LED

2024年6月19日 (水)

松下の「ホロホロブザー」つながりで

 ・2009年05月29日:13年使ったマンガン電池
この記事と、ラジオペンチさんの
 ・2017-08-07:MFT2017の見学レポ
この記事つながりで、マイコン型導通チェッカー
1台買っていただきました。
 ・2024-06-18:車輪の再発明みたいになってきました。 

※昨夕、クリックポストで発送して、現在、運送中。
 隣の東大阪市なんで速いゾ。


旧HPでの「ホロホロブザー」の話が
消えているので、復活させておきます。

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
ケーブルやLEDのチェックにはこれを

 正式型番は不明ですが、コネクタ接続した電線
の導通チェックやLEDの点灯極性の確認には、
この「松下電工」の「玄関用押しボタン・ブザー」
が便利です。

Bzo4

単3電池2本で動作し、短絡すると
 「ホロホロホロ・・・」
っと大きな音で鳴ります。

Bzo5

ケーブルの接続を、あっちとこっちでチェックするのに
重宝します。
  「1番ピンはA」 「ホロホロ」
    「はいok」
  「2番ピンはB」 「ホロホロ」
    「はいok」 「次っ」
てな調子で、あっちとこっちでコネクタ接続を確認す
るのです。
   (現場作業へ持っていったりするのでえらく
    汚れていますね)

このブザー、ある程度の抵抗が入ると
   「ビヨビヨビヨ~」っと
情けない音に変わるので、おかしな配線のとき気が
付くことがあります。
ただし、短絡時には電流が20mAほど流れますので、
電子回路の導通チェックには不向きです。

 このブザーを重宝するのが「LEDの極性判定」です。
電池1本しか使っていないテスターでは、LEDを
光らせることができません。
電池2本のこのブザーではLEDが光るので、
 「アノードとカソード」
が判定できます。
  (順方向電圧が高い特殊なLEDはだめです・)
LEDが光る方向で、ブザーから「ビヨビヨビヨ~」っと
情けない音がします。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

 

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2024年5月 3日 (金)

ダイソー SHOOTING LIGHT:撮影用ライト LEDの輝度変化を探る #2

スタートしたのが2024年1月24日。
  ・ダイソー SHOOTING LIGHTLED:撮影用ライト LEDの輝度変化を探る
9パラされたLEDのうち端っこの一つを取り外して点灯。
100日間点灯しっぱなしでした。
  100日を経過しましたが、劣化のきざしがないので
  (面白くないなぁ)これで、実験を終わります。

LEDの駆動電流は定電流回路で30mA。
輝度はローム照度センサーBH1603で検出。
Arduino UNO R3(のチップ)でA/D変換。
毎日1回、A/D値を内蔵EEPROMに記憶してきました。

結果、ほぼ変化無し
Cap002_20240503090001
8週目あたりに段差がありますが、置いていた場所が
資料棚の上で、ゴソゴソしてたときにセンサー部
(塩ビ管)を落っことしたのが原因。

100日間、点灯しっぱなしで劣化はなし、という評価かと。

「もっと電流を大きくしたらどうなるか?」、
興味はありますが、スペックの不明なLEDを
これ以上いじめても、面白くないでしょう。
回路資料などは↑のリンクを。

  ・LEDの劣化・・・まとめ

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2024年2月 2日 (金)

赤外線リモコン受信モジュールの不思議

発端は、夏のイベントに向けての準備。
  校庭キャンプの「きもだめし」
    ・2023年9月4日:LEDドライバー、どうしよう

イメージ図として描きましたが、子供達の接近を
人感センサーで検知して、オバケ役を照らそうと
いう試みです。

現時点、すでに3セットできあがっています。
そんな中、せめて1セットだけでも、センサー回路
と照明回路の間をケーブルレスにできないかという
要望です。

H440
  ※現状は4~5mの電線を引っ張るように

そこで、リモコン用の赤外線受信モジュールを使って
試してみました。

回路的には、およそ、こんな雰囲気です。
H441
38kHzが赤外線LEDを駆動するキャリアの周波数。
それをおよそ600Hzの方形波(duty 50%)でon/off
します。

赤外線受信モジュールからは600Hzの信号が出て
くるのでトーンデテクタ(LM567 = NJM567)で判別
して、照明回路をon/offしようという構成です。

手持ちの赤外線受信モジュールを使い、バラックで
試していたときはOK。
38kHzキャリアの600Hzに素直に反応して出力が
オンします。
Ir41

ところが・・・アマゾンで「VS1838B」という赤外線
モジュールを買って入れ換えてみたら・・・
動作がおかしくなりました。
Ir42

38kHz+600Hzの信号を持続させても、およそ0.3秒たつ
と赤外線モジュールの出力がオフしてしまうのです。
信号をいったん切って再開すれば出力は出るのですが、
次も0.3秒でオフしちゃいます。
連続的な信号を受けてくれないのです。
断続しないといけないのです。
  ※手持ちのモジュールはそんなことにはならない

何かヒントはないかといろんなモジュールのデータを
探してみました。
「おお。さすが秋月やん」と出てきたのがこれ。
   ・赤外線リモコン受信モジュール PL-IRM0101
簡単なタイミング図ですが、
  データ区間100msが最大で休止25ms
にしろと書かれていたのです。
Ir31

それに倣って断続させてみましたが、まだ不安定です。
「100ms + 25ms」を続けると、2秒ほど経過で受けなく
なってしまいます。
休止期間の問題かと、もうちょっと「50ms」まで
長くすると安定に受けてくれるようになりました。

  ・こんなとき、デューティ比を自由に設定できる
   パルスジェネレータが役立ちます。

38kHzのキャリアに600Hzの信号を乗せて、
それを100ms間オン、 50ms間オフを繰り返す
ことになりました。

他の赤外線リモコン受信モジュールだとどうな
るかは不明です。

手持ちのリモコンでは、断続のことは何も考えずに
動きましたんで。

※追記 VS1838B のおかしな動作

500ms駆動しているのに出力が250msほどで
切れてしまう。
連続出力できない。
Image001_20240203105901
  ※センサー出力は600Hzのパルス。

100msオン+25msオフで繰り返すと・・・
出力に抜けが生じる。
Image005

100msオン+50msオフだと正常に出力。
Image006


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2024年1月24日 (水)

ダイソー SHOOTING LIGHTLED:撮影用ライト LEDの輝度変化を探る

2024年1月18日:ダイソー SHOOTING LIGHT:撮影用ライト 9SMD
2024年1月20日:ダイソー SHOOTING LIGHT:撮影用ライト PAM2803で駆動
この続き。
9パラされたLED、端っこの一つを外して、30mAで定電流駆動。
照度センサーで劣化具合(輝度変化)を探ってみます。
使ったのは ダイソーのLED電球 実験回路
これにLED駆動用の定電流回路を追加して輝度変化をログします。
こんな回路。
Test3
照度センサーはロームのBH1603。
照度が電流で出力されます。
抵抗で受けてA/Dすればルクス値が読み取れるという仕掛け。

ダイソーのライトから端っこのLEDを外し、別基板にハンダ。
塩ビのエンドキャップの底にくっつけます。
Dl51
Dl52
Dl53
LEDは定電流回路で駆動。
30mAに設定しました。
Dl56

センサーもエンドキャップの底に貼り付け。
Dl54

LEDとセンサを付けたキャップを塩ビパイプの両端にはめ込み。
これで外からの光は無視できると。
Dl55

1日1回、A/D値をログしてLEDの明るさ変化を記録します。
Dl57
液晶の左下の数字「742」がセンサーからの10bit A/D値。

・制御スケッチ (.inoを.txtにしています)
    ダウンロード - led_lamp_test1.txt

LEDの劣化・・・まとめ

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2024年1月20日 (土)

ダイソー SHOOTING LIGHT:撮影用ライト PAM2803で駆動

ダイソー SHOOTING LIGHT:撮影用ライト 9SMD
をバラして光量可変用ボリュームを撤去。
  その場所に電源スイッチを装着。
L111
電池3本だったのを2本にして、
  LEDドライバ PAM2803 で駆動。
Ltpam2803
LEDに流す電流はおよそ0.24A
  定電流制御されるんで、電池電圧が
  変化しても明るさは変化しないという
  仕掛け。
  LEDチップが9パラなんで、1つあたり
  だと30mA弱。という勘定。

電池ボックス部に ダミー電池 を装着して
定電圧電源から電源を供給。
  左の赤黒線。
右側の黄青線は供給電圧を読むため、
電圧レンジにしたテスターに接続。
  いちおう4端子法 で。
    でも、電極での接触抵抗は残る

Lt36
3.0Vから電圧を下げながら電流を測定。
徐々に電流値が増えていきます。

電圧  電流   電力
------------
3.0V  0.29A  0.87W
2.8V  0.30A  0.84W
2.6V  0.31A  0.81W
2.4V  0.34A  0.82W
2.2V  0.38A  0.84W
2.0V  0.43A  0.86W
1.8V  0.48A  0.86W
1.6V  0.56A  0.90W
1.4V  0.67A  0.94W
1.2V  0.83A  1.00W
1.0V  1.2~1.6A
------------

1.0Vまで下がると不安定に。
電源供給している電線や電池ホルダーでの接触具合も
効いているようです。
供給電圧1.2Vなら安定してオンオフを繰り返せました。

鉄板くっつけ保持用に磁石を買ってこなくっちゃ。
もう一台、これ、買ってこようかと。
  ※LEDの寿命 も気になるけど・・・
   

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2024年1月18日 (木)

ダイソー SHOOTING LIGHT:撮影用ライト 9SMD

お昼、近所のダイソーに寄ったらこんな商品に目がとまりました。
「100円」でしたんで、一つ買ってみました。
  点灯することをチェックしてから・・・
    さっそく解体。
L111

撮影用の補助光源。
「 SHOOTING LIGHT 撮影用ライト 9SMD」と商品名。
   型番は不明。
単3電池3本が電源。

三脚ネジ用に1/4インチのナットが入ってます。
L112

LED部(9パラ)基板に「1.0Ω」の抵抗。
これで最大電流が決まります。
L115

500Ωのスイッチ付きボリュームが回路に直列に
入っていて、これを回して明るさ調整。
L113
L114

面で照らしてくれるので現場用のライトに便利か
なっとも思うのですが、
  ・明るさ調整は不要 →スイッチのon・offでOK
  ・今のままだと電池の消耗具合で明るさが変わる
     ↓
    定電流化か

実用するため改造するにはちょっと面倒。

※1.0ΩをすっとばしてLED9つだけにして
 電流・電圧特性ちょいと調査。
  0.05A  2.76V
  0.10A  2.88V
  0.15A  2.93V
  0.20A  2.99V
  0.25A  3.04V
  0.30A  3.08V
  0.35A  3.11V
  0.40A  3.14V

電池が3本なんで、安定化する回路を
なんか作れそうです。

※LEDが偶数個だったら、並列つなぎを
途中でちょん切って2直にして昇圧DC-DCかと
思ったんですが・・・
3直にすると、電圧が高くなって変換効率がっと
なるし。

電池を2本にして昇圧かな。
LEDドライバ、PAM2803 の手持ちがあるんで使えそう。

※できたよ~
手持ちの部品が活用できると、あっという間。
こんな回路。
Ltpam2803
電池は2本。
Rsは0.2Ωを2直して0.4Ωに。
これでLED電流がおよそ240mA。

まずはスイッチの取り付け。
Lt32
ボリュームが付いていた場所をゴリゴリ。

空きスペースに基板。
Lt33
Lt34
ピッチ変換基板に乗っているのがPAM2803。

スイッチオンで点灯。 調光機能はなし。
Lt35

外装に磁石を貼り付けて、鉄板にくっつくようにかな。

※参:digikey
LEDドライバ PAM2803
固定インダクタ VLS-EX
SCHOTTKY DIODE 30V 2A CUHS20S30H3F

PAM2803」、なんちゃってLED駆動ドライバじゃなく、
「乾電池2本→1WちょいクラスのLED点灯」の用途に
最適じゃないでしょうか。
VFBとRsでLEDの駆動電流値が決まるという
「決まりごと」が、安心を呼ぶような気がします。

電池電圧を変化させた時の電池電流の変化
(出力電流はVFBとRsで定電流)を調べてみま
すんで。

3.0Vから徐々に電圧を下げて調べてみました

※2台目を製作 「白」で
Dl31

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2023年9月 5日 (火)

ダイソーのE17口金LED電球

文鎮:ハンダ付け補助ツール製造元の佐藤テック君ところ
からやってきたダイソーのE17口金のLED電球。
自宅で使っていてチカチカし始めたので交換したと。
『あかんやつの中、見るか~?』っと、やってきました。

過去、LED電球のトラブル、たいていはLEDそのもの。
回路に使われてるコンデンサが先に悪くなるんじゃないか
と推測するんですが、LEDチップがアウトになって
寿命を迎えるというパターンが多いように思います。

さっそく解体。
Dd11_20230904175401
使われていた電解コンデンサは「200V 12uF」。
外して容量を計ると「10.9uF」。
これならまだ大丈夫でしょう。

LEDチップは10個並んでいました。
  (クリックで拡大↓)
Dd12_20230904175401
チップの中央を見ると、何やら焼けたような跡。

直流電源をつなぎ徐々に電圧を上げていくと100Vあたりから
光り始めました。
Dd15

もう少し電圧を上げると、117Vで10mA流れました。
しかし電流値が安定しません。
  発熱してくると、チカチカと

0.2mA流した状態で各チップの電圧を計ってみました。
順に、   (単位はV)
-------------
  10.1 10.1 15.0
10.1 12.8 10.0 10.1
  10.1 10.1  7.5
-------------
仲間はずれが3ついます。
玄関で使っていたということで、夜間だけ点灯という
条件です。
『使い初めて3年くらいかな~』ということでした。


2019年から使っている仕事場作業机上のE17口金LEDランプ
これはまだ元気です。

※LEDチップそのものがアウトになった例
2022年12月1日:ダイソーの400円LED電球、寿命! 昨晩、切れちゃいました
2020年2月27日:コーナンブランドのLED電球 寿命
2019年1月18日:修理:LEDクリップライト、点滅!
2016年01月03日:パナソニックLED電球 LDA7D-A1 寿命!


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2023年9月 4日 (月)

LEDドライバー、どうしよう

夏の行事も終わり、来年に向けての反省点が
出てきています。
メインイベントはなんといっても4年生を対象
にした校庭キャンプ。
その中、「きも試し」での電気回りが私の役目。

オバケ役のお母さんからこんなお話が。
真っ暗な廊下で子供達が来るのを待ってて、
近づいてきたら、懐中電灯で自分を照らします。
その操作で手が塞がるのでなんとかできればという
要望です。

こんなイメージ。
H44

人感センサーで子供らの接近を検知したら
LEDをしばらく点灯。
自動でオバケ役を照らそうという仕掛けです。

さて、そのLEDドライバをどうしようかと思案中です。

・電池2本で駆動
・1WクラスのパワーLEDを使う
   フルパワーじゃなく1/2~1/3のパワーで
   100~150mAくらい
・オンオフ制御

使えそうなドライバIC、2種類手持ちにありました。
その一つが安価なPAM2803。  デジキーで100円ほど
Pam2803

Rsの抵抗値でLEDの電流が決まります。
ところがこのIC、on/offが苦手。
ICをオフ(シャットダウン)しても、ショットキダイオードを通して
電池電圧がLEDに加わってしまうのです。
電池が元気だと、LEDが弱く光ってしまいます。
完全にオフしようとすると、VIN入力を切らなくてはいけません。

もう一つのICがLTC3490。
Ltc3490

  これは高価。 デジキーで1000円近く。
何かの実験試作での使い残しで、2個、発掘で
きました。
  アナログデバイセズじゃなくまだ
  リニアテクノロジーの時代に買ったかと。
  でも、もっと安かった記憶が。
このIC、VRで電流を設定できるので便利なのです
じわっと明るくするソフトスタートもできます。

あと、あれこれ検索して出てきたのが
マイクロチップのMCP1643。
  200円ほど。
Mcp1643

そしてモノリシックパワーのMP3412。
  これは300円ほど
Mp3412

MCP1643、MP3412もRsでLEDの電流を設定します。

高価だけどLTC3490が便利。
アマゾンで買った人感センサが5つあるんで
5台製作かと。

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2023年6月 4日 (日)

出窓の夜間照明用LEDを交換

出窓に夜間照明用LEDを取り付けたのが2012年の2月
Lアングルに1WのパワーLEDを7直2列の計14コ
取り付けて、24V電源で夜間だけ照明しています。

最近になって、「なんか暗なってきたなぁ」
ということで、14コ全数を新しいものに交換
してみました。

使ったのはストックしてあった同じ型番の
パワーLED。
単純にハンダ付けを外して交換。

Dd11_20230604201901

照度計トラ技 2016年5月号 に掲載
で、工事前と工事後を比べてみると交換後は
ざっと「倍の明るさ」になりました。

Dd12_20230604201901

「こどもの日」モード  からちょっと「夏」になっています。


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2023年1月31日 (火)

LEDの絶対最大定格:逆電圧(Vr)への反論

電子部品それぞれに設けられている「絶対最大定格」。
 ・なにがなんでも越えちゃダメ。
 ・越えたらつぶれるかも。
 ・越えるような設計、誰がした。
という解釈かと。

で、この絶対最大定格について(LEDに限って)
 ・重箱の隅モード
 ・いまさら
なんですが、どう考えたら良いか・・・
  皆さんのご意見を!

LEDのスペックに記された「絶対最大定格」の中に
「逆電圧」が出てきます。
この逆電圧、たいていが「5V」。
   ※単素子の場合。
   ※中には4Vや6Vというのもあります。
   ※電気的特性の項目に、逆電圧4Vなら
    最大10μAの逆電流が流れるとかが記さ
    れています。

LEDに逆電圧が加わる回路といや7seg LEDの
ダイナミックスキャン。

簡単に2桁の7seg LEDを図示します。
カソードコモンで駆動するように記しました。

71_20230131124001
右桁を駆動して、AセグはオフでBセグをオンした
ところがこれ。

72_20230131124101
この駆動方法、アノードとカソードともCMOSレベルで
ドライブすると、消えているD1逆接になります。
5Vで動く回路なら、5Vが逆に加わって、絶対最大定格の
逆電圧に達します。
駆動回路が5Vよりちょい上の電圧なら絶対最大定格を
越えちゃうわけです。

回路的に逆電圧を避けようとするのなら、
  ・アノード側あるいはカソード側、それとも
   両方とも、オープンコレクタ(ドレイン)
   の素子で駆動。
という方法があります。
  ※5Vより大きい電圧じゃないとLEDが光らない
   なんて時はこの方法です。(2直,3直の場合など)

そして、マイコンのポートで直接駆動するのなら、
  ・駆動しないところを「入力ポート」にして
   逆電圧を避ける。
こんな方法もあります。

しかし、CMOS出力ポートでH/L駆動して逆電圧を加えても
壊れないというのも経験しています。

この「大丈夫だ」という理屈の説明をどうすれば
なんですが・・・
  ・電流制限抵抗があるので、逆電圧を超えても
   最大電流、最大電力を越えないから大丈夫。
と言えるかなぁ、と思います。

しかし、「劣化はしないのか?」となると、スペックの
記述からは読み取れません。

ネットを探すとトランジスタの劣化についてこんなのが
見つかります。
・トランジスタの“落とし穴”はブレークダウンにあり:EDN japan

  ※電流制限されていない状態でB-E間に
   逆電圧が加わったのが原因でしょうけれど、
   「劣化」と呼んでよいのか・・
  ※制御されたブレークダウン(電圧は超えるけど
   電流、電力はOKの範囲)ならどうなる?

いかがでしょう。


※追記
2022年12月20日:ガレージのLED表示デジタル時計がダウン
2012年08月03日:16セグメントLEDを使った時計:回路図
  ※カソード、アノードともTr(オープンコレクタ)で駆動

2022年12月21日:7セグメントLED駆動用IC「TM1637」
  ※このICは両方ともオープンドレイン
カソードコモン7セグメント用LEDドライバー MAX7219
  ※CMOSで駆動とは記されていないが、
   コモンはオフ時にV+、セグメントはオフ時に
   GNDになると記されてる。

以下、逆電圧になる回路。
2018年5月31日:電波チェッカ用レベル表示回路案
2018年9月27日:電波チェッカ用12LEDレベル表示回路
2022年12月14日:Arduino UNOを使ったUSB電流計 4桁表示も
2022年11月29日:Arduino UNO(のチップ)を使ったUSB電流計

逆電圧といっても、電流制限抵抗が入っている
おかげで、もろに電源電圧じゃなく反対側の
Vf電圧が加わるようになる場合もあります。

逆電圧にしても、最大電流、最大電力を越えなければ、
破壊には至りません。
しかし「劣化はどうや?」っと言われたら・・・
  わかりません。

ご意見をお待ちしています。



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