じですが、電気特性が大きく違います。
 同じ名前の車でも形式やグレードを表す型番のアルファベットが違えば、装備や車にとって一番肝心なエンジンが全く違ったりするでしょ?
 555(LM555やNE555等)とLMC555では同じ名前の車でもエンジンがガソリンエンジンなのかディーゼルエンジンなのかくらいの別物です。どちらもアクセルを踏めば走りますしハンドルを右に回せば右に曲がります。しかし入れる燃料が違いますし間違えれば大変なことに・・・。出る排気ガスの種類や公害対策も違いますよね。555とLMC555もそういうものです。

 ご自分では違いに気づいていなかったからか最初の投稿から
>555を利用したワンショットタイマーの動作について教えてください。
と、C-MOSタイプとは指定せずに無印のバイポーラタイプの普通の555を指定しています。
 ですから私は普通の555のつもりで話を進めていましたが、C-MOSタイプのLMC555ではノイズまわりの話とかは最初からもっと厳しく考えなければならなかったでしょう。

 後の祭りなのでLMC555だという事は今回はもう考えないようにします。
 元の回路図が間違っているので、作っても誤作動はしたとは思いますが、普通の555を使っていればトリガー配線を引き回した事によるノイズによる誤作動はかなりの確率で防げたかもしれません。
 今からでも、LMC555は外して普通の555(LM555とかNE555とか…)と交換するだけでも耐ノイズ性能は良くなるでしょう。
(それでもHIDのノイズは防げないかもしれません、実際にやってみないと不明)

 それでは最後に、今回変更するご予定の回路図ですが、やはり謎な部分もありますからご注意願います。

 元の回路に入っていた意味不明のDがまだ付いていますが、それが残っているのも無意味です。
 もしそれが残ったままで電源に平滑コンデンサを追加するのであれば、Dより555側にしないとDが生きてきません。
 電源の急激な低下で電源が不安定になることを、Dを通した後の大容量のコンデンサで防ぐ意味なら電源入力にDを入れて分離するのは意味があるのですが・・・。

 それと、もしそういう形でDを入れるなら、リレーの+側の電源はDを通した後から取るのではなく、Dの前の12V電源から取りましょうね。
 せっかくDで分離してコンデンサに溜めている電気を、リレーのコイルで無駄に消費してせっかくの電源コンデンサの意味を無くしてしまっては分離する意味がありません。

 いや・・・分離するつもりが無いなら電源のところのDはつけないでもいいです。

 それと・・・トランジスタのB-E間抵抗(開放時ノイズ誤作動防止)が4.7K!?
 普通は10〜47Kくらいでしょ・・・。
 というか、普通の555LMC555出力はプッシュプルなのでそれでトランジスタを駆動するならベースがオープン(開放)になることは無いので、B-E間抵抗は要らない、但しトランジスタの負荷が555と同じ電源を使用している場合という条件なので、別に無くてもいいはずなのですが。
 たまに「B-E抵抗は絶対に必要論者」という方がいらっしゃって文句を言うので、私の回路図でもそういう方からの攻撃を受けたくないので不要な場合でもB-E抵抗を書いているものが多いです。(宗教じみた方には困ったものです)
 ただ、数値はちゃんとしておかないと、無意味に電流を流してトランジスタを働きにくくする為に付けているだけの無駄回路になるので。

 と書いておくと、間違ってベース抵抗まで取ってしまわないうよに。
 慌て者だとB-E抵抗とベース抵抗(電流制限抵抗)の区別がつかなくなって、全部取ってしまうかもしれません。

 主要半導体が555と2SC1815の2つだけというとてもシンプルな回路ですが、それの設計には山盛りのノウハウが必要で、それぞれがちゃんとしていないとこんな単純なタイマー回路でもうまく働きません。
 見た目は単純でも裏にはとても複雑な理論や原理があるので、今後ももし他人の公開している回路図や製作記を見て何か真似て作る際には、その人が本当に技術があって裏付けの元に開発した装置の記事なのかを見極めてそれを真似するくらいの注意深さを持ってください。
 ネットで誰もがカンタンに情報発信ができるようになった弊害として、ネットには「嘘を嘘と思っていない嘘」が蔓延しています。

 以上。

 多分あと少しで、誤作動の無い、当初の目的通りの回路になると思います。
 無事ノイズで誤作動せずに安心して使える物に改良できることをお祈りしています。
お返事 2012/7/3
投稿
7/4
おはようございます。
詳細なご解説、誠に痛み入ります。まさに、この「元々の回路図」で、「自動車用」として公開されていた物で(さらには部品の有償配布までやってまして)、私の無知故に「嘘を嘘と認識していない嘘」にはまってしまったようです。555の違いについては、私の方できちんと認識しておりませんでした。改めて、NE555に置き換え、ご指摘の部分を改修して一から作り直します。
次回こそ、正常動作の報告がしたいと思います。
有り難うございました。(遅刻間際なので取り急ぎ…)
たまにゃん 様
   似た記事に が、あります。
 
過去ログへの質問」に対しての公開回答
1度目の御指導にはとても感謝致しておりますが・・・

何か気に障ったのなら謝りますが純粋に御指導頂ければとの問いに(図に乗って…)とは何と言う物言いですか?分からない所を聞いただけで…言われなくても自分で解決します。
凄い先生だと思い低姿勢に言葉も選び質問させて頂きましたが、あんな返答を頂くとは驚きですよ。あなた、どれだけ心が狭いのですか?あんな言い方される様な失礼な質問の仕方はしていない筈ですが・・・あなたの様な心の狭い人に質問した私が馬鹿でした二度と質問しませんのでどうか御安心くださいませ。
ビールマン 様
お返事  何か勘違いされていませんか?

 過去ログページには

★ ご注意 ★
 上で書いている「新規投稿」とは新しい話題の投稿のことです。
 この過去ログページに移動・掲載している記事に対して「電圧を変えて動作させたいのですが…」「ONとOFFを反対にしたいのですが…」等のご質問・回路図の提示などのご依頼は受け付けていません。
 ここに掲載しているものと似たものを作られる場合は皆様ご自身でご自由に回路図を改変して、ご希望のものをお作りください。


 と、表記しているのにあなたの質問は過去の回路図について「××を変えて使いたい」でした。

 それでカンタンな変更だけだったのでこちらもカンタンに変更点だけお答えしたのですが・・・そうしたら続けて「では別の××にしたいのでこれも教えてください」なんて図に乗ってるとしか受け取れないように禁止している過去ログへのサポートを重ねて要求して来ました

 これは怒ってもいいレベルですよね?

 もしあなたの仰る通りご自分でなんとかできるのなら、なぜ最初から禁止されている過去ログへのサポートをわざわざ求めたりしたのでしょうか?

 別に偉い人とか先生とか思われたくもありませんし。私のお願いしている決まりは守って欲しいだけです。

 ちょっと親切心を出して・・・なんて過去ログへの質問や変更の依頼などには一切お答えしてはいけないという姿勢を変えてはダメだと、改めて認識できましたので、とても参考になる投稿とご意見でした。
 ありがとうございます。
お返事 2012/6/28
 
アナログ的に、明るさに連動するLED
cdsによるLEDの調光について

cdsを使ってLEDを明るさに応じて調光(暗いときに消灯、明るいときに点灯、no/offではなくアナログ的に変化)できる装置を作りたいと思っています。

いろいろと調べてみFETを使えば可能のようですがよくわかりません。

使用電圧は6V、LEDは6個ぐらいを予定します。

具体的な回路図を教えていただけると嬉しいです。
(LEDの電流制御用の抵抗は自分で計算できます。)
1223 様
お返事  うーん、どこからFETが適しているという話が出てくるのか私にはちょっとわかりませんが、そのような回路はトランジスタの担当(?)ではないですか?
 まぁ別にFETでもできないわけでは無いですが・・・。

 Cdsはご存知の通り明るさに応じて抵抗値の変わる抵抗器です。
 ということは、端子に電圧を与えれば流れる電流が明るさによって変わるので、光で電流を制御する素子と考えられます。

 次にLEDですが、LEDは流す電流値によって明るさが変わる性質の発光素子なのでこれも電流素子の仲間ということです。(電圧で制御する電圧素子ではありません)

 どちらも電流素子の仲間であり、しかもどちらも「明るい=電流が大」「暗い=電流が小」という順反応型ですから、ほぼそのまま(直列に)繋げば動作はするという事になります。

 しかしながらCdsの抵抗値は大きいので、そのままでは電流は少なすぎてLEDは点灯しないという「そうは問屋が卸さない」状態になってしまい、うまくゆきません。

 ということは、「Cdsに流れる小さな電流を、『何かの部品か回路』でLEDが点灯するくらいの大きな電流に変えることはできないか?」という問題を解決すればいいのです。

 ここでFETはと言うと・・・。
 FETは基本的に電圧素子です。
 先ほどから話に出てきている電流素子の仲間ではありません。
 もちろん回路をくふうすればFETを「電流増幅」にも使えるのですが、今回のような場合はまずは却下しておきましょう。

 基本的にこういう場合はトランジスタを使うほうがいいでしょう。
※ 普通のバイポーラトランジスタです

 トランジスタの働きは「ベース−エミッタ間に流れる微小な電流を、『数十〜数百倍に増幅』してコレクタ−エミッタ間に流れるようにする」というものですから、「入力=電流」「出力=電流」でやはりこれも電流素子の仲間なのです。

 ですから、電流素子の仲間同士を繋ぐのにはやはり電流素子の仲間が一番カンタンに繋ぐ事ができて、回路の設計が容易となるのは明白です。

 CdsトランジスタLEDを組み合わせて、「明るさに応じてLEDを光らせる回路」の原理を図にすると右のようなものになります。

 今説明したとおり、Cdsに流れる明るさに応じた小さな電流をトランジスタのベース電流にすると、トランジスタの「増幅」のはたらきでコレクタ電流はその数十〜数百倍の大きさの電流を流せるようになるので、LEDを点灯させるのにじゅうぶんな電流が流れます。

 また、この値はCdsに当たる光の量に応じてアナログ的に変化します

 ただし、この図ととおりに繋いだだけだと一応LEDは光りますが、

× トランジスタの増幅の働きはたいへん優秀なので、とても暗い状態でもLEDはうっすらと点灯してしまう。

× トランジスタの増幅の働きはたいへん優秀なので、少し明るくなっただけでLEDをじゅうぶんに光らせる量の電流を流せるようになってしまう(少し明るいだけでLEDは全開!)

× ご使用になるCds(のメーカー・種類)によって感度はマチマチ。

 などの不都合がありますので上図はあくまで「原理図」として、実際はもう少し部品をつけてちゃんとした電子回路にする必要があります。

 半固定抵抗が2つ増えました。

 VR1明設定」のほうは、明るさに応じてLEDを光らせる感度を調節するもので、左に回せばLEDは暗く、右に回せば明るく光ります。
 これを明るいほうに回しておくと、Cdsが受けたある明るさ以上ではLEDに流れる電流は設計上の最大値となりそれ以上は明るくはなりません。
 「(Cdsが受けた明るさが)どれくらいの明るさでLEDをMAXにするか?」を決めます。

 VR2暗設定」のほうは、「(Cdsが受けた明るさが)どれくらいの明るさでLEDを完全消灯にするか?」を決めます。
 左に回せばまだCdsにある程度の光が当たっていてもLEDは完全消灯します。右に回せばCdsがある程度の光を受けている状態ではLEDは点灯します。

 組み立てて使用する場合、Cdsに当たる光をあなたが「LEDを真っ暗にしたい」という明るさにしてそこでLEDが消灯するようにVR2暗設定」を調節、つぎにCdsに当たる光をあなたが「LEDがMAXで点灯にしたい」という明るさにしてそこでLEDがMAXになるようにVR1明設定」を調節します。

 この作業を数回繰り返して最も希望に沿った感度になるように調節します。

 一応Cdsは回路図中の「80KΩ〜200KΩ@10Lx」品でうまく動くようにしていますが、他の抵抗値のものでもほぼ対応可能なはずです。
 もしVR1VR2を端まで回しきっても希望に沿う反応にならない場合は、半固定抵抗の抵抗値を変えてみてご自分の使用するCdsにあわせてください。

 さいごに、ご希望通りにLEDの品種(色やVf値)とそれにあわせた電流制限抵抗値は記入せずにおきました。
 お使いになる品にあわせてご自由に。
 この回路図を見て質問者様以外の方が製作それる場合、2SC2120のコレクタ電流の限界の関係で、LEDは沢山に増やしても合計500mA以下での使用をお願いします。
お返事 2012/6/21
投稿 「気の迷い」様の誠実真剣な姿勢に、平素から敬服の至りです。
さて今回LED照度制御の件は、現在私が突き当たってしまっている問題そのものだったので精読させていただきましたが、お答えの回路が実現しているのは《いつ(どんな暗さで)消えるか》と、《点いているときのLEDの明るさ調整》になっていると思います。
LEDの明るさが《アナログ的に》《外光照度に連動して》連続的に変化するためにはやはり電圧の制御が必要になるのではないでしょうか。
私は自宅のポストにバックライトの電波時計を取り付けて、登下校の小学生に大人気を博し、また、日中・夜間で色と明るさが変わるように(CdSとFETを使った回路を他所で見て真似をしました)しているのですが、3種類のLEDの発光量を、CdSの特性以上になめらかに変化させる方法にたどり着けず中途半端な状況が続いています。
急ぎませんので、何とか良い方法をご教示いただきたく、(1223の方の質問にもう一度お答えになる形ででも)お願い申し上げます。
澤 陽一郎 様
お返事  たいへん申し訳ございませんが、澤陽一郎様はこの回路・原理の説明を正しくご理解いただけていないようです。

>《点いているときのLEDの明るさ調整》になっていると思います。

 ここが、全くの誤解です。

 「点いているときの」と言われてしまうには、それは今回の回路のようにアナログ的にLEDに流す電流を変化させる回路ではなく、投稿者の1223様が除外されている「no/offではなく」という風な回路のように、よくある「明るさでLEDをON/OFFする回路」のようなものの場合ですね。
 その場合、Cds電流でトランジスタのコレクタ電流を飽和させてしまい、負荷側にはトランジスタが流せるだけの電流量を許容し、LEDの明るさはLEDにつけた電流制限抵抗で決めるという形です。

 また、明るさによって色々と変わるトランジスタ側での電流制限量が、ある明るさ以上ではLED側回路で必要とする最大電流量を超える量になった場合、これはLEDに対しての必要量を飽和することになるので当然そのCds部の明るさ以上ではLED側ではLEDは一定の明るさ(MAX)で点灯します。

 澤陽一郎様はこの飽和量よりもずっと少ない電流に「明設定」を調節して、どんなに明るくてもLEDには必要十分な電流を流さないで使うとか・・・そういう私の考えているこの回路の使い方とは違った使い道を想像されているのかもしれません。

 今回の回路では、Cdsに設定(希望の)最大点より明るい光が当たった場合にはトランジスタはLED側で必要十分な電流を流せる働きをし、それによりLED側はLEDにとりつけられた電流制限抵抗で決めた以上の電流は流せませんから、「明設定」で決めたCdsに当たる最大の明るさ以上では常にLEDはMAXの明るさ(たから自分で好きな最大点に明設定を調節する)、それ以下〜暗設定までの間ではトランジスタの増幅作用で、Cdsに流れる電流に比例した電流をLED側に流す働きをしますから、あなた様が「動かないのでは?」と考えられているアナログ的にLEDの明るさを変える動作をします。

 たぶん・・・そちらでも実際にこの回路図でモノを作られて、その結果で意見を述べられているとは思うのですが、百聞は一見にしかず、ムービーを見て「その回路はアナログ的に変化しない!」と言えるかどうか、「気の迷い」をご覧になられている皆さんに判断していただきたいと思います。

※ まぁ・・・、最初のお返事アップの時に「こんな風に動きますムービー」を付けるかどうか迷いましたが(そんな時間的余裕も無かったですし)、まさかこんな単純な原理のアナログ回路を「アナログ的に動かない!」と言われる方が現れるとは思わなかったもので・・・


 よく私の回路でも「(センサー回路などで)ON/OFFが切り替わる瞬間のとても微妙な点ではぼや〜っと変化するのでそれを排除するためのくふう」等と書いて、このONとOFFの間をぼや〜とアナログ的に変化するのを防いでデジタル的にきっちりON/OFFするような物を作っていますが、まさにそのアナログ回路であるがゆえのぼや〜を利用しているのが今回の回路です。

 回路図だけパッと見たら、よくある「Cdsで"ある明るさ"でLEDをON/OFFする」回路みたいに見えてしまいますが、使い方がちょっと違うでしょ?

 1223様が見られたり、澤陽一郎様が時計のバックライトで使用されている「FETを使った回路」というのがどのような物かわかりませんが、1223様の要望には細かな仕様も何もなく、今回提示した回路図で目的は達成できるのではないでょうか?

 ご存知のように、Cdsの光−抵抗値の対応はリニアではありません
 ですから「Cdsを使って」という今回の投稿のように、まずはCdsありきという設問の場合は私はこういう解答でいいと思っています。

 もし、何か別の用途で明るさに応じた反応をリニアにしたい場合は「レーザー墨出し機のパルス光に反応する受信回路」で例に出したような「リニア光センサー LLS-05-A」(秋月で150円)や「Panasonic 照度センサ NaPiCa」(共立電子で140円)等を使えばいいと思います。
 それぞれの部品に適合した回路で。

 そして・・・トランジスタは嫌だ!FETでなきゃ信用できない!(FETって響きがカッコイイじゃん!)という方はFETを使えばいいわけですし、もっと正確にリニアリティを追求するなら私はトランジスタやFETの増幅特性に任せた回路よりは、LEDをとても暗く点灯させる状態からリニアに明るさを調節できるPWM調光回路と組み合わせて、それこそ「入力光(リニアセンサー側)と出力光(LED側)が完全に一対一になる電子回路」みたいなものを作りますが、精密測定器を作るわけではなく・・・果たして時計のバックライトやらなにやらにそこまでのものが必要とは感じられません。

 で、これは知ってますか?
 トランジスタを使うにしてもFETを使うにしても、「LEDの明るさを消灯〜100%点灯まで『人の目で見て』リニアに変化するうよに見える駆動回路は、単純な電流制御だけでは実現できない」ということも。なにしろ人の目の感覚というのは全然リニアじゃないので。(マイコンやPWM等が必要)
 更に、同じ回路で駆動しても使われるLEDのメーカーや品種によって、同じ回路でも人の目にはみえ方が変わるという事もあるので、そのあたりはあなた様が求められているその時計のLEDの種類(3種類?)によってもそれぞれ変わるので、果たして私のほうでそこまで厳密にその場所の状態にもあわせて場所の明るさとLEDの明度が対応するような回路を考えられるとも思えません。

 ですので、そういった超厳密なお話ではちょっと私の手に余りますので、こちらで回路を考えることは辞退させていただきます。
お返事 2012/6/22
投稿 「気の迷い」様 初心者の不用意な質問に長文のレクチャーを即答でいただき、まことに汗顔の至りです。さっそく読ませていただき(襟を正して)、以下3項目のように理解しました。
@ 前提: LEDの発行量制御は《電流のコントロール》で行ない、その方法は問われない。
A 推奨回路の調整:CdSへの受光量が減ってLEDを消えるポイントを設定し(MIN)、次にLEDを希望の発光量で点灯する電流値を設定する(MAX)。※以上、外光が暗くなるにしたがってLEDの電流値が減って消える--- のパターン。
B 推奨回路の機能:発光量はアナログに変化する。 ---MAX-MIN間のLED発光量変化はCdSの光-抵抗値変化特性によってなりゆきに決まる。
※LED発光量変化の制御に特別な要求(ほとんど趣味的な)があれば、マイコンとPWM制御で実現する。 
 以上なのですが、私の場合、CdSの特性という限界にはばまれて無駄なことをやっていたようです。ロートルなCdSに見切りをつけて、Pana照度センサぜひ試してみたいと思います。
 今回のお手ほどき、大変ありがとうございました。 
澤 陽一郎 様
お返事  A 推奨回路の調整あたりが相変わらず私の意図しているものと違います(電流?を決めるのではなく暗設定と同じく最大発光になるポイントを決める)が、まぁこれ以上は(グラフ等を作らないといけないので)説明するのが面倒なのでそれでもいいです。
お返事 2012/6/23
お返事  「非公開」で投稿がありましたが、それについては特に何も言いませんが、私が今回の回路を推す理由について更に踏み込んで説明しておきます。
(この時間を割いたために、他の方への回答が遅くなります)

 これは、当初の質問者様の1223様に対する回答を書いた時点では「こういう回路方式を使えば、ご希望通りに『アナログ的に、明るさに連動する』回路ができますよ」とご説明しておいたのですが、それでも尚「電圧の制御が必要になるはず」と信じてやまない方からの熱い投稿があったため、投稿するまでの方が一人居るという事は他にも投稿こそしないまでもそういうお考えの方も多数いらっしゃるのだと思い、一応補足的に説明しておきます。
 また、どこかのサイトやHPでは「FETを使う回路が良い」「電圧制御が正しい」と説明されているのかもしれませんが、それはその方のご意見として貴重な資料になるでしょうから、私はそれに対して文句も何も言いません。

 ただこれだけは・・・。LEDは電流制御で明るさを調節する素子であり、LEDを電圧を制御して明るさを変えるというような話は最初から除外です。

 その点だけは踏み外さないようにして、Cdsを電流入力で使用する場合と電圧入力で使用する場合の違いについて述べます。

 2つの方式での違いについて書く前に、まず最初にCdsの光−抵抗値特性について知っておかなければなりません。

 これはあるCdsのデータシートに載っている明るさ(Lux)−抵抗値(Ω)グラフです。

 対数グラフなので細かなところまで意味がわからないかもしれませんが、明るさに対して抵抗値はおおむね反比例していることがわかります。
 完全にはリニア(直線)ではなく多少は傾きが変わりますし、なにより傾きが−1では無いので完全な反比例とは言えませんが、とても精密な測定器を作るわけでも無ければ…まぁほぼ直線的なのでCdsは明るさに対してかなり素直な抵抗値変化を見せると考えても良いでしょう。

 さて、Cdsの素性がわかれば本題の電流入力で使うのと電圧入力で使うのと、どっちがいいのかナー?というお話しです。

 電流入力で使う場合、Cdsに流れる電流は、オームの法則(I = E / R)により、抵抗値に反比例するという計算になり、つまり・・・抵抗値は明るさに反比例しているわけなので・・・結局は反比例の反比例で「電流は明るさに比例する」という理屈になるのです。
 天才バカボンのパパの…
反対の反対は賛成なのだ!
というセリフに代表される、とても科学的な理論です。

 電流は明るさに比例するなら、その電流に比例する明るさにLEDを光らせる回路を作ればいいという話になり、比例する形で動く回路というのはカンタンな理屈や回路・部品で実現できます。

 では、電圧入力で使う場合はどうなるのかというと、Cdsの抵抗値を電圧にする必要があるのでCdsという抵抗体一個では電圧は発生できませんから(別に電流源を用意して定電流駆動するなら別ですが…)、FET等に電圧入力で明るさに応じた電圧を与える場合、電圧を発生させるための分圧抵抗を用いるのが最も一般的な手法ですね。

 その方法で分圧回路を作ると、そこから得られる分圧電圧
E = Vcc × (R1 / (R1 + R2))
という式で計算され、明るいほど電圧は高くなるようにするにはこの式のR1を分圧用の抵抗、R2をCdsとして考えるとどう考えても比例・反比例関係とは無縁の湾曲した出力伝送関係にしかならないように見えます。

 とりあえずここまでを図にまとめると
 はい、図にしても電気のことがあまりわからない方にはもう頭ぐっちゃぐっちゃで脳ミソが耳から流れ出してきそうになっているかもしれません。

 ここでこの関係をわかりやすくするために「実在しないけど、説明しやすい抵抗値を示す仮のCds」というのを使って数値で説明しましょう。

 この仮のCdsは…
    1lux で 1000KΩ(1MΩ)
    10lux で 100KΩ
    100lux で 10KΩ
    1000lux で 1KΩ
    10000lux で 100Ω
という風に、完全に明るさに反比例して抵抗値が小さくなってゆきます。

 この仮のCdsを使って電流入力で使うのと電圧入力で使うのと、それぞれの場合の「明るさ−電流特性」と「明るさ−電圧特性」を表にしてみましょう。
 比率は明るさ1luxの場合を1として、それぞれの明るさの場合の電流・電圧がどのくらいの対比で得られるかの比です。

明るさ
(Lux)
Cds抵抗値
(Ω)
電流の比率 電圧の比率
1 1000000 1 1
10 100000 10 9.1818
100 10000 100 50.5
1000 1000 1000 91.8182
10000 100 10000 100

 たぶん・・・電気のことがよくわからない方でも、この数字くらいは一目見てなにがどうちがうのかわかると思います。

※ あくまで説明用の仮のCdsで、本物はもう少し値が違います

 電流入力の場合、明るさに対して電流はとても素直に大きくなっていますよね?

 電圧入力の場合、たとえば明るさが1luxから10luxに10倍になったとき、電圧は約9.2倍、それはそれで明るさが10倍になったら電圧は9.2倍になるという法則だとすれば後もカンタンに計算できますが、次に明るさが10luxから100luxにまた10倍なったとき、電圧のほうは9.2から50.5へと約5.5倍にしかなっていません。
 まぁ後は順に数字を見ればわかるとおり、明るさが10倍ずつ明るくなっていっても電圧は一定の比率で大きくなるわけでは無いという事は明らかですね。

 これを、FETのゲート電圧みたいに電圧−電流変換(増幅)回路でLEDに流す電流に変換してやると、Cdsに当たる明るさと、LEDが光る明るさは、人間の目で見た対比としてとてもおかしな光り方になるということが数字を見ただけで誰にでもわかります。・・・・よね?

 こんな無茶苦茶な電圧で使いたいというわけですか?

 いや・・・まぁ・・・、電気に詳しい人ならこの電圧が「何の理論でこうなっているのか」は一目でわかっていることでしょう。(無茶苦茶なわけではありません)
 そして、それに対応する電子回路はどんな物を作って、どう対処すればこの一見おかしな数値でもちゃんとLEDを入力光に比例して光らせることができるのかも。
 ただ、そのためにはちょっと部品数が多くなりますよね。

 でも、電流入力で使えば、電流増幅用の半導体であるごく普通のトランジスタをたった一個だけ使うだけで、LEDをCds入力光に応じてアナログ的に、明るさに連動して光らせることができるわけなんですけど・・・・。

 それがこの回路のタイトルである
アナログ的に、明るさに連動するLED
の意味するところなんですけどね。

 ムービーを見ていただければわかると思いますが、入力光に対して非常にスムーズにLEDの明るさが追従しています。
 しかもその閾値や範囲などは「明設定」「暗設定」で自由に調節できるという、かなり「お好きにどうぞ!」設計なのですが、これと同じ働きを電圧入力でやろうとすると、「FET一個で実現できますか?」という感じになるのですが、FET派の人にはなにか奇策がおありなのでしょう。

 Cdsの光−抵抗値特性は完全なリニアではないので、精密な装置や測定器用途ではちっょと雑なところはありますが、それでも昔から「光度計」などを作る場合にはCdsの「電流」特性を利用した回路・方法がとられてきたわけで、「リニア光センサー」などには負けてしまいますが、それでもCdsは捨てたものではないと思うのです。

 『Cdsは電流値に関しては入力光に対してとても素直ないい子である
 『なんとトランジスタ一個でこんな「明るさにストレートに反応する」装置ができる!
 というのが今回の回路図を示したときに説明していたことなのですが、それでも電圧をどうのこうのしたほうが適している(FETなど?)のほうがいいと思う方は、面倒な回路や計算を乗り越えて、苦難の道の果てに目的地にたどり着いたという達成感に満ち溢れた人生を送られると良いと思います。
 目的地に到達できずに、道半ばで朽ち果てる可能性もおおいにありますけど。

 私は・・・トランジスタ一個で完成するものなら、そっちを選びます(^^;

 澤陽一郎様が長年かけて研究を重ねて実現できずにきた…LEDの明るさが《アナログ的に》《外光照度に連動して》連続的に変化するためには…という回路・原理が、いま目の前にあるのに、「やはり電圧の制御が必要になるのではないでしょうか」という、どこかで仕入れた知識以外には理解を示せないような洗脳状態なのは、とても寂しい状態ですね。

 とはいえ、カルト教団の教えや「自称占い師」(もう古い?)による洗脳から解くのは容易なことではありません。
 でも、宗教とかって他人に無害であれば、その人がどこの何を信じようがそれで自身が救われてるのなら別に社会にとってはどうでもいい事なんですよね。
 その人がひっそりと信仰して心が救われているなら、他人がとやかく言う筋合いではありません。
 自分のお金で壷を買おうが何をしていようが。
 それをそんな信仰を持たない人や、まわりの人まで巻き込むようなことさえしなければ、別にどうでもいいんです。

 どこかのサイトやHPでは「FETを使う回路が良い」「電圧制御が正しい」と説明されているのかもしれませんが、それはその方のご意見として貴重な資料になるでしょうから、私はそれに対して文句も何も言いません。
 それで実際にすばらしい機能のリニアに反応するCds-LED連動回路が作成されているのなら、それもそういう機器を作る手法の一種として選択できる選択肢です。

 どこかの、頭脳は大人、見た目は子供の名探偵クンの決めセリフである「真実はいつも1つ!」というわけでもなく、電子回路の正解は1つでは無いのですから。

 ただここでは、私の考えではこういう回路の場合はこういう原理でこういう部品を使って、こっちのほうが楽して目的は達成できるよ〜ん、という「楽チン教」の教えを布教しています。
 たった今書いたように、宗教は個人の自由です。
 全世界の全人類に「楽チン教」を強制するつもりはありません。(宗教戦争を起こすつもりはサラサラ無いので・・・)
 この教えを聞いて、納得した人だけがこの回路図のような回路を使えばいいのです。
 他の宗教を信じる人はどうぞその信仰に生きてください。
お返事 2012/6/24
投稿 「気の迷い」様
 重ねて超長文のご説明いただき、ありがとうございます。今回の経緯で、あたかも私が最重要ポイント---FETは使わないでよろしい---をわざと無視しているように思われたかもしれません。大変申し訳ありません。
 要するに私は基礎知識(特に今回、電圧制御/電流制御)がない(よって、FETへの固執ももちろんありませんが)のに凝るのです。
さて今回たいへん綿密なご説明を頂いて、やっとコトの全体像が理解できました。『電流制御』を基本として回路・素子を構成すれば、@とてもシンプルな回路で、A素直な変化・広いレンジが得られる。明快・楽チンです。セオリーを一つ学べました。トランジスタを使って、LEDの光量変化を現状と比較してみます。必ずご報告(少し事情があって、たぶん10月頃)いたします。ありがとうございました。

追伸:この信の公開・非公開、この追伸の割愛、また前回非公開分(私信の体裁でしたので)の公開などもすべてお任せいたしますので、あしからずよろしくお願いいたします。
澤 陽一郎
(匿名希望) 様
投稿 少しずれていますが。。
カメラの修理をしていると人の光量に対する感度が全然リニアでないことに気づきます。セレン光電池の感度が人(フィルム)のそれに近いのに驚いたことがあります。現代の太陽電池では抵抗一本とメーターだけの回路は成り立ちません(発電効率は良いのですが)
オリンパスPEN Dの3本足Cdsの置き換えに悩んでいたのですが答えは「リニアでなくする」ところにあるのかなぁ。
CdsでのLEDコントロール回路「なるほど」です。
電流制御する場合はLEDとTrが1対1でなければならないとおもっていましたがこれも「あり」ですね。
arii 様
お返事  人間の目だと、適度な明るさの範囲は明るさの違いをよく感じますが、明るさが強くなるとその差に対しての感度は鈍くなります。
 同様に音も小さな音から話し声のような音量だととても細かく判別することができますが、大きな音になるとやはり差を感じにくくなります。
(感度分布とか、対数に近いとか、db(デシベル)がどうとか、そういう話になるので面倒なのでそこまでは踏み込みませんが)

 そのように、「人間」を中心に考えると明るさなどはいくらリニアに再現しても人間のほうがリニアに感じないのであまり意味が無い面も多いです。

 また、今回の質問者様のように何かの明るさを受けてLEDを点灯させるような場合、その元の明るさとLEDの明るさには完全な一致はまずありえない(Cdsのまわりの明るさとLEDが照らす明るさが同じ状況は作りがたい)ので、Cdsに光が当たっている場所で人間が感じる明るさの度合い・違いと別の場所または小さなLEDが光る程度の明るさでそれを見た人間が感じる(Cds側の変化と比べての)明るさの変化は全く同じ感じ方になるとは思えません。

 だから、別にオフセット調節や感度調節のVRをつけて「電気的には完全な電流量の対応から崩す」という風な回路でも、それは作った人がその人の好みで「こういうのが欲しかった」と思えるように使えばいいだけなので、精密に電流値やCds抵抗値に対してどんな反応を見せるのかは気にする事は無いのです。
 光度計などを作るなら確かに表示する数値をちゃんと正しい値にしなければならないとか、カメラではフィルムの感度にあわせて調節しやすい専用のゲージにするなど、それぞれの用途での調整・くふうが必要でしょうね。

 それで、回路図を掲載してからもう一週間ほどが経ちますが、質問者様はずっとだんまりですが、もうお返事はいただけないのでしょうね。
お返事 2012/6/27
 
1.5Vで動くタイマー回路
ジャンルが間違っていましたらすみません。2分間点灯ライトのターマーを参考にトイレ用小型換気扇のタイマーを自作いたしたく回路設計(具体的な部品・仕様含め)をお教え下さい。
現在単3電池並列2本でSW経由で小型ファン(自動車用ソーラー熱気排出ファン)を駆動しています。電流を測定したところ250mA流れてました。3分ほど運転後切れるターマーを作成したいと考えてます。ご指導宜しくお願いします。
PENGUIN 様
お返事  えーと・・・「過去に1.5Vでモーターのスピードを調節したい」とか、1.5Vでというのはシリコントランジスタ等にとってはギリギリの電圧で、ちゃんと動かなかったり電池の電圧の変化(電池は減るものですから…)で動作が変わってしまったりと、こちらではお勧めはしませんしそういう話はちょっとね・・・と書いているのですが、そういうお話しですよね?

 「2分間ランプ」なんかはパワーMOS-FETの特性を利用しているため、電源は4V程度以上は必要と説明してるのですが、それでも1.5Vでそういう物が欲しいと。

 仕方ないですね・・・。

 1.5Vでもまぁ動作はする普通のシリコントランジスタは、ベース電流がそれなりに多く流れるので、C・R方式のタイマー用途では使用は難しいです。
 C・Rタイマーに使うのに使いやすいパワーMOS-FETMOS型・エンハンスメントという種類で普通のトランジスタと同じようにカンタンに使えますが(いや、FETも「電界有効トランジスタ」でトランジスタの一種なんですが)、動作させるための電圧が低くても約2.5V程度必要なので、乾電池一本の装置の電源1.5Vでは使えません。

 では、C・Rタイマーは1.5Vでは作れないかというと、ちょっと面倒というか、普通に電気の回路として考えると他の回路やトリガーと繋いだりすると部品数がやたら増えるのでほとんど使いませんが、単にスイッチを入れたら動作するだけのタイマーとか、ボタンを押したら一定時間だけ動作するタイマー程度の用途であれば、スイッチ部だけ工夫すれば使える部品・回路があるので今回はそれを使います。

 普通は「MOS-FETは電圧動作素子で、ゲートは電圧でのみ動作して、G-S間電流は流れない(ごくわずか流れます)」という特性を利用してコンデンサに溜めた電位をゲート電圧として作用させて、電流は流れないからとても長い時間コンデンサは放電を続けられるので時間を決める用途に使えるタイマー回路を組みますが、今回使うのはふだんのパワーMOS-FETではなくJ-FET(接合型FET)」です。

 J-FETFETの一種なのでゲート電流は流れないという特性はMOS-FETと同じです。

 ならば「カンタンにMOS-FETとJ-FETを置き換えればいいだけ?」という疑問が湧き、その通りであれば問題はすぐに解決します。

 が、残念なことにJ-FETMOS-FETでは同じFETでも構造の違いにより、電気的特性が全く違うという問題があります。

 詳しく話し始めるとキリが無いので、詳細は専門書にお任せしますが、今回のような用途で最も問題になるのは「J-FETは(基本的には)逆バイアスで使う」という点です。
 逆バイアスって何?・・・となると思いますが、普通のトランジスタやMOS-FET(エンハンスメントタイプ)はG-S電圧は電源電圧と同じ方向、つまり順バイアスです。
 動作させるのに必要なゲート電圧は「電源電圧と同じ方向」なので、回路の電源がそのまま使えます。

 では逆バイアスは?
 もうおわかりだと思いますが、「逆」というからには逆電圧が必要であり、G-S間に繋ぐ回路には電源電圧とは逆の電圧源が必要になるという事です。

 普通の電源回路とは別に負電源(負電圧電源)がもう一個必要になるという事。
 乾電池を使う回路だと、負電源用に乾電池が余分にもう1セット必要となり、電池の数が増えたり、場所をとったり・・・。

 J-FETはまだオーディオアンプの世界などではよく用いられていますし、アンプ回路のように元から+−の両電源を用意して動かすような装置であれば何の障害も無いでしょう。
 よく私の単電源のオペアンプ回路でも使っている「仮想GND」を作ってやるという方法もありますが、電源がたった1.5Vでは半分の0.75Vとなり、電池が減るとすぐにシリコントランジスタの動作電圧(0.6V)を割り込んでしまうので使いものにならないということもあり、電池一本の回路ではほぼ壊滅です。

 電池は正方向だけの単電源で、負電源はDC/DCコンバータで作るという方法もありますが、それだと部品数が増えて面倒です。しかも電源がたった1.5Vとなると、そこから負電源を作るDC/DCコンバータなんて今まで考えたことも作ったこともありません。

 ではどうするか?

 「タイマー回路の駆動のために、電池を余分にもう一本用意してください」と書けばサクっと終わるんですよね。
 でもそれはあまりに単純すぎて面白くありませんし、電池を余分に積むというのも必要とはいえ避けたいところ。

 そこで、「負電圧が必要なのはJ-FETのG-S間だけなので、そこだけ必要な時に負電圧がかかるよう、単純にスイッチ切り替えで済ませる」という方法をとって、乾電池を余分に積んだり複雑なDC/DCコンバータみたいな負電源回路を積まなくてもいいようにします。
▼クリックすると拡大表示

 J-FETは最もポピュラーな2SK30Aを使用します。
 トランジスタはスイッチング用に2SC1815、モーター駆動用に2SA950を使用します。

 負電源を必要としないようにする部分は、時間を決める電解コンデンサを
● 充電する時は正極性で電源と接続する
● 放電(タイマー動作)する時には負極性でJ-FETのG-S間に接続する
ように2回路2接点のスイッチで切り替えることです。

 今回はあくまで手動でスイッチを操作する用途なのでこのようなスイッチが使えるので単純に実現できます。

 もしこれを外部のほかの回路などからの信号で操作するとなると、ちょっと複雑な回路が必要になって面倒なので、そういう用途では電源を1.5Vで!という希望は捨てるほうがてっとり早いです。
 まぁ1.5Vリレーなんかを使って、スイッチの代わりをさせる事もできるので、絶対に無理というわけでは無いですけどね。でもそこまでしてなんで1.5Vで…という気持ち悪さは残ります。

 J-FETを電解コンデンサで駆動する部分さえできれば、後は通常のシリコントランジスタでモーターを回せるだけの電流をON/OFFできる回路を作ります。
 残念ながら、J-FETはパワーMOS-FETみたいなパワー用ではありませんので、「2分間ランプ」みたいな単純な話ではありません。

 タイマー時間はVR1最大約3分程度まで調節できます。

 ただ、乾電池駆動なので電池が減ってきたらタイマー時間も短くなります。
 このあたりはC・R・FETだけで作っている単純タイマー(しかも電子回路がなんとか働く程度の超低電圧…)なので精度は求めないでください。

 タイマーOFF(モーターOFF)中の消費電流は最大でも150μA程度です。待機電流は全く気にしなくてもいいレベルです。
 特に電源スイッチは付けていませんが、どうしても気になる場合は乾電池と直列に電源スイッチをつけてください。

 ほとんどオモチャ程度の用途でしか使えませんが、一応は乾電池一本(質問者様は並列で2本ですが)でも動くタイマー回路です。
お返事 2012/6/20
投稿 電池一本の制限の中で逆電圧を作り出すストーリー、目からうろこでした。、。
(匿名希望) 様
お返事  まだまだ突き詰めて考えれば、もっと別の方法もあるかもしれません。
 とりあえず昨晩で思いつく限りの対処はこの程度という事で・・・。

 果たして、質問者のPENGUIN様はこの回路でご満足いただけるかどうか。
お返事 2012/6/21
投稿
6/30
御礼の連絡が遅くなりました。早速部品を購入し作成してみます。
ありがとうございました。
PENGUIN 様
 
車・3ステート信号で(ドアロック)モーターを回す
車のドアロックモータの駆動について

一本の信号線があり、12V、GND、Openの状態になるのですが、信号線に
 ・12Vがかかっているときにモータを正転
 ・GNDになったときに逆転
 ・Openのときは駆動しない
(待機状態なので電流をなるべく消費しないほうがよいのですが)
という動作をマイコンなどを使用せずに実現したいのですが回路はどのようなものになるでしょうか。

よろしくお願いします。
えふ 様
お返事  そういう回路なら、マイコンなどを使わなくてもトランジスタツェナーダイオードだけでできます。
 全体では他に多少の抵抗やコンデンサ、リレーは要りますが・・・。

 とりあえず先に回路図です。
▼クリックすると拡大表示

 ね、基本部品はトランジスタツェナーダイオードだけです。

 トランジスタリレーを動かすためのスイッチング動作で使用します。
 シリコントランジスタはベース−エミッタ電圧(Vbe)が約0.6V以上でベース電流が流れ始め、増幅作用が働きます。
 スイッチング用では、コレクタに接続した負荷(今回はリレー)が十分動作するだけのコレクタ電流が流せるよう、ベース電流の値を入力電圧から制限する制限抵抗(R)をつけて、トランジスタが壊れないよう、また余計にベース電流を流しすぎることの無いように調節します。

 で、今回の回路ではトランジスタのベースにツェナーダイオードを直列につなぎ、「一定の電圧以上の入力電圧になったらトランジスタをON」という回路を作ります。

 これは「電圧検知回路」や「ラジコン等のオートカット式放電器」で使われる原理・回路方式です。

 ON電圧おおむね、ツェナー電圧+0.6Vとなります。

 車のバッテリーの電圧は、エンジンをかけてオルタネータが元気に発電している時には最大で約14.5V、エンジン停止中で、バッテリーがかなり弱っている時で最低10V程度という間で使用するとします。
 電流制限抵抗でベース電流を電流制限する都合上、動作開始電圧はちょうど10Vではなく、最低1Vは差が欲しいので約9V程度とします。

 そうすると、必要なON電圧は
ツェナー電圧 + 0.6V ≦ 9V
となり、ツェナー電圧は
ツェナー電圧 ≦ 9V − 0.6V
ツェナー電圧 ≦ 8.4V ・・・式@
と計算できます。

 ツェナーダイオード無し(笑)から、最大で8.4Vのツェナーダイオードを使用するといいようです。

 と、これだけだと単に「xxV以上を検出したらON」なので「入力がGND電圧の場合は?」の検知回路がまだありません。

 普通は同じような考え方で「電圧がxxVより低ければ」という判定を行えば良いような気もするでしょう。
 そう、今のトランジスタ+ツェナーの電圧検知回路の出力の意味を逆にとらえ、「xxV以上では無い」という取り扱いです。

 それは、一般的に「xxV以下を判定」という目的の装置であれば使えるかもしれませんが、今回は使えません。

 なぜなら、入力が「OPEN」という状態が定義されている事で、もし普通の「xxV以下を判定」する回路の入力をOPENにしたら、たいていは「電圧が無い」という状態を「xxV以下である(たぶん入力0V = GND)」と誤判断してしまい、今回の入力定義のOPENとGNDの二種類を区別することができないことになり問題です。

 そこで本回路では入力がGNDである事の検出には、先に書いた電圧検出回路を上下逆にしたものを使い、Vccらマイナス方向に、ある一定電圧以上の電圧があるか?を検出する回路とします。
 入力がGNDに接続された場合、Vccから見れば入力は−Vcc Vとなり、それをトランジスタとツェナーダイオードで検出するようにします。

 さぁこれで「入力が+12Vの時を検出」「入力がGNDの時を検出」をする2つの回路ができました。
 これを2つ組み合わせれば、今回の目的は達成できる・・・・のでしょうか?

 実際に2つの検出回路を組み合わせた回路図を書いてみるとわかるのですが、これだと入力がOPENの場合には、2つの検出回路の中を経由してVccからGNDに電流が流れる経路ができ、入力端子は完全にOPENではなくなってしまう!という事に気づきます。

 もしこの経路で2つのトランジスタにベース電流が流れてしまうと、「OPENの場合にはVcc電圧検出回路GND検出回路の両方ともONしてしまう」という、ちょっと目的からすると良くないことが起こります。
 もちろん、両方がONという状態を判定してそれはOFFと判断する回路というものを追加すれば解決はしますが、ちょっと部品が増えるので「いや〜んなかんぢ」の回路になります。

 よくよく考えたら、それでも「両方のリレーがONになる」ので、リレーはHブリッジ回路にしておくからちゃんとモーターは止まるんですけど、これだとOPENの場合は常にリレーが2つONになっていて電流を消費しっぱなしです。
 「待機状態では電流を消費しない回路」というご希望には合わなくなりますから、これではダメですね・・・。

 この問題をスマートに解決するには・・・今回使用する回路方式の動作原理を活用し、部品は一個も増やさずに「OPENの場合には正しく両方のトランジスタはOFF」という働きにしてしまいます。

 入力がOPENの場合には、電流はTr1(E-B)ツェナーダイオード1ツェナーダイオード2Tr2(B-E)と流れるので、この電流を流れなくするといいのです。
 流れなくするには、この経路の両端電圧の設定が電源電圧(Vcc電圧)より高ければ、ツェナーダイオードの働きで電流は流れないようなツェナー電圧を選んでやればいいのです。

 Vcc電圧が最大で約14.5Vとすると、約14.5V以上でも電流が流れないような数値を求めます。
(ツェナー電圧1 + 0.6V)+(ツェナー電圧2 + 0.6V) > 14.5V
という式が導き出され、ツェナーダイオードは正転側も逆転側も同じ電圧のものを使用するので式をまとめられ、
2×(ツェナー電圧 + 0.6V) > 14.5V
ツェナー電圧 > (14.5V ÷ 2) − 0.6V
ツェナー電圧 > 6.65V ・・・式A
となり、必要なツェナーダイオードは6.65V以上のものとなりました。

 これに先ほど計算した電圧検出に必要なツェナー電圧の式@をあわせると、
ツェナー電圧 ≦ 8.4V ・・・式@
ツェナー電圧 > 6.65V ・・・式A
これで
6.65V < ツェナー電圧 ≦ 8.4V ・・・式B
になり、必要なツェナーダイオードは約6.7V以上、8.4V未満ということになります。

 ああ、無事に2つの条件が合致する範囲で良かった(笑)

 実際の部品では7.5V品8.2V品がありますので、このどちらかを使うことにします。(回路図では8.2V品を使用)

 さて、ここまで来ればもう安心です。
 後はトランジスタでリレーを動かして、モーターを正転逆転させてやれば良いので、リレーを2個使ってHブリッジ回路となるように接続します。

 使用部品はトランジスタは2SA9502SC2120、ツェナーダイオードはルネサスの8.2V/0.5W、リレーは多少は大きな電流が流せるように接点容量が8A/DC30Vのomron製G6C-2117P-US DC12Vを使用します。(いずれもリンクは共立電子の通販の場合)

 ドアロック用モーターに、もしもっと大きな電流でないといけないような場合は車用品店で売っているエーモンの5極リレー(4極では無いです)などで代替が利きます。
 多少は大きなリレーになってもいいように、トランジスタは約500mA程度まではレリーのコイル電流を流せる品を選択しています。

 回路の組み立てが完成すれば、
  ・入力がVcc電圧正転
  ・入力がOPENOFF(停止)
  ・入力がGND電圧逆転
という動作になります。

 トランジスタが正転逆転を判定している時には、確認用のLEDが点灯します。

 入力がOPEN(停止)時には先ほど書きましたように回路中に電流が流れないようにツェナー電圧を設定していますので、ほとんど電流は消費しません。
 電源電圧が最も高い時でも1mA未満です。
 ご希望の通りに「待機中は電流を消費しない」回路となっています。

 回路図中では「スイッチ部」の原理としてカンタンな3位置スイッチを使った例を示していますが、実際には車のドアロックモーター制御回路からの出力を使用されるものと思われます。
 もし、図のような物理的スイッチでドアロックモーターを動かした場合、長時間ONにさせるとモーターはそれ以上動かない位置で止まったままコイルに電流を流すことになり、とても大きな電流が流れて発熱して焼け切れてしまいす
 じゅうぶんご存知だとは思いますが、車のドアロック制御回路ではそういうことが起きないように、ドアロックモーターの操作は約1秒以内のタイマーで少しの時間しかモーターに電流が流れないような保護をかけています。

 そういうタイマー制限つきの回路などと接続されるのでしたら大丈夫ですが、もしテストなどで物理的にスイッチを繋いでモーターを動かすような場合には、焼け付き・焼け切れにはご注意ください。
お返事 2012/6/18
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レーザー墨出し機のパルス光に反応する受信回路
ホームセンターで安価なレーザー墨出し機、受光器のセットを買ったのですが、受光器の受光まどが3cmほどどとても狭く、もっと広い範囲で光を拾える受光器が自作できないかと考えております。
発光機のレーザー光をフォトダイオードで単純に拾ってみようと思ったのですが、当然のようにだめでした。
レーザー光を当てると反応するのですが、その他の光にも当然反応しますよね。
どうやら発光機からはパルス光がでているようです。
このレーザーパルスを検出する回路をおしえて頂けないでしょうか?
へいぞう 様
お返事  「3cmの窓が狭いので、広くしたい」というのは回路とはまた別の話なのでご自分で解決していただくとして、墨出し機のレーザーパルスに反応する回路を考えます。

 たぶん、フォトダイオードで組み立てられた回路では、よくあるCds式の「明るさセンサー」と同じように「ある明るさ以上になったらON」みたいな回路ではないでしょうか。
 それだと室内などである明るさの場所で、その場所の明るさでは反応せず、レーザー光が当たると設定値以上の明るさになって出力がONになるような働きで、もし周囲の明るさが設定値より明るくなってしまえばレーザー光が当たっていなくても「設定より明るいよ」と判定してしまうので、実験されたとおり実用にはなりません。

● 周辺の明るさは状況により変化して、受光センサーの受ける明るさもかなりの幅で変化するものとする。(閾値以上の判定などでは無理)

● その中で、「特定の光」が当たっているかどうかを検出する。


 このような光センサーの原理につきましては過去記事の「明るい場所でも動作する遮光センサー」で詳しく解説していますので、お暇なときにでもお読みください。

 市販の有名メーカー製レーザー墨出し機では、レーザー光を周波数10KHz/デューティ比75%のパルスに変調して送信することで、この10KHzのパルスを検出する回路を作れば墨出し機から送信されたレーザー光だけを選び出すことができます。
▼クリックすると拡大表示
※ IEなどではクリックしても縮小表示されます。拡大操作をしてください

● 光センサー

 今回使用する光センサーは、フォトトランジスタ TPS615](共立電子で60円)です。
 直径3mmで、感度ピークは800nm(赤外線)ですが、可視光遮蔽はされていないので橙色〜赤色(620nm〜上)の可視光域にも50%以上の感度を持ちますから、レーザー墨出機の赤色レーザー(たいていは650nm)にも反応します。
 プラスチックモールドされた砲弾型をしているので前方に指向性があります。

 もし、広い角度からの光に対応させたい場合は先端を削って無指向性にするか、最初からフラットタイプの「リニア光センサー LLS-05-A」(秋月で150円)やそのほか「フォトICダイオード」(秋月で数種類あり)も使用でき、フォトICダイオードの一種である「Panasonic 照度センサ NaPiCa」(共立電子で140円)でも動作を確認しています。

● パルス増幅回路

 光センサーに当たっている光に対応して流れる電流により抵抗R2に生じる電圧の中から、微分増幅変化量のみ抽出して増幅します。

 使用するICはいつものオペアンプIC LM358です。
 微分回路×2段構成です。

※ あまりに細かな変化は「ノイズ」として無視するようフィルターにもなっています。

 こうすることにより、当たっている光の明るさではなく光の中からパルス状に変化する成分(交流成分)のみ抽出することができます。

 感度はVR1感度」で調節できますが、通常は最大感度で使用し、もしノイズなどで異常に反応する場合は感度を下げます

 まぁ・・・余談ですが、どうせ10KHzの信号だけ拾うなら、ここは「バンドパスフィルター回路」にして10KHz以外の信号は通しにくくするのが正攻法です。
 一応、バンドパスフィルター回路でも作ってみましたが、あまり性能に変わりはなかったことや、後で判定に使うのがNE567なので特に帯域を狭くする必要も無いので、ここは微分・増幅回路で「交流成分を増幅する働き」とします。
 それだと・・・AF(10KHz信号)なので音声用のマイクアンプ用ICなんかでもいいんですよね・・・。

● (テスト用)パルス検出回路

 パルス検出回路では、パルス増幅回路が「なんらかのパルス(交流)」を増幅し、検知閾値以上の電圧になった時にLED1パルス検出」を点灯させます。

 使用するICはコンパレータ(比較器)IC LM393です。

 単純に閾値以上の信号が来た!とだけ判別すると、パルス状の信号ですからLEDがパルス信号で変調されて薄暗くしか点灯しないので、一旦判定した信号をC・Rによる簡易タイマーで少しだけ延長して、たいていのパルス信号であればはっきりとLEDが点灯するようにしています。

 このLED1パルス検出」だけでも、本回路の光センサーに何らかのパルス光が入っていると判断はできるのですが、特に周波数の判定は無いのでパルスや、何らかの変化する光ならなんでも反応してしまうことになります。

 これでは、最悪はPWM調光されたLED照明の下とか・・・ではそのPWM調光された光をパルスとして感知してしまい、あまり役に立たないものになるかもしれません。
 太陽・白熱電球・蛍光灯・調光の無いLED照明などの普通の光の下ではほとんど誤作動は無いのですが・・・。

 墨出し機ですから、もしかしたら工事現場で何か電動工具を使った時の電気ノイズがパルス状に本回路に飛び込んで、誤表示をしてしまうという可能性もあります。

 なので・・・墨出し機から送出されたレーザー光だけを正しく検知するために、このパルス検出回路は光センサーとパルス増幅回路が正しく動作しているかの確認用程度とします。

● トーン検出回路

 墨出し機から送出されたレーザー光だけを正しく検知するために、トーン検出回路でパルス光の中から、10KHzのパルス信号だけに反応するような判定回路を作ります。

 使用するICはトーンデコーダIC NE567(LM567NJM567(日本語PDF)など)です。

 主に音声信号の中から特定の周波数のトーンを検出して、何かの装置を動作させるような回路で使用します。
 本ページでは過去に「無線機で遠隔リモコン、トーン発信機/トーン検出装置」でも使用していますが、電子回路の世界ではとてもポピュラーなトーン検出ICです。

 ここで光の変化の中から10KHzの信号を検出するとLED2特定信号検出」が点灯します。

 墨出し機からの10KHzに変調されたレーザー光が正しく光センサー部に当たると、LED2特定信号検出」が点灯します。

 この回路は「10KHzの光パルスに反応する」という回路なので、別に墨出し機のレーザー光でなくても、「10KHzで点滅している光源」からの光が当たれば反応します。
 偶然・・・、手持ちのLEDライトの調光周波数が9.8KHzのものがあったため、このLEDライトの光(LOWでPWM調光)を当てたらしっかり反応しました(^^;
 もし、室内などに10KHzでPWM調光している照明などがあれば、それには誤反応してしまうかもしれません。
 光センサーには正面からの光しか入らないようなフードや囲いをつけるなどの工夫も必要かもしれません。(普通はケースの中に入れるので、あまり正面方向以外の光は気にしなくてもいいとは思いますけど)

※ もし、ご使用の墨出し機のレーザーが10KHz以外の場合、その周波数にあわせてNE567の周波数設定用抵抗・コンデンサの値を変更してください。

● 電源回路

 センサー部やNE567の周波数安定度のため、電源は三端子レギュレータIC 78L055Vに安定化させて使用します。

 78L05の入力は8V以上必要ですから、電池は9Vの006P乾電池です。

 本回路の消費電流は待機時は約5mA、レーザー光が当たってLEDが点灯する時でも15mA程度なので、006P乾電池でもかなり長時間使用できます。

● 組み立てと調整

 回路図通りに組み立てたら、電池を入れて消費電流を測れば約5mA程度です。
 ほとんど電流が流れないとか、異常に大きな電流が流れる場合は、組み立てミスですから電池を抜いてよく回路を確かめてください。

 次に、VR1感度」をいちばん右に回してもノイズなどで反応しないことを確認します。
 もし右のほうに回して何か反応する場合は、VR1を左に回して誤反応しないところにします。

 但し、LED1パルス検出」は何かにチラチラ反応しても、LED2特定信号検出」が点灯していない場合には、多少はLED1がチラチラしていても問題は無い場合があります。
 後でレーザー墨出し機から距離を離してテストした時、感度が悪いようでしたらLED1はチラチラ点灯してもVR1は多少右に回します。

 実際に墨出し機のレーザー光を光センサーに当てるとLED1が点灯することを確かめます。
 光センサーに直接レーザー光が当たる場合、数メートル程度の距離までならLED1が点灯します。(VR1が最大感度の場合)

 尚、光センサーに回路図通りにTPS615を使用している場合、光センサーにTVなどの赤外線リモコンの赤外線を当てると、リモコンが送信しているデジタルコードにあわせてLED1がチラチラと点滅します。
 赤外線リモコンで動作テストができるのは、光センサーとリモコンの距離が10cm程度までです。
 レーザーを当てるのが面倒な場合は、最初のテストは赤外線リモコンでもOKです。

 墨出し機のレーザー光でLED1が点灯したなら、次はトーン検出回路の周波数調節です。

 レーザー光を当てたまま、VR2周波数調節」を左右に回します。
 ある場所でNE567がレーザー光の10KHz信号を検出してLED2特定信号検出」が点灯します。

 VR2のある程度の範囲で反応するはずですから、最も反応が良い点VR2を調節します。
 よく反応する(設定周波数が正しい)場所にしておかないと、距離が伸びて光信号が弱くなった時の反応・感度が悪くなるのでご注意ください。

 ここまで正常に動作すれば、回路としてのテストは完了です。

● 実際に使用する場合

 まず、レーザー墨出し機で「レーザー光の当たっている場所を知る」場合、つまりレーザー光が直接光センサーに当たり、その位置が知りたい場所の場合です。

 このようなレーザー光が直接光センサーに当たる場合、ほぼ0センチの近距離から、太陽光の当たっている屋外で約20メートルの距離までは正しく検知する性能があることを確認しています。
(ごめんなさい、家の前の道だと直線は20mが限界なんです。もっと広い人通りの多い道でのテストもできますが、レーザー発光器を置いて謎の装置を持った男がウロウロしているのは変質者にしか見えませんので表通りではとてもできません。)

 数メートル以内の屋内では、壁に当たっているレーザーラインは肉眼でも判別できるくらいの明るさで見えますので、光センサーをその位置にあわせるとしっかり反応します。(まぁ、あたりまえですが・・・)

 太陽光の下の屋外では、もちろん測定点(壁などです)に当たっているレーザー光ラインは肉眼では全く見えません
 そんな明るさの中でも、光センサーはレーザー光のとても微弱な明るさの変化を電流の変化に変換し、増幅、NE567で正しく判定することができています。

 但し、LED1パルス検出」はあくまで回路の組み立てテスト用なので、数メートル以上距離が離れるとたとえレーザー光が当たっていても点灯はしません。
 レーザー光が当たっているかの判断は必ずLED2特定信号検出」で行ってください。

 TPS615では直径3mm以下、前に直径1mmくらいの穴を空けた目隠しをすればその程度までの精度で位置決めができます。

 さて次に、
>受光器の受光まどが3cmほどどとても狭く、もっと広い範囲で光を拾える受光器が自作できないかと ということで、3cmなのでもっと広くというご要望は「レーザーが測定中心からずれている」を表示するLEDなどのことかと思います。
(3LEDタイプなどの墨出し機受信機に付いている機能ですね)

 もし私の想像のような使い方をしたいということであれば、光センサーにはお好みの広さの中でどこにレーザー光が当たっても、必ず光センサーにその光を当てるための光学機構が必要になります。
 レンズやリフレクタ、特殊な反射フィルムなど考えられる機構はいくつか思いつきますが、それはここのコーナーの趣旨からは外れますので、ご自分で研究されてお望みの機能を実現してみてください。

 今回提示した回路図では、目標としては「ホームセンターの安物レーザー墨出し機程度を使用する、あくまで日曜大工くらいの用途」であれば十分な性能を発揮できるくらいの感度・安定度の回路としています。
 もし、それ以上の性能をご希望であれば、プロ用の墨出し機・その機種専用の受信機をお使いください。

※ 実際に反応できる距離などは、ご使用の送信機のレーザー出力などにより異なります。
※ 性能テストには、墨出し機は持っていないので手持ちの赤色ラインレーザーを10KHzでパルス点灯させて行っています。
お返事 2012/6/18
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車・モトイージー風回路を半導体化(その2)
下記は自動二輪車ヘッドライトの簡易スイッチを搭載した回路図です。

http://img5.blogs.yahoo.co.jp/ybi/1/5e/fc/ysyk/folder/1511771/
img_1511771_57601106_0?1306688062


ここのリレー部品ですが作動音が気になる為、電子化させたいと思います。
その場合の回路図と適切な部品を教えて下さい。
いときん 様
お返事  その回路だと、「車・モトイージー風回路を半導体化」でもいいのでは?

 エンジン停止時自動カット機能は使わないようなので、その部分だけ無くして次のようなもので少し部品が減らせます。
▼クリックすると拡大表示

 これだと、サイリスタを使えばあと数個部品を減らせますが、まぁ、そこまでするよりは入手性の良い部品ばかりを使ったこちらのほうが再現性は良いでしょうね。
お返事 2012/6/10
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   似た記事に が、あります。
 
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よく使う部品の「実体図」はこちら→ [よく使う部品の「実体図]



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