時々従弟の手伝いをしている消防設備点検で、パッケージ型消火栓の表示灯が消えているところがあり、調べるとDC24Vはちゃんと供給されており、LEDランプは表示から100V用が使われている。
従弟に確認すると100V用をDC24Vに使っても、暗くはなるがちゃんと点灯するはずだという。
消えているところのLEDを点灯しているところに入れ替えると、ちゃんと点灯する。
その場はLEDの劣化具合と供給電圧差による微妙なところで点灯しないだろうと判断し、後日DC/AC兼用24VLEDに交換し問題は解決したが、気になったので調べてみた。
同型のLEDが有ったので、電圧を印可してみると、DCでは逆極性の場合、点灯しなくなる。
極性が合っていれば12Vから点灯しだす。赤色LEDが6個直列接続であることから頷ける。
メーカーのカタログを確認するとAC用しか無い様なので、メーカーに念のため聞いてみたら、内部回路は整流ダイオード+LED×6個直列+制限抵抗となっているので、DCの場合極性が違っていると点かないということだった。
どうやら現地での極性が消火栓によって異なっていたようで、では、なぜ前回は問題なかったというと、受信機を交換しており、それにより供給がACからDCに変わった為の様だ。
ということで、お遊びでチェック用の簡易AC100V発生回路を作ることにした。
SNS仲間にアイデアをいただいた。
74AC14を使い、INV-1個は発振(矩形波)に使い、INV-1個は反転回路、INV-6個は各並列接続しBTL接続として、これの出力に100円充電器のACトランスを逆に使用。
トランス1個では50V程度しか出ないので2個を入力は並列、出力は直列とすることで100Vは出る様になったが、負荷によりドロップする。
実は74AC14が無く74HC14で代用した関係の様だ。
秋月で1個10円と安価なので注文した。届いたらまた実験してみる。
【74AC14が届いたので交換】
トランス1個では無負荷100Vにしたとき、負荷時(10mA)70V。一次側では無負荷4.6V、負荷時(10mA)?。
トランス2個では無負荷200Vにしたとき、負荷時(10mA)95V。一次側では無負荷4.6V、負荷時(10mA)3.3V。
発振周波数は200Hzが一番効率が良く、55Hzでは二次側で5V程度低くなります。
【正弦波による発生器】
正弦波の発振回路を実験してみたかったので、ついでに製作。
OP-AMPによるウィーンブリッジ発振回路(正弦波)を組み(出力制限にがダイオードを利用。
発振回路の帰還抵抗調整はシビアである。オシロで波形を見ながら行うのだが、ちょうど綺麗な正弦波になったところから更に動かすと発振が止まってしまう。
これをパワーアンプIC(NJM2073D)でBTL接続により増幅する。
トランスは前述と同じ接続にしないとやはり100V出ない。
これも負荷に10mA流すと60Vまで下がってしまう。パワーアンプの最大出力をオーバーしてしまう関係の様だ。
【デジタルアンプPAM8403を出力に】
秋月から購入したアンプユニットが有ったので、矩形波による実験をしてみた。
トランス1個では無負荷100Vにしたとき、負荷時(10mA)75V。但し波形歪が増加します。
トランス2個では無負荷160Vにしたとき、負荷時(10mA)100V。無負荷100Vにしたとき、負荷時(10mA)65V。波形の歪は少なくなります。
電流は無負荷70mAにしたとき、負荷時(10mA)140mAでした。
やはり、NJM2073Dよりはパワーが有りました。
出力電圧がモニター出来る様にブリッジ整流回路、分圧回路、小型デジタル電圧計で正式に基板に組んでみました。
Amazonで購入した【YAMATATSUDOU】CREE T6 HeadLight ズーム機能付 上下角度調整可能ヘッドライト 1200ルーメン 充電式 HO030 だが、点灯しなくなりレンズ部を外してみたら、LEDチップが一緒に外れてきた。
修理不能な様なので暗いが手持ちの3Wタイプ白色LEDに放熱フィンごと交換した。
但し、リード線が反射鏡の金属に接触してショートするので内側をテープで絶縁した。