光センサ回路のオン・オフディレイ回路について

車のスモールライト用に光センサ回路を製作しました。

走行中の木等の影で動作しないよう遅延回路を付けようと、http://lightz.info/circuit/data/11_11_1.png　を参考にオン・オフディレイ回路を付けました。しかし遅延していないようです。

一応動作はするのですが、間違っているところがあるでしょうか。
220μFのコンデンサがないと、リレーの接点がビーと音がして入り切りが激しくなります。
まだ車には搭載していなく、室内窓際でのテスト段階です。

また、緑線の赤×間を繋ぐと７回くらいは光センサが動作するのですが、その後点灯しなくなります。
赤×間を切断すると正常に動作します。

今回は、あり合わせの材料を使いましたので、（　）内が今回使用した部品になります。

間違っている所や、こうした方が良いという所がありましたらアドバイスをお願いいたします。

No.7 ベストアンサー 回答者： xpopo 回答日時： 2012/04/28 23:53

回答NO.4です。

補足です。

１）ヒステリシスの調整はR4で行います。R4の値を大きくするとヒステリシス幅は
小さくなります。逆にR4を小さくするとヒステリシス幅は大きくなります。

２）検出感度の調整はR1で行います。
　R1を500kΩ程度のヴォリュームにすればよいと思います。

３）明暗が繰り返されてどうしてもスイッチが入ったり切れたりを繰り返す場合は
　CDSに並列にコンデンサを接続すれば対策できます。コンデンサは100uFもつければ
　十分かと思います。

４）使用されるリレーですが、必ず１２V仕様のリレーにしてください。
　

この回答へのお礼

度々のアドバイス有難うございます。

3)のCDSにコンデンサをつけることを教わり、現在の回路にとりあえず持っていた220μF63Vのコンデンサを付けてみました。

夕暮れで暗くなってきた時に、点いたり消えたりやビーと早い点滅が10秒間くらいあったのですが、コンデンサを付けたら1回で点灯しました。
とりあえずは、これでも使えるようです。

教えて頂いたコンパレータを使った回路は、トランジスタを使わないのも魅力ですので、後日製作しようと思っています。

いろいろと貴重なアドバイスを有難うございました。

お礼日時：2012/04/29 18:37

No.6 回答者： tance 回答日時： 2012/04/28 12:03

ANo.1です。

　ちょっと訂正。
ヒステリシスを大きくとるためには、ちょっと変更が必要だということに気づきました。
リレードライブの2SC1815のベースに直列に抵抗を入れてください。

現在の回路図でコンパレータと2SC1815の交点にある10kΩがこの定数で良いかどうか
リレーのパワー次第なのですが、もしこれで良いとすると、この10kは3.3kくらいにして
追加したベース抵抗を6.8kくらいしてください。そうすると帰還用の100kΩを小さくして
いくことによってヒステリシス量を増やすことができます。（今のままではあまり増えない）

この回答へのお礼

こんばんは

再度のアドバイス有難うございます。

ヒステリシスも調べ大体理解しました。
帰還用の100ｋΩを小さくすることでヒシテリシス量を増やせるのでしたら、100ｋΩの半固定ボリュームにしようかと思います。

いろいろ調整はありそうですが、楽しみができました。

お礼日時：2012/04/28 23:36

No.5 回答者： tance 回答日時： 2012/04/28 11:49

ANo.1です。

時間ができたので回路図を描いてみました。これはあくまでオン・オフディレイを実現する回路です。
LM339の＋入力～出力間にある100kΩがヒステリシスを作っていますので、Ano.2の方の回答の
動作も兼ねられます。

リレーの電流などが不明なので、全部の定数がこれで良いかどうかは解りませんが、基本的には
動くと思います。一応CdSに並列にCを入れて、蛍光灯などの交流点灯光源に対応しました。

LM339の使っていない入力はGNDにつなぎ、出力はオープンのままにしておいてください。

車に乗せると電源電圧は時に20Vくらいになることがあります。代替えの部品を使うときは耐圧に
ご注意ください。

コンパレータICには入手性の良いものを選んだためFET入力ではありません。そのため遅延を
作る時定数の抵抗があまり大きくできません。上限は3.3MΩくらいまででしょう。遅延時間を
長くしたいときはコンデンサの方を大きくしてください。電解コンデンサはあまりお薦めできませんが
漏れ電流の少ないものを選び、容量の誤差を許容すれば使えるとは思います。

リレーの容量が大きいときはリレードライバの2SC1815は役不足になるかもしれません。

CdSの部分の電源が車の12Vという不安定な電圧であり、リレーの動作に影響されたりするかも
しれませんが、長時間ディレイのおかげでモーターボーティングという発振（リレーがビーとか
カチカチ）は起きないでしょう。

この回答へのお礼

こんばんは

LM339を使用した回路図を作成して頂き有難うございました。

LM139とLM339のデータシートを見ましたら、データシートによるとは思いますが図の表記が違うので迷っていました。

この回路図で解決できました。

お礼日時：2012/04/28 23:28

No.4 回答者： xpopo 回答日時： 2012/04/27 14:05

回答NO.2の修正です。

リレーに並列にダイオードを接続するのを忘れてました。

追加してください。

この回答へのお礼

こんばんは、

再度の回路図有難うございます。

今回、新しい勉強ができました。
楽しんで製作してみます。

お礼日時：2012/04/28 23:18

No.3 回答者： xpopo 回答日時： 2012/04/27 13:45

今日は、

　早速ですが、下記のご質問に対して、それぞれ以下のようにお答えいたします。


＞回路図にあるBR＋－は光センサだと思うのですが、通常のCDSとは違うのでしょうか。

はい、BR＋～はCDSの代用ですのでCDSと思って間違いありません。
ちゃんと説明を書くべきでした。すみません。

＞その下にあるR=100k/V（2)は何を表しているのでしょうか。

　これはCDSの抵抗をシミュレーションで自動的に変化させるために使用した
計算式ですので実際の回路には関係ありません。忘れてください。

＞コンパレータLM139とありますが、通販で購入しにくく価格も高いのでLM339に
＞替えても良いのでしょうか。その場合、抵抗等変更しなければならないのでしょうか。

　LM339に変更しても全く問題ありません。また、周辺の抵抗は変更不要です。

＞リレーに500と記載されていますが、この意味は何でしょうか。

　シミュレーションするのにリレーのコイルの抵抗値が必要です。お使いのリレー
のコイルの抵抗値が不明でしたので、12V品の平均的な抵抗値として５００Ωを
使いました。　抵抗値５００Ωという意味です。実際のリレーは１２V品なら動作には
問題ないと思いますのでリレーのコイルの抵抗値はあまり気にしないで大丈夫です。





　

この回答へのお礼

こんばんは

ご丁寧な解説をいただき理解できました。
コンパレータは使ったことがないのですが、部品を揃えて製作してみたいと思います。

お礼日時：2012/04/28 23:15

No.2 回答者： xpopo 回答日時： 2012/04/26 21:47

今晩は、

遅延回路の動作は回答NO1の方の説明の通りです。誤動作を防ぐために
遅延回路を考えるより、コンパレータを使った回路の方が安定でスマート
です。回路を添付しましたので、参考にしていただけたらと思います。

この回答へのお礼

回路図を作成して頂き有難うございます。

初心者ですので分からない点があります。

回路図にあるBR＋－は光センサだと思うのですが、通常のCDSとは違うのでしょうか。
その下にあるR=100k/V（2)は何を表しているのでしょうか。

コンパレータLM139とありますが、通販で購入しにくく価格も高いのでLM339に替えても良いのでしょうか。その場合、抵抗等変更しなければならないのでしょうか。

リレーに500と記載されていますが、この意味は何でしょうか。

以上の点も教えて頂けましたら有難いのですが、よろしくお願いいたします。

お礼日時：2012/04/27 12:31

No.1 回答者： tance 回答日時： 2012/04/26 18:36

この場合のディレイ時間は数10秒から分の単位ではないでしょうか。

この定数では短すぎるのと、そもそもこれでは思ったような動作に
なりません。

参考にした回路は、電源投入（又は断）からのディレイが生じるような
回路です。明るさセンサに応用するなら、明るさによりON/OFFする
トランジスタの出力に対して応用するべきで、そのためにリレーを
駆動するもう一つのトランジスタが必要になります。

長いディレイを作るのは一番安定なのは発振器でクロックを作って
それを分周することですが、ロジック回路やCPUのソフトを知っている
必要があります。

もしハードでそれなりのものを作りたいのなら、LMC7221のような
コンパレータICを使って、今の2SC1815(3112)の出力を遅らせる回路を
組むのが良いでしょう。遅らせるための積分回路は抵抗とコンデンサ
でできますが、抵抗は1MΩくらい、コンデンサは10μFくらいの
プラスチックフィルムコンデンサを使います。これで数秒は遅れます。

コンパレータICでなくてもCMOSのシュミットトリガでも良いでしょう。
過大入力電圧に注意が必要です。

具体的な回路を示せなくて申し訳ありませんが、これをヒントにしてみて
ください。解らなければ再度質問してください。時間がとれれば回路を
描いてみます。


なお、リレーがジーと言うのは蛍光灯やLED電球の光が100～120Hz
だからそれを拾っているのでしょう。町中だと水銀灯も同じことになります。
太陽光は直流です。

この回答へのお礼

早速のアドバイス有難うございます。

初心者ですので、ネットで見つけた回路に手を加えてみたのですが電子回路を勉強したわけではないので難しいです。

これからいろいろ考えて見ます。

お礼日時：2012/04/27 11:28