暗くなると自動点灯するナイトライトは我家の必需品

(2019/06/02下記改造後設置)順調に動作中
(2019/06/14 再改造 実験4参照)

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 上:ダイソー200円改造品 下:ヤザワ2個467円改造品

 格安ナイトライトは改造して初めてまともな動作をする。ダイソーの100円の貝型(写真)、ヤザワの2個467円のナイトライト(円筒形)を改造して使っている。

【改造のポイント】
1. 十分暗くなって点灯 SCRのトリガー電圧調節・CDSの抵抗値変更
2. 適度な明るさ    LEDに流れる電流の制限
3. 発熱しない     回路全体の電流の制限・コンデンサの容量(つまりリアクタンス)変更(参考記事はこちら


【ヤザワ製の改造】
 ダイソー製とそっくりだが少し高いだけあって作りは良い。(改造記事はこちら

【ダイソー製200円】
 筒形ナイトライト(写真)以前300円のものがあった。

最初に結論】
 1. ヤザワの2個467円の作りと比べて、ダイソーのは200円にしては作りが雑。
 2. 常夜灯としてはLEDが明るすぎる。また抵抗の発熱が酷い。すぐ壊れそう。
 3. 改造したらかなり良くなった。

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 改造前のオリジナル回路と改造後の回路
R1:150Ω1/8W R2:150Ω1/8W R3:470KΩ1/8W R4:1.5MΩ1/8W
C1:0.47μF250V C2:10μF50V D1~D4:整流用ダイオード CDS 橙色LED
SCR:PCR606J


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 基板裏

【オリジナルの動作確認】
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 オリジナル基板でCDSに袋をかぶせて点灯させる。しばらくするとR1とR2付近から特有の臭いが出てくる。AC抜いて触ると熱い。

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 茶色はC1:CBB2の474=0.47μF250V

 この容量でR1両端の電圧はAC2.6V。計算上は約17mA流れて44mWの発熱。1/8Wというのは、0.125W=125mWなので、これで持ちそうだが実際は抵抗が発熱して匂って来た。

【実験手順】
実験1:抵抗のワット数を変更。コンデンサの容量を1/2に変更
実験2:コンデンサの容量をさらに減らす
実験3:1/8W抵抗3本並列
実験4:CDSに抵抗を並列


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 実験1
 青い抵抗は、100Ω1/2Wと50Ω1/2Wの直列で150Ω1/2W。茶色いコンデンサは、474=0.47μFを2個直列にして0.235μFとした。このケースでは、150Ωの両端のAC電圧は1.2V。計算上は約8mA流れて9.6mWの発熱。抵抗の発熱はあまり感じなくなった。LEDの明るさはやや弱くなった感じ。

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 実験2
 コンデンサを青い124=0.12μFに交換した。このケースでは、150Ωの両端のAC電圧は0.5V。計算上は約3.3mA流れて1.7mWの発熱。抵抗の発熱は感じなくなった。LEDの明るさは弱まった感じだが、十分明るい。この砲弾型LEDの両端の電圧は2.6~2.8Vだった。

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 実験3
 510Ω3個並列したものを2組作り、R1・R2と交換。青いフィルムコンデンサ0.12μFも交換して基板に半田付けした。このケースでは、抵抗の両端のAC電圧は0.5~0.6V。計算上は約3.5mA流れて約2.1mWの発熱。3個の抵抗とリード線からも放熱するので発熱はあまり感じない。

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 赤外線温度計で測定すると周囲温度約20℃に対して25℃程度なので、真夏35℃としても発熱は50℃以下に抑えられるはず。真夏の常夜灯としても十分使用に耐えると判断した。

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 交換した抵抗とコンデンサ

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  交換したコンデンサ

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 CDSに並列に39KΩをかます。39KΩの位置がずれているが回路図的にはちゃんと並列になっている。

 実験4
 暗くなるとCDSの抵抗値が上昇してSCRがトリガーされLEDに電流が流れ点灯する。オリジナルでは少し暗くするだけでLEDが点灯した。十分暗くなってから点灯させる方法の一つとして、CDSに並列に抵抗をかますことが有効なことはこれまでの改造で分かっている。
 CDSに平行に100KΩの半固定抵抗をかまして、ぐるぐる回し、好みの暗さでLEDが点灯する場所を選ぶと34KΩだった。33KΩと39KΩの中間なので、今回は39KΩ1/8WをCDSにかますことにした。結果オーライ。
 廊下に設置したところ、暗くなるとパッと点灯し、天井灯をつけると瞬時に消灯した。これで目標達成。
(2019/06/14追記)
 もう少し暗くなってから点灯するように、39KΩ1/8Wを33KΩ1/8Wに変更した。


【発熱問題】
 常夜灯として下向きに設置。点灯中は部品の入っている上部に少し発熱が感じられる。オリジナルと比べると格段に少なくなり長寿命が期待される。


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 回路図(再掲)

 改造・交換するパーツのまとめ
1. 抵抗の発熱対策
  R1・R2を、510Ω1/8Wを3個並列にし170Ω約1/3W として交換
2. 回路の電流、LEDの明るさ制限
  C1:474=0.47μF250V を124=0.12μF250Vに交換
3. 十分暗くなってから点灯
  CDS に並列に39KΩ1/8Wをかます。

【さらに改良】
 ダイソー200円のLEDはかなり明るく電球色より白色に近い。ヤザワの円筒形にもダイソーのカラーセロファン・オレンジ色を巻き付け改良した経験がある。
 今回もプラ円筒形の内側にカラーセロファンを巻き付けよりオレンジ色に近くなるよう改良した。LEDを赤マジックで塗るとオレンジ色がより強みを増した。

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 上:ヤザワ改(フィルム巻付け済)下:ダイソー改

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 上:ヤザワ改は暗く点灯するようにしてベッドサイド用
 下:ダイソー改は明るいので階段照明用


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 上:ダイソー改 下:ヤザワ改

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 上:ダイソー改(未だ白っぽい)下:ヤザワ改(オレンジ)

【設置場所について】
・暗いヤザワ改は寝室の入り口に設置。トイレに行く時のドアの位置が分かるだけの光量でよい。
・明るいダイソー改は夜間の階段を照らすように設置した。階段の天井灯が点灯するとこれはすぐに消灯する。