図1:人感センサー反応 図2:人感センサー未反応 |
秋月電子で売っている焦電型赤外線(人感)センサーモジュール SB412Aが500円とお手頃で使えそうなので、前回の記事で検討したAmazonのEasyWordMall 5V 700mA 超小型スイッチ電源モジュール AC-DC降圧モジュール マクロプロセッサDIY電源と組み合わせて、自作センサーライトを作ってみました。
※微妙に漏れ電流?が有り、センサー未反応時でも2.3WのLED電球では点滅してしまいます・・・。
1.材料
表1:購入品一覧 | ||||
部品名 | 必要数 | 購入先 | 単価 | 費用 |
焦電型赤外線センサーSB412A | 1個 | 秋月電子 | 500円/個 | 500円 |
SSRキット25A(20A) | 1個 | 秋月電子 | 250円/個 | 250円 |
47Ω抵抗 | 1本 | マルツ | 100円/100本 | 1円 |
100Ω抵抗 | 1本 | マルツ | 100円/100本 | 1円 |
フィルムコンデンサー250V22pF | 1個 | マルツ | 56円/個 | 56円 |
アルミ電解コンデンサー50V10μF105℃ | 1個 | マルツ | 30円/個 | 30円 |
ユニバーサル基板 (50mm×70mm) | 2枚 | amazon | 555円/25枚 | 44円 |
2SC1815Y(60V150mA) | 2個 | 秋月電子 | 80円/10個 | 16円 |
5V700mA AC-DCモジュール | 1個 | amazon | 530円/個 | 530円 |
電源ターミナル2P【GS010-2P】 | 2個 | マルツ | 54円/個 | 108円 |
M2.6×10なべ小ねじ | 4本 | ホームセンター | 250円/10本 | 100円 |
小型キャップWH4415 | 1個 | Amazon | 79円/個 | 79円 |
小型コードコネクタボディWH4615P | 1個 | Amazon | 77円/個 | 77円 |
ビニール平行線1200W(04-7333) | 0.5m | Amazon | 682円/10m | 34円 |
ピンヘッダー【2130S1*40GSE】 | 3本 | マルツ | 70円/40ピン | 5円 |
ピンソケット【SSA-132-S-T】 | 3本 | マルツ | 225円/32ピン | 21円 |
合計 | 1852円 |
2.回路図
表1材料を配線する前にfritzingを用いて回路図を作りましたので参考までに表面(図3)裏面(図4)を載せておきます。初め確認の為にブレッドボード上で人感センサーの信号を2SC1815Y(NPNトランジスタ)一つで増幅し、秋月のSSRが制御出来るのではないかと言う事でやってみましたが、人感センサーの出力電流が小さく(電圧降下が大きく)SSRをON・OFF出来ませんでした。そこで2SC1815Yニ機掛けによるダーリントン接続を試した所SSRが正常に動作した為、回路図をダーリントン接続としました。
図3:表面 |
図4:裏面 |
3.作製
図3,4の回路図通りに半田付けしていきます。今回交流100Vを扱いますので線材には絶縁され、かつ半田付けと同時に被覆も溶ける便利なポリウレタン銅線(0.29mm 20m 秋月電子で190円)を使用しました。(温度調節可能な半田ごてで370℃以上で被覆は溶けます。)半田付け作業に掛かる時間は1時間くらいです。
また人感センサーの基盤に2mm程度短く切ったピンヘッダーを図5の様に半田付けします。
ちなみに最初ピンヘッダーの取り付け方向を間違え、付け直す為に長時間半田ごてをあてた所ピンヘッダーの位置は直りましたが、人感センサー自体は壊れました。
ずっとON状態となっており、熱で壊れた模様、秋月で再度ポチりました・・・。
図5:人感センサーの準備 |
人感センサー取り付け用のピンソケット他全ての部品を図6の様に基盤に半田付けし、図5でピンヘッダを付けた人感センサーを図7の様に取り付けます。
裏面の配線の様子は図8の様になっています。
図6:表面(人感センサー取り付け前) |
図7:表面(人感センサー取り付け後) |
図8:配線状態 |
ユニバーサル基盤四隅に空いている穴をφ2.5mmのドリルでさらに拡げ(未使用の基盤を含め2枚)、図9の様に未使用の基盤を配線面に重ねφ2.6×10mmのねじで固定します。(感電防止のつもりです)
固定後は図10の様になります。(ユニバーサル基盤が一枚22円と激安であったため無駄に使ってしまいました)。最後にACコンセントとプラグを先端に付けた交流100V側のコードをターミナルに接続した完成後の写真が図11,12の様になります。
図9:裏板をボルトで固定 |
図10:固定後裏面 |
図11:斜め1 |
図12:斜め2 |
4.動作確認
手近にあった15Wのファンで動作確認した所、正常に人(自分)に反応してON・OFF制御されていることが確認出来ました。次に2.3WのLED照明に変え動作確認した所、とりあえずON・OFFしているようですが、OFFしている際になぜか照明が周期的に点滅しています・・・?
センサー出力 | 消費電流 |
ON | 21.91mA |
OFF | 1.19mA |
100VAC電源がOFFのはずがON時の5.4%程度電流が流れており、(人感センサーの電流は数μA程度)結構漏れていることが判明、15Wのファンではモーターを動作するほどの電流が出ていなかった様ですが、2.3WのLED電球では点滅出来る程度の漏れ電流だったようです。
5.まとめ
SSRを変更することでLEDが点灯しない程度に漏れ電流を防げるかもしれません。とりあえず100VAC機器で15~200Wには使えると思いますが15W以上の機器には接続していない為真相の程は不明です。(SSRに放熱器を取り付けない場合、十分な放熱をすれば2500W流せるそうです、0.29mmの導線では持たないと思いますので無理な使用はやめておきましょう。)
図13:一応完成 |
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