kuriyan60

還暦くりやん旅に出る

若き時代にバッグパッカーとしてアメリカ大陸横断を果たしたくりやんが還暦を向かえ再び海外旅行に挑戦します。また海外SIMなど個人旅行で必要な事柄を備忘録として記事にしています。

SSR-25DA

6 11月

ソリッドステートリレーSSR FOTEK SSR-25DA の偽物検証

FOTEK SSR-25DA偽物の検証
(11/7、12/20追記:偽物も侮れない!文末参照)
 
 10月11日Aliexpressで約300円を1個注文する。また到着までの約3週間、ネット上の海外情報を調べたところ、本物のFOTEK陽明電機製と中国製造の偽物の見分け方についてラベル上の違いと中身のTriacの違いの記事がありました。
Real_Fake_1541461531039
 ラベル上で、Taiwan made と Made in Taiwan や 25A max の有無、ラベルを貼る場所の角の形状などいくつかありました。秋月のは本物の特徴を備えていました。
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 秋月電子で売っているFOTEKの本物SSR

P_20181106_080044
 中国安徽省合肥市から3週間後に到着。偽物でした。
P_20181106_080106
 裏面の放熱版金属は銅板にニッケルメッキしているようです。磁石がくっつかないので鉄ではありません。メッキを少し削ると銅色が見えてきました。

 海外のニセFOTEK SSR-25DAの中に使われているTRIACは本来の25A用のBTA25ではなく、BTA16やBTA12などの低規格、またBTA6という最大6Aのものまで入っていたというから驚愕の情報。
 さて今回購入のSSRの中身は開けても樹脂で固められているので、壊すのを前提に開けないといけないそうで、今は確認を諦めています。

P_20181106_081044
 SSRトリガー電流は最少2.1mA以上必要であることが分かった。

P_20181106_141505
 AC100V300/600Wの電気ストーブを負荷にON/OF

 300W負荷では偽物SSRの裏面はほんのり暖かくなる程度。
 600W負荷ではしばらくすると裏面の放熱部が相当熱くなり指で触っていられなくなりましたのでこの時点で負荷テスト中断。
 それでも一応6A程度までのスイッチングは確認。これ以上の連続ONではSSR裏面にヒートシンクを取り付けないと行けないことも判明。

 このSSRのトリガー電流について、DC入力側の抵抗を1kΩから330Ωにして60W電球負荷でテスト。2.6Vで2.2mA以上ならスイッチONすることを確認。どうやらスレッシホールド電流は2.2mAのようです。使用電圧で3mA程度流れるような抵抗でONすれば良さそうです。


ニセFOTEK SSRの使い道について
 中に使われているTRIACの規格が分らないが、半分はあるとみて、追加のヒートシンクの不要な3Aの抵抗負荷の制御に使用すればいいのではないか。

(11/7追記)偽物も侮れない!

P_20181107_105331
 300/600電気ストーブで長時間通電テスト
そのため前述のアクロバット配線を大電流に耐えるようにしました。

P_20181107_105732
 ヒートシンクはかなり大型の手持ち品を使っています。

 赤外線温度計で計測すると、ヒートシンク表面は36℃を示していしたが、その後40℃、1時間で42℃まで上がりました。室温も高くなったせいもあります。
 このSSRで600W=6Aで耐久試験をクリアしました。あと1500Wの電気ストーブやホットプレートもありますが、これらの試験は突入電流の関係で躊躇してます。

11/20追記
 放熱器が中国から届きました。
SODIAL(R)アルミヒートシンク黒色80x50x50mmソリッドステートリレー SSR適用267円。中国から10日で到着。重さ71g。黒アルマイト加工ではなく黒塗料。
 CPUグリス塗布しSSR-25DAにピッタリ装着。ネジ穴が甘く片方をやむなくナットで止めました。

P_20181118_071545

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 負荷600W電気ストーブ。温度測定赤外線サーモガン。乾電池2本3V5mAでSSR起動。放熱器は写真のような置き方。

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 約90分通電しました。放熱器はかなり暖かいと感じるのが40分後からで以降はほぼ一定でした。温度が測定できるテスターなどないのでヒートガンです。これは近づけば測定値は上がりますので、30cmの一定距離から測定した最大値です。室温は日射と電気ストーブにより約6℃上昇しています。放熱器は手で触った感触では40-45℃まで上昇しているかなと思います。電気ストーブは使わないので、この放熱器は600W負荷で長時間使えるという結論です。

P_20181118_175726

 次に負荷をアラジングラファイトヒーター1000W電気ストーブに切替えました。冷抵抗6.5オームなので、一気に1000Wにすると突入電流が10A以上流れることから、SSRのトライアック素子が破壊されることがあり、スイッチは切>750W>1000Wの順で切り替えました。

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 1000Wで60分通電しました。ヒートガンは30cmの一定距離から測定した値です。放熱器は40分後以降はほぼ一定の約57℃でした。室温は22℃から電気ストーブにより約26.6℃まで上昇しています。放熱器は手で長く触れないので60℃以上に上昇していると思いますが、この放熱器で何とか持ちこたえてくれました。

 結論として、10A程度まではSSR-25DAとこの放熱器の組合せで連続しても充分使えることが判りました。


(資料)
偽造FOTEK SSRの内部構造(海外のblog)ページ全体に翻訳すると理解できます。


24 10月

人感センサー HC-SR501を実際に階段に設置した

人感センサーモジュール HC-SR501 の設定(備忘録)です。

(追記)
(2018/11/25追記)点灯してから消灯するまでの遅延時間ですが、どうやら4秒間、8、16、32、、、と言うデジタル的に長くなっていくようです。

(2019/01/30追記)安定して動作しています。
(2019/03/02追記)稀にチラつきが発生することがありました。その時は強制点灯させてみると直ります。原因は不明です。それ以外は、安定して動作しています。
(2019/06/03追記)稀にチラつきが発生することがあります。原因はいまだ不明です。それ以外は、安定して動作しています。
(2019/06/22追記)寒い時期には正常だったセンサーですが、夏になり室内温度の上昇に伴い感度が低下して来ました。原因は気温と体温の差が小さくなるためです。センサー感度を上げれば解決するかどうかをテストしてみます。
(2019/08/17追記)猛暑が続き夜でも室温30℃以上で体温の差が少ない。かなり近づかないと人感センサーは働かなくなった。
(2019/09/13追記)ようやく熱帯夜が収まり、夜は25℃以下なってきた。人感センサーの動作が正常に戻ってきた。遠くからでも反応して点灯する。
(2019/10/11追記)涼しくなり人感センサーが次第に正常に働くようになった。
(2019/11/03追記)製作から1年経過、夏場はともかく涼しくなると正常に働くことが確認できた。
(2019/12/09追記)チラつきが発生したので、秋月SSR基板のフォトカプラーの+VCC側からの330Ωの抵抗に1kΩをパラに半田付けして様子をみることにした。チラつきが止まりました。フォトカプラーへの電流を増やしたら動作が安定したようです。
(2020/06/08追記)点灯時間が約8秒と短くなったので、遅延時間VRを右に回したところ、希望の15秒にならずやむなく約30秒で手を打った。部品の経年変化またはVRの位置が微妙にずれたのかも知れない。



(製作記事)
人感センサーモジュール HC-SR501 3個246円(1個82円)Aliexpressで購入。中国河南省鄭州市から14日で届いた。
 P_20181005_124933_vHDR_On_1

P_20181006_193349_vHDR_On
MH:黄色いジャンパーピンがあるタイプ(これ)
D-SUNまたはHW:ジャンパーピンが無いタイプ

P_20181005_200558_vHDR_On
専用ICのBISS0001

P_20181005_200626_vHDR_On

P_20181006_193227_vHDR_On

P_20181005_200644_vHDR_On

P_20181005_203409_vHDR_On
7133-1 3.3V定電圧IC 安定動作には4.0V以上が必要
電源ON直後に1回出力ONとなり、その後検知しなくてももう1回ONとなることが多い。それからは安定動作になる。

P_20181006_193213_vHDR_On
(改造1)
BISS0001の5-6ピン間ショートでブロックタイム0秒となる。
 注)Vccが3.8Vより低い場合は、OFFの直後にすぐONの繰り返し動作をする。
   5-6ピン間ショートさせなければ、もう少し低い電圧でもこのような動作は発生しない。


黄色ジャンパーピンの位置変更で動作モードが変わる。
奥2本ショート:常時感知モード
手前ショート:一旦OFFになるモード

P_20181006_193132_vHDR_On_1
モジュール出力をNPNTrのベースへ、コレクタにLEDと1kΩ、エミッタはGND
3.8V以下は出力不安定となりLEDが点滅
5.0~12.0V安定動作
センサーONで消費電流1.97mA程度

人感センサー回路図1538739947232
回路図はネットより

P_20181008_173934_vHDR_On
HC-SR501モジュールと秋月SSRキット(30年位前の古いもの)で動作確認

P_20181008_190925_vHDR_On
(改造2)
SSR新規購入
 秋月で新しく買った。
出力抵抗値の変更
 BISS0001の2番ピンは1kΩの抵抗を経てOUTに至る。この抵抗と並列に220Ωを空中配線で追加(合成抵抗180Ω)、新しく買ったSSRのフォトカプラー入力側に220Ωの抵抗を直列に入れたので合計400Ωとなる。VCC+5VでON時の出力電流は実測値4mAとなり、フォトカプラーが動作したのでフォトカプラー駆動用TRが不要となった。但し出力電流は10mA以下とすること。

P_20191211_143807_vHDR_On
CDS追加
 秋月で買ったCDSを取り付けた。5506(約500Ω~1MΩ)

(10/22追記)
ダイソーでバスライトなる物を見つけた。センサー受光部は入りそうなので購入したが、やや浅かったかな。3色に変化するLEDだけでも100円の値打ちはある。
P_20181021_170125

P_20181021_173803
蓋をくり貫いて受光部を収める。やや浅いので周辺は感知しないかも知れない。

P_20181021_195838
茶色:AC100VをDC5V(4.9V)に変換するトランスレスDCコンバーター
   電流10mAなら4.6V 感応時3~4mAの消費電流で4.88V
緑黒:秋月のフォトダイアック使用のSSRキット(最近買ったやつ)+放熱版
ケース:ダイソーで3個100円

P_20181022_131518
端子はSSRからの出力でこれがLED電球への通電スイッチとなる。


P_20181024_133102
2階の天井に階段を見下ろすようにセンサー部を設置

P_20181024_133146
 消灯時

P_20181024_133130
 点灯時

課題
 ①センサー感度VRを右一杯に回すと点灯消灯がばたつく。現在真ん中から少し左で解決。
 ②遅延時間VRの位置が非常にシビアで、4秒間では短すぎ、少し右に回すと8~10秒に飛んでいってしまう。現在1/4から少し右に回したところで15秒になる。これで階段の上り降り+アルファで遅延時間として解決。
 ③まわりが明るいのに点灯してしまう。夕暮れ・早どき問題。
 ④またレンズの方向も上手く調整する必要がある。

(10/27追記)
③夕暮れ・朝どきの明るい時に点灯する課題解決
 昼間はほとんど0Ωに近いCDSの抵抗値は暗くなると抵抗値が大きくなる。センサー制御IC BISS0001の9番ピン=A点が、VccであるB点に1MΩでプルアップされている。かなり暗くなってから点灯させるには、これを取り去りA点と9番ピンの間に入れる方法があるようだ。
 独自の方法として暗くなってもA点の電位が上がらないようにCDSに並列に抵抗をかましてみた。1MΩでは変化なし。500KΩ半固定VRで探ると50KΩ程度の低い抵抗値で良いことがわかった。100KΩの半固定VRが無いので、33KΩ半固定VRと33KΩの抵抗を使った。スペースの関係で回路図の位置になったが、CDSと並列であればどこでも良い。
P_20181027_140703
 CDSの暗抵抗が小さくなった分、相当暗くならないと人感センサーが働かくなった。デメリットとして、待機電流が33uAから50uA近くに増えたが、トランスレス電源5Vなので気にしない。

(10/29追記)
④レンズの方向を調整する課題解決
 センサー部が30gと軽いのでVVFの白い銅線を天板に固定し、角度調整は曲がりやすい銅線で調整できるようにした。これで2階天井付近から1階階段ステップまで人感センサーが反応するようになった。
P_20181029_123523
 白いVVFケーブルをケースに挿しグルーで固めた。

P_20181029_125324
 天井に白いVVFケーブルを固定。VVFは銅線なのでフレキシブルに方向や角度が変えられる。

P_20181029_125906
 1階階段下を向くように調整。センサー部のケーブルを隠す工夫が必要。


新たな課題(11/8追記)
①動作継続時間調整用1MΩVRの調整が非常にやりづらい。
 4~5秒の次は8~9秒、20秒くらいと少し回すだけで大きく変化し、希望の10~15秒の設定が困難なこと。

P_20181108_100908
 明暗度感度調整:CDSに並列に100KΩVRをつなぐ。
暗くなるとCDSの抵抗値が上昇し、9ピンの電圧上昇でONとなる。オリジナルではあまり暗くなくてもONとなったが、並列にVRをつなぐとCDSの抵抗値が下がり、結構暗くならないとONしなくなった。(再掲)

P_20181108_100950
 動作時間調整:オリジナルの1MΩVRの両端に47KΩの抵抗を半田付け
これで、VR左一杯で数秒保持、右一杯で30~40秒となる。VRの位置が9時方向で20秒程度となったが、この辺の位置は相変わらずクリティカル過ぎて調整しにくい。VRの特性だろう。結局この並列抵抗の効果は薄い。
 ただし、VRを例えば50~100KΩに変更すれば、希望の15~20秒がスムーズに設定できるかも知れない。

P_20191211_144552_vHDR_On
 動作時間調整:オリジナルの1MΩVRを100kΩVRに交換
 7時方向で40秒、12時方向で約15秒、15時方向で3秒程度の遅延

(11/9追記)
 1MΩVRの足をニッパでカットして、100kΩ半固定VRに付け替えたところ数秒~40秒の範囲となった。(解決)

(11/25追記)遅延時間ですが、どうやら4秒間、8、16、32、、、と言うデジタル的に長くなっていくようだ。



SSRにFOTEK SSR-25DAを使いたい場合
②このHC-SR501人感センサーでFOTEK SSR-25DA(コピー品約300円)で複数並列の電球負荷をスイッチングさせること。
P_20181106_081044
 トリガー電流が2.2mA以上あればいいことが判った。実装では3~5mA流すことになる。

P_20181108_100908

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 2SC945でSSRからの電流を吸い込む小さな基板を追加した。
SSR-25DAのDC入力電圧が4~10Vで電流3~5mAとなり、SSRを十分トリガー出来た。(解決)


(2019/12/14追記)HC-SR501の新しい製作記事です。
 


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