植物用LED照明の試作

 最近流行の植物工場もどきをやってみよう！と思い立って部品だけ集めたのだが、天気がよかったので取りかかれずに放っておいた。でも、そろそろ作らないと忘れてしまうそうなので、なんとか形にしてみた。
部品といっても今回はモジュールなので、回路的にはあまり困ることは無いのだが、形にするところが工作のメイン。

電子部品は秋月電子で調達。
定電流方式ハイパワーLEDドライバモジュール（3W1個）OSMR16-W1213
スイッチングＡＣアダプター12V1A（入力100V～120V）　NP12-1S1210
それとLEDは
放熱基板付３Ｗ赤色パワーＬＥＤ　ＯＳＲ５ＸＭＥ３Ｃ１Ｓ　波長620-630nm
放熱基板付３Ｗ青色パワーＬＥＤ　ＯＳＢ５ＸＭＥ３Ｃ１Ｓ　波長465-475nm

ＯＳＲ５ＸＭＥ３Ｃ１Ｓをヒートシンクに張り付け。赤も同じ。

OSMR16-W1213。黒線が電源側（AC、DC共用）、白とピンクがLED側

 植物工場研究所によれば、640nmから690nmの赤色光が光合成には効果が最も高く、420nmから470nmの青色は葉の形成に必要らしい。
今回入手した赤のLEDの波長はやや短めだが、無いよりはましと思って付けることにした。

さて、とりあえずこのLEDを点灯状態にするにはどうするか。
　まず、ドライバモジュールだが、このモジュールの回路解析をした方がいるので参考にさせて頂いた。それと、モジュールにはCL6807というCHIPLINK SEMICONDUCTOR社のICが使用されている。ネットからこのICのデータシートを拾ってみて見る。

CL6807アプリケーション図

CL6807は、ざっくりいうと、抵抗RsでLEDの電流を電圧に変換して監視し、平均したときに一定電流が流れるように動作するようになっている。LXはGNDに対してON/OFFするスイッチになっているけれど、インダクタLによっていわば平均化されるようになっている。今回のLED２つを直列に接続して駆動しても12V電源からなら問題なさそう。（計算してないが...）

　ということで、このモジュールはデータシートのアプリケーション回路と同じだろう、ということにして、3WLED直列２灯にする。

　ACアダプタ　→　電源モジュール　→　LED直列2灯

こんな構成にした。

　LEDにヒートシンクは付けて、今回は金魚の水槽用に買ったけれども今は使っていない9Wのミニライト照明器具を改造。これが一番の手間だね。面白いけど。
　LED2個はヒートシンクごと並べて付けるために、ミニライトのプラスチッック筐体とアルミ板の反射板にに穴あけ工事。LED固定はパテ。こんな感じです。

表はこんなよう。元々あった蛍光灯とそのソケットは取り外し、そこの空間に電源モジュールを押し込む。電源モジュールの電源線はアーム内に元からあったAC100の配線を流用し、秋月のACアダプタはその先にコネクタで接続した。やっつけ仕事みたいで見てくれが悪いが、効果があるようなら作り直すってことで、今回は終了。

　点灯するとこんな感じです。

植物には点滅動作の方が成長効率が高いらしい。一応、今回のモジュールはCL6807のADJ端子でON/OFFもできるらしいので、それはもう少し調べてから、また考えるつもり。

SONY PS2...修繕？

　かつて頂いたSONYプレーステーション２。息子が言うには最近動かないことがあるという。
　ゲームディスクを入れると、ガガガ...と異音やローディング途中でフリーズ。そんなときは叩いてなんとかしているそうだ。
　どうも症状からすると、光学ドライブのシークが引っかかるか何かでうまく行ってない感じがする。
　まじめに修理にだすと結構費用がかかるようだし、今更保証も何もないので手を入れることにした。PS２はSCH-37000、さてと解体へ。
　

筐体を開けるところは、ゴム足とメクラ蓋を外して、タッピングネジを全て外すとここまで。この黒いところが光学ドライブ。

 　解体を続けて、光学ドライブを完全に外すとこうなる。
　大きな丸はスピンドル、CDが回る中心だね。左にある黒い中に黄色く見えるものが、光ピックアップモジュール。そしてその光ピックアップモジュールを支えるのが２本の棒があり、その上に平行移動を行うためのモータがある。

 　平行移動はモータ軸に直結したウォームギアの溝に突起のハマった摺動子（右の写真のウォームギアにかぶさっている白いもの）によって動くようになっている。ウォームギアが回転すると、溝にそって摺動子が移動し、摺動子が付いている光ピックアップモジュールも平行移動する構造になっている。
　どうもこの摺動子の突起が削れているような？気がする。
　摺動子がウォームギアに押し付けられているのは、この摺動子自体のバネ性みたいな感じ。
　

光ピックアップモジュールを支えているもう一方がこちら側。よく見ると水色の矢印で示したネジで軸に接しているだけのよう。
　駆動モータ側の軸を支点として一方はバネ性のある摺動子がウォームギアと接して、もう一方は支柱にネジで接している構造のように思えた。
　とりあえず、そこそこ動くようになれなって光ピックアップモジュールのトラッキング調整機能でカバーできれば読み取りできるのでは！
　ということで、水色矢印のネジを少し右に回して持ち上げることで、反対側の摺動子を若干ウォームギアに押し付けるようにしてみた。

　組み上げて動かしてみると読み取りに時間がかかったり、異音がしたり、停止したりは収まった。微妙な調整だけで行ったので、いずれ駄目になるだろうが、ひとまずはこれにて終了。

簡易電源製作 AC100V→DC±15V1A

前にも書いたがスピーカアンプの電源が実は電力不足だったので、そのためにトロイダルトランスを手に入れたのだが、なかなか考えがまとまらずに今日まで放置状態だった。
悩んだのは、回路的ではなく、配置とかトロイダルトランスの固定方法とか。今回のトロイダルトランスは基板に刺さるタイプではないゴロッとしたもので、コイツをどう基板上に固定するか？で時間がかかった。出来上がりがこれ↓

電源出来上がり

　トロイダルトランスを基板に固定する方法は、下の部品を使って基板にボルトで固定するようにしてみた。材料はホームセンターで入手。黒いのは滑り止めの粘着テープ付きスポンジで、金具の一方に貼付けたもの。

　ユニバーサル基板上に滑り止めのスポンジを貼付けて、トロイダルトランスを基板上に置き、基板裏面から穴あき金具（スリットの入ったもの）を通して、トロイダルトランス上面をスポンジを貼付けた穴あき金具で押さえ、ボルトで挟み込んだ。

トロイダル トランス 固定の断面図

　このようにすれば、ユニバーサル基板にたわみが集中しないし、比較的簡便に取り付けられる。

　電源の回路は以下のようにした。

３端子レギュレータ（TA7815、TA79015）で±15V、および、ダイオード整流後に平滑したそのままのPower用に±18Vを出力する。レギュレータ出力側に発光ダイオードで取り合えず電圧が出ているか確認用にLEDを設けた。なお、この回路にはスイッチが無い。テーブルタップにスイッチがあるので、そちらを代用する。

　これで、小型のスピーカアンプの電源は出来上がった。さて、次はMUSESも手に入れたこともあるので、もういちどOPAMPを使ったスピーカアンプを考えおすか、MUSESを使ってみる回路を見直すかだな。

電源回路　Reg±15V　Power±18V　

どうでも良いことなのだが、なぜ東芝の7900系はTA790xxなのだろうか。他社は、例えばJRCならNJM7915なのに....

スピーカエンクロージャーの作成3

スピーカエンクロージャーの作成1

スピーカエンクロージャーの作成2

DCU-F121W

いよいよ組み立て！もくもくさんで正確に寸法通りにMDF材を加工していただいたので、大きな加工は必要ないが、一部自分で木工の加工を加えている。自分での加工箇所は以下の通り

DCU-F121W寸法図

1. スピーカ裏の裏面テーパー加工
2. ポート出力のテーパー加工
3. 端子穴加工
4. 外形面取り
5. 表面加工

1のテーパ加工であるが、このPARC Audio DCU-F121Wは磁気遮蔽のコイル駆動部分がφ87mmあり、板の取り付け穴は開口がφ100mm、板厚が15mmあるので、そのままつけてしまうとコーンの背圧が共鳴箱に伝わりにくくなってバスレフの効果が弱くなってしまう可能性があるので、写真のように取り付け穴を避けた四方を木工用の丸ヤスリでえぐった。

スピーカ開口裏面　取り付け穴とユニットの磁気回路は隙間が結構狭い

2はポート出力の穴の出口も同じように丸ヤスリでえぐって紙ヤスリで仕上げ。

ポート開口部テーパ加工

3はスピーカの端子を外部に接続するため、秋葉原で探したネジの長いターミナルに合わせて穴をドリルで空けた。今回は、Mac脇に置くために奥行きが厳しいので、筐体の横に設けた。よって、右用左用で穴位置を反対側に。表が側のスピーカ固定用のガイドを同じくドリルで穴あけ。

スピーカターミナル　（下のプラスチック部は一部加工）

4の外形は平ヤスリで角を落とした後に紙ヤスリ。
5の表面加工というのは要するに紙ヤスリで表面を多少磨いてからクリアで塗装である。

　他に部品としてはポートで塩ビパイプでホームセンターの端材で入手した。グラスウールは少ない量が手に入らず、とりあえず無し。

　さて、組み立てそのものは、ネジを使用せずに木工用ボンドで接着、ポートの接着はパテのみで固定。筐体の裏蓋は開けるようにここだけネジを使用。今回は、筐体の接着ができた後に、その内側に固定用の補助木材を木工用ボンドで接着し、それが固まった後に裏蓋をはめて、同時に裏蓋と補助材を合わせてドリルで穴空けし、写真のような金具を表のスピーカ穴から手で押さえてネジ止めすればひとりでに補助材に刺さるので、それで固定することにした。補助木材は柔らかめの杉でこれも端材。

スピーカ筐体内部　木材はすべて木工用ボンドで接着

ポート　塩ビパイプをパテで固定 

裏蓋取り付け金具

以上、筐体を組み立て、全体を紙ヤスリでやすったあとで塗装して、スピーカユニットと端子を取り付け、なんとか完成！

　見た分かる通り、塗装で色むらが出てしまった。液ダレが原因。時間を焦ったからなんだけれどこれは反省点。他はグラスウールが手に入らない以外はまあまあ良くできた。

スピーカエンクロジャー完成（右用）

戸車の交換

家を建ててから十年近くになる。キッチンと廊下の間の引き戸がどうにも滑りが悪くなってきた。重い、ゴロゴロする、引っかかる。引き戸のレールもすり減って、やたらと黒い粉が多く出ている。この引き戸は我が家でダントツに開閉の回数が多い。なんとかしなければ！ということで、引き戸の戸車とレールの交換をすることにした。

まず、重たい引き戸を外して戸車を取り外す。寸法は測ったが、念のため現物をもってホームセンターに。付いていた戸車はATOMと刻印があったので調べるとアトムリビンテック（株）のFA-160のよう。セキチュウでしらべると同じものは無いが、家研販売（株）のSR2-V4が同じような寸法なのでこれを入手。

 

購入した戸車

　次はレール。これはVレールと云われるものだが、寸法を測ってみると幅が12mm弱のツバなしで深さ8mm弱。ちなみにはがす方法はレールの端に近いところに穴があったので適当なネジを噛ませてプライヤーでこじることで行った。こちらも同じものは無くて、駄目モトでつば有りの幅12mm深さ9mmをとりあえず購入。

さて、交換。戸車はネジを外してつけ替えあっさり終了。つば有りにつば無しを付けたけれども問題なさそう。
　Vレールには問題発生。なんと外した溝に入らないではないか。叩き込めばなんとかなると思ったのだが、どうにも微妙に入らない。無理に叩き込むと溝が剥がれると最悪の事態に。なので、とりあえず無理をしないことにしてVレールの交換は断念。削れたレールだが、はがしたレールを現状復帰させた。

購入したが入らなかったVレール

もう一度ネットで探してみよう。なんで我が家のVレールは微妙な寸法のものなのだろう・・・残念。

スピーカエンクロージャーの作成２

さて、エンクロージャーの材料である。以前作ったときはラワン合板を使っていたのだけれども、見た目を変えたいこともあって材料をネットで物色・・・。MDFという再成形材料を選択。WikiによるとMDFとはmedium density fiberboardの略で、中質繊維板というらしい。私はこれまでこの材料を知らなかったが、再成形材のため板にゆがみが無いようだし、比重も重くて良さそうだった。
　近くのホームセンターをMDFを探すけれどなかなか見つからない。やっと見つけて実物を見ると、これはラワン合板などのようにはいかなさそうで、自分で加工するのに自信がない。さて、どうするか。と思って探したところ、加工してもらえるところを見つけた。東京の新木場にあるWOOD SHOP「もくもく」さんである。ホームセンターでも最近は加工することができるが、数ミリは誤差が出ることもあるらしい。同じ誤差が出る可能性があると云っても、木材を扱う専門であるもくもくさんにお願いした方が良いと考えた。
　もくもくさんを訪ね、板の購入と加工をお願いした。加工の依頼は、前回の図面をお店の用紙に書き込むことでOK。ラフであっても、寸法と切り代分が考慮してあれば、いいとのことで、聞きながら記入した。加工には約一週間。寸法には誤差があるかも、と云われていたけれど、出来上がりは専門のお店だけあって、さすがに出来上がりはすばらしく、隙間無くぴったりに出来上がっている。余ったMDF材は、お店のレシートがあれば、次回は加工だけでもOKとのこと。これもうれしいところ。

　さて、次回は組み上げ編へ。

スピーカエンクロージャーの作成１

iMacには当然スピーカが内蔵されているが、せっかくアンプを造ったのだからスピーカも欲しい。そこで、スピーカボックスを造って、ユニットを取り付けることをやってみよう！スピーカボックス（エンクロージャー）の自作である。
　まずはどんなモノを造りたいかであるが、置く場所はiMacの両脇にしたいので、必然的にあまり大きなものは置けない。そう考えると、小型のフルレンジのスピーカユニットを使ってバスレフがいいところ。
さて、ユニットだが、フルレンジ10cmから12cmぐらいで、いろいろ調べてPARC Audio社のDCU-F121Wを使うことにした。

　自分で作るのでエンクロージャーは木材になるから、この木目調のウッドコーンはそそるものがある。コーン中央のフェイズプラグというものらしいが、銅色でなんとも、木工のエンクロージャーに合うように思えた。
　防磁だし、特性的にも、耐入力30Wと十分、出力音圧レベルも86.5dB/(m)とまずまず、再生周波数帯域も72Hz〜16kHzと良好なところ。それに、久々に作るにしてはお手軽なように、ユニットに合わせたエンクロージャー情報（箱のサイズが出ている！）もあって、便利だったこともある。自作派に向けたPARC Audio社の心配りがなんともうれしい。
　昔、会社に入ったばかりの頃に同期入社の数人とエンクロージャーにづくりに励んだことがあった。そのころは、FOSTEXやテクニクスのユニットの特性から教科書をもとに数値を割り出して作ったものだが、今回はそこをちょっと省いて作りたかったので、この箱の図面はとても便利である。
さて、エンクロージャーの寸法であるが、PARC Audio社のものは奥行きが210mm。これはちょっと　iMacの隣に置くには厳しい。なので、奥行きを浅くする代わりに幅を持たせて、箱の容積をほぼ同じにしてみた。
　箱の図面は下記のようにした。