自作レギュレータに挑戦

古い2スト車両に乗っていますが（他の方法など回答いただいてしまうと質問の意味がなくなってしますのであえて車種は書きません。）電気系統の部品の調達にはお金と時間が掛かるのでレギュレータ自作に挑戦しようとしております。*レクチは別でブリッジダイオードで全波整流します。*電圧は12v-14vくらいは発電できます。ちなみにバッテリーレスです。
そこで通販にて
大容量出力可変安定化電源キット ＬＭ３３８Ｔ使用 最大５Ａ（秋月電子）
を見つけました。
これで流用できるかと思っていますが（半導体や電気機器などは何となくしか掴めていないので正直これで良いのか良くわかりません）入力電圧は出力電圧+3vを必要とするようです。
この場合出力電圧を12vに設定（可変ok)したら最低でも15ｖを発電していなければならないのですが、仮に15ｖに達しずに12v前後の発電状況だったらこの回路はいったい何vを出力するのでしょうか？別な言い方をすれば仮に10vしか発電していない場合にはそのまま10vで出力するのでしょうか？15vに達して初めてこの回路が機能し始めるのでしょうか？

また5Aも必要なのかも疑問です。ゆくゆくは消費電力を少しでも小さくしたいのでヘッドライト以外はLEDにする予定ですがヘッドライトは12v/50w前後。一個あたり20mAのLEDを
ウィンカーは3個～4個直列 x 4箇所
テール、ストップは3個直列を3列（並列）のつもりです。

別の疑問
ものすごく単純なことではずかしいのですが12v電球は12vをすこしでも越えた電圧が掛かると切れてしますのでしょうか？

宜しくお願いします。

No.6 ベストアンサー 回答者： posh156 回答日時： 2009/05/05 22:47

先が見えてきたので・・・連投失礼します。

ヘッドライトは、ＬＥＤ化やＨＩＤ化をしない限り、今のままが良いでしょう。　直流化すると、整流ダイオードで約０．７Ｖ、ＬＭ３３８で３Ｖ程度のロス、約１８Ｗ程度をロスしますが、・・・メリットは無いかと。
テールランプのＬＥＤ化は、ライト系がＡＣのままで、テールの手前に、ブリッジダイオード（全波整流)→電解コンデンサ（電圧の平準化）→三端子レギュレーター（電圧安定化）→ＬＥＤ　でＯＫですョ。　１Ａ以下で十分なので三端子レギュレーターはＬＭ３１７でも何でもＯＫ。　（可変型より固定電圧のほうが楽かな）
メーターランプも同じでＯＫです。
ＡＣレギュレーター（シャントレギュレータ）が有ると思いますが、それも残したままでＯＫ。

ヘッドライト以外の系統の全波整流にあたり、発電機のアースを外すのも良いですが・・・外さなくても、車体（アース)ともう一方の出力電線をブリッジダイオードにつなげばＯＫですよ。　但し、それから先の直流は車体を電路に使わず、必ずプラスとマイナスの２本の電線を配線してください。（バイクの場合、元からほとんど２本の配線とおもいます）と言うか、この系統は元々車体にアースされていないのでは。

ライト以外の系統で、ＬＥＤ化をしていない状態では、ＬＭ３３８の５Ａは容量不足気味かなぁ。

ブレーキランプのＬＥＤ化を同時にやるか、各電装品毎にレギュレーターを入れるかでしょうか。（と言っても、ブレーキ、ウインカー、ホーンで、３個か４個程度かと）　

ついでに、
バッテリーレスですと、ホーンにはレギュレーターとの間に電解コンデンサが必須です。　入れないと鳴らなくなります。
ウインカーをＬＥＤ化する場合、リレーが作動しなくなりますので、専用のリレーを別途用意する必要があります。

大まかなところだけですが・・・あとは、がんばってください。

参考URL：http://www.audio-q.com/

No.5 回答者： posh156 回答日時： 2009/05/04 22:12

おもしろそうですね。

自車で、部分的にＬＭ３１７などの三端子レギュレーターを使用してＬＥＤを点灯させています。

今回、ＬＭ３３８Ｔは、最大５Ａ＝１２Ｖ×５＝６０Ｗまでとなります。　ヘッドライトだけでも厳しそうですので、これ１個で全てをまかなうのは無理でしょう。
ちなみに、ブレーキが２４Ｗの場合、２４＝１２×２なので２Ａ。

（ところで、古いバイクですと　ヘッドライトとその他の電装品は別になっていませんか？　　エンジン内の発電機も別々で２個あるとか）

３端子レギュレーターを１個でなく、最大電流値を超えないように各電装品の手前に入れる手がありますョ。
発電機→　スイッチ　→　レギュレーター　→　電装品　です。

ヘッドランプ、テール等、ブレーキ、ウインカー、ホーン　等で、レギュレーター数個用意すれば済むかと。
秋月電子ですと、制御用の抵抗は１００個単位ですし　レギュレーターも安価で送料の方が高いくらいですので、レギュラーターを多数用意してもほとんどコストは変らないかと。

元の電圧が低い場合、元の電圧－３Ｖの出力です。　
出力側にバッテリー等が有る場合、出力側の電圧が高く逆電流がレギュレーターに流れようとします。　逆電流防止回路を組んでいないと、レギュラーターは「パン」と言う大きな音と供にパンクします。
今回、バッテリーレスの場合は問題ないでしょう。　
電圧平準化のコンデンは、必ずレギュレーターの入力側に入れましょう。　（普通のホーンは平準化しないと鳴らなくなるかと）

＞12v電球は12vをすこしでも越えた電圧が掛かると切れてしますのでしょうか？
いいえ、電球は大丈夫です。　１２ボルトといっていますが、エンジンが掛かっている間は、１４Ｖ以上も普通です。　また、レギュレータの制御も１３Ｖ以上です。
バイクの電圧は結構変動します。　電球は問題なく点灯しますが、ＬＥＤ等の電子部品の場合、問題となる電圧変動です。（ほとんど点かないとか壊れるとか）

結局、バイクメーカー純正のレギュレーターの方が簡単でコストも変らない様な気がしますが、将来ＬＥＤ化するなら、３端子レギュレーターでの電圧制御はおススメです。

ご参考までに。

この回答へのお礼

非常に肯定的な回答ありがとうございます。
やっぱり無謀な面もあり非難の嵐かとも思っていました。
まだまだ勉強中の段階なので非常に参考になるご回答をいただき勉強になりました。
ちなみにエンジン発電の件は仰るとおりでヘッドライト、テール系統とその他で2つの異なった電力の発電がされています。ジェネレータはそれぞれ銅線巻き数の異なったコイルが2つ有り、片方は交流のままヘッドとテール。もう片方は整流され（たぶん半波）他の系統に行っています。
今回質問事項には書きませんでしたがコイルはエンジンにアースされているのでアースを外しコイル間をつなげ、ブリッジダイオードで全波整流する予定です。

お礼日時：2009/05/05 00:40

No.4 回答者： hid_hid_hid 回答日時： 2009/05/02 14:05

はっきり申し上げますが、車両火災には十分気をつけてください。

電気関係の場合、最大5Aとかかれていたら、5Aでは普通は使用しません。
ギリギリで使用すると、熱の影響によりすぐに壊れます。

ちなみに、LM338T
http://www.national.com/JPN/ds/LM/LM338.pdf

TO-220パッケージのこんな小さなレギュレータでバイクが動くとは
とても思えないのですが・・・
まあ、ヘッドライトだけでパンクしますね。
0.5msec以内であれば7Aまでは取り出せるようですが、それにしても十分な放熱が必要です。
大きいヒートシンクで、効率的に（常に）風を当てて冷却も必要ですね。
夏は非常に厳しそうです。


ADJ端子に接続する抵抗は、電圧を決めるのに重要ですので、温度ドリフトの
なるべく小さいものにする必要があります。

キットの流用をするにしても、そのままでは使用できるものではなさそうですね。


と、書いてみましたが。
＞*電圧は12v-14vくらいは発電できます

「12V」を発電するだけなら、自転車だって可能です。
肝心なのは容量です。
それに、普通のバイクのジェネレータ交流電圧は数十Vは確実に出ているはずですが、
普通の整流用ダイオードって35Vくらいが限界じゃなかったでしたっけ？
何Aまで出力されるかは把握しておられますか？



私はそんなに電気の知識があるわけではありませんが、お書きの文章から察するに、
「無謀。」としか思えないのですが・・・

他車種の流用で探すほうがはるかに楽で費用もかからず安全だと考えます。


ちなみに電球ですが
通常、12Vの自動車（バイク）用電球は、13.8V程度で問題なく使用できます。
かならず電圧変動があるので、そのぐらいの余裕はあります。

この回答への補足

ご忠告ありがとうございます。
このまま無知のままで通していたら火災事故でしたね。
何か他に良い部品はないでしょうか？どうしても勉強も兼ねて流用パーツではなく自作で何とかしたいのですが・・・
なんにせよ今の知識ではダメなんでしょうけど。

補足日時：2009/05/02 17:22

No.3 回答者： oo14 回答日時： 2009/05/02 13:17

大丈夫ですか？

用途が違いますから、電源仕様を確認して、
素直に1から設計したほうが早かったりして。

パワートランジスタだとしてコレクタエミッタ間の電圧降下が
ダーリントン接続でほぼ倍は必要ですね。
これが計３ｖなら、ま文句はいえませんよね。
誰がやってもいっしょですから。

５Ａというのはどれだけ余裕があるかですね。
これも熱的にどれでけ許容できるかは、放熱の問題でもあります。

電球の寿命はメーカーに代表値を聞くしかないですが。
用途に応じて変えています。
ヘッドライトやテールライトが
１年で切れれば、しゃれにもなりませんし、
逆にウインカーに同等の寿命を与えるのは
設計がなってないことになります。
バイクの場合は電源が劣悪が予想されますので、
相当高電圧をかけても結構耐えるはずです。
フラメント球の場合、発光色をみればある程度推定ができますよ。

この回答へのお礼

ダメですね。こりゃ話しにならない状況でした。
他の方法で一から考えなおします。
でもパーツ流用では私自身が納得いかないので（まぁいろいろな考えがありまして）何とか勉強して頑張ります。

お礼日時：2009/05/02 17:22

No.2 回答者： amanda97 回答日時： 2009/05/02 10:09

＞12v前後の発電状況だったらこの回路はいったい何vを出力するのでしょうか？

入力電圧は出力電圧の＋３Vって書いてありますから、９Vですね。

１０ｖ発電なら７ｖ


これで作るのはいいけど、別途電源トランスや放熱器が必要ですよ
でなきゃすぐ燃えます、もちろん防水化も（防水化すると放熱に難がある）

素直にパーツの入手をお勧めしますよ

この回答へのお礼

わかりやすいご回答ありがとうございます。
他の回答も見る限りなんにせよ一から見直すしかありませんね。
パーツ流用も考慮していたのですが、勉強がてら何とか自分でやってみたいのでもう少し勉強しています。

お礼日時：2009/05/02 17:20

No.1 回答者： s-maniax 回答日時： 2009/05/02 02:29

一般的に、発電機での発電電圧は16V前後と言われています。

これがレギュレータレクチャーファイアで12～14.5V化されます。

＞大容量出力可変安定化電源キット ＬＭ３３８Ｔ使用 最大５Ａ（秋月電子）
恐らく、奨励入力電圧以下では出力がゼロになるはずです。こればかりは回路がモノを言いますので、直接問い合わせてみることがベストですが、サンプルとして、12V1Aのレギュレータ素子に12V未満の電圧を入力したら、破裂破損したことがあります。

5Aという発電能力は原付（50cc）クラスです。原付でも特定の回転数で1分間当たり、5～7A前後の発電がされています。２ストということなので電装系はプアだと思われますが、場合によってはバッテリー上がりを誘発する気がします。メーカーでデータを持っているはずなので、これも問い合わせてみると良いです。

＞12v電球は12vをすこしでも越えた電圧が掛かると切れてしますのでしょうか？
経験上では14Vチョイまではイケます。自動車の電装系は12～14.5Vの電圧が掛かっていますので、それを見込んだ設計なのでしょう。


全くお役に立っていない気もしますが....(^^;)

この回答へのお礼

ご親切な回答ありがとうございました。
他の方の意見も考慮するとどちらにせよ再度見直しが必要ですね。

お礼日時：2009/05/02 17:18