2017年08月09日
PWMとSSR
すみません。ブログタイトルを「謎めいた」略語を使ってみなさんの気をひいてしまいました。(セコイ!)
ちょっと難しい話なので頭が燃えそうになったら読むのを止めてくださいw
昨日のブログで電装系ネタを紹介したら意外に「イイね」がありまして、結構プレッシャー掛かってますw
確かに車の近くによると幻想的に車がライトアップされる様は近未来的でかっこいいかもしれません。(やり過ぎてDQNかもしれませんがw)
C-HRにはウェルカムライトがあるのでトリガーは取りやすいと思いますが、問題は「じわー」と回路。
車に近づくと「パッ!」と点灯すると安っぽいんですよ。
静かにじわーと点灯すると幻想的でかっこいいんです。
少しテープLEDの話をすると仕様は色々あります。
基本的に車の底に使用するのは防水等級IP68を採用した全灌(ぜんかん)タイプと呼ばれるものが必要です。
手間惜しまないなら放熱の問題も解決できるIP65対応の防水タイプ(基盤の裏は防水でないタイプ)をアルミ板に貼ってコーキングする方が良いのですが面倒です。
防水タイプのほかには装着されるLEDの種類によって「5050」と「3528」の2種類が一般的ですが、3528タイプは色の選択肢がありません。
5050タイプはコントローラ(RGBコントローラと言います)を使用して色を自由に変えられるという仕様なのですが、実はこれが結構くせ者です。
(余談:イルミスターに付いてくるLEDですがこの5050を使用したテープを切出して使っています。1mあたり1000円ぐらいなのでイルミスターのLEDを10個以上作れるんですよ。1000円の原価が14000円に。ボロ儲けです)
冒頭でも紹介した通り「じわー」と点灯が肝なんですが、単純に点くか点かないかしか制御できないLEDを「じわー」と点灯させるにはパルス幅変調器(PWM)が必要です。(ようやく謎の略語の正体がわかりました)
パルス幅変調器から出力される電気はON/OFFを短い時間で繰り返す(パルス信号)が出力されます。
じわーっと点灯とは、LEDをゆっくりON/OFFさせて暗めの残像を作り、徐々にON/OFFの速度を上げて常時点灯しているように見せるという仕組みです。
そのON/OFF制御にPWMが必要なんです。
ところがRGBコントローラは電圧を替えて色を制御するのでPWMを通すと壊れたり、目的の色が安定して出なかったりと問題があります。
なので色固定のLEDを使ったテープLEDを使いたいのですがIP68対応の物がありません。(白かアンバーの選択になる)
もう1つ問題があります。
テープLEDって結構電気食うんですよ。
長さ(使用するLEDの個数に比例)に依存するんですが5mで50Wを超えることは普通です。1mあたりのLED個数を減らすことで対応できますが、そうすると粒感が出るんですね。
さらに、PWMって簡単なドライバー(トランジスタ)を使っていますが半導体で制御するので流れる電流を大きくすることが出来ません。
小さな信号で大きな電流を制御する場合に使用するのがリレー。
ところがPWMに普通のリレーを接続するとチャタリングという現象が起きます。これは高速でON/OFFを切り替えるためノイズ発生するというもの。
そのためにソリッドステートリレー(SSR)を使います。(ようやくもう1つの謎言葉が出てきました)
無接点リレーと呼ばれるものです。半導体でスイッチングするのでノイズが出ませんが、やっぱり流れる容量に制限があります。
容量超えるとすぐに壊れる特性があるので容量計算は慎重さが必要。
調べた感じではDC12Vで3Aぐらい(36W程度)のものしか見つかりません。
(なんか情報知ってたら教えてください。アキバのピカリ館で相談するかも)
まとめると
・じわーっとを実現するにはLEDの個数を落とす必要あり
・色を固定して面倒だけどIP65対応の物でコーキング処理必要
・1つのSSRだけでは車の全周をカバーできない
ということに。
容量を見ながらの仕様決めになるので最終的な雰囲気がどうなるかが想像できないんですね。
取りあえず実験的にドア付近の底だけ光らせてみる方が良いかもしれません。
期待しないで優しく放置下さいw
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Posted at
2017/08/09 09:39:27
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