前回書いた照明部に電力供給するための電源制御部作成しました。が、ちょっと当初の思惑通りにはいきませんでした。
当初はこう考えていました。
電源(12VのACアダプター)直結だと眩しいので、多少は暗くしたい。しかしこの明るさが必要なこともあるので、任意に切り替えられると良い。可変抵抗ではLEDの光度調整は不向き(リニアには変わらないため)。ACアダプターの抜き差しでスイッチとするのは嫌なのでスイッチを付ける。複数経路のスイッチ等は部品が高いので使いたくない。ならば、複数のスイッチを組み合わせてそれぞれの通る抵抗値を変える。独立した複数のスイッチなので全部ONにしたら、抵抗の並列接続で一番明るくなる。2つのスイッチを組み合わせることで、最大光度/やや暗い光度/マイルド光度/OFFにできる。
と。実際、ブレッドボードでこのような回路を作成し、ほぼ思惑通りの動作を確認しました。
しかし、ユニバーサル基板に実装するにあたり、ソフトウェアと違ってやり直しがしにくいため、回路図をちょっと苦労して作成しました。パイロットランプを個別のLEDで実装したりしてちょっと調子に乗ってました(笑)。ここで、「ん?」と思ったのです。
当初の構想通りだと、電力はACアダプター→スイッチ1とスイッチ2に分岐→それぞれの経路に異なる抵抗→照明部ということになります。一見正しく見えますし、動いてました。でも、最後の照明部に向かう際、2つに分かれた電力がまた合流することになります。経路が分岐してまた合流するのは所謂並列接続ですが、片方は通電していないかもしれません。電気ってのは、基本的に電位が高い方から低い方へ流れます。ということは、通電していない側に逆流するんじゃないの?と。
かなり時間がかかりました。いやぁ、こういう情報ってあまりインターネットにも無いのです。上述の通り動いてますので。気にしない人は気にしないし、気にする人はそういう設計をしないようです。が、自動車等のブレーキランプをLEDで実装する解説をしているところがあって、自分が悩んでた部分の回答がありました。やはり逆流するようです。
正直、動くんだから良いじゃんとも言えるのですが、仮にもソフトウェア技術者を名乗っていた自分。「動けば良い」では満たされません。ということで、電力合流直前の二か所に整流ダイオードを組み込みました。
しかーし!整流ダイオードに限らず、部品を入れると電圧は降下します。整流ダイオードだと0.6～0.8V程度降下してしまうようです。これがどのような結果になるかは、やってみないとわかりません。ちょっと暗くなるだけなら良いけど劇的に暗くなったら使えませんので、まずは作ってしまおうと。
そんなわけで電源制御部作成したのですが、見事玉砕。最大出力時が当初の最小出力くらいまで落ちました。この時点でユニバーサル基板上だったので、試行錯誤が大変でした。その分経験値積めたとは思いますけどね。
結果、片方のスイッチ経路は抵抗を外し、もう片方は勘で100Ωの抵抗に換装しました。抵抗の並列接続にならない(というか、抵抗が無い側は元から最大出力)ので、3段階調整はできません。しかしもう諦めました。こんな変な実装せずに、最初から照明部を2経路にしてそれぞれに異なる抵抗が入った電力を供給するようにすれば良かったです。若しくは、ちょっとお高いけどPWMモジュールを使う。こっちが正解か…。
まぁ、良いです。失敗は経験値となり、次への糧となります。今回のはスタンドをなんとかしてスタンドライトとして利用します。LEDテープ等は大量にあるし、実はアルミ板も1枚あるので、気が向いたらちゃんとしたヤツ作るかもしれません。
今回は色々失敗したので、写真等は無しで(笑)
