光センサ回路のオン・オフディレイ回路について(2)

Question

添付図の回路を作りました。

周囲が明るい時に電源を入れると10秒位ライトが点灯してから消灯し、その後光を遮ると３秒後位で点灯し再度光を当てると２秒後位で消灯します。

希望は、電源を入れた時にライトが点灯しないようにしたいのですが、どのようにすればよいのでしょうか。

前回の質問は、http://oshiete.goo.ne.jp/qa/7442392.html　になります。
よろしくお願いします。

sailor · Accepted Answer

回答が遅くなり申し訳ありませんでした。

555などを利用したタイマーをつかうか、使用していないコンパレータ（確か２回路で１パッケージでしょ）を利用して電源投入と同時に動作するタイマーをつくり。ＲＹ駆動用のＴＲのベースを強制的にプルダウンしてしまえば良いだけです。

xpopo · Answer

＞R6に1MΩの抵抗を付けましたが、光を遮ってから10秒位後にLEDが点灯しましたので、100kΩに
＞変えましたら2秒弱位で点灯し、光を当ててから1秒後位で消灯しました。C2は10μFに変えました。
＞
＞夕暮れ時、CDSに影を横切らせても点灯することなく良い感じになりました。
＞
＞ただいろいろいじったら、そろそろ点灯するかなという暗さになった時、リレーからジーという
＞音がするようになりました。
＞今日の夕方テストをしたところ、ジーと音がしばらく続いて点灯しましたが、その後消灯し、
＞また点灯という動作になりました。夕方の微妙な明るさで点灯消灯するようです。この場合は、
＞R4の抵抗を小さくしてヒステリシスを大きくしたほうが良いのかと思っています。
＞
＞リレーの音の解消と夕暮れ時の点灯消灯を改善できれば完成かと思います。

R6は１００ｋΩに小さくしないほうが良いです。Cds抵抗が明るくなると小さくなるのでそれに
つられて時定数が小さくなってしまいます。反応時間を短くしたい場合はC2の値を小さくします。
この場合ですとＲ６は１ＭΩのままでＣ２を１ｕＦに変更したほうが良いです。そうすれば、
リレーのジー音はしなくなると思います。この変更をしてもまだリレーのジー音が残る場合にＲ４の
値をいじったほうが良いと思います。

xpopo · Answer

＞前回教えて頂いた回路を作り、リレーがなかったので12V用LEDを付け作動確認できました。
＞その後電流値を測っていたところ200ｍAを超え発熱し作動しなくなりました。
＞LEDか半田付けか、LM339の使っていない入力をGNDに繋がなかったからなのか原因が分かり
＞ませんでした。

LM３３９の出力ドライブ能力は　typ１６ｍA　min６ｍA　ですので、多分LEDの電流を数十ｍA
流したためだと思います。定格を越えて電流を流すと、出力の電位が高くなってしまい、
IC内部の出力トランジスタが発熱しすぎてついには破壊してしまいます。多分、内部出力
トランジスタが壊れてしまったものと思われます。

＞今回教えて頂いた回路をリレーも使用し、ブレッドボードにて組み動作確認できました。
＞CDSを暗くしていくと点灯し、明るくしていくと消灯しました。点灯する時の暗さと消灯する
＞時の明るさに差がありますのでヒステリシスも効いているようです。
＞ただし、点灯する位の影をCDSに横切らせると点灯消灯してしまいます。おそらく夕方の
＞街路樹等の影で点滅してしまうのではないかと思います。ただ室内窓際のテストですので
＞車に装着した時の確認はできていません。

「点灯する位の影をCDSに横切らせると点灯消灯してしまいます」この原因はCdsは周囲が明るく
なってくると抵抗値が下がります。抵抗値が小さくなる方向に変化すると、C2（４７ｕＦ）と
抵抗Ｒ１とＣｄｓ抵抗の並列抵抗値の積で決まる時定数がＣｄｓの抵抗値が極端に小さくなって
しまうため、小さくなってしまいます。すみません、この問題を見落としていました。

対策としては、添付回路図のように、抵抗Ｒ１（１００ｋΩ）とＣｄｓの接続点とＣ２の間に
１ＭΩの抵抗Ｒ６を挿入します。同時にＣ２の値を１０ｕＦに変更します。（４７ｕＦのまま
だと時定数が大きすぎると思いますので。）
　大きな抵抗値の抵抗Ｒ６（１ＭΩ）を挿入したので今度はＣｄｓの抵抗値が変化しても時定数
にはそれほど影響しなくなります。
　シミュレーション結果を見ても、Ｃｄｓの抵抗値が小さくなってもすぐには出力は変化しなく
なってるのがわかると思います。これでご希望の動作に近づいたんじゃないかと思います。

xpopo · Answer

今日は、以前の質問に回答した者です。

まず、今回のご質問の回路ですが、前回はあえてコメントしませんでしたが、Cdsと
抵抗の分圧回路をわざわざ、NPNトランジスタのベースで受けている回路は不要です。
また、このトランジスタによる増幅がコンパレータの
前に入ってしまったため、コンパレータ回路で作成するヒステリシスの効果がとても
薄まってしまいます。
　また、今回、ご質問のような電源投入時の誤動作も引き起こしてしまいます。
前回ご提示した回路で基本的には動作すると思いますがリレーの型番を今回提示されてます
のでそのリレーの抵抗値（９６０Ω）とコンパレータIC（LM３３９）の出力ドライブ能力
からNPNトランジスタ（２ＳＣ１８１５）を使ったほうが良さそうですので出力部をすこし
回路変更してあります。
　回路図と動作波形を添付しました。
動作はＣｄＳの抵抗値（灰色）を１０ｋΩと１ＭΩの間を変化させ、変化の時間差を３秒おき、
５秒おき、１０秒おき、そして最後は２０秒おきになるように変化させます。コンパレータの
非反転入力（青色）とリレードライブのＮＰＮトランジスタのコレクタ出力電圧（橙色）を
見ますと、3秒と5秒おきでは出力は変化していませんが、１０秒おき、２０秒おきの長い
変化では出力（橙色）が変化しています。コンデンサＣ２に４７ｕＦを使ってますが、もっと
長い時間まで反応しないようにするにはＣ２の値を大きくします。
　なお、電源１２Ｖは黄色のＶ（ｂａｔｔ）のカーブで示してありますが、立ち上がり時間を
1秒で立ち上げてます。

tadys · Answer

＃２です。
疑問に思う人もいるのでシミュレーションをしてみました。
回路は少し変えていますが、重要なところで違いはありません。
黄色が元の回路のコンパレータ出力、緑色が変更後のコンパレータ出力です。

元の回路で電源オン時にライトが点灯するのは、コンデンサの初期電圧がゼロな為です。
ゼロなので、コンパレータの－入力がゼロ、＋入力が６Vなので、出力がハイレベルになります。
その後コンデンサが１MΩで充電されて６Vを超えると出力がローレベルになります。

変更した回路では、コンパレータの－入力が１２V、＋入力が６Vなので出力はローレベルになります。

sailor · Answer

＃１の方に１票！。

この回路はできるだけ少ない部品でということを考慮されて設計されたものだと思いますが、コンパレーターを利用したトリガ回路にタイマーの機能まで持たせるようにしているので、トリガとタイマを独立させた回路のような動作は無理ですね。もっとも簡単な解決方法としては555などのタイマＩＣをつかい、１０μＦのコンデンサがコンパレーターのスレッシュホールド電圧を越えるまでの間（回路が安定動作に入るまで）は強制的にオフにしてしまうのがもっとも簡単でしょう。

tadys · Answer

コンパレータの６番ピンとGNDの間に入っているコンデンサを６番ピンと電源との間に変更すればいいんじゃないかな。
変更する時にはコンデンサの極性に注意が必要。
６番につながっている端子を電源に、GNDにつながっている端子を６番にする。

電源を短時間でオン、オフを繰り返した場合の動作についてはどうなるかは考えていません。

misawajp · Answer

非常に面倒です

タイマ回路を追加し、電源投入後初期化が終了するまでは点灯させないようにしなければないません
現回路と同程度の規模の回路が必用でしょう

光センサ回路のオン・オフディレイ回路について(2)

回答が遅くなり申し訳ありませんでした。

この回答への補足

＞R6に1MΩの抵抗を付けましたが、光を遮ってから10秒位後にLEDが点灯しましたので、100kΩに

＞前回教えて頂いた回路を作り、リレーがなかったので12V用LEDを付け作動確認できました。

今日は、以前の質問に回答した者です。

＃２です。

＃１の方に１票！。

コンパレータの６番ピンとGNDの間に入っているコンデンサを６番ピンと電源との間に変更すればいいんじゃないかな。

非常に面倒です

似たような質問が見つかりました

関連するカテゴリからQ&Aを探す

デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング

マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング