2022年04月17日

停電時に自動点灯する非常灯を作りたい #1

地震等の災害に備えて普段からLEDランタンやフラッシュライト等を集めて
いるのですが、これらは停電が起こってから操作して点灯させる必要があり
ます。夜に停電した場合、暗闇の中まずそれらのライトを探す所から始めな
ければならないので、停電時に自動点灯するランタンを作っておく事に。


今回はまずその電源回路から作って行きます。

停電時にライトを光らせるには、AC電源を常時監視する必要がありますね。
最も簡単なのは、この回路でしょう。

TeidenLight_00.png

AC100V対応のリレーをコンセントに直で繋ぎ、リレーがOFFした時に接点が
繋がるようにしておきます。停電したりプラグを抜くとランタンが点灯。

しかしAC100Vのリレーは発熱が多く、24時間365日繋ぎっぱなしは正直怖い。
ざっと調べるとコイルがAC100Vのリレーは消費電流10~20mAほど。概算で
1~2Wくらいの消費電力です。

う~ん、24時間通電する物が1W超えるのは厳しいな。そこでリレーは5Vの
小型の物にして、リレー駆動用の電源を別途用意します。


まずは以前記事にも書いた、ガラケー充電器を電源に使ってみます。

TeidenLight_03.jpg

負荷にリレーを繋いで、AC側の消費電流を測ると、5.52mA。
100(V) × 0.0055(A) =0.55(W)

リレーには30.7mA流れていますが、これに通電表示のLEDを足しても1Wを
超える事はないでしょう。しゅばらしい。


しかし出来ればもっと消費電力を抑えたい。0.3W以下が理想。なので他の
回路を考えてみます。キャパシタ使用の余計な物がないトランスレスの降圧
回路ならもっと低消費電力に出来るんじゃね?

TeidenLight_01.png

という訳でこんな回路を作ってみました。1MΩはキャパシタ(2uF/250V)の
ブリーダ(放電用)抵抗。

TeidenLight_02.jpg

出来上がり。リレーを配置するスペースが足りなくなったので、基板を2枚
使ってL字にしました。逆起電力吸収用ダイオードはリレーの下にあります。

リレーのコイルまで電源から絶縁されていないので、正直怖いですけどね…。

TeidenLight_04.jpg

出力電圧はちゃんと5V程度出ています。問題はAC側の消費電力。

TeidenLight_05.jpg



ありゃ?



何と、AC側は62.1mAも流れています。

100(V) × 0.0621(A) =6.21(W)

まさかの5W超え。これじゃあ使い物になりませんぜ。


キャパシタを使った降圧回路ってシンプルで部品点数も少ないので、これで
かなり消費電力が抑えられるのでは?と思っていましたが、これ相当効率が
悪いですね…。まさかここまでとは。

と同時に、スイッチング回路のガラケー充電器がどれだけ高効率なのか、を
思い知りました。
試しに無負荷のガラケー充電器のAC電流を測ると、0.24mA

100(V) × 0.00024(A) =0.024(W)!


まじでか。嘘だろ…。

これは圧倒的にガラケー充電器の勝利ですね。リレーの電源はガラケー充電
器に任せる事にします。ヒューズも二重に入っていて安全ですしね。
次回は、点灯させるランタン側の製作をしましょうか。


まさに「下手の考え休むに似たり」。



posted by ゆう at 2022年04月17日| Comment(0) | 電子工作 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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