Ｍｅｍｏｒａｎｄｕｍの小部屋

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ＤＣ電源付き　ド忘れタイマーの製作
　

注意

１．背景

　「ド忘れタイマー 　 手抜き充電式器具用タイマーの製作」で紹介しましたタイマー回路の電源は別途準備する必要があります。　このため、下記画像のようにＡＣアダプタや電源三つ又などを用いていますが、タイマ本体より大きなスペースを占めています。

【　「ド忘れタイマー 　 手抜き充電式器具用タイマーの製作」使用例　】

　このタイマーの消費電流は数１０ｍＡ（使用リレーにより異なる。）ですので、それほど大きなＡＣアダプタは不要ですが、このタイマーに見合う大きさのＡＣアダプタが、なかなか見あたりませんでした。　抵抗による電圧降下と定電圧電源回路を用いた非絶縁のDC電源回路を組むことも考えましたが、抵抗分の損失が数Ｗ（＝１００Ｖ×５０ｍＡ程度）にもなり、抵抗の発熱が気になります。　この対応として、簡易スイッチングレギュレータを製作するか、お金を出して小型のＡＣDCコンバータユニットでも購入しようかと思っていました。

　そうこう思っていたところ、下図のようにトランスレス電源ＩＣが安価に販売されました。　早速、これを入手して「ド忘れタイマー」回路への適用を行ってみました。

出典　：　秋月電子通商のホームページからの転載です。

【 トランスレス電源ＩＣ　販売画面　】

２．　ド忘れタイマー用トランスレス電源ＩＣ「ＦＳＤ２１０Ｂ」

　トランスレス電源ＩＣ「ＦＳＤ２１０Ｂ」を秋月電子通商から購入しました。　いつものようにチャック式の樹脂袋にトランスレス電源ＩＣ「ＦＳＤ２１０Ｂ」２個とデータシート抜粋版が付属していました。　ＩＣ自体は８ＰＩＮのDIPですが、沿面距離確保のために６番ピンが有りません。

【　トランスレス電源ＩＣ「ＦＳＤ２１０Ｂ」　】

　付属のデータは抜粋版であり、電気的特性の記載がありませんのでしたので、結局インターネットでデータシートを入手して電気的特性の確認とアプリケーション例（下図）を確認しました。　その結果、付属データに記載の使用例に加えて若干の説明が記載されていました。　なお、下記回路図でＤ１，Ｄ２は ＵＦ４００４となっていますが、データシートに掲載されている部品リストではＵＦ４００７と記載されていました。　１００ＶＡＣの場合はＵＦ４００４で問題ないでしょう。

出典　：　ＦＡＩＲＣＨＩＬＤ　ＦＳＤ２１０Ｂデータシートからの転載です。

【　トランスレス式ＤＣ１２Ｖ電源回路例　】

　この回路をベースにして手持ち部品などを使用して、この１２Ｖ電源を製作することにしました。

３．　ＤＣ電源付きド忘れタイマー回路／仕様

　今回製作したＤＣ電源付きド忘れタイマーの回路を下図に示します。　下記画像をクリックすると原寸サイズの回路図を表示します。

【　ＤＣ電源付きド忘れタイマー回路図　】

• 　タイマー回路の機能は「ド忘れタイマー 　 手抜き充電式器具用タイマーの製作」と全く同じです。

• 　１２Ｖ電源からＰＩＣマイコン用の５Ｖ電源をつくることにします。　今回は秋月電子通商で購入したＴＡ４８０５Ｓを使用しました。

• 　ダイオードブリッジＤＢ１は秋月電子通商で購入したＤＦ０６Ｍを使用しました。

• 　ＵＦ４００４の代わりに秋月電子通商で購入したＵＦ２０１０（Ｄ１１，Ｄ１２）を使用しました。　一般整流用のダイオードではなく、スイッチングレギュレータに使用する整流用ダイオードならば代替え可能でしょう。

• 　 １Ｎ７５９Ａは１２Ｖツェナーダイオードです。　製作後の実測で、ツェナー電圧より１Ｖ程度高めの出力電圧となっていましたので、この部分は１本の９Ｖツエナーダイオード（ＺＤ１１）と複数のスイッチングダイオード（ 今回の場合はＤ１３，Ｄ１４，Ｄ１５）の順方向電圧降下を利用して出力が約１２Ｖとなるように調整しています。

• 　 トランジスタＫＳＰ２２２２Ａの代替えとして２ＳＣ１８１５（Ｑ１１）を使用しています。　（データシート上ではＩＦＢが１ｍＡ以下なので代替え可能との判断で採用しました。

• 　１１０Ωは１２０Ω（Ｒ１３，Ｒ１４）、７５０Ωは６８０Ω（Ｒ１５）にしました。　この程度の回路ならば、数列は、原則Ｅ１２シリーズを使用するべきで、Ｅ２４シリーズはほとんど意味ないと考えています。

• 　１０００μＦ（Ｃ１５）は４７０μＦに変更しています。　１２Ｖ回路は負荷電流が５０ｍＡ程度のリレー用ですので少々のリップルは多少許容でき るので４７０μＦでも問題ないでしょう。　この変更により。コンデンサの高さを低くでき、ケースに収納できるようになりました。

• 　雑音低減用にＣ１２の０．１μＦを追加しています。

• 　タイマー回路のリレーは手持ちの関係で１２Ｖに変更しています。　５Ｖのリレーの場合は「ド忘れタイマー 　 手抜き充電式器具用タイマーの製作」に掲載の回路図のリレー部分を参照して下さい。

• 　ダイオード１Ｓ１５８８の代わりに１Ｎ４１４８など、一般的なスイッチングダイオードに変更することは可能です。

• 　ＪＰ０，ＪＰ１，ＪＰ２は、ジャンパー短絡でＬｏｗ（論理０）、ジャンバー開放でＨｉｇｈ（論理１）となります。

• 　突入電流制限用抵抗Ｒ１１は４．７〜２２Ωで１Ｗ以上、Ｒ１１〜Ｒ１６は１／４Ｗ以上、それ以外の抵抗は１／８Ｗもしくは１／６Ｗ以上の抵抗を使用して下さい。

• 　Ｃ１１（電解コンデンサ），Ｃ１２（セラミックコンデンサ）は耐圧２５０Ｖｄｃ以上のコンデンサを使用して下さい。
  　ちなみに、Ｃ１１はＣＲＴディスプレイを分解して基板から取り外したジャンク部品を利用しています。　ＣＲＴディスプレイの基板は商用電圧や、比較的高い耐圧部品の宝庫です。　古くとも１０年前くらいのブラウン管式ＴＶセットやＣＲＴディスプレイを廃品回収してもらう際には基板だけでもばらして部品を取っておくことをお勧めします。（あまり古いと部品劣化していますので、本当のジャンク部品となっている確率大です。）　

　上記回路に使用するＰＩＣマイコンのHEXファイル、及び、設定時間を下記表に掲載します。　下記設定の詳細は「ド忘れタイマー 　 手抜き充電式器具用タイマーの製作」を参照して下さい。　また、PICマイコンにＨＥＸファイルを書込む手順、EEPROMのみを書替える手順をＱ＆Ａの小部屋の「ＰＩＣマイコンのプログラム書込み、データ変更方法がわからない。」に記載しています。
　

　　ド忘れタイマ用ＰＩＣマイコン（PIC12F683-I/P）　Revision 3.0

　　ド忘れタイマ用ＰＩＣマイコン（PIC12F683-I/P）　Revision 3.0　ＥＥＰＲＯＭデータ　

４．　ＤＣ電源付きド忘れタイマー製作例

　上記の仕様で製作した基板を下図に掲載します。

• 　基板中央にある黒い四角い部分が時間選択のジャンパーピンで、右から左にかけてＪＰ０、ＪＰ１、ＪＰ２です。　写真ではすべて開放状態となっていますのでＧＰ０，ＧＰ１，ＧＰ２ともに Ｈｉｇｈレベルでありタイマー７が選択されています。

• 　ケースの高さ制限のためリレーは裏向きに実装しています。

• 　スタートボタンを押してタイマー開始までに１〜２秒かかります。　少し長目にスタートボタンを押して下さい。　ちなみに、「ド忘れタイマー 　 手抜き充電式器具用タイマーの製作」の場合は、スタートボタンを押して直ぐにタイマー開始します。

• 　１００ＶＡＣ、１４０ＶＤＣが印加されているＤＣ電源部パターンと、弱電のド忘れタイマー回路パターン間は、５ｍｍ以上の沿面距離を確保するようにしています。

【　ＤＣ電源付きド忘れタイマ　基板部分拡大　】

【　ＤＣ電源付きド忘れタイマ　ケース収納状態　】

【　ＤＣ電源付きド忘れタイマ　ＡＣコード含む　】

基板裏面には絶縁シートを設けています。

【　ＤＣ電源付きド忘れタイマ　側面外観　】

【　ＤＣ電源付きド忘れタイマ　正面外観　】

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