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デイライトコントローラーの改造(完成:回路修正) [X-TRAIL]

前回の記事の通り取付まで完了したものの最後の段階で不具合発生。やむなく旧回路に
戻さざるを得なかった前回作業でした。さて、本来目的のライトオン時に減光する形に
すべく回路修正を行います。

  あっ、今回の記事はオタッキーな話なので、むずい!!と思ったら
  下まで読み飛ばしてくださいね(^^ゞ

・明るさ変動の原因
3つの要因で思うように動かなかったようです(^^ゞ
 1.電圧制御回路のドライブ不足
  電圧降下の増加を嫌いトランジスタを一段で強引に駆動、LEDユニットを
  他のものにしたためLEDの消費電流増加し(元の倍以上)ドライブ不足に陥った。
 2.LEDユニットのVfの上昇
  元は直列2個だったのが3個となり、電圧変動にシビアな方向に動いてしまった。
  Vf=6.4V→9.6V(1個で3.2Vとして)となり、標準電圧を13.2Vとした時、電位差
  3.6Vで使う事に。(2個使いなら電位差6.8Vある)
 3.ON/OFF制御用のトランジスタのオン電圧(Vce(sat))
  ダーリントンで組んでいる関係、0.7V程の電圧が残ってしまう事を見落とし。

  上記に加え、車からの供給電圧も変動が そこそこあり、12~14Vで
  変動しています。上記の要因により輝度の変動だけで無く、12V近く
  まで電圧が低下するとLEDが点灯しないと言った状態になる事も
  ありました。

・供給電圧を上げるしか手がなさそう
最低限の電圧降下で収めようとしましたが、ドライブ不足等を考慮すると多段にトラン
ジスタを組まないとドライブ出来ない事が明らかになり、必要最低限の電圧降下分を補う
供給電圧にしないと動作が成り立たないという結果になりました。よって降下分の電圧を
稼ぐためDC-DCコンバータを組込む事にしました。またDC-DCコンバータで車からの
電圧変動を吸収させます。

・設計変更
電圧制御の部分はドライブ不足なので、ここもダーリントンで組んでドライブ能力をUp
しかしダーリントンで組む事で、電圧降下は少なくとも 0.6V→1.2Vに増大します。また
ON/OFFの回路のオン電圧(0.7Vの電圧降下)は避けられないので改善は無理。よって
少なくとも全体で1.9Vの電圧降下があり、この補正分から 13.2V+1.9V=15.1Vとなり
電源電圧は15Vとしました。15V供給として作った回路が下図です。
またトランジスタにかかる電力も増えていく事から定格をUpさせるため2SC2120から
2SC2665へ変更しました。(Pc(コレクタ損失)が僅かですが800mWから900mWにUp)
Day_Lighit_Controler3.jpg
ガラッと変わった感じがしますが、変えたのはQ6の追加とQ6に繋がる部分の定数変更
と、先の通りQ4とQ5を2SC2655へ変更しています。

・15Vへの昇圧
LEDユニットは約200mAの電流が流れるので、この容量を賄うクラスの物を探しました。
見つけたのは400mAタイプの物です。入力電圧は9~36Vとかなりワイドなので、十分
レギュレーションは取れそうです。オンボードタイプなので小さいケースに入れて収容
する事にしました。
DSC02458.JPG
今回購入したDC-DCコンバータは絶縁タイプだったので入力と出力のマイナス側を接続
しました。これを継がないとコントローラは動きません^^;

  回路修正してテストしてみますが・・・・

・メッチャ明るすぎるし電流も半端ない
さて変更後の回路でテストします。設計通りの動きをしているのは良いのですが
何しろ明るいを通り越して眩しい!!これではお巡りさんに呼び止められそうです^^;
電流値も400mA近く半端なく流れています。購入したDC-DCコンバータが400mA
なのでフルパワーで使うのはアブナイから、やはり電流値を抑えて使った方が良さ
そうです。
あっ、このテストは別のDC電源でテストしていますから、DC-DCコンバーターは
無事です^^;

・電圧を落とす
減光しない時の電圧を落とすため、ちょっとセコい手を使いました^^;電圧を制御して
いるエミフォロで動かしているトランジスタのベース電圧をダイオードのVfを使って
落とす事に(図の赤囲)、結局の所LEDユニットには12V丁度ぐらいの電圧の方が良い
みたいです。最終的に下図となりました。
Day_Lighit_Controler3a.jpg
これまでの動作検証の結果から13.2VでLEDの1回路には大体10mAが流れているよう
です。色々調べてみるとチップLEDって5mAぐらいが普通の使い方みたいだから倍は
流している感じですね。やはり流し過ぎかな・・・・

  結局LEDユニットの駆動は12Vの元の電圧に、DC-DCコンバータは
  昇圧と言うよりはレギュレータの機能として働く事になりました^^;

・こんな感じに実装を
足したのはQ6と空中マウント^^;のD6,7ぐらい、他は定数変更のみです。
fig_mount2.jpg
DSC01233.JPG

・完成しました
暫定使用時より若干明るさが落ちたものの、エンジン停止時との差が無くなりました
で、肝心の減光動作ですが、ライトオフ時だと さすがに眩しい感じ(写真上)ですが
ライトオンで減光(写真下)、出しゃばらない程度に明るさをセットしました。
写真2枚とも同じ設定(絞り、シャッタースピード、ISO感度)で撮っています。
(通常の撮り方すると全体が白っちゃけるだけなので、相当絞ってます)
DSC02463.jpg
DSC02462.jpg

  これで昨年から引きずってきた(^^ゞデイライトも、これで終了です。
  でも、まだまだイジりますよ!!!車イジりは続く・・・・・・^^;

では。

nice!(73)  コメント(18) 
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nice! 73

コメント 18

横 濱男

明るすぎるとパクられますからね。。
by 横 濱男 (2018-10-03 06:42) 

馬爺

おはようございます。
ライト関係は改造して居ると車検が通りませんからね、検査の時明るすぎたり光量不足は通りませんね。
by 馬爺 (2018-10-03 06:46) 

ワンモア

凄い!自動車屋さんでもできないと思います(´⊙ω⊙`)
途中までNゲージのコントローラーの内容かと思って読んでました(笑)
by ワンモア (2018-10-03 08:37) 

ちょろっとぶぅ

じぃ~じ車のライト、めっちゃ暗い(^∞^;
もう、直す気はないけど。。。

栗。拾ってくれた???
by ちょろっとぶぅ (2018-10-03 13:50) 

英ちゃん

確かにオタッキーで電気系統は全くワカラン(゚□゚)
それと、12月08日(土曜日)にもオフ会やります(゚□゚)
by 英ちゃん (2018-10-03 17:14) 

とし@黒猫

FBメッセンジャーに、メッセ入れました!
by とし@黒猫 (2018-10-03 19:17) 

kinkin

>横 濱男さん
こんばんは、いつもご覧いただきありがとうございます。
それが恐いので、明るさを落としました^^;

>馬爺さん
こんばんは、いつもご覧いただきありがとうございます。
車両の保安基準に従わないと車検も通りませんからね、でも付けている
デイライトは、保安基準上で言う「その他の灯体」の部類なので
大丈夫です(?)
300カンデラ以下であれば問題ないんですが、明るすぎると300超えて
いるかも知れないので明るさを落とした大きな理由があります。
(光度計が無いので何とも・・・・・・^^;)

>ワンモアさん
こんばんは、いつもご覧いただきありがとうございます。
メーカーやその他販売されているものなら付けてくれるでしょうが
ゼロベースからはあり得ないですよね^^;

>ちょろっとぶぅさん
こんばんは、いつもご覧いただきありがとうございます。
見つけたのは出勤途中、その日の帰りにはやっぱり無かった(^^ゞ

>英ちゃんさん
こんばんは、いつもご覧いただきありがとうございます。
おっ早々忘年会の告知ですか・・・・・・^^;

>とし@黒猫さん
こんばんは、いつもご覧いただきありがとうございます。
業務連絡ありがとうございますm(_ _)m

by kinkin (2018-10-03 20:19) 

よーちゃん

今回の記事はやっぱり、まったく理解不能〜(^_^;)
by よーちゃん (2018-10-03 21:06) 

kinkin

>よーちゃんさん
こんばんは、いつもご覧いただきありがとうございます。
スミマセン、オタッキーな記事で^^;大半の人が判らない記事だと
自分も推測しております(^^ゞ
by kinkin (2018-10-03 21:35) 

johncomeback

拙ブログへのコメントありがとうございます。
いい年して飲み過ぎて記憶喪失とは・・・ 反省しています(*´∇`*)

流石ですねぇ、僕は電子工学科卒ですが「回路」は苦手です。
by johncomeback (2018-10-04 09:14) 

kinkin

>johncomebackさん
こんばんは、いつもご覧いただきありがとうございます。
いえいえ、人の事を心配している自分もいつやらかすか^^;
学生時代は鬼のようにゼミと回路の実験の明け暮れでした・・・・
by kinkin (2018-10-04 19:37) 

駅員3

ご心配をおかけして、申し訳ありませんでした。
また、いろいろとありがとうございました。
ちょっとしたお貸しをお渡しする機会を失ってしまい、また改めて次にお会いした時にでも(^_-)/
by 駅員3 (2018-10-05 06:47) 

ちょろっとぶぅ

ちょろは、バイクが届くのを待ってるのら g(^∞^g
by ちょろっとぶぅ (2018-10-05 11:52) 

kinkin

>駅員3さん
こんばんは、いつもご覧いただきありがとうございます。
回復されて良かったですね、でも無理は禁物ですよ^^;

>ちょろっとぶぅさん
こんばんは、いつもご覧いただきありがとうございます。
良い子で待っててね・・・・

by kinkin (2018-10-05 20:57) 

英ちゃん

20日は、ヨロシクですが~
大桟橋は、東京湾大感謝祭2018を開催してるから混雑してるかもよ?
まぁ、歩きながら様子を見て行きましょうか。
by 英ちゃん (2018-10-06 09:53) 

kinkin

>英ちゃんさん
なるほど、ちょっと調べたらイベント盛りだくさんの日ですね・・・
港周りは、どこ行っても混んでいそうです^^;
by kinkin (2018-10-06 10:55) 

みち

ん~ん、むずいです(@@)
by みち (2018-10-09 23:34) 

kinkin

>みちさん
こちらにもコメントありがとうございます。
むずいでしょ、スミマセン(^^ゞ
by kinkin (2018-10-10 05:19) 

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