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鉄道模型(室内灯)

2018年3月 5日 (月)

室内灯交換完了

先日から進めていた、電球室内灯の交換が完了しました。

今回、室内灯を交換したのは、
JRキハ183系特急ディーゼルカー(スーパーとかち)です。


20180305_223318


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結局、先頭車両は、台車固定用のねじが室内灯に干渉するので、室内灯側を加工して、
ねじ穴を避けるように室内灯を設置しました。

モーター車は、室内灯が点灯しないなあと悩んでいたのですが、
よく考えたら、給電用の銅板がダイキャストに触れていました。
これでは、ショートして点灯するわけがありません。

今回も、マスキングテープを貼って絶縁したら、無事に室内灯が点灯しました。

とりあえず、室内灯の設置は完了したのですが、走行中にモーター車以外の車両の室内灯がちらつくのが気になりました。

今後、やる気が出た時には、改善したいと思います。

さらに、車両がきれいすぎるので、今度気が向いたら、汚す予定です。


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2018年2月16日 (金)

室内灯の交換

以前手に入れた車両の室内灯が、電球でした。
なんとかしたいと考えていたのですが、今回も、テープLEDに交換することにしました。

まずは、テープLEDにブリッジダイオードを半田付けし、給電用に銅板を半田付けします。


20180216_002438


そして、天井に、テープLEDを固定します。

20180216_002649

そして、座席を取り付けます。
給電用の銅板を端から引き出します。


20180216_002524

今回の車両は、古いタイプなのか、ボディは、ネジで固定されていますので、
これ幸いと、床下をはめ込んで、ネジで固定します。

そして、点灯を確認。


20180216_003741

とりあえず、2両は、室内灯の交換が完了しました。

しかし、残り4両には、電球がついた先頭車が2両あります。
こちらをどうするかを検討しなくては。

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2018年2月 6日 (火)

【検証】テープLEDは、室内灯に向いていないのか? 訂正

以前、記事にした、「【検証】テープLEDは、室内灯に向いていないのか?」に関して、訂正いたします。

lofthonsenさんの記事を見て、
PWM方式のコントローラーを使った場合には、計測された電圧が違っていることに気づきました。

模型照明の電気講座④車両室内灯 前編

前回、何故あのような結果になったかを調べる意味もあり、
実際には、何Vで点灯するのかを再度、計測してみました。

さらに、室内灯として使用するために、ブリッジダイオードを接続した場合に、
どれだけ影響するかも確認してみました。

1.PWMの出力をそのままテープLEDに接続した場合。

20180206_222639

2.818Vで点灯しだしました。

2.次は、同じテープLEDに、ブリッジダイオードを接続してみました。

20180206_223248

手元が写っていませんが、この先にブリッジダイオードを接続しています。

1.との差は、0.754Vでした。


3.KATOのpower pack スタンダードにそのままテープLEDを接続した場合。

20180206_225229

4.58Vで点灯しだしました。この数値は、前回とほぼ同様な結果です。


4.同じテープLEDに、ブリッジダイオードを接続してみました。

20180206_225151

5.21Vで点灯しだしました。

3.との差は、約0.63Vです。


今回判明した結果としては、

1.PWM方式のコントローラーを使うと、2.8V程度で点灯する。
  実際に室内灯として取り付けた場合には、車輪から給電するために諸々の抵抗もあり、2.8Vで点灯しない可能性もありますが、3V位では点灯し始めると思われます。

なお、モーター車で確認した限りでは、車両を載せただけで、2.5V以上の電圧降下が発生し、テスターで計測できた点灯開始電圧は、0.1V程度でした。

2.ブリッジダイオードを取り付けた場合には、0.6〜0.7V程度、点灯開始電圧が高くなる。

というわけで、
ダイオードブリッジ電圧ロスが、lofthonsenさんの想定とは違う測定結果となりました。

「何故そうなっているのか?」という疑問がありますが、
私には答えられるだけの知識がありません。

模型照明の電気講座④車両室内灯 前編


なお、私が使用しているブリッジダイオードは、こちらです。

20180206_194346

データシートを見る限りでは、0.6Vを超えた辺りから10mA流せるように読み取れます。

また、前回との相違の原因を確認したところ、PWMコントローラーの設定が違っていました。
自作のコントローラーでは、発振周波数を変更できるようにしているのですが、
低い周波数に設定すると、テスターでの計測値2V以下でもテープLEDが点灯することが確認できました。
そういった意味では、PWMの発振周波数を低くすれば、かなり低い電圧でも室内灯が点灯するということもわかりました。
その代わり、同様の理由でモーター車が走り出す電圧も低くなります。

なお、今回は、TOMIXのPWMに近い、耳に聞こえない位の発振周波数で確認を行いました。

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2018年1月24日 (水)

【検証】テープLEDは、室内灯に向いていないのか?

本日は、予定を変更し、投げかけられた疑問に対する検証を行いました。
「おいおい、もともとこのブログに予定なんてある訳ないよ」というツッコミはなしで。(笑)

それは、「テープLEDって、室内灯に向いていないのでは?」という疑問です。

その為、今回、急遽、実際の点灯状況を確認してみました。
検証に使用したのは、KATOのpower pack スタンダード と 自作のPWMコントローラーです。
なお、私は、TOMIXのPWMコントローラーは持っていないのですが、
同じPWM方式であるので、自作のPWMコントローラーと同様な動きではないかと想像しています。

今回使用するテープLEDは、室内灯にすることを前提とし、
事前にカットしてある、5ユニット分のテープLEDです。

テープLEDは、1ユニット3個のチップLEDと1個の抵抗で構成されています。
そして、この3個のチップLEDと1個の抵抗は直列に接続されています。
今回使用するテープLEDは、入力電圧は、定格12Vです。

1.KATO power pack スタンダード

KATOのpower pack スタンダードは、トランジスタによる電圧制御式のコントローラーです。
DCで0Vから12Vまで出力電圧を制御できます。
が、実際は、14Vくらいまでは出力があります。

私の所有するものは、型が古く、約30年前に購入したものです。
AC100Vを入力とし、定格DC12Vが出力されます。

20180124_220258

まず、どのくらいの電圧で点灯するかを確認します。

実は、現在は、PWMコントローラーをメインに使用しているので、
これまで、このタイプのコントローラーでの確認はしたことがありませんでした。

4.6Vを超えたあたりで、点灯しているのがわかるようになります。

20180124_220404

約5Vでは、はっきりと点灯が確認できます。

20180124_220412

さらに、12Vを超えても点灯しています。

20180124_220429


2.自作のPWMコントローラー

自作のPWMコントローラーは、DC12Vを入力とし、パルス制御により、出力電圧をコントロールしています。
テスターで検出される電圧は、連続した電圧として表示される数値ですが、
パルス制御方式では、半導体を使った電力を制御する方式の1つで、 オンとオフの繰り返しスイッチングを行い、出力される電力を制御します。
一定電圧の入力(今回の場合、12V)から、パルス列のオンとオフの一定周期を作り、オンの時間幅を変化させる電力制御方式です。

こちらが、今回使用したコントローラーです。


20180124_220731

まず、点灯しはじめたのは、電圧計では、1.88Vです。

20180124_221147


そして、4.40Vでは、ほぼフルに点灯しています。

20180124_221158_2

そして、12V超えても、ほぼ同じくらいの明るさです。

20180124_221207

というわけで、
今回の検証結果です。

・トランジスター方式のコントローラーでは、ほぼ走り出すまでは、室内灯が点灯しない。
 
・PWM方式のコントローラーでは、停車中でも室内灯がほぼ点灯する。
 また、通常のスピードで運転していても、ほぼMAXに近い明るさとなる。

 ただし、最近のモーターは、性能が良いので2V以下でも走り出すことがあります。
 その為、ものによっては、走り出すまで室内灯が点灯しない可能性がああります。
 
 なお、テープLEDが明るすぎると感じる場合には、別途抵抗を追加して、明るさを調整することも可能ですが、抵抗の追加により点灯開始の電圧が高くなるので、その点も考量して抵抗を追加する必要があります。
まあ、わずかな差ではあるので、気にしない方はあまり神経質になる必要はないかとは思います。

私は、「室内灯が点灯しています。」とはっきりわかるのが好きなので、抵抗は取り付けません。

なお、テープLEDの価格は、各自で確認いただくのが良いとは思いますが、
Amazonでは、5m300個で、数百円というのもあります。

5mで約20両分の室内灯が作れますので、1両あたりのLED自体の価格は、50円程度となります。
あと、これに、ブリッジダイオードを取り付けて、車両から給電する仕組みを組み込めば室内灯が完成します。
ですので、原価としても、1両あたり100円程度になるのではないかと思います。

なぜ、ブリッジダイオードが必要かというと、
車両は進行方向が変わると、極性が逆転します。
しかし、LEDには、常に同じ極性での電源供給が必要とされますので、
その為には、ダイオードブリッジ、または、ブリッジダイオードが必要になります。

あとは、メーカーのポン付けの室内灯を選ぶか、
自分で苦労して室内灯を自作するかは
各自の模型の楽しみ方の違いではないかと思います。
どちらが良い、悪いということはありません。

ということで、今回の検証は終わりです。

なお、当方、電気の専門家ではないので、表現上、おかしな箇所があるかもしれません。
ご指摘等あれば、ご遠慮なく書き込みください。
よろしくお願い致します。


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2017年4月14日 (金)

室内灯準備

室内灯を取り付けていない車両が随分増えました。

そこで、室内灯取付の準備をします。

まずは、テープLEDをカットします。

その後、電極部分にパーツの切れ端を半田付けします。
半田付けした切れ端は、後でカットしますので、長めのものを取り付けています。
長さもバラバラですが、これで大丈夫です。

これまで、ブリッジダイオードをテープLEDに直接半田付けしていましたが、
途中で、ブリッジダイオードの足が折れてしまうことが頻繁にありました。

最近になって、漸く、電極部分には、抵抗の切れ端などを半田付けして、
そして、この切れ端にブリッジダイオードを半田付けする方法に変えてみました。

そうすると、ブリッジダイオードの足を折ることもなくなり、
さらに、室内灯をはめ込む時にも楽にできることに気づきました。

ということで、最近の私の自作室内灯取り付け時のトレンドになりました。

あとは、ブリッジダイオードの給電の対応が必要ですね。

今回は、トミックスの車両なので、スプリングが必要になります。

20170413_003847

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2016年10月21日 (金)

武蔵野線 205系

VSEで勢いがついて、これまで放置していた、205系に室内灯を取り付けました。

いわゆる、メルヘン顔の205系を以前、入手しています。
が、室内灯を取り付けるのが面倒で、放置していました。

20161019_233022

今回は、長さ的には、5コマ15個が限界でした。
無理やり詰め込めばなんとかなると思い、これで進めましたが、失敗でした。

テープLEDは、3個でセットになっていますので、2個だけを光らせることができません。
ですので、3個単位に切り分けるのですが、先頭車両への組み込みには苦労しました。

結局、テープLEDの先端部分を折り曲げる形で組み込むことにより、なんとか収めることができました。

完成後の状態がこちらです。

20161019_232736

かなり明るいですが、個人的には、「明らかに光っています」という方が好きなので、
このままとします。


20161019_232745

KATOの場合、給電には、銅線を使っています。
ブリッジダイオードの足に銅線を半田付けし、室内灯用の穴に銅線を通すだけで点灯できます。


20161020_230434

LEDを折り曲げたことにより、方向幕が光るようになりました。
でも、運転席も光ってしまっています。

20161020_230608


20161020_230747

最近、加工するのと、投稿するのが別の日になっています。
加工すると、投稿が面倒になり、
投稿すると、加工が面倒になりと、両方を1日でこなすことができなくなっています。

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2016年10月16日 (日)

ロマンスカー VSE

随分前に、再販されたロマンスカーVSEを買っていました。

20161016_021718

今回組み込む室内灯は、こちらです。

10両あるので、10個作りました。


20161016_013559

車両が短いので、1両でLED6個分です。

ブリッジダイオードを半田づけし、給電用には、スプリングを半田付けしました。


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このままでは、長さが足りないので、裏に65mmに切り出したプラ板を貼り付けて、垂れ下がらないようにしてみました。


組み込みが完了しました。

先頭車両は、展望席あたりは照明がありません。

20161016_020616


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