【電子工作】 明暗でスイッチング ＵＳＢ電源遅延タイマー その１ 設計

久し振りに電子工作してみました。（・ｖ・

ずいぶん前にｂＢの車速センサーを拾って照明のスイッチを入れ、停止後遅延タイマーで消灯する回路を作りましたが、未だに補助灯を装着せずに回路で実験的に小さなパイロットランプのＬＥＤを点灯させて動作確認してます。

 

 

さて今回は～、以前も作ったハズがきちんと動作しなかったトイレの喚起ファン用『光＋温度感知ファンコントローラー』の簡易版、単なる光感知型遅延停止機能付きファンコントローラーです。１ＡのＵＳＢアダプターから電源を取り、ＵＳＢコネクタから電源を取る５Ｖ０.５Ａのファンを回すのを目的にしてます。とりあえず半日ほど掛けてチマチマと計算しながら作った回路図をご覧ください。ｗ
＊独学サンデークラフトなのでご注意ください。掲載後よく見たら25mAってある矢印の向きが逆。リレーのコイルにダイオードを入れてない。

　

昔からある CdS とシュミットトリガーを使った普通の回路だろうな～と本人は思ってます。この回路図を作るのにブレッドボードを使いながら１ステップずつ動作確認しました。遅延時間は固定で１５～１６分くらい、出力ＯＮ／ＯＦＦの反転ができます。 74HC14 が利用できるのは 25mA までなので動作に 30mA を必要とするリレーには電流が不十分なので 2SA1015Y を使いました。データシートでは hFE が120～240 とあったので吹いたけど、テスターの方で調べたら 232 と明示されたのでそちらを元に計算できたので出力 34mA 程度になってると思います。電流測定はしてません。ｗ

遅延時間
　2MΩ x 470μF = 2,000,000Ω x 0.00047F = 940s ≒ 15.7分
　実験結果もほぼほぼ１６分。

 

その動作確認中に今までにもあった通り、眠気の中での作業で長いリードが剥き出しのままのたった一つの部品が原因でＩＣチップ TC74HC14AP が死んだ。直接的な原因は１番の回路の入力と出力がショートしたこと。

死んでしまったものは仕方ないと、一旦は小さな金属ごみ用の缶に放り込んだものの、もしかしたら壊れたのは６つ内臓しているシュミットトリガー回路のうち１つだけかもしれないと思い、ちょっと実験してみました。単純な電圧のＯＮ／ＯＦＦの入力でなら全ての回路が正常に反転した出力を返しました。しかーし！　ＲＣタイマーをつなぐと、実験に使っていた２つの回路が正常動作してません。それどころか入力をネガで固定して使わなかった他の２回路まで壊れてます。つまり、巻き添えで追加で２回路死んだけど正常動作するのが２つ残っていたので、実験用に使っていたＩＣだったのもあり２回路しか必要としない今回の遅延回路に使うことになりました。残機僅少故に。ｗ （実用回路用のフラットパッケージは結構ある）

 

そしてこちらが部品の配置と配線を手作業で作図途中の物になります。基板、背面配線、表面１層、表面２層、文字入れ用の合計５層で作業しています。一部背面部品がありますが、１層と被らなければＯＫって事で２層にダイオードを張り付けてあったりします。

　

大体各部品のモデルを作ってからになるので、可能な限り実際のサイズとかそんな感じになる様に注意しながら作業してます。基盤が変な形をしているのは、以前ｂＢの時計に組み込んだ電圧計を分解して残った物を再利用しているからですね。使えないホールを黒塗りして正常に利用できる所が明確に分かるのが大事なので。新品基板は結構な枚数を所有してますが、必要な基板面積が小さく、組み込みのため不要部分をカットする前提なのでこんなのでも全然ＯＫ。現在の目標として１０ｘ１０で、大体３ｘ３ｘ１.５ｃｍに収める予定ですが、これも勢いでやってるのでいきなり放置する可能性も。
　（＾ｗ＾；