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古いAMラジオの復活

  • 2014/07/29 13:58
  • カテゴリー:make:

 先日実家に戻った際に,私のがらくた箱から,古いポケットラジオを発掘しました。

 松下電器産業(現パナソニック)製の6石スーパーで,2SA101やら2SB172といった,当時としてはおなじみのゲルマニウムトランジスタが並んでいます。

 電池は006Pを使っていて,この後のトランジスタラジオが単三2本になったりすることを考えると,少なくとも国内向けとしては初期のものになるのではないかと思います。

 外観や回路構成,使っている部品などから推測するに,1960年頃のものではないかと思います。思いますという程度にとどまったのは,形式などが全く不明だからです。

 もともと,このラジオには,黒いケースが背面に取り付けられていました。電池を交換するのにこのケースを外してしまわねばならず,中の部品が全部あらわになってしまうという潔い設計なのですが,悪いことにこのケースがなくなっており,ここに貼られていたと思われる機銘板もなくなってしまったのです。

 このラジオは父が独身時代に買ったものだと思われるのですが,私が小さい時に,私の貴重なオモチャになっていました。小学校にあがるずっと前の話だと思いますが,ピンク色のペンでチューニングダイアルに落書きをし,さらに「あらいぐまラスカル」のシールを貼りまくっていましたし,革製の黒いソフトケースは早いうちに紛失,そして裏蓋もなくなってしまいました。

 裏蓋がなくなってからは基板がむき出しになってしまい,バーアンテナは断線し,部品は曲がり,動かなくなってしまったのですが,捨てることは特にせず,幾度も世代交代を重ねた私のがらくた箱に長年眠っていたのです。

 実家の荷物をいろいろ整理していて,野球ゲームや「さんすう博士」と一緒にこのラジオを見つけた私は,修理して動くようにすることを1つの使命ととらえました。いやなに,6石スーパーくらいなら修理は出来るはず,SGだってあるんだし調整だってちゃんと出来るはずで,むしろスーパーラジオの調整の練習になるんじゃないかと,そうやる気が出てきたのです。

 いろいろ片付いて,ようやくそのラジオの修理に取りかかることができたのですが,まず壊れているのはバーアンテナです。

 バーアンテナを見ると端子が4つあります。詳しい仕様は不明ですが,同調回路そのものの巻線と,トランジスタに繋がる巻線の2つが必ずあるはずなので,4端子という事はタップも出ていない素直なものだとわかります。

 基板とバーアンテナを繋ぐ配線が1つ切れているのと,アンテナコイルが途中で切れているのと,2つの断線が目視で分かります。見えない断線があるかも知れませんが,4つの端子の導通とインダクタンスを計ってみると,このうち2つは導通あり,残る2つはどこにも導通しません。

 そこで,導通しない2つの端子のそれぞれと,切れたアンテナコイルとの間で導通を見ると,片側は導通ありと出ました。

 推測すると,どうもこの切れた配線は,端子から遠いところに巻き終わりがあって,そこから伸ばして端子と繋がっていたものが,途中で切れてしまったもののようでした。

 そこで試しにこの巻線と端子を繋いでインダクタンスを計ってみると,ちょっと大きいのですが740uHくらいが測定されました。大きすぎるなあと思いつつ,とりあえずショートや断線,配線違いもなさそうということで,バーアンテナとして機能することを期待したい結果です。

 これで仮に組み立ててみると,最初はシーンと何の音もしなかったのですが,いじっているうちにノイズが出始め,バリコンを回すとうまくラジオが受信出来ました。ここまでくると,特に致命的な故障が起きているわけではないと言えるので,かなり気が楽です。

 ここで,レストアを以下の手順で進める事にしました。


・電解コンデンサの交換

 他はともかく,電解コンデンサはすでに50年近く経過してほぼ確実に劣化しているはずですので,これは問答無用で交換です。

 当時の電解コンデンサは今のようにE12系列ではないので,33uFではなく30uFなんですね。これは別に問題にならないくらいの差ですから,似た値のものにに交換します。

 結局交換したのは,1uFと10uF,30uFくらいだったように思います。電源に入っているパスコンがまさに30uFだったのですが,ここは手持ちの関係で47uFにしました。

 この頃の基板は片面で手描きですし,しかも大きな部品を無理に配置するのでかなり込み入ってますし,ジャンパ線も飛んでいます。古い電解コンデンサを外すのにジャンパ線を外したのですが,うっかりもとに戻す時の接続点を忘れてしまい,適当に付けたらどうやら出力段のトランジスタの動作点が変わってしまい,強烈に発熱してしまい,肝を冷やしました。ゲルマニウムトランジスタは,結構熱暴走しやすいと聞きましたし,そのくせ熱に弱い(80℃くらいで壊れるらしい)ので,ちょっとずつ音が小さくなり,触れなくなるほど熱を持ち始めたときには,もう駄目かと思いました。

 で,外した電解コンデンサを確認したのですが,30uFは容量抜けをおこしていて,すでにコンデンサとしては機能しなくなっていましたが,それ以外のものは初期の容量を維持しており,ちゃんと動いていたようでした。すごいですね。


・調整

 標準的なトランジスタ式のスーパーラジオの調整の経験をする,というのが1つのテーマですから,これはきちんとやっておきたいところです。ですが,いろいろ調べてみても,これだ!という決定版の方式がなかなか出てこないんですね。

 私が持っているラジオ関係の本は古く,真空管時代の調整方法が丁寧に解説されていますが,原理はともかく具体的な方法としてこれがトランジスタラジオにはそのまま適用できません。

 その後,ラジオは最新技術ではなくなりますし,IC化と無調整化が進み,1980年代の中頃にはラジオの作り方など雑誌にもあまり掲載されなくなりました。

 また,調整の方法も持っている測定器によって随分違い,放送波を受信して調整するものから,周波数カウンタを使うもの,SGを使うものなど,皆さんいろいろ工夫をしているようですが,ちょっと残念なのは「本来ならこうすべきなんだが」という部分があまり語られておらず,手順と結果だけ書かれているWEBが多いんですね。

 そこで今回は,古い文献を出来るだけたくさんあたり,自分なりに手順を考えてみました。

(1)まずなんでもいいから,放送を受信します。受信出来ない場合は調整不良か故障かわかりませんが,少なくとも受信が出来れば調整が進められることは確実です。

 実のところ,新品の部品を買ってきた状態なら,ある程度の範囲に入っているので,特に調整をせずともとりあえずどっかの放送局を受信出来ることが多いです。


(2)IFTの調整をします。まず,局発を止めるため,バリコンのうち局発側をGNDと繋いでショートします。

(3)次にSGを455kHzにセットし,1kHzを変調して出力させます。これをアンテナコイルの端子に繋いで,ラジオから1kHzが出ることを確認します。弱くてもノイズまみれでもかまいません。多くのラジオは455kHzが通ってしまうので,こうして音が出てくれるのです。

(4)検波するダイオードの入り口にオシロスコープをつなぎ,検波前の波形を見ます。いかにも振幅変調というような波形が見える場合もあると思いますが,今回見るべきなのは1kHzではなく455kHzですので,時間軸を切り替えておいて下さい。

(5)SGを操作し,変調をOFFにして搬送波のみにします。これで綺麗に455kHzがオシロスコープに出ているはずです。

(6)SGを操作し,波形が綺麗に見えるギリギリところまで振幅を絞って下さい。大きすぎるとあとの調整で変化が見にくくなるので,出来るだけ小さくしておくのが理由です。

(7)SGを操作し,周波数を455kHzの前後にふってみます。おそらく振幅が変化すると思いますが,一番大きくなる周波数が455kHz以外にあるかどうかを見ておいて下さい。

(8)SGを455kHzにあわせて,いよいよIFTの調整です。中間周波増幅が2段の一般的なスーパーラジオは,IFTが3つあります。上流から順に通過帯域が広くなっていくので,調整の順番は上流から下流に,です。

 IFTはコアの色で区別されているので,黄色,黒,白の順番で調整をします。この順番でコアを調整用のドライバーで回して,オシロスコープの波形の振幅が最大になるようにします。

(9)次に局発の調整です。(2)でバリコンの端子とGNDをしましたが,これを取り外して局発を発振させます。

(10)SGの出力に,別のアンテナコイルか400uHくらいのインダクタを繋いで,ラジオのバーアンテナに近づけて,結合させます。そしてSGを受信周波数の下限である531kHzにあわせて1kHzを変調して出力し,これを受信します。ピーと音が出ればOKです。

(11)ここで赤いコアの局発コイルを調整し,ピーという音が最大になるように調整をします。わかりにくければ検波後の回路にオシロスコープを繋いで,復調後の波形が最大になるようにしても良いかもしれません。

(12)次にSGを受信周波数の上限である1602kHzにあわせてこれを受信し,今度はバリコンの背中にあるトリマーコンデンサのうち,局発側を回して音が最大になるようにします。どっちが局発側のトリマーかわかりにくいと思いますが,アンテナコイルと並列に繋がっていない方の端子の近くにあるのが,局発側であることが多いです。

 IFTがすでに455kHzに調整されているので,局発と放送波の差が455kHzになれば最大音量になるわけですね。上限を合わせると下限でちょっと狂ったりするので,531kHzと1602kHzを何度か交互にあわせます。これで局発は調整出来ました。

(12)最後にトラッキング調整です。SGを531kHzにセットし,ラジオのバリコンを下限いっぱいに回し切っておきます。そしてバーアンテナのコアを抜き差しして,531kHzがきちんと受信されてピーという変調音が最大になるようにします。

(13)今度は1602kHzにSGをセットし,バリコンを上限いっぱいに回し切って,バリコンの背面にあるトリマコンデンサのうち,アンテナコイルに繋がっている方を回して,受信音量が最大になるようにします。

(14)これを何度か交互に繰り返し,最終的に531kHzから1602kHzまでの間でトラッキングがとれて,常にミキサーの出力が455kHzになるようにします。

(15)IFTや局発コイルは勝手に動いたりしませんが,アンテナコイルのコアは動きやすくてずれてしまうので,パラフィンか何かで固定します。

 これで調整完了です。531kHzから1602kHzまでの範囲で局発との差が常に455kHzになるようになっており,かつIFTは455kHzの帯域フィルタとして動作していますから,このスーパーラジオはその性能をいかんなく発揮しているはずです。


・清掃

 分解して出来るだけ綺麗に清掃するのですが,アルミに小さい穴をいっぱい開けた「ラス板」が使われていて,しかも不織布のテープ(ヒメロンといいます)が貼られているので,水洗いをすると良くないでしょう。

 そんなに汚れているわけではなさそうなので,メッキのくすみとラス板はコンパウンドで磨きます。油性ペンの落書きはアルコールとシンナーで拭き取ります。

 たったこれだけの作業ですが,随分手触りも良くなり,綺麗になりました。


・裏蓋の加工

 このままでも音は出ますが,なにせ背中がむき出しですので,調整がずれたり壊れたりします。背面が開放されると音も良くないので,出来れば裏蓋を復元したいところですが,代わりになりそうなものはぱっと思いつきません。

 手持ちのケースをいろいろ試したところ,厚みはともかく縦横だけはほぼぴったりのプラケースが見つかりました。どうやら数年前に買ったワールド工芸の10000型電気機関車の真鍮キットの箱だったようです。

 イヤホンジャックと音量つまみの部分を切り欠いてはめ込んでみますが,ちょっと無理をしているという感じはしつつも,なんとか様になっている感じです。使い勝手も音質も十分です。

 黒く塗装しようかと思いましたが,中がそのまま見えるというのも悪くないなと思い,そのままにしてあります。


 ということで,作業期間は4日ほどです。故障がなかったこと,調整がすんなりいったこと,ケースの加工が楽だったことで,予想以上に楽に終わりました。

 それにしても,この頃のAMラジオって音がいいんですよね。しっかり下支えしてくれる低音と聴き取りやすい中域がすばらしく,このサイズのラジオなのにもっと大きなラジオから音が出ているのかと思うほどです。

 まろやかさがあるように感じるのは,ゲルマニウムトランジスタのせいかもしれませんし,トランスを使った低周波回路のせいかもしれません。いやまてよ,セラミックフィルタに比べてダルな特性をもつIFTのせいかも・・・気のせいですね。

 つくづく思うのは,ラジオって50年以上前のものでも実用品になるんだなということです。テレビはすでにアナログ放送が停波しているので昔のものは映りませんし,携帯電話も停波しているので,昔のアナログは当然,次の世代のデジタルのものも全く動きません。PHSもそうですよね。

 カメラも,35mmのフィルムは売ってはいますが,APSとか110とか,すでに手に入らないものも多く,そういうものはすでに使う事ができません。

 20年前のパソコンはネットに繋がらず,そこに流れているデータを処理する力もないので,全く役には立ちません。

 その意味では,黒電話は今でも繋がって通話も出来るわけで,技術革新が進むことも素晴らしいが,完成されたシステムを維持していくこともまた素晴らしいと,思いました。

 余談ですが,10年ほど前にラジオがデジタル化されるという話が出た際。もしもAMラジオのデジタル化されたらゲルマラジオを作り,音が出るということに感動することがなくなってしまうのかなあと心配になったことがありました。

 ラジオの自作はなくならないでしょうけど,電子回路としてはおそらく最小規模で,電池も必要ないという摩訶不思議なゲルマラジオが動かなくなってしまうのは,とても寂しいなあと思っていたのですが,幸いにしてそういう事態は起こらず,相変わらず夏休みの工作にゲルマラジオは定番であり続けています。

周波数カウンタをさらに改良

  • 2014/07/14 16:19
  • カテゴリー:make:

 先日,何気なく秋月電子のWEBを見ていると,新商品の中にTCXOがラインナップしていました。温度補償型の高精度発振器をTCXOといいますが,これは本来特殊で高価で,また標準品として普通にお店に並んでいるものではありません。

 とはいえ,無線系では今も昔も必須と思われる重要な部品で,時々「残りもの」がこうして,安価に出てくる事があります。

 以前は12.8MHzのTCXOが安く手に入ったものですが,それも入手が難しくなり,私が以前レストアして完成させた周波数カウンタのタイムベースを,25年前の古い12.8MHzからPLLで10MHzにして搭載してあることは,ここにも書きました。

 10MHzのTCXOが手に入れば何の問題もないのですが,そういう話も期待薄で,まあとりあえず25年前のTCXOにPLLという若干不安な構成でもいいか,とあきらめていました。

 ところが,なんとまあ2個で350円という安価な価格で,TCXOが出ています。今どきの発振器らしく,面実装品です。

 周波数は10MHz,12.8MHz,20MHzの3種類。周波数の誤差は最大で2ppmで,肝心な温度特性は-30度から+85度の間で2ppmと,まずますの性能です。

 現在搭載しているTCXOは,温度特性が3ppmということですので,交換するだけで性能アップしそうな感じです。

 加えて,ケースを開けたときと閉じたときとで,測定値が変化することが先日わかったのです。10MHzのOCXOを測定していると,数Hzの変動がゆるやかにあります。温度のせいとは言い切れませんが,他に要因も見当たらないので,きっとそうなんじゃないかと思うのですが,仮に3Hz変動すれば3ppmですので,まあスペック内ですから,文句も言えません。

 ということで,こういうスポット特価品は買い逃すと後悔しますので,さっさと確保です。

 回路構成を少し考えましょう。この周波数カウンタは5Vで動いていますので,信号レベルも5Vでなければなりません。しかしこのTCXOは3Vで動きますので,10MHzのTXCOには3VのLDOを通して供給します。

 TCXOの仕様を見ると,2.9Vが標準とありますので,電圧可変型のLDOの電圧設定抵抗を多回転ボリュームにして,2.9Vに合わせます。

 TCXOを電源に繋いで,10MHzで発振していることを確認してから,手持ちの関係で74AHC04を繋いで見たところ,全然信号が出てきません。おかしいなあ,ちゃんとロジックレベルは確認したつもりだったのになあ・・・

 と思って遅ればせながら波形を確認してみると,TCXOの出力が1Vp-pくらいしかありません。あれ,どっか配線間違いしたかなと確認しましたがそういうこともなさそうです。あわてて仕様を見直すと,このTCXOの出力は0.8Vp-pと規定されていました。これで正しいんですね。

 思い込みで設計するとこういうことがあるから問題なのですが,通信機用のTCXOでこの出力仕様というのは標準的なものらしく,私の不勉強も露見してしまいました。恥ずかしい話です。

 対策を考えますが,振幅が0.8Vしかありませんので,ロジックICに確実にHとLを入力するのは難しそうです。そうなると,波形そのものを増幅してやる必要があります。

 10MHzという速くもないが遅くもないという信号を,ただ振幅だけ確保する増幅回路ですので,出来るだけ簡単に済ませます。2SC1815を使ったインバータですが,トランジスタがONするベース電圧としては0.8Vは結構ギリギリですので,しっかりベース電流を流すために,割と小さなベース抵抗にしないといけません。

 そして崩れた信号波形が出てきますから,ここはシュミットで波形整形です。74HC14を使う事にします。

 計算でざっくり抵抗の値を求めてバラックを組み,波形を見ながらカットアンドトライをして,次の段にひかえている74HC14の入力を確実にHとLに出来るあたりを探っていきます。ここでは,ベース抵抗を220Ω,コレクタ抵抗を1kΩにしました。ん?なんか不思議な値だなあ。まあいいか。

 これでようやく,TCXOが5VのTTLレベルに変換できました。

 さて,次です。この周波数カウンタは1/1024のプリスケーラを使って2.4GHzまでカウント出来るのですが,値を直読するために10MHzを1/1024した9.765625MHzをベースクロックにすることになっています。

 これまでは,10MHzこそTCXOでしたが,この9.765625MHzは通常の水晶発振子を使っていました。まあ,1/1024分周するので,タイムベースの誤差もそんなに小さくなくても良いかもしれませんが,そこは気分の問題です。例えばですね,2GHzの測定を行う場合,この周波数カウンタでは2MHzの周波数をカウントすることになります。水晶発振子の誤差が20ppmとすれば,2MHzの20ppmで4Hzの測定誤差が入ってきますから,実際の周波数に直すと4kHzの誤差となります。結構大きいですね。

 これがTCXOを使って2ppmに出来れば,誤差はヒトケタ下がり,400Hzの誤差となります。つまり,20ppmなら1kHzの桁は信用出来ないけれども,2ppmなら1kHzの桁が信用出来るようになるというわけです。

 ですが,こんな中途半端な値のTCXOは売っていません。困ったなと思いつつ,ならば手持ちのTCXOを改造するというのはどうだ,という発想にいたりました。

 手持ちのTCXOは,トヨコムの9.98MHzのものと,NECの15MHzのものの2種類です。前者の方が値が近いのでこちらを分解して,推奨を交換しましたが,残念ながら規定の値に調整出来ません。サーミスタは使われておらず,どうも水晶の温度特性を打ち消すようなコンデンサと組み合わせた回路のようです。そこでコンデンサを交換して無理矢理合わせましたが,今度は温度特性が無茶苦茶で,ちっとも安定しません。失敗です。

 それならとNECのTCXOを分解すると,こちらはサーミスタを2つ使ったオーソドックスなタイプです。温度変化するデバイスがサーミスタですので,コンデンサの温度依存性に頼る割合は小さいはずで,こちらの方が脈があります。

 水晶だけを交換しても規定の値にならないので,コンデンサを交換してなんとか値を出します。ドライヤーを使ったりして温度を振ってみたところ,変動は10Hz以内です。10MHzに対して10Hz以内という事は,1ppm以内の変動という事ですので,これはなかなか結構な性能です。

 ところが,このTCXOの出力は2V付近を中心に3Vくらいの振幅がでているようで,マイナス側にも触れています。さすが通信系のTCXOです。しっかり振幅が出ているので,ここは簡単に2.5Vでバイアスするだけで済ませます。これを74HC14で整形して完了。

 これでめでたく,10MHzと9.765625MHzのタイムベースが完成しました。

 あとは現在取り付けられているPLLによるタイムベースと交換するだけです。

 交換して電源を入れ,普通に動作することを確認してから,安定度を見ていきます。手持ちのOCXOを見ていると,24時間経過しても値が変動していません。以前ならなかなか値が落ち着かなかったのですが,今回は電源投入時から値が変動することはありません。

 もちろん,新しいTCXOの方がスペックは上なのですが,どうも以前のPLLに使っていた12.8MHzのTCXOは,随分と性能が落ちていたような感じです。

 もう1つのTCXOである9.765625MHzをどうやって合わせるかという問題が残っていますが,これはもう面倒なのでこの周波数カウンタで会わせてしまいます。

 2ppmのTCXOで別のTCXOを調整するのですから,結果は20ppmしか保証出来ないわけですが,そういうことをいっていても始まりません。

 こうして,レンジに寄らず,ある範囲に入った測定結果を出す周波数カウンタが出来ました。試しにSSGの周波数を測定すると,10MHzまでなら10Hzの桁までばっちり会っています。

 ここからまた24時間を運転し,OCXOの値の変動を見てみますが,1Hzの桁が全く動きません。OCXOの安定度がTCXOの10倍良いという事を考えると,値が変動しなかったというのは,TCXOが随分安定しているという事でしょう。

 この周波数カウンタ,キットを素組みしたときには値が動いて仕方がなく,PLLを使ったTCXOの10MHzタイムベースを用いたときには,2時間で数Hzの変動がありました。

 しかし今回は電源投入から24時間経過しても値は安定し,絶対値が3ppm程度しか信用出来ないとしても,温度による変化がほぼなくなったことで,とても良い結果が得られました。

 絶対値については,8桁精度の基準クロックがそもそもありませんし,そこまでの精度管理はしんどいので,私はさっさとあきらめているのですが,今回の10MHzのTCXOは調整の仕組みがないので,初期値が実力ではそれなりに追い込まれている上,経年変化も小さいと期待しており,使って見た結果もその通りになっているような印象です。

 繰り返しになりますが,9.765625MHzの改造TCXOも思った以上に安定しています。

 これまで,周波数カウンタは今ひとつ信用出来ない測定器と思っていましたが,これくらい安定してくれるのであれば,もっと積極的につかっていけそうです。

壁にUSB

  • 2014/06/23 21:04
  • カテゴリー:make:

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 電気工事の総仕上げとして位置づけていた,USBコンセントの取付が,先日終わりました。

 これまで,リビングに作ったカウンターテーブルの下側にコンセントが集まっていたのですが,上側にこのUSBコンセントとACのコンセントを増設したのです。

 今年5月に発売になったUSBコンセント「WN1471SW」が品薄で納期がかかり,ずっと作業が出来なかったのですが,ようやく手に入ったので作業を完了したというわけです。

 以前も書きましたが,私自身はこのUSBコンセント「WN1471SW」には少々懐疑的で,いずれもっと大きな容量のものが出てくるだろうとか,2口のものが出てくるだろうとか,ACアダプタの方が安いとか,思ったのです。

 しかし嫁さんに言わせると,カウンターテーブルの上側にあるので抜き差しが楽で,充電とデータの転送を同じケーブルで行う時に楽なんだそうです。私ならもう1つケーブルを買いますけどね・・・

 ACアダプタを上側に出すのは邪魔ですし,壁から直接USBが出ていると言うのは,それはそれですっきりします。もしどうしてもカウンターテーブルの上にUSBが欲しいなら,まあ壁に埋め込むしかないでしょう。

 私の場合,むしろ一緒に増設されることになるACのコンセントが便利かなと思っていました。デジカメの電池の充電するのに,カウンターテーブルの下側に潜るのはちょっと面倒ですし,異常に気が付きにくく不安だったのです。1つくらいコンセントが出ていないと,なにかと不便だなと思っていました。

 と,ここまで考えてWN1471SWを注文しようとしたのが5月末。当初5月中旬だった発売日が5月下旬になり,6月上旬となっていたのは知っていましたが,結局発売が遅れているだけの話だと思っていました。5月末に注文を出せば,発売後に手に入るだろうと思っていたのが,甘かったです。

 どうも,5月中旬に「新発売」として即納していた業者があり,ここに注文を出すとメーカー在庫切れで7月になると回答があったのです。まあ,どこまで本当かわかりませんし,話半分で聞いて頂きたいのですが,どうやら5月下旬に発売したのは本当で,ただ数が少なくてすぐに注残を抱える羽目になり,増産をかけても納期が7月になるという話のようなのです。

 実は,ある業者に注文を出したところ,7月上旬という回答をもらい,別の業者をみると即納とあるので,先に注文した業者をキャンセルさせてもらい,即納の業者にお願いしたところ,結局ここも7月上旬という話になったのでした。

 支払いも済ませたし,どこに頼んでも同じだろうと,もうここに任せたのですが,6月22日に私の手元に届いたというわけです。まあ10日ほど早まった計算ですね。

 作業そのものは難しいものではなく,壁の適当な場所に穴をあけ,配線を引っ張り,スイッチボックスをはめ込み柱にビスで固定,そしてコンセント取付枠にWN1471SWとACコンセントWN1001SWを取り付けて配線し,スイッチボックスに固定して,プレートをはめるだけです。作業そのものは1時間ほどで終わりました。

 WN1471SWを,取り付け前にしげしげとみていると,娘がトコトコとやってきて,じーっと見ています。気になる様子なのですが,「これはお母さんへのプレゼント」と説明すると,喜んでどこかに行きました。

 そして,子供を寝かしつけて一緒に昼寝をしていた嫁さんが,作業終了後にやってきたときに,「はいプレゼント」と壁を指さしたところ,今ひとつピンと来ない様子でしたが,ようやく意味がわかったらしく,「ありがとう」といってくれました。

 まあ,USBが壁から出ている一戸建ては,まだ少ないでしょう。今のうちから接客アイテムとしても活躍してくれそうですが,何にしても危険がないようにだけ,気にしないと行けません。様子をよく見て,危なそうならすぐに確認するという姿勢が大事だなと思います。

 ところでこのWN1471SWですが,仕様としては5V2Aということで,10Wクラスのアダプタです。一応iPad2,Walkmanあたりの充電は出来ています。どんな機器で充電出来るのか,充電出来るとして500mA以上の電流を引ける仕組みに準拠しているのかどうか,そのあたりははっきりせず,様子見という感じなのですが,とりあえずこれで壁からUSB充電計画は完了,です。

ダウンライト改造してLED化する

  • 2014/05/30 10:51
  • カテゴリー:make:

 私は自分の気持ちが曇ると,寝ても覚めてもその事ばかりを考えるような事をでっち上げて,それに夢中になることで,嫌なことから逃げて自分を守ろうとします。

 意図してそうしているという感覚はなく,後になって「あのとき夢中になったxxxで私は救われたなあ」と思うことが何度もあるのですが,どうやら今回は電気工事のようです。

 電気工事は資格がないと出来ませんが,逆の見方をすれば資格を持つことで出来る事がどかーんと大きくなる性格を持っています。もちろん,そこには資格だけではなく,スキルも必要になるわけですが,私のようにプロではない電気工事士は,自分の家で趣味として電気工事をするしかありません。

 これも考えようで,趣味だから結果が厳しく問われませんし,時間もお金も掛け放題です。失敗しても「ごめんなさい」で済みますし,うまくいけば直ちに自分達の生活が便利になります。

 思い通りになる,結果が自分に直結する,という2つは,程度の差はあれ万人にとって非常に大きな「エサ」であり,極論すればこの2つを仕事で実現出来ている人は,すなわち「仕事が趣味」といって憚らない人なのだろうと思います。

 ということは,仕事をそんな風にとらえられない人間は,仕事以外で「エサ」に食いつかないと餓死してしまうわけで,その人が死ぬときに「ああいい人生だった」と思えるかどうかは,つまるところこういう事の積み重ねではないかと,思ったりします。

 閑話休題。

 我が家で白熱電球が残っているのは3階のトイレが残るのみになりました。これは調光器が入っている照明器具故に,LEDに出来ないという理由からでしたが,1階のトイレについては照明器具そのものを交換することで,白熱灯を置き換えました。

 3階トイレも同様の作戦で処理できますが,照明器具が人感センサ付きのダウンライトでミニレフ球という興味深いもので,気に入っているだけに安易に交換することはしたくありません。

 LBC74260というこの照明器具はもうすぐ生産中止になりますが,これと同じ形の後継品種はアナウンスされておらず,LED化も聞こえてきません。ならば,この器具を使ってLED化するのが早道です。

 とはいえ,電球をそのままLEDに置き換えることは出来ない事がわかっています。ならどうするか。

 この器具は換気扇連動型で,人感センサで電球だけではなく換気扇もON/OFF出来るようになっていますが,換気扇ですから調光などなく,本当にONとOFFだけです。ここをLED電球に繋げば,人感センサ付きのLEDダウンライトが完成!です。

 問題は調光器の出力を開放しておいていいかどうか,ということで,ここまでは先日の日誌にも書きました。

 人間の持っているエネルギーの総和は等しく,気分や体調でその配分が変わるというのは私の実感なのですが,今の私のように寝ても覚めても電気工事という状態では,私のエネルギーはこの問題の解決に集中投下されます。

 そんなわけで,先週の土日に器具の改造と取付をやりました。

 まず,LBC74260を取り外し,分解してみます。E17のミニレフ球のソケットは,本体に対して金属のスペーサを介して取り付けられていて,電球が奥に引っ込んだり飛び出したりしないように,その高さが調整されています。

ファイル 697-1.jpg

 これを見ながらふと,もしかするとこの器具は元々E26の電球を前提に設計してあり,E17にする時はスペーサを使って作るんじゃないのか,と思ったのです。そこで,手持ちのE26のソケット(レセプタクル)にLED電球を取り付けて並べてみると,計ったようにぴったりです。

 しかも,ミニレフ球の直径は,LED電球の直径とほぼ同じ。表面の曲率も近似しており,ミニレフ球の代わりに取り付けられていても,ぱっと見てその違いは分からないでしょう。

 俄然やる気が出てきます。この方針でいきましょう。

 まず,本体からE17のソケットを外します。調光器との接続はコネクタになっていますので,端子のそばの小さい穴にピンセットを突っ込んでロックを解除し,引っ張ります。

 次に,E26のレセプタクルを取り付けます。場所がずれると格好悪いので,E17のソケットの取り付け中心位置と,E26のレセプタクルの中心位置が同じになるよう,位置決めをしてビス穴をあけます。

 レセプタクルにVVFケーブルを取り付け,横から出せるようにレセプタクルの袴の部分を少し切り欠いておきます。これ,本当はやったら駄目なのですが,他に方法もないので目を瞑ります。

 そしていよいよ本体に取り付けます。念のため位置がずれていないか,高さに問題はないかを確認してみます。よし,問題なしです。

ファイル 697-2.jpg

 次にレセプタクルからのVVFケーブルを,換気扇接続端子に差し込みます。

ファイル 697-3.jpg

 電気的にはこれで完成したので,期待した動作をするか,異常は起きないかを確認するために,ばらした状態でLED電球を取り付けてコンセントに繋いでみます。

ファイル 697-4.jpg

 問題なし。ちゃんと動作します。

 あとは本体は元のように組み立てて,トイレの天井に取り付けるだけです。

 本体の改造は最小限になっていますし,外観の大きさも見た目もなにも変わっていませんので,取付にはなんら問題は起きません。

 取り付け完了後に通電,動作確認をすると,よしよし,期待通りです。

 1階トイレが100W相当なのに対し,3階トイレのLED電球は60W相当ですので,ちょっと暗いなと思います。天井が高いこともあってなおさらそう思うのですが,色は昼光色ですので,色も転ばず,我々家族には好ましいです。

 この照明器具は,人感センサが人を検出しなくなってから,設定した時間だけ電球の点灯を維持し,消灯してからも5分間は換気扇を回し続けるようになっています。そこで点灯時間を1分に設定すれば,6分間LEDが点灯することになります。これなら従来通りの感覚で使えるでしょう。

 1週間ほど経過して,なんら問題は無しです。前述のように多少暗いなと思うことと,初期のLED電球を使っているからか配光特性が悪くて,光が回るところと回らないところの差が大きくて,影もかなりきつく出ます。

 まあこれはLED電球を交換すれば解決する問題で,今回は引っ越しに伴ってたくさん余っているE26のLED電球の再利用もテーマになっていましたから,これはまあこのままで辛抱しましょう。

 これをもって,我が家からは白熱電球は全廃しました。残っているLED以外の照明も蛍光灯のみで,屋根裏の倉庫と洗濯機を収めた区画の2箇所を残すのみとなりました。

 この2つは特に蛍光灯のままでも構わない場所,使い道ですので無理にLEDにする計画はありません。LEDにしてもあまりメリットはないと思います。

 そして,入居以来,懸案となっていた問題がこれですべて解決してしまいました。達成感以上に,これですることがなくなったという喪失感が勝ってしまうのは,心理状態故でしょうか。

 ここでくじけては面白くありません。わざわざ問題点を探してでも,あるいは作り出してでも,寝ても覚めても,と言う状態を作らないといけません。

 ぱっと3つ考えました。

 まず,スイッチのすべてをほたるスイッチにすること。コスモシリーズワイド21はプッシュ式で,見ただけではONなのかOFFなのか判別できません。

 ONなら照明が点灯しているんだからわかるだろ,と言うのはちょっと考察が足りなくて,スイッチが2つ並んでいて,近いところに2つの照明がぶら下がっていて,1つだけ点灯しているような場合,どちらのスイッチを押せば今点灯している照明を消せるのか,一瞬でわかりません。あれ,どっちのスイッチだったっけ?と考えてしまうだけではなく,違っていたときのがっかり感も大きくて,ここは改善しないといけないです。

 そこでほたるスイッチです。もともとほたるスイッチは暗闇でスイッチの場所を示すためのものですが,ONかOFFかを示すインジケータとしても使って見ようという話ですね。こういう場合,赤いランプのパイロットランプを使うのでしょうが,どうも私は赤は嫌いで,ほたるスイッチの緑色を見るのが好きなことと,緑のスイッチを押せばONになる,という習慣が身についたこともあり,いっそのこと全部変えてしまおうと思ったのです。

 次に,和室のスイッチとコンセントの色が白なので,壁紙に会わせて利休色にしようと思います。コスモシリーズワイド21には色が選べるのですが,白以外はあまり在庫がなくて,すぐには手に入りません。ところが探してみると在庫を持っている業者さんが見つかり,ここにお願いすることにしました。

 壁紙に合わせたところでなにも変わりませんし,別に白でもいいかなと思う所もあるのですが,これはまあ気分の問題ですね。

 ただ,今回はテレビアンテナのFコネクタとLANコネクタのある,集合コンセントについては白のまま変更を断念しました。この2つのコネクタにも利休色が用意されてはいるのですが,さすがにどちらも特殊で時間がかかるようですし,手に入ったところで交換作業が面倒です。交換した結果うまく動かないかもしれません。ですので,交換するのはスイッチと別の壁にあるコンセントのみとします。

 まあ,その結果とても良いという事になれば,面倒でも全部を利休色にすることにしましょう。慌てることはありません。

 次に,これが一番面白いのですが,内玄関の照明に人感センサを導入します。うちは内玄関の照明がダウンライトになっていて,壁にそのスイッチがついています。日中は別に必要がないし,消すのも面倒なので普段はあまり使っていませんが,夜はそれでも明るい方が便利なので,人感センサになると面白いかなと思っていました。

 スイッチに置き換える形で人感センサに出来るものが売られているのですが,これよく調べてみると,本当に置き換えが出来るものもあるんですね。

 というのは,人感センサも電子回路なので,それが動作する電源が必要ですから,照明のON/OFFだけの配線では駄目で,大元の100Vの配線も別に必要になるのです。その配線はとても大変になるので,非現実だなとおもっていたわけです。

 ところが,照明器具に流れ込む電流から電源を確保するタイプの人感センサも用意されていて,これだと今のスイッチを本当に置き換えるだけで済みます。よく考えたものですね。お値段は7000円近くと結構高いのですが,便利になるということと,どうも来客時のウケがよいらしく,まあ面白半分でやってみるのも,よいでしょう。

 そして最後です。これはまさに思いつきなのですが,USBコンセントの用意です。電材関係のニュースリリースがImpressWatchやITMediaに採り上げられることはほとんどありませんが,さすがにUSBだけあって,パナソニック電工のUSBコンセントの発売が掲載されると,あっという間に広がりました。

 当初このUSBコンセントは5月末に発売とあったのですが,今は6月上旬になっていますね。電気工事が必要なのに,一般の人の注目がこれほど集まるとは,面白いなと思います。

 で,この話を嫁さんにすると,興味がないとおもいきや,えらい食いつきの良さを示し,欲しい欲しいとだだをこねる始末です。いわく,リビングのカウンターでiPadを充電するのだが,カウンター下のコンセントにUSBのACアダプタを差し込んで,ここからケーブルを回してくるのが面倒臭い,らしく,平たく言うと自分専用のUSB充電の手段が欲しいというスケベ心も働いているような感じです。

 私は,コンセントをカウンターの上に出すことは不格好で,かつカウンターの上を狭くすることに繋がることから好みませんが,確かにUSB壁から出ていると,それはそれでウケるでしょう。いいですね。面白そうです。

 そこで,USBコンセント「WN1471SW」を予約しました。これに1口コンセントを組み合わせて,カウンター上の壁に出してみましょう。

 でも,これってどうかなあ。USBコンセントは反響も大きいようで,結構売れるんじゃないかと思うのです。故に市場からの要望もたくさん来て,後継品種が早めに出るんじゃないかと思います。

 誰もが思うのは,2口欲しいよなあということでしょう。また,大きいなあということでしょうね。今回のモデルはAC100Vを5V2AにするためのACアダプタに相当する部分が多き大きくなってしまうのか,コンセント2連分の大きさがあります。

 これを1連分の大きさにすることはすぐにも行われるでしょう。そうするとこれを3つ連ねて使うことが出来ますよね。今の大きさだと1列のコンセントプレートに1つしか取り付けられません。

 あるいは,3連分の大きさになっても,USBコネクタが2つとか3つあれば問題はないので,そういうモデルも出るでしょう。今回の製品は,画期的な製品だなと思いますが,もう一息なところがあるので,これが決定版にはならないでしょうから,次の品種が割と早めに登場し,それが定番になるような気がしています。

 本当は,それが出てから取り付けるのがいいように思っていますが,まあ新しいのが出てから交換しても良いですし,まずはUSBが壁から出ていることが重要なのではないかと,思います。

 それにしても,私のような素人が電気工事を自分で出来るようになったことには,電気工事の資格を持てた事と同時に,従来は業者しか入手出来なかった部材を簡単に手に入れられるようになったことが非常に大きいと思います。

 欧米,特にドイツあたりでは,昔からDIYが当たり前になっていて,家のメンテナンスや自動車や家電品の修理は,自分達で行うことが特別な事ではありません。私が以前ドイツを訪れたときにも,デパートの売り場には工具やコンセントなどの部材,材料がまるで日本のホームセンターのように売られていました。

 当時の日本の状況は,ホームセンターがそうしたものを取り扱っていましたが,素人向けの無難なものが少しだけ並んでいるか,逆にプロ用に特化した専門的なものを取り扱う店が僅かにあるかの,どちらかであったように思います。

 しかし,今は日本のどこにいても,大方のものが買えるようになりました。インターネット通販がここまで我々の生活を変えてしまうとは,私は想像していませんでした。

 流れは簡単なで自然なことで,それまで業者だけを相手にしていたお店が,手軽に開店できるようになった通販サイトを立ち上げて,いろいろな人に売るようになったということです。

 もちろん,顧客の違いはサポートの違いになりますので,業者に売る方が余程簡単なことだったに違いありませんが,そこはやっぱり対象者が圧倒的に大きいだけに,売り上げも大きくなるのでしょう。

 同時に,業者もインターネット通販をするようになって,より在庫が多く,より安く,より納期の短いところを使うようになっているんじゃないかと思います。素人だろうがプロだろうが,ものを買うときに好ましい事柄は,基本的には同じですから。

 こうして,プロの道具や部材を素人に小分けしてくれることで,成り立っている趣味というのは案外あるもので,ぱっと思い浮かぶのは電子工作でしょう。

 本来,何千何万という数で商売をする電子部品は,単価が安いので小分けして売ることを部品メーカーはやりません。そこで間に入った卸業者が,一部を店舗で小売りする業者に流すことで,我々素人はその小売店から,1つ2つという少量の電子部品を買うことが出来るのです。

 これも流れが変わりつつあり,秋葉原からは間口の小さな電子部品の店舗の数が減っていますし,一方でRSコンポーネンツなど本来はプロ相手の通販業者を素人が利用するようになるなど,大なり小なりインターネット通販が影響を及ぼしているようです。

 考えてみれば,手芸や裁縫が趣味の人に取って,ユザワヤはまさにワンダーランドなわけですが,そのユザワヤにはプロが使う道具や部材が在庫されていて,プロも使います。園芸屋さんも昔からそうですね。食材関係でもそうでしょう。

 翻って,本なんかはプロ向けの本屋さんというのは,あまり聞きません。もちろん専門書を扱う本屋さんはありますが,そういうところはあまり耳にしませんし,むしろ専門書は都心の大型書店にそろっていることが多いです。

 これは本が再販商品であり,どんな本屋さんでも取り扱う事が原則的に可能で,注文すればどこでも同じ価格で手に入るという環境が,遙か昔から整っていたことにあるのかも知れません。それも,amazonなどのインターネット通販が非常に大きな影響を与えてしまっているのが現状ですが・・・

1階トイレのLED化はうまくいきました

  • 2014/05/27 13:27
  • カテゴリー:make:

 うちのトイレは,人感センサがついているので,いちいちスイッチでON/OFFしません。以前済んでいたアパートで,嫁さんが(実は私もなんですが)スイッチを切り忘れる度に,私に怒られるのに辟易し,新築の際に「人感センサ付きでないと死んでやる」とすごまれたので,2箇所のトイレすべてで導入した経緯があります。

 当初,1階と3階の2箇所すべてで天井に埋め込むダウンライト型をお願いしていたのですが,1階は天井の裏側に梁が通っている関係で埋め込む事が出来ず,いかにもトイレ,と言う感じの照明をぶら下げる事になったのです。

 人感センサがついているのは結構なのですが,点灯時や消灯時にゆっくり明るさが変化するような仕組みが入っていたりしているので,調光機能が入っています。どちらも白熱電球ですので,こういうことが簡単にできるのですね。

 それゆえ,LED化することは簡単ではありませんでした。E17の電球ですので,調光器対応のLEDにすれば解決と思っていましたが,やってみればちらつきが大きくて全く使い物になりません。

 駄目なら駄目でいいや,そのうち使えるようなLED電球が出てくるだろうとあきらめて1年が経過したわけですが,ちっとも状態は好転せず,先日から続いた電気工事関係が一段落したことを受け,この問題に決着を着けたいと思うようになりました。

 LED電球にしたときの挙動を見ていると,まずちらつきなくぱっと明るくなったかと思うと,そこからしばらくちらつきが激しくなります。人がいなくなると,しばらくしてまたしばらくちらつきのない明るい状態になり,そこから緩やかに暗くなります。

 結局,ちらつくのは定常状態に入ってからであり,始まりと終わりは問題なく点灯している感じです。

 なんでかなと思って考えてみたのですが,白熱電球というのは定格通り100Vで使うと,2000時間ほどで切れてしまいます。小型の電球ほど切れやすい傾向があるようなのですが,これを伸ばすには電圧を低くすることが有効です。

 そこで,定常状態で電圧を下げているのではないかと推測しました。電圧を下げるには波高値を下げる方法と,位相制御をする方法がありますが,LED電球で調光器対応のものは,入力される電源の電圧が0Vになっている時間を情報として利用し,LEDの明るさを変化させていますので,波高値を変化させる方法での調光には対応出来ません。

 だから,位相制御をかけている始まりと終わりはちらつきがなく,波高値を下げている定常状態では不安定な点灯状態になり,ちらつくのではないかと推測をしました。

 まあ,波形を取れば一発なんですが,なにせ天井にぶら下がっているものですので・・・

 もしこの推測が正しいなら,原理的にLED電球に置き換えが出来ません。待っていても仕方がないと言うことになりますので,器具そのものを交換するという方法を取らざるを得なくなります。

 それで,人感センサ搭載のLEDライトを探してみたところ,安いものがあるじゃありませんか。しかもヨドバシで即日配達OKですって。

 あまり深く考えず,ポチりました。山善のMLC-S11Nという品種で,4780円に10%のポイントです。4000円ちょっとですから,まあダメモトで買うことにします。

 この器具はミニシーリングライトということで,引っかけシーリングに取り付けるものです。大きさは直径で20cm程のものですが,なにせ工事不要で取り付け可能というのが売りです。

 ただ,うちは引っかけシーリングがありませんので,これを取り付ける工事が必要です。私は資格がありますので,部品さえ有れば大丈夫。探してみると丸形の引っかけシーリングが出てきました。これを使う事にしましょう。

 鈍くさいことに,向きを90度間違えて取り付けたり,正しい向きに取り付けても僅かに斜めになっていたりと,素人丸出しの情けなさではありますが,30分ほどで取り付け完了。

 点灯させてみると,実に明るく,昼白色のさわやかの色で,非常に良くなりました。人感センサもうまい具合に動作していて,おおむねうまくいったと考えていいでしょう。

 まあ,4000円ほどですから,もの自体は安っぽく,近くで見るとかなりがっかりしますが,天井にぶら下がっているものですのでその質感の低さは,わかりにくいです。デザインはプレーンですが,天井にぴったり張り付くわけではないため,案外存在感があります。パナソニックや東芝がこういう商品を作ってくれるといいなあと思います。

 ということで,1階のトイレのLED化は成功し,明るさと綺麗な色を手に入れました。実は,薄暗い電球色のランプが,血便や血尿を見逃す原因になっているという意見もあり,トイレこそ明るい場所であるべきと言う話を,私は妙に納得しています。

 残るは,3階のトイレです。

 3階のトイレは前述の通り,人感センサ付きのダウンライトで,40Wのミニレフ球のものです。これは私も気に入っているので,交換は考えていませんし,そもそも150mmもの大穴があいているので,別の品種に置き換えることは非現実です。

 パナソニックのLBC74260という品種ですが,この秋にも生産終了になるそうです。ミニレフ球とはいえ,さすがに白熱電球の器具を残せないという判断でしょう。だからといってこれがLEDになったものが発売されるわけではないので,もう少し時間がかかるか,もう出ないかどちらかでしょうね。

 ミニレフ球はLEDで置き換え出来るものが売られていますが,これは調光器に対応しませんし,試しにE17の電球タイプを接続してみたところ,やっぱりちらつきがひどくて使い物になりません。

 だから,LED電球を待っていても,おそらく問題は解決しないでしょう。

 むー,こういう時こそ,考える,考える,考える・・・

 !

 LBC74260は,換気扇連動型です。人感センサで換気扇も制御出来ます。うちの換気扇は24時間通電なので,この機能は使っていません。

 なら,ここにLED電球を付ければいいんじゃないの?

 接続される換気扇の消費電力の上限は30Wまで,これならLED電球も余裕です。E17のソケットから出ている配線を,調光器から換気専用の端子に付け替えるだけの改造でどうにかなりそうです。

 人感センサは,周囲の明るさに応じて点灯させるかどうかを設定出来るのですが,換気扇は周囲の明るさに関係なく動作するようになっています。また,動作時間についても,換気扇は照明が消えてから5分後に停止するようになっています。

 うちは,どんなに明るいときでも必ず照明を点灯しますので,前者は問題なし。後者についても,現状で6分ほど点灯させていますので,照明の消灯時間を1分にすればちょうど合計で6分です。問題なし。

 問題は調光器の出力はオープンになったままになりますが,それで良いのかどうかですね。とりあえず,分解して中を見てみないことには始まりませんね。

 

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