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2017年05月02日

廃材利用のガレージ自動照明

廃材利用のガレージ自動照明
以前、知人から譲り受けた海上浮遊灯台標識の廃棄部品、これを再利用したガレージ照明を製作して設置しました。
これまでは屋内から5V電源を手動ONして供給した仕様でしたが、やっと同時期に貰っていたソーラーパネルを組み込んで自動化完了。



灯台灯火部分のオレンジ高輝度LEDx5の基板ユニットを2連、並列10LEDを1ユニット化して、灯台制御基板の回路を少し改造して自動点灯する構造にしていました。


※電子回路詳しくない方は意味わからないと思いますので最終段落まで飛ぶw


電子回路に詳しい人ならわかるかと思いますが、シュミットインバーターICのLS14を1段目でフォトTRによるスイッチング。
灯台機能ではこの出力に逆向きダイオードを入れて2段目の発振回路をスイッチングしていましたが、これを分断して常夜灯機能は次の段でトランジスタをドライブしてLEDを点灯させていました。
また、発振回路を改造して、1S周期の点滅信号を。
ガレージ入庫側は黄色点滅、出庫側は赤点滅の点滅信号ですw

これは今後3色にして押ボタン信号化するつもりw
マイコン勿体ないのでワンショットタイマーICのLS123か、またはタイマーIC+カウンタICでビットカウントでの簡単な信号にするかw


何かと役立ってはいたのですが、夜間点灯の自動化が組まれているとはいえ、DC5Vを常時供給するのは勿体ないし、不在時に点滅信号を付けておく意味もない、というわけで、常夜灯機能だけソーラー式をもう一式増設したわけです。


ソーラーパネルは別の大型灯台ユニットの廃棄物。
12Vカーバッテリーを充電するだけの容量があります。
道路標識などに使われるタイプ。

なのでこれに5V1Aのレギュレータを組み込んで出力を制限しています。

夏季は日照が12時間を超えるので、灯台用とは言え家庭用のニッケル水素単三電池には充電時間が長すぎます。
充電は、電池が2300mAhの容量だとすると、その1/10以下の電流で充電しなければいけません。
それも6,7時間が適切。
12時間も充電しっぱなしにすると電池が持たない。
とはいえ、一般的な充電制御回路を入れるとコストがかかるし廃棄物だけでは実現できない。

ので、ダイオードを使って電圧と電流制御をして、さらにレギュレータの特性を逆用して、早朝や夕方はほとんど電流が流れていても影響のないレベルまで落とし込んで夏季の日照対策を。
それでも電池には本当はよくないのですべて中古。


消費側はLEDの定格が20mAなので並列10連で200mAまで流せますが、トランジスタの仕様で最大が150mAに制限されることから、3V定格のLEDで抵抗無しで本来は使用されていましたが、灯台とは違い点滅でなく常時点灯でバッテリーが持たないために、各LEDユニットの電流を低く抑えています。

1ユニット30mA程度まで抑制。
並列10連ですのでLED1個あたりは3mA程度。
明るさも抑えられますが、足元を照らすには十分な光度。

それでも中古のバッテリーなので明るいのは6-7時間。以降は少し暗い状態で朝まで。
バッテリーは3.6V並列2ユニット。

18時ころに自動点灯して0-1時に暗くなり、5時ころまで点灯する計算です。


バッテリーの電気を節約するため、制御ユニットの部分に屋内から電源供給している側のLEDを隣接させ、これが点灯しているときはソーラー式は消灯するようにしています。
屋内から手動で供給しているときは、ガレージ出入口の信号が点灯して、ガレージ内の4個のLED照明器が点灯して明るく照らし、電源供給をOFFしたら自動的にソーラー式の自動点灯機の2個のLED照明器に切り替わる構造です。


出入りの頻繁なときは屋内から電源供給して手動点灯、留守中や出入りの無いときはソーラー式の自動点灯でほんのり照らすと、やっと夜間暗くないガレージが完成しました。



夜に帰宅した時にガレージの奥までオレンジのライトで照らされている状態も良いし、入庫している車を部屋からオレンジのライトにライトアップされているのを見るのも良いし。

近所のガキには出入り口の信号が人気だしww


使った材料は

・廃棄物ソーラーパネル
・廃棄物灯台制御基板(4cm四方)
・廃棄物LEDx5基板2個セット×8ユニット
・廃棄物灯台で使われていた家庭用ニッケル水素単三電池
・廃棄物それ用の110円ほどで売っているバッテリーケース
・廃棄バカ学園が教材として買いながら未使用で捨ててた100mx2の廃棄物リード線
・捨ててあった新品ビニールテープ
・食べ終わって捨てるだけだった一口豆腐の廃容器
・同じく弁当用冷凍スパゲティの廃容器
・その他廃棄基板から取った抵抗器、レギュレータIC、コンデンサ、ダイオード等少々
・大手メーカーのゴミ捨て場に捨ててあった新品の廃棄半田

ということで全くお金使ってませんww

いただいた廃材はしっかりと有効活用させていただいております。
白のLEDは消費電流がどうしても大きいのでこのシステムには使えませんでしたが、他の常夜灯として使用の予定で本日から実験開始しています。

※なお、バカ学園は再利用できませんので誰かスクラップしてやってください。

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Posted at 2017/05/02 22:59:14

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この記事へのコメント

2017/05/04 21:41:49
ダストボックスに捨てられていた廃家電は宝の山でしたネー。

電子部品とかの貴重な供給源。(遠い目)
コメントへの返答
2017/05/06 23:08:47
廃棄されてる家電は宝の山。
自称宝な三流教育者らはごみの山w
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