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   .V.   有限会社エスブイシー    


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食券券売機 バックライトの作成
祭り用 山車 ちょうちん      ■券売機 行灯(あんどん)■   
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食券券売機 バックライトの作成
廉価版券売機 (ネッツエスアイ・グローリー)には 採算面的にもスペース的にも
バックライトが搭載されておりません    じゃ作ってみました❤
     
   取り付けは マグネットです

    
   「長崎出島」様券売機にて稼働中      写真がうまく取れません すみません
   
   履歴
   2010-11-0  完全自作 1ケチって 4口座に1個の広角LED使うが 色ムラあり
            発売中 連動仕様 (行灯+バックライト)
            操作部基板発売中LEDより信号ピックアップし
            SSRにて AC100VをON/OFF
            ダイナミック点灯しているため イマイチ 改良要
   2012-02-25 1口座1個のLEDに変更
   2014-01-30 市販品の LEDバー採用 (手抜きだけど コスパGOOD)
           厚みも少なく LED数も 1行33個で かなりフラットに成りました
           照度調整コントローラーも作成(PWM制御)
           部材原価費は 約 1万2千円程度


★カラー仕様  ノリで作ってみました  気持ち悪いですね



祭り用 山車 LED ちょうちん(LED提灯) 車用 DC12Vバッテリー使用

作成契機
 石川県白山市(美川町) おかえり祭りの 町会から依頼

 従来は 車用のバッテリーを搭載して白熱電球使用 
 長時間の運用では バッテリー交換や充電等 難儀していました

 ネットを調べても あまり LED提灯の取り扱い業者が見当たらない
 お手軽な方法としては 車用のLEDランプを購入するのが 手っ取り早いのですが
 まだ既成品は 若干お高いようなので 自分で作ってみました

予算
 ちょうちん数 14個  自作部品代 = 約21000
 コントローラーは タイプ2使用 =別途
 作成作業 は 町内電機やさんとの ボランティアにて
 
2012年5月19日 祭り当日
作成後記
  ・なるべく バッテリー延命のコンセプト重視とするため   電流値を落とし 
 なおかつ PWM制御にて 照度落としているので 暗くないか 心配でしたが
 他の山車と比べても 遜色ありませんでした。

 ・「ろうそく」っぽく  擬似f分の1ゆらぎ ですが 暗い方への 偏りが
 すこし目立つとのこと 補正が必要
 しかし 祭り的には そんなの不要らしい
 14個のちょうちんを個別に明るさ制御して ハイテク風にも出来るんですが
 神様の冒涜になるかもしれないので自粛


2013年 無メンテナンスで 稼働
 




■LED部
     お手軽な方法では 車用のLEDバルブや家庭用LED電球もありますが
      ・一般的な白色LEDでは 風情に欠ける 
       車用LEDバルブでは 黄色(アンバー)ってのがありますが 黄色すぎ
      ・提灯に入れた際に 光源が1点集中すぎる
     との希望もあり 既成品では見当たりません
     じゃ 手間ですが 自分で作ってみましょう

     LEDは 電球色 で 細長い基板に ハンダ付け
     
     体裁は悪いが勘弁    長さ=20Cm  LED数20個 (4面☓5個)  (原価 約1500円)
     
     今回採用したLEDの角度は140度と広いのですが 細長い提灯の場合
     よく見ると LEDがぼんやりとわかってしまいますので 乳白色チューブを被せる予定です
     
  
■コントロ-ラー例1
      普通にON/OFFでも 良いのですが 
      明るさコントロール + ゆらぎ機能 「ろうそく」っぽくする 回路を 作成
  
        
      VRで 0%-100%可変 &  「ゆらぎ」もどき   小型CPU PICにてプログラム作
      7セグ表示  通常=電圧    ボタンにて明るさ可変率  ゆらぎもどき可変速度



      ■コントロ-ラー例2
 リモコン制御(任意記憶可能)  3系統制御(2Ch:ON/OFF  1Ch:照度PWM可変)
        赤外線リモコンにて 遠隔制御可能
        リモコンはTVやレコーダー等ほぼなんでも流用可能。  普段使わないボタンを 簡単操作で 記憶させます
      
      これは LED提灯用に提案しましたが 我が家の LED照明の使用品です
      ケースは廃品使用 原価約1500円


以上

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■■     券売機 行灯(あんどん)    ■■
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券売機 行灯 LED化による CO2削減 -15% 例

以下 蛍光灯式 行灯の券売機に おいて
20W蛍光灯を LED化し 電力削減致しました
          

●変更前 蛍光灯式 行灯


●照明部分の 交換
  LED方式                    蛍光灯方式

AC100V蛍光灯と互換にて動作するべく AC100Vにて点灯する回路にて稼働
 部品代 LED MonsterFLUX9V @33 30個
      ユニバーサル基板   @180
      その他電子部品    ¥800 (整流回路。コネクター等)
      合計 ¥1500程度

●変更後 LED式 行灯

 

●蛍光灯式 LED式 比較

  蛍光灯式                            LED式

総括
蛍光灯式は 20Wであり 十分すぎるくらい明るいが
丸型ゆえに中央部ばかりが明るく ハレーション気味

LED式は蛍光灯式に比べれば 暗く感じますが
日中は明るい必要がなく 早朝・夜間では 十分の明るさである
また輝度が面均一なのでスマートに感じられます
省電力は LED1個が0.12Wで30個使用しており合計は3.60Wで
-16Wの電力を削減し 券売機全体の電力は約100Wで
-15%の削減をクリアしております


▼試作 考察
本来 蛍光灯もLEDも電力と照度の効率はさほど 変わらないので
無駄でありますが 蛍光灯ノイズによる誤動作防止の意味合いのほうが 効果的かもしれません

 ・LEDが 中国製の為か? バラつきによる 不良になることがあり
  -> Ifを MAX20mAから10mAにおさえ LED個数を増やし 安定しております

 ・日中の輝度が少ないとの指摘もあり LED数を倍の28個に改良も実施 (本末転倒ぎみ)
 ・Ifを定格で設計しても シリーズ接続では 頻繁に不良になるため Ifを70%にすることで効果あり



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■■     制作資料編    ■■
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■実験測定1  LED Vfのばらつき と 並列接続
     我が家では 太陽電池パネル4枚で 12Vバッテリーを2個直列で充電し 作業照明としているんですが
     LED2個直列 を 50回路 並列にして 使用していますが やたらと LEDが不良になります (1年で 20個以上不良)
     やはり 特性を測定し設計しないといけませんね

     Vfのばらつき調査   (OSM543Z4E1P 電球色  秋月にて購入)
     
     以上 335個のLEDの Typ20mA時の Vfを測定しました
     スペック表では 20mA時   Typ9.3V (8.9V-10.8V) なんですが 実測値平均では 8.96V です
     
           
     Vfの違う LED  5個 を 並列した場合の 電流分布
     
その1 (ほぼ同じ Vfの場合)

電圧・抵抗 12V 30Ω
総電流 87.5mA
Vf 9.10 V 9.10 V 9.10 V 9.10 V 9.10 V
If 18.6mA 18.51mA 18.33mA 18.99mA 17.71mA


その2 (若干違う Vfの場合)

電圧・抵抗 12V 30Ω
総電流 96.15mA
Vf 8.76 V 8.77 V 8.78 V 8.79 V 8.80 V
If 20.34mA 20.25mA 19.49mA 19.92mA 19.6mA

  

その3 (違う Vfの場合)

電圧・抵抗 12V 30Ω
総電流 94.28mA
Vf 8.70 V 8.80 V 8.91 V 9.00 V 9.10 V
If 25.83mA 23.02mA 18.68mA 16.85mA 14.29mA


★結論★ Vfのばらつきは 顕著で  そのまま並列時には Vfの小さなLEDに多大な電流が流れるために 損傷しやすくなる
よって 各LEDに150Ωの抵抗を付け 並列接続します

■実験測定2 LED If と照度の測定

MonsterFlux9Vの 電流を可変させ 照度を測定してみました LM317による 定電流回路にて LED☓100個 1.5m下にて測定
 ・おおよそ 50mAくらいまでリニアですね 
 ・照度1は通電直後 
  照度2は通電後5分経過 LEDが発熱してくると 効率が落ちるようである
  厳密には 通電直後はチップ温度が上がり Vfが下がりIfが若干上がるようです

  スペックでは If=30mAとなっています

この試験には 意味が無いように思われますが
Ifを定格通りに設計しても 安物LEDでは連続使用すると すぐに不良になるので
定格Ifの50%以下が 安全なようなので その際 効率が下がらない事の確認です。
もっとも 国産(日亜)の30%程度の値段の中国製を使うのが いけないのかも??
負け惜しみですが 定格以下で多数LEDを使用し 光源を分散したほうが 均一ってことで。

 

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