Ｍｅｍｏｒａｎｄｕｍの小部屋
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家電機器電源連動ファンオンオフ装置
「電源すぐに切っちゃいや！」の製作
１．背景
今でこそプラズマテレビは数万円も出せば簡単に購入できますが、最初の頃はン１０万円もしていました。 その頃、丁度ブラウン管ＴＶが壊れたので買い換えようと（当時はまだ家電量販店でも高価でしたので）行きつけの家電屋さんに相談すると、こんなのあるよと２０インチくらいのプラズマテレビを貸し出してくれました。 （このようなサービスは行きつけの家電屋さんだからできる事で、今の家電量販店では何もしてくれませんよね。） 家電屋さんの術中にまんまとはまり、先に記載のン１０万円もするプラズマディスプレイを購入しました。 落ち着いた画質は今でもとても気に入っており、けばけばしい画質のディスプレに置き換えようと思いません。 ちなみに、当時としては数少ない地上波デジタル放送対応もしていました。 （とはいえ、残念ならがＣＡＴＶパススルーに対応していないので少し泣いてはいます。）
このプラズマディスプレイはディスプレイとチューナが分離型となっており、結構発熱しておりました。 冬場はヒータ代わりでよいのですが、夏場はたまったものではありません。 地上波デジタル放送の試験放送開始以来、地上波デジタル放送受信をしていましたが半年前から何故か地上波デジタル放送が受信できなくなりましたので、手持ちの地上波デジタル放送チューナ付きマルチメディアプレイヤーのビデオ入力で見ていました。 そのうち、さらにアナログ放送が映らなくなり、とうとうＢＳ／ＣＳディジタル放送まで映らなくなりました。 チューナに温度上昇があることを知っていましたので、当然、チューナの電解コンデンサを取り外して容量抜けチェックはしましたが、さすが日本製だけあって、温度上昇していても容量抜けはありませんでした。
さすがにＢＳ／ＣＳディジタル放送まで映らなくなると、もうこのプラズマテレビも寿命かと思ってＣＡＴＶパススルー対応の最新型に買い替えるつもりでいましたが、今のプラズマディスプレイを捨てるのももったいない話で、チューナ本体のみをオークションで探してみることにしました。 但し、この型式のチューナは劣化することを身を持って知っていますので、当然、受信確認品とし、さらに、リモコンも調子の悪いスイッチがあるのでリモコン付きとしました。 この要望に沿う物が何台か出品されており、どうにか予算枠内で落札でいました。 通常の落札価格帯より少し高めでしたが、届いた品は十分納得のいくものでした。
しかし、このまま使用していても、また時間が経過すると温度上昇でチューナが動かなくなるのは見えています。 この対応で、秋月電子通商の８ｃｍ角の２００円ファンを取り付けてみたところ、チューナ本体のケース温度が相当低下することが確認できました。 ということでこのチューナの側面にファンを取り付けて２４時間運転させましたが、夜中にどうしてもファンの音が気になります。 プラズマディスプレをオフしているときはチューナ本体の温度上昇はほとんどありませんでのファンを回転させる必要はありません。
と、いうことで、今回はチューナの電源オンオフに連動する家電機器電源連動ファンオンオフ装置「電源すぐに切っちゃいや！」を製作しましたので紹介します。 なお、今回はファンを制御していますが、他の機器を連動させる事もできます。
２．「電源すぐに切っちゃいや！」の製作
２．１ 家電機器電源連動ファンオンオフ装置構想
家電機器の電源に連動してファンをオンオフ制御するためには、家電機器の電源オンオフをどのように検出するかを決める必要があります。 家電機器から信号を取り出すのは論外ですので、家電機器の電源オンオフで変化する現象を検出する必要があります。
今回のチューナ本体はチューナの電源がオンするとランプが点灯しますので、このランプの点滅を検出することが考えられます。 しかし、この方法はランプ検出するセンサの取付方法と外乱光対策が必要となり、実用性に欠けると判断しました。 その代わりに、１００Ｖａｃ電源ラインの電流を検出することにしました。 待機時とチューナ電源オン時の電流差を検出できれば良いので、電流測定値の絶対値は測定できなくても変化さえ分かれば十分ですので、電流センサ（カレントトランス ＣＴ）は自作でどうにでもなるでしょう。
今回追加するファンのオフするタイミングは、家電機器の電源オフに連動してもよいのですが、家電品の発熱を少しでも早く排熱できるようにオフディレー機能を設けることにしました。 このために、今回製作の機器名を「電源すぐに切っちゃいや！」としました。
２．２ 「電源すぐに切っちゃいや！」の回路
「電源すぐに切っちゃいや！」の回路のオフディレー機能は当初ＰＩＣマイコンを使用しようかと思っておりましたが、オフディレーの時間制御は適当でよいのでＣＲ充放電特性を用いることにしました。 これより、汎用のコンパレータＬＭ３３９Ｎを使用するので十分となりました。
電源はファンに合わせて１２Ｖｄｃとしました。
基本的な部分はコンパレータ２回路で十分なので２回路残っています。 もったいないので、以下の回路を追加することにしました。
ＣＤＳ入力を設けて、電流検出と光検出のいずれかを切り替えて入力とすることができるようにしました。 また、ＣＤＳ受光でオン、もしくはＣＤＳ遮光でオンのいずれかの切替えができるようにもしました。
電流検出と光検出のいずれかのオンオフに連動してＬＥＤを点滅するようにしました。 これは、出力オフ時の確認をするために設けています。 オフディレーを設けていますので、家電品の電源をオフにしても直ぐにはファンが停止しませんので、ファン制御できるかどうかすぐには目視確認できないためです。
以上の検討により製作した「電源すぐに切っちゃいや！」の回路図を下記に掲載します。
上図をクリックすると原寸大の回路図をダウンロードできます。
【 「電源すぐに切っちゃいや！」 回路図 】
１００Ｖａｃラインは１００ＶＡ以下の負荷にして下さい。 （いくらでも大きくできますが、限度を確認できませんので、１００ＶＡを目安にして下さい。）
自作ＣＴは後述します。
ＺＤ１（ＢＺＸ８５Ｃ１２）は念のために設けています。 定格は１２Ｖ１Ｗクラスのツェナーダイオードです。 Ｃ１の両端電圧が電源電圧１２Ｖｄｃを越えない自信があれば不要です。 なお、過去、秋月電子通商で販売していましたが、本ページ公開時には販売を確認できませんでした。
ＲＹ１リレーはコイル電圧１２Ｖｄｃ、コイル励磁電流はできる限り１６ｍＡ以下のリレーを選定して下さい。 今回はＧ６Ｄ−１Ａ（１２Ｖｄｃ）を使用しました。 コイル励磁電流は１６．７ｍＡですが、気にしない気にしない。オフディレーはＣ３とＲ４で決まります。 当初は３３０ｕＦだけにしていましたが、スペースが空いていましたのでジャンパーピンでＣ３の容量を切り替えられるようにしました。 このリレーも、過去、秋月電子通商で販売していましたが、本ページ公開時には販売を確認できませんでした。
ＶＲ１，ＶＲ２は判定値レベル調整用ですので、多回転ポテンショメータを使用します。 １回転にする場合、ＶＲ２は可変範囲が０〜１Ｖの範囲になるように固定抵抗と１回転ＶＲの組み合わせに変えた方がよいでしょう。 なお、この範囲は待機時電流やＣＴの出来次第で変更、調整が必要です。
ＶＲ１，ＶＲ２は、対象となる家電品の待機時に一旦通電検出状態に判定値を絞り、その後、逆方向につまみを回して徐々にしきい値電圧を上げ、未検出状態になったところで調整完了とします。
ＬＥＤ１は今回使用したものを記載しています。 なお、ＬＥＤにはキャップをかぶせています。 このＬＥＤは発光できれば良いので、手持ちのＬＥＤを使用するので十分です。
ＣＳＤによる光受光／遮光機能が不要な場合は１４ＰＩＮ出力のコンパレータ部分の回路は製作不要です。
検出器動作確認用ＬＥＤ１の回路が不要であれば、１３ＰＩＮ出力のコンパレータ部分の回路は製作不要です。
２．３ 製作例
上記回路をベースに製作した実例を以下に示します。
【 １００Ｖａｃライン部 完成外観 】
【電流検出ＣＴ 製作例（ケース実装状態） 】
【電流検出ＣＴ 製作例（フェライトコア部） 】
今回使用したＣＴは、ジャンク電気機器の基板に付いていたトロイダルコアを使用したコイルを取り外して再利用しています。 このコイルはエナメル線を巻き付けた状態のものを基板から取り外し、そこに今回、１００Ｖａｃラインの青色電線（０．３ｍｍＳｑ）を巻き付けたものです。
エナメル線側が２次側で、青色電線が１００Ｖａｃライン側です。
この青色電線の太さから１００Ｖａｃラインを１００ＶＡ以下の負荷に制限しています。
コイルは電流はあまり流しませんので、コイル巻き線（エナメル線）は細くて構いません。 上記写真でもコイル巻き線が不必要に太いです。 その代わり、できる限り巻き数の多いものを使用して下さい。
上記写真では青色電線は１３回巻きです。 今回の接続機器（チューナ本体）では、Ｒ０１（２．２ｋ）で１Ｖ程度の検出となっています。 もう少し高めの検出電圧にしたいところです。 使用するトロイダルコアの材質、エナメル線の巻き数、１００Ｖａｃ側巻き線数があれば十分です。
【 基板製作例 （部品面） 】
【 基板製作例 （ハンダ面） 】
センサ入力、ファン用には最近出番のなくなったピンジャックを使用しました。
【 ケース実装時外観１ 】
【 ケース実装時外観１ 】
【 「電源すぐに切っちゃいや！」全体外観 】
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