nuvi 205のコネクタ延命処置(mini USBコネクタの延長) [改造]
この内容は最初、前回のに含めようと思ってたのだけど、興味ある人は興味あるけどない人は全く無いだろうし、ちょっと説明口調が増えるので別のブログ記事にすることにした。
興味ある人は読んでみてね。
GPSナビだが、自分は、GARMINのnuvi 205を使っている。
地図データは、2009年版なので古い。
フリーの地図データを入れたりしたけど、重くなるので普段はそのデータは使ってない。
205はナビとしては今ひとつだが、現在位置を知るのと移動軌跡を記録するロガーとして重宝する。
mini USB端子からログデータを入手したり、ポイント設定を編集したりするのだが、最近、PCに繋いでも205を認識しなくなってきた。
PC側にも問題があると思えて、再起動をしたりすると認識することもある。
が、最近、それでも厳しくなってきた。
やはり、mini USB端子の劣化ではないか、と思えてきた。
という訳で、地図も古いので新しいGPSナビを物色してたのだが、それがなかなか他のメーカも含めてよさそうなのがない。
GARMINといえば、On the Trailと呼ばれる製品群が有名だが、自分にとっては致命的な欠点が・・・
画面が小さい。
そう、最近、老眼が進んでるの。
しかも、高性能だけあって高価。
費用対効果が・・・・・・・・・・
で、GARMINのOn the Roadシリーズを見てみると、なになに、最新のはAndroidだそうな。
面白そう。
でも、1年前に出てるし、あまり市場には流れてなさそう。
そろそろ、新しいのが出る頃合いかなあ。
などど思ってしばらくウォッチしてたけど、そういう情報が出てこない。
そういう状況なので、新しいGPSナビはしばらく置いといて、205を延命したいと思うようになった。
延命方法としては、205側のmini USBコネクタ(メス、レセプタクル)を新しいのに交換する。
基本的には簡単な改修なのだ。
ただし、
・今のままの通り基板上にコネクタを組み込んだらまた劣化した時に交換しにくいこと
・同じ部品があるとは限らないこと
という理由から、基板からケーブルを出して、その先っちょに適当なmini USBコネクタを取り付けようと思った。
前置きが長くなったが、これがnuvi 205
これが、今回の素材になった100均のmini USBと標準USBのケーブル(何かの付属品等でも見るタイプ)
これが、Amazonでポチったmini USBコネクタの部品(30個入で1000円以下(送料込))
1個あたり30円位。
205をバラしてる途中にフレキシブル基板を傷つけた。
手が滑って精密ドライバーがズルっと^^;
ドキドキしながら動作チェックすると、動いてる。
ホッ
このフレキシブル基板は簡単に外れそうもないので分解する人がいたら諦めましょう。
外さなくても大丈夫です。
この後のはんだ付けなどの作業時には、バッテリーが繋がるコネクタは外しておきましょう。
コネクタには電源系とスピーカ系の２つある。
これは205に付いているmini USBコネクタ(メス、レセプタクル)で、外しかけのところ
後ろにシールド板があるが、ラジオペンチやピンセットでめくってはんだゴテの先が入るようにしてある。
このシールド板は、後で元に戻す(いびつになるけどね)。
コネクタの外しかたのコツとしては、2人で2つのコテでハンダを溶かしながら3人目がピンセットでコネクタを外していけばgood。
といいつつ、実は、1人しかいないので。
以下は自己流なので、真似して失敗しても苦情は言って来ないでね。
・コネクタ本体(金属部)にはんだ付けされている部分は基板上の面積も多いため熱拡散が大きく、なかなかはんだが溶けない。 ここに重点的にはんだゴテを当てて少しでもはんだを柔らかくする。
ごっついはんだゴテは先が入らないので使わないと思うけど、たとえば、30Wとか40Wくらいのがいいのだと思う。
・すかさず、はんだ付けされている部位にカッターの先を入れて少しずつコネクタを浮かしていく。
・これを繰り返して少しずつコネクタ本体の基板パターンに付いているコネクタを外していく。
グラグラしてくるので感覚で分かる。
・コネクタ本体以外の端子(mini USBは5端子)の基板側パターンが剥がれないように注意して作業すること。
・とても小さいので老眼の人は大変。
拡大鏡も駆使した。
と、いう訳で、慎重に、素早く、ゆっくりと作業します。
(素早くとゆっくりは矛盾してるようですが、誤記ではありません。)
専門的だけど、コネクタ本体をGNDにつなぐかどうかは設計の考え方なので、ここではコネクタ本体とGNDを分けて書いてます。
外れた
この後、基板側のパターンに予備はんだをしておく。
mini USBケーブルを切断して中のリード線を剥く
リード線は4本。
うーん、mini USB側は5本なんだけどなあ。
4番(ID(NC))の線が無い。
この線を基板の端子にはんだ付けするのだが、パターンのピッチが狭すぎて、これがなかなか大変。
拡大鏡も駆使してなんとかショートさせずにはんだ付け出来たみたい。
テスターでショートしていないかのチェックは頻繁に確実に、ね。
基板への取り付けで1時間はかかったかな。
次は、この線の反対側にmini USBコネクタをはんだ付けようとした。
ところが、コネクタの5本全ての線を付ける前に端子が折れてしまう(端子が固くて細い)。
3個ダメにしたところで、直接、リード線をUSBコネクタにはんだ付けすることは諦めた。
そこで、一家に一つは常備している(それはウソ)ユニバーサル基板を利用
写真の左上が205についていた方で右下が新しい方です。
ユニバーサル基板をできるだけ小さくカットして、コネクタのリード端子をピンセットで曲げて基板にさしてからはんだ付け。
その後、基板にリード線をはんだ付けした。
力が加わると、外れそうなので、シリコン系接着剤(スーパーX)で基板側のはんだ付け部分をポッティングで補強してから動作チェック(PC接続と充電モードへの切換え)した。
うん、大丈夫そう。
やっとはんだづけしたところで気づいた。
穴を通らない。
もう、あのはんだ付けをもう一度やり直す気力無し。
穴を大きくした
ケーブルを通した。
黄色い線は、ピン番号4のID(NC)
一応、基板側に5端子あるのでこの線が必要になるかもしれないと思って、適当な線を利用した。
通常サイズのUSBピンは４つ、mini USBのピンは５つ。
ピン番号の意味は調べたらすぐに分かるので割愛。
一応、アルミホイルでシールド(気休めかも)
ここで動作チェック。
OK
新旧コネクタ
左が古くて右が新しい。
写真だと微妙だが、古い方の黒い樹脂部が摩耗してる。
小さい
ほぼ、完成したので、むき出しになってるmini USBコネクタの金属部をパテで固めたら動かない。
しかも、パテがコネクタ内部に侵入して機構的にもよろしくなさそう。
アルミホイルがユニバーサル基板の端子に接触してた。
そりゃダメだわ。
一旦剥がして、ビニールテープの小片で絶縁してから再度、パテで固めた。
これは、アルミホイルを剥がしてテープで絶縁する前の状態
205側もパテで固めてから線をビニールテープで絶縁
まあ、1,2年持てばいいので、ビニールテープを外皮とした。
こういう線の先っちょにコネクタが付いたのをピッグテールといいます。
ピッグ(豚)のテール(尻尾) (^o^)
これ、うんちく、ね。
もし、これをフレッシャー君が読むことがあったら、ここだけ覚えてくれればいいよ。
何度かPCに繋いでみると、100%認識した。
まあ、7時間も作業したかいがあったかな。
回路的には、なんのことはない、ただ、繋いだだけ。
とてもシンプルな改修だったけどね。
ついつい、夢中で作業しちまった。
腰がいたい・・・・・・・・・
歳ぢゃ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
おまけ
mini USBのケーブルの中の線は4本が多いみたい。
5本じゃない。
これは、普通サイズのUSB側にはID(NC)端子が無いから最初から接続してないためらしい。
ちょっと実験してみたいことがあったので、mini USBコネクタ(オス、プラグ)を分解してみたら、コネクタにささるところの端子数は5つだけど、リード線をつなぐ側は4つしか無い。
うーん。
205の不便さについてもう1つ考えてることがあったんだけど、一工夫できるかな？
(成功したら、続きをするかも)
興味ある人は読んでみてね。
GPSナビだが、自分は、GARMINのnuvi 205を使っている。
地図データは、2009年版なので古い。
フリーの地図データを入れたりしたけど、重くなるので普段はそのデータは使ってない。
205はナビとしては今ひとつだが、現在位置を知るのと移動軌跡を記録するロガーとして重宝する。
mini USB端子からログデータを入手したり、ポイント設定を編集したりするのだが、最近、PCに繋いでも205を認識しなくなってきた。
PC側にも問題があると思えて、再起動をしたりすると認識することもある。
が、最近、それでも厳しくなってきた。
やはり、mini USB端子の劣化ではないか、と思えてきた。
という訳で、地図も古いので新しいGPSナビを物色してたのだが、それがなかなか他のメーカも含めてよさそうなのがない。
GARMINといえば、On the Trailと呼ばれる製品群が有名だが、自分にとっては致命的な欠点が・・・
画面が小さい。
そう、最近、老眼が進んでるの。
しかも、高性能だけあって高価。
費用対効果が・・・・・・・・・・
で、GARMINのOn the Roadシリーズを見てみると、なになに、最新のはAndroidだそうな。
面白そう。
でも、1年前に出てるし、あまり市場には流れてなさそう。
そろそろ、新しいのが出る頃合いかなあ。
などど思ってしばらくウォッチしてたけど、そういう情報が出てこない。
そういう状況なので、新しいGPSナビはしばらく置いといて、205を延命したいと思うようになった。
延命方法としては、205側のmini USBコネクタ(メス、レセプタクル)を新しいのに交換する。
基本的には簡単な改修なのだ。
ただし、
・今のままの通り基板上にコネクタを組み込んだらまた劣化した時に交換しにくいこと
・同じ部品があるとは限らないこと
という理由から、基板からケーブルを出して、その先っちょに適当なmini USBコネクタを取り付けようと思った。
前置きが長くなったが、これがnuvi 205
これが、今回の素材になった100均のmini USBと標準USBのケーブル(何かの付属品等でも見るタイプ)
これが、Amazonでポチったmini USBコネクタの部品(30個入で1000円以下(送料込))
1個あたり30円位。
205をバラしてる途中にフレキシブル基板を傷つけた。
手が滑って精密ドライバーがズルっと^^;
ドキドキしながら動作チェックすると、動いてる。
ホッ
このフレキシブル基板は簡単に外れそうもないので分解する人がいたら諦めましょう。
外さなくても大丈夫です。
この後のはんだ付けなどの作業時には、バッテリーが繋がるコネクタは外しておきましょう。
コネクタには電源系とスピーカ系の２つある。
これは205に付いているmini USBコネクタ(メス、レセプタクル)で、外しかけのところ
後ろにシールド板があるが、ラジオペンチやピンセットでめくってはんだゴテの先が入るようにしてある。
このシールド板は、後で元に戻す(いびつになるけどね)。
コネクタの外しかたのコツとしては、2人で2つのコテでハンダを溶かしながら3人目がピンセットでコネクタを外していけばgood。
といいつつ、実は、1人しかいないので。
以下は自己流なので、真似して失敗しても苦情は言って来ないでね。
・コネクタ本体(金属部)にはんだ付けされている部分は基板上の面積も多いため熱拡散が大きく、なかなかはんだが溶けない。 ここに重点的にはんだゴテを当てて少しでもはんだを柔らかくする。
ごっついはんだゴテは先が入らないので使わないと思うけど、たとえば、30Wとか40Wくらいのがいいのだと思う。
・すかさず、はんだ付けされている部位にカッターの先を入れて少しずつコネクタを浮かしていく。
・これを繰り返して少しずつコネクタ本体の基板パターンに付いているコネクタを外していく。
グラグラしてくるので感覚で分かる。
・コネクタ本体以外の端子(mini USBは5端子)の基板側パターンが剥がれないように注意して作業すること。
・とても小さいので老眼の人は大変。
拡大鏡も駆使した。
と、いう訳で、慎重に、素早く、ゆっくりと作業します。
(素早くとゆっくりは矛盾してるようですが、誤記ではありません。)
専門的だけど、コネクタ本体をGNDにつなぐかどうかは設計の考え方なので、ここではコネクタ本体とGNDを分けて書いてます。
外れた
この後、基板側のパターンに予備はんだをしておく。
mini USBケーブルを切断して中のリード線を剥く
リード線は4本。
うーん、mini USB側は5本なんだけどなあ。
4番(ID(NC))の線が無い。
この線を基板の端子にはんだ付けするのだが、パターンのピッチが狭すぎて、これがなかなか大変。
拡大鏡も駆使してなんとかショートさせずにはんだ付け出来たみたい。
テスターでショートしていないかのチェックは頻繁に確実に、ね。
基板への取り付けで1時間はかかったかな。
次は、この線の反対側にmini USBコネクタをはんだ付けようとした。
ところが、コネクタの5本全ての線を付ける前に端子が折れてしまう(端子が固くて細い)。
3個ダメにしたところで、直接、リード線をUSBコネクタにはんだ付けすることは諦めた。
そこで、一家に一つは常備している(それはウソ)ユニバーサル基板を利用
写真の左上が205についていた方で右下が新しい方です。
ユニバーサル基板をできるだけ小さくカットして、コネクタのリード端子をピンセットで曲げて基板にさしてからはんだ付け。
その後、基板にリード線をはんだ付けした。
力が加わると、外れそうなので、シリコン系接着剤(スーパーX)で基板側のはんだ付け部分をポッティングで補強してから動作チェック(PC接続と充電モードへの切換え)した。
うん、大丈夫そう。
やっとはんだづけしたところで気づいた。
穴を通らない。
もう、あのはんだ付けをもう一度やり直す気力無し。
穴を大きくした
ケーブルを通した。
黄色い線は、ピン番号4のID(NC)
一応、基板側に5端子あるのでこの線が必要になるかもしれないと思って、適当な線を利用した。
通常サイズのUSBピンは４つ、mini USBのピンは５つ。
ピン番号の意味は調べたらすぐに分かるので割愛。
一応、アルミホイルでシールド(気休めかも)
ここで動作チェック。
OK
新旧コネクタ
左が古くて右が新しい。
写真だと微妙だが、古い方の黒い樹脂部が摩耗してる。
小さい
ほぼ、完成したので、むき出しになってるmini USBコネクタの金属部をパテで固めたら動かない。
しかも、パテがコネクタ内部に侵入して機構的にもよろしくなさそう。
アルミホイルがユニバーサル基板の端子に接触してた。
そりゃダメだわ。
一旦剥がして、ビニールテープの小片で絶縁してから再度、パテで固めた。
これは、アルミホイルを剥がしてテープで絶縁する前の状態
205側もパテで固めてから線をビニールテープで絶縁
まあ、1,2年持てばいいので、ビニールテープを外皮とした。
こういう線の先っちょにコネクタが付いたのをピッグテールといいます。
ピッグ(豚)のテール(尻尾) (^o^)
これ、うんちく、ね。
もし、これをフレッシャー君が読むことがあったら、ここだけ覚えてくれればいいよ。
何度かPCに繋いでみると、100%認識した。
まあ、7時間も作業したかいがあったかな。
回路的には、なんのことはない、ただ、繋いだだけ。
とてもシンプルな改修だったけどね。
ついつい、夢中で作業しちまった。
腰がいたい・・・・・・・・・
歳ぢゃ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
おまけ
mini USBのケーブルの中の線は4本が多いみたい。
5本じゃない。
これは、普通サイズのUSB側にはID(NC)端子が無いから最初から接続してないためらしい。
ちょっと実験してみたいことがあったので、mini USBコネクタ(オス、プラグ)を分解してみたら、コネクタにささるところの端子数は5つだけど、リード線をつなぐ側は4つしか無い。
うーん。
205の不便さについてもう1つ考えてることがあったんだけど、一工夫できるかな？
(成功したら、続きをするかも)
シガーライターソケットが大きいのでコネクタを変更した [改造]
<前書き>
ふと、近くのホームセンターに行くと、キャンプコーナーにこんなのが置いてました。
1300円弱、
衝動買い
組み立てると
裏返すと
アルミ製です
キャンプ用のテーブルは自作があるのですが、これは部屋での工作用テーブルにも使えます。
ナンチャッテキャリアもテーブルになるし。・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
<本題>
～今回の自作～
バイクのDC12Vを使っているのですが、コネクタがシガーライターソケットなので、デカイ！
何とかならんもんかなあ、
コネクタを小さくすりゃいんですけどね。
とっ、いう訳で自作しました。
(いつものごとく、見かけはあんまり気にしてません。)
近くのお店を探して、オートバックスで適当なのを見つけたので購入。
(通販でコネクタを探して買ってもいいけど送料を考えるとあんまり変わらないし)
そのコネクタは、
エーモン No.2810 カプラー2極
です。
値段は、200円。
何個も買うと、結構、高い(6個買った)。
バイク側のシガーライターソケットの横から今回のコネクタ付の線を出すと、こうなります(コネクタが見えてないけど)。
黒のビニールテープ(100均)で巻きます(コネクタが見えてないけど)。
(ハーネス用のテープがあるのは知ってますが、コストダウン←ケチっている、ともいう)
機器側(負荷側)はこうなってます。
左側に買ったコネクタが３つ(3分配できる)。
右側が供給側(バイク側)になります。
ちっちゃな基板はLEDと抵抗器。
電圧が印加されると光るようにしました。
最初は、懐かしい35mmフィルムケース(左側)に入れたのですが、透明感があまりなくて光っているのが見えづらい。
そこで、100均のエポキシパテを入れていた筒に変更しました。
左側がフィルムケース、右側がエポキシパテのケース。
出来たのがこれ
取り付けると、こんな感じ
裏に赤いビニールテープを貼ってます。
(LEDがどっち向きか分かりやすいように・・・)
光ると、こんな感じ
カメラに使う12V→5V変換器は、元々、シガーライターソケットなので、
切断して今回のコネクタを接続するとこうなります。
シガーライターソケットが無くなった分だけ短くなりました。
ちなみに、今回のコネクタを使って元のようにシガーライターソケットにもつながるようにしてます。
汎用性を持たせておきたいので。
コネクタの電源側は、ジャック(端子がむき出しでない方)にしましょう。
プラグ側にすると、何もつないでなくても、電圧が印加されるとむき出しの端子なので何かにあたってショートする危険があります。
他の電気製品もみんなそうなっていると思います。
コネクタを摘むところは、エポキシパテ(さっきのケースに入っていた中身)で固めました。
当然、これらは防水ではないので、雨の日は水が入りにくいように気を使う必要があります。
なお、GPSは、シガーライターソケットと12V→5V変換器が一体化されているので、今回のコネクタが使えません。
それを忘れて一旦、線を切断ししまい、また接続し直すハメに・・・(;_;)
↑ボケてます。
今回のコネクタが使えるのは、カメラとETC、
少しだけ小型化できたかな？
とっ、いう訳で前回のテスト走行に出発したのです(^O^)／
--------以下、電気回路のお話(興味がある人だけね)--------
今回、LEDに直列に1kΩの抵抗器を接続しています。
電圧は、12vですが、実際には、14.2Vとか、そんな感じ。
LEDは、昔、通販で買った一袋100個入りのもの。
特性が分からないですが、流す電流は省エネのため、少なめにします。
測ってみると、LEDのVF(順方向電圧)は、1.8V。
IF(順方向電流)は、12.3mAでした。
狙ってた電流値(10～15mA)だったので、こんなもんですね。
こんだけ電流が少ないのでLEDの寿命は長いはず(暗いけど)。
もし、過電圧がかかってLEDが切れた場合、
・オープンになっちゃうなら、LEDが光らなくなるだけ。
・ショートになっちゃうなら、1kΩの抵抗器があるので、14[V]/1[kΩ]=14mAの電流が流れ続ける。14mA位ならそのまま使ってもその分が無駄になるだけです。つまり、1kΩが渦電流を抑制する、
と、いうことです。
・・・ゴチャゴチャ書いたけど、要は、LEDと抵抗器の直接接続だけの超簡単な回路・・・
ヒューズは、バッテリーに取付けられているオリジナルだけなので電流に対する保護はこれだけ。何かの故障で電流が流れすぎると、繋いでいる機器内の保護回路頼み。
繋ぐ機器は、
・ナビ(GPS)・・・たぶん、12V→5V変換器が先に壊れるはず。壊れたら、100均ので代用しようかと。本体も壊れたら、これが買いどきさ、とあきらめる。
・ETC・・・ちゃんとしたメーカー品だし、専用品だから保護回路くらい入ってるでしょう。きっと。
・カメラ・・・12V→5V変換器は結構電流が流れるタイプで、元々入っていた1Aのヒューズを外したので、たぶん、カメラが壊れます。これも、あきらめる。
＊電気回路の場合、もしも、こうなったら、こうなる、という想定は、大事です。
きっと、他の分野でもそうでしょう。 (そうですよね？ エエ歳こいた、みなさん)
こういうので、普段見えない品質が決まります。
あぶないな、っと思ったら、保護回路を追加するわけです。←今回やってもいないのに大袈裟
LEDはダイオードの一種ですね。
LED:Light Emitting Diode (発光ダイオード)
ダイオードには他にも色んな種類があります。
PINダイオード
ショットキーバリアダイオード
トンネルダイオード
最近は、CRD:Current Regulative Diode(定電流ダイオード)っていうのもあるんですよね。
技術は進歩するもんです。
それぞれ、種類によって使い道があるのですが、トンネルダイオードなんて、とても変わっています。
良いところは温度特性がとっても小さい。
検波器(高周波信号を直流電圧に変換する)に使ったりします。
でも、流せる電流がとっても少なく、ハイ・インピーダンス。
また、ものすごく壊れやすい(耐電圧が低い)ので注意。
性能はいいんですが、使いこなすのが難しいので、一般的に広まってません。
日本では作ってないのじゃないかな？
(発明者はあの有名な日本人ですが)
一般的にダイオードは温度特性が大きいです。
ダイオードの基本特性に、I-V特性というのがあるのですが、温度によって大きく変わります。
精密機器の場合、温度補償回路でダイオードの温度特性を補正したりします。
LEDも温度特性が大きいみたいですが、光ってりゃいいのでいいかげんでいいです。
他にも注意しなければならない特性はあります。
性能・機能を左右するような大事な回路だと最大定格を越えると半導体は確実に壊れるので注意しないとダメです(経験値を溜め込んでます)。
あっ、そこの人、ここまで読んで、眠り薬代わりにしないように(^_^;)
今の時代はいくらでも資料がwebにあるので、勉強しやすくていいですね。
では～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～
ふと、近くのホームセンターに行くと、キャンプコーナーにこんなのが置いてました。
1300円弱、
衝動買い
組み立てると
裏返すと
アルミ製です
キャンプ用のテーブルは自作があるのですが、これは部屋での工作用テーブルにも使えます。
ナンチャッテキャリアもテーブルになるし。・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
<本題>
～今回の自作～
バイクのDC12Vを使っているのですが、コネクタがシガーライターソケットなので、デカイ！
何とかならんもんかなあ、
コネクタを小さくすりゃいんですけどね。
とっ、いう訳で自作しました。
(いつものごとく、見かけはあんまり気にしてません。)
近くのお店を探して、オートバックスで適当なのを見つけたので購入。
(通販でコネクタを探して買ってもいいけど送料を考えるとあんまり変わらないし)
そのコネクタは、
エーモン No.2810 カプラー2極
です。
値段は、200円。
何個も買うと、結構、高い(6個買った)。
バイク側のシガーライターソケットの横から今回のコネクタ付の線を出すと、こうなります(コネクタが見えてないけど)。
黒のビニールテープ(100均)で巻きます(コネクタが見えてないけど)。
(ハーネス用のテープがあるのは知ってますが、コストダウン←ケチっている、ともいう)
機器側(負荷側)はこうなってます。
左側に買ったコネクタが３つ(3分配できる)。
右側が供給側(バイク側)になります。
ちっちゃな基板はLEDと抵抗器。
電圧が印加されると光るようにしました。
最初は、懐かしい35mmフィルムケース(左側)に入れたのですが、透明感があまりなくて光っているのが見えづらい。
そこで、100均のエポキシパテを入れていた筒に変更しました。
左側がフィルムケース、右側がエポキシパテのケース。
出来たのがこれ
取り付けると、こんな感じ
裏に赤いビニールテープを貼ってます。
(LEDがどっち向きか分かりやすいように・・・)
光ると、こんな感じ
カメラに使う12V→5V変換器は、元々、シガーライターソケットなので、
切断して今回のコネクタを接続するとこうなります。
シガーライターソケットが無くなった分だけ短くなりました。
ちなみに、今回のコネクタを使って元のようにシガーライターソケットにもつながるようにしてます。
汎用性を持たせておきたいので。
コネクタの電源側は、ジャック(端子がむき出しでない方)にしましょう。
プラグ側にすると、何もつないでなくても、電圧が印加されるとむき出しの端子なので何かにあたってショートする危険があります。
他の電気製品もみんなそうなっていると思います。
コネクタを摘むところは、エポキシパテ(さっきのケースに入っていた中身)で固めました。
当然、これらは防水ではないので、雨の日は水が入りにくいように気を使う必要があります。
なお、GPSは、シガーライターソケットと12V→5V変換器が一体化されているので、今回のコネクタが使えません。
それを忘れて一旦、線を切断ししまい、また接続し直すハメに・・・(;_;)
↑ボケてます。
今回のコネクタが使えるのは、カメラとETC、
少しだけ小型化できたかな？
とっ、いう訳で前回のテスト走行に出発したのです(^O^)／
--------以下、電気回路のお話(興味がある人だけね)--------
今回、LEDに直列に1kΩの抵抗器を接続しています。
電圧は、12vですが、実際には、14.2Vとか、そんな感じ。
LEDは、昔、通販で買った一袋100個入りのもの。
特性が分からないですが、流す電流は省エネのため、少なめにします。
測ってみると、LEDのVF(順方向電圧)は、1.8V。
IF(順方向電流)は、12.3mAでした。
狙ってた電流値(10～15mA)だったので、こんなもんですね。
こんだけ電流が少ないのでLEDの寿命は長いはず(暗いけど)。
もし、過電圧がかかってLEDが切れた場合、
・オープンになっちゃうなら、LEDが光らなくなるだけ。
・ショートになっちゃうなら、1kΩの抵抗器があるので、14[V]/1[kΩ]=14mAの電流が流れ続ける。14mA位ならそのまま使ってもその分が無駄になるだけです。つまり、1kΩが渦電流を抑制する、
と、いうことです。
・・・ゴチャゴチャ書いたけど、要は、LEDと抵抗器の直接接続だけの超簡単な回路・・・
ヒューズは、バッテリーに取付けられているオリジナルだけなので電流に対する保護はこれだけ。何かの故障で電流が流れすぎると、繋いでいる機器内の保護回路頼み。
繋ぐ機器は、
・ナビ(GPS)・・・たぶん、12V→5V変換器が先に壊れるはず。壊れたら、100均ので代用しようかと。本体も壊れたら、これが買いどきさ、とあきらめる。
・ETC・・・ちゃんとしたメーカー品だし、専用品だから保護回路くらい入ってるでしょう。きっと。
・カメラ・・・12V→5V変換器は結構電流が流れるタイプで、元々入っていた1Aのヒューズを外したので、たぶん、カメラが壊れます。これも、あきらめる。
＊電気回路の場合、もしも、こうなったら、こうなる、という想定は、大事です。
きっと、他の分野でもそうでしょう。 (そうですよね？ エエ歳こいた、みなさん)
こういうので、普段見えない品質が決まります。
あぶないな、っと思ったら、保護回路を追加するわけです。←今回やってもいないのに大袈裟
LEDはダイオードの一種ですね。
LED:Light Emitting Diode (発光ダイオード)
ダイオードには他にも色んな種類があります。
PINダイオード
ショットキーバリアダイオード
トンネルダイオード
最近は、CRD:Current Regulative Diode(定電流ダイオード)っていうのもあるんですよね。
技術は進歩するもんです。
それぞれ、種類によって使い道があるのですが、トンネルダイオードなんて、とても変わっています。
良いところは温度特性がとっても小さい。
検波器(高周波信号を直流電圧に変換する)に使ったりします。
でも、流せる電流がとっても少なく、ハイ・インピーダンス。
また、ものすごく壊れやすい(耐電圧が低い)ので注意。
性能はいいんですが、使いこなすのが難しいので、一般的に広まってません。
日本では作ってないのじゃないかな？
(発明者はあの有名な日本人ですが)
一般的にダイオードは温度特性が大きいです。
ダイオードの基本特性に、I-V特性というのがあるのですが、温度によって大きく変わります。
精密機器の場合、温度補償回路でダイオードの温度特性を補正したりします。
LEDも温度特性が大きいみたいですが、光ってりゃいいのでいいかげんでいいです。
他にも注意しなければならない特性はあります。
性能・機能を左右するような大事な回路だと最大定格を越えると半導体は確実に壊れるので注意しないとダメです(経験値を溜め込んでます)。
あっ、そこの人、ここまで読んで、眠り薬代わりにしないように(^_^;)
今の時代はいくらでも資料がwebにあるので、勉強しやすくていいですね。
では～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～
自転車用ライトのLED化-プチ改造- [改造]
またまた、プチ改造です。
前回、キャンプ用ライトをLEDタイプに改造したのですが、
キャンプ用ライトのLED化-プチ改造-
今度は、通勤自転車用のLEDライトのアルカリ電池対応をニッケル水素電池対応に改造です。
なにせ、通勤で毎日使うものだから、充電できるニッケル水素電池を使いたいのです。
以前、約1000円でアルカリ電池対応のLEDライトを買ったのですが、アルカリ電池を使うと使い捨てになってしまいます。そのため、ニッケル水素電池を入れてみたのですが、案の定、点灯しません。しかたないので、従来の電球タイプを使い続けてきたのですが、ニッケル水素電池の寿命が来たのをきっかけに、LED化してみることにしました。ニッケル水素電池はもう1セットぶんを持っているのです。エネルギーの節約です。
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ダイナモなら発電しながら走るので電池がいらないのですが、なにせ、寄る年波(大げさ)、ダイナモを使うと前輪の回転が重いのですじゃ。ゲフゲフ。
このあたりの地域は、車やバイクだとまったく気が付かないのですが、山側から海にかけてゆるーーい坂になっていて、行きは下りですが、仕事で疲れた帰りは登りなのですじゃ。ゆるくても、ずーーと、坂なので結構しんどいものですじゃ。
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分解してみると、回路はキャンプ用LEDライトの時と同じでした。違うのは、電池4個を直列接続することです。
改造する自転車用ライトは、なぜか、アルカリ電池４個を直列接続するようになっています。アルカリ電池なら3個直列でも電圧が足りるはずなのですが、なぜか、4個直列です。
これが逆に好都合です。ニッケル水素電池の電圧はアルカリ電池より低いため3個直列では電圧が足りません。4個ならOKです。
LEDと直列の抵抗器の値を減らすために各抵抗器に並列に別の値の抵抗器をはんだ付けしてニッケル水素電池対応の抵抗値に変更しました。
こちらは拡大写真。(キャー。下手なはんだ付けで恥ずかしい。)
この基板の反対側にLEDと最初から付いていた抵抗器が付いています。裏側から別の抵抗器をはんだ付けしました。
本当は抵抗器を変更したいところですが、数十円の抵抗器を買いに交通費を使ったり、通販で輸送費を使うのが勿体無いので、手元のジャンク基板から抵抗器を外しました。ジャストの値が無かったので、従来の抵抗器に並列接続です。1系は、100Ωが無かったので49Ωの2個で98Ωを作っています。
点灯前。
点灯。電球型より明るい。
約2週間使ってみましたが、まだ明るいです。電球の時は5日もたなかったので、さすが、LEDです。
ここで大事な注意です。
この改造後にアルカリ電池を入れてはいけません！！ アルカリ電池のような高い電圧の電池を入れるとLEDに電流が流れすぎてLEDの寿命が著しく低下します。下手すると瞬断。怖くて自分ではしたことないですが。
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ここからは回路的な話。興味のある人はどうぞ。
回路図はこのようなシンプルなもの。物に忠実に書いているのですが、1系だけ、LEDと抵抗器の順番が他の2系と逆になっています。でも、回路的にはどちらでもいいです。基板パターンの都合からこのような接続にしたのでしょう。
(LEDに流れる電流：Iは全部同じ値だと仮定しています。)
改造前：
E=5.5[V](測定値) (中古のアルカリ電池なので電圧が低め。)
VF=3.3[V](測定値)
R1=R2=R3=51[Ω](表示値)
I=43[mA](E,VF,R1から計算した値)
R1の消費電力：PR1=0.15[W]
つまり、1/4W級(0.25W)の抵抗値でOK。
改造前の各値を調べるのは、LEDの種類ごとにVFとIの最適値が違うためです。大雑把には同程度なのですが、ここをおさえておかないと暗くなったり、明るすぎてLEDの寿命を縮めたりする危険があるので大事な情報なのです。
計算式：
E = R*I + VF
R = (E-VF)/I
改造後：
E=5.2[V](測定値) (電池1個の電圧は、1.3Vです。)
VF=3.4[V](測定値)
R1=R2=R3=33[Ω](予想値)
I=53[mA](E,VF,R1から計算した値)
R1をどうやって決めたかですが、E,VF,Iの目標値を設定して上の計算式から計算しました。目標値は、E=5.2[V]、VF=3.3[V]、I=43[mA]だったので、51Ωに100Ωを並列接続すれば33Ωができます。実際に作ってみると、Iが目標値よりも10mA大きくなってしまいましたが、アルカリ電池が中古で電圧が低めだったので、まあ、いいかな？
LEDだとどのくらい長持ちするかの試算をしてみましょう。
ニッケル水素電池の電流容量が1000mAhrだとします。
4個直列だから、4倍して、4000mAhrが電源の容量となります。
LEDに流す電流値：Iは53mAだから、3個で159mA。
4000[mAhr]/159[mA]=25[hr]
と、いう訳で、25時間点灯できるという結果となりました。
通勤時間が約40分だとすると、1ヶ月はもちそうです。
本当にこんなに長持ちするのかどうかは、使ってみてからのお楽しみ。
前回、キャンプ用ライトをLEDタイプに改造したのですが、
キャンプ用ライトのLED化-プチ改造-
今度は、通勤自転車用のLEDライトのアルカリ電池対応をニッケル水素電池対応に改造です。
なにせ、通勤で毎日使うものだから、充電できるニッケル水素電池を使いたいのです。
以前、約1000円でアルカリ電池対応のLEDライトを買ったのですが、アルカリ電池を使うと使い捨てになってしまいます。そのため、ニッケル水素電池を入れてみたのですが、案の定、点灯しません。しかたないので、従来の電球タイプを使い続けてきたのですが、ニッケル水素電池の寿命が来たのをきっかけに、LED化してみることにしました。ニッケル水素電池はもう1セットぶんを持っているのです。エネルギーの節約です。
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ダイナモなら発電しながら走るので電池がいらないのですが、なにせ、寄る年波(大げさ)、ダイナモを使うと前輪の回転が重いのですじゃ。ゲフゲフ。
このあたりの地域は、車やバイクだとまったく気が付かないのですが、山側から海にかけてゆるーーい坂になっていて、行きは下りですが、仕事で疲れた帰りは登りなのですじゃ。ゆるくても、ずーーと、坂なので結構しんどいものですじゃ。
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分解してみると、回路はキャンプ用LEDライトの時と同じでした。違うのは、電池4個を直列接続することです。
改造する自転車用ライトは、なぜか、アルカリ電池４個を直列接続するようになっています。アルカリ電池なら3個直列でも電圧が足りるはずなのですが、なぜか、4個直列です。
これが逆に好都合です。ニッケル水素電池の電圧はアルカリ電池より低いため3個直列では電圧が足りません。4個ならOKです。
LEDと直列の抵抗器の値を減らすために各抵抗器に並列に別の値の抵抗器をはんだ付けしてニッケル水素電池対応の抵抗値に変更しました。
こちらは拡大写真。(キャー。下手なはんだ付けで恥ずかしい。)
この基板の反対側にLEDと最初から付いていた抵抗器が付いています。裏側から別の抵抗器をはんだ付けしました。
本当は抵抗器を変更したいところですが、数十円の抵抗器を買いに交通費を使ったり、通販で輸送費を使うのが勿体無いので、手元のジャンク基板から抵抗器を外しました。ジャストの値が無かったので、従来の抵抗器に並列接続です。1系は、100Ωが無かったので49Ωの2個で98Ωを作っています。
点灯前。
点灯。電球型より明るい。
約2週間使ってみましたが、まだ明るいです。電球の時は5日もたなかったので、さすが、LEDです。
ここで大事な注意です。
この改造後にアルカリ電池を入れてはいけません！！ アルカリ電池のような高い電圧の電池を入れるとLEDに電流が流れすぎてLEDの寿命が著しく低下します。下手すると瞬断。怖くて自分ではしたことないですが。
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ここからは回路的な話。興味のある人はどうぞ。
回路図はこのようなシンプルなもの。物に忠実に書いているのですが、1系だけ、LEDと抵抗器の順番が他の2系と逆になっています。でも、回路的にはどちらでもいいです。基板パターンの都合からこのような接続にしたのでしょう。
(LEDに流れる電流：Iは全部同じ値だと仮定しています。)
改造前：
E=5.5[V](測定値) (中古のアルカリ電池なので電圧が低め。)
VF=3.3[V](測定値)
R1=R2=R3=51[Ω](表示値)
I=43[mA](E,VF,R1から計算した値)
R1の消費電力：PR1=0.15[W]
つまり、1/4W級(0.25W)の抵抗値でOK。
改造前の各値を調べるのは、LEDの種類ごとにVFとIの最適値が違うためです。大雑把には同程度なのですが、ここをおさえておかないと暗くなったり、明るすぎてLEDの寿命を縮めたりする危険があるので大事な情報なのです。
計算式：
E = R*I + VF
R = (E-VF)/I
改造後：
E=5.2[V](測定値) (電池1個の電圧は、1.3Vです。)
VF=3.4[V](測定値)
R1=R2=R3=33[Ω](予想値)
I=53[mA](E,VF,R1から計算した値)
R1をどうやって決めたかですが、E,VF,Iの目標値を設定して上の計算式から計算しました。目標値は、E=5.2[V]、VF=3.3[V]、I=43[mA]だったので、51Ωに100Ωを並列接続すれば33Ωができます。実際に作ってみると、Iが目標値よりも10mA大きくなってしまいましたが、アルカリ電池が中古で電圧が低めだったので、まあ、いいかな？
LEDだとどのくらい長持ちするかの試算をしてみましょう。
ニッケル水素電池の電流容量が1000mAhrだとします。
4個直列だから、4倍して、4000mAhrが電源の容量となります。
LEDに流す電流値：Iは53mAだから、3個で159mA。
4000[mAhr]/159[mA]=25[hr]
と、いう訳で、25時間点灯できるという結果となりました。
通勤時間が約40分だとすると、1ヶ月はもちそうです。
本当にこんなに長持ちするのかどうかは、使ってみてからのお楽しみ。
