インバーター式蛍光灯スタンドの修理

下記内容はAC100Vを扱うため、感電・火災等の恐れがあります。実験・製作等される方は自己責任でお願いします。

もはや修理という題は適切でないかも。


入手した松下電器のSQ904H(ガンメタ)と愛用のSQ904W(パールホワイト)

泥沼に

使用していたタッチ式蛍光灯スタンド(松下 SQ904W)が壊れたので、修理を試みたのですが徒労に終わりました。知識も無いまま始めたのがまずかったです。ヒューズが飛んでいたので交換してしまったのです。インバーター式の蛍光灯には必ずヒューズが半田付けされていますがこれには理由があって、悪いところを完全に修理してからヒューズを交換しないと、また飛んでさらに余計に壊れるからなのです。最初はメインのトランジスタが壊れていただけだったようですが、規格外のヒューズを付けてしまったためコイルやサーマルプロテクタまでもが壊れてしまいました。さらに悪いことに調べているうちにどこかをショートさせてしまい、またヒューズが飛んで専用ICまで壊れる有様。万事休す。

仕方が無いのでヤフオクで同型のものを入手、基板交換でインチキ修理は完了。でも勿体無いので、動作する基板もあることだし、壊れた方の基板もなんとかできないかと修理を続けました。回路はトランジスタの自励式で専用ICの資料はNETでも見つからず、推測で代替回路を組めないかいろいろやったのですが、この回路はかなりキワドイものでちょっとバランスを崩すとすぐに大電流が流れてしまいヒューズが飛びトランジスタが壊れてしまうのです。ヒューズは実験中はポリスイッチで代用したのですがトランジスタはそういうわけにはいかず、買ってきた代替の高耐圧トランジスタ8個(1個百円、泣)全部壊したところで諦めました。専用IC無しでの修理は無謀だったようです。早いとこやめときゃよかった。

別の方式で

ココを参考にIR2155というインバーターICを使った全く別回路で組むことに。部品も少なくて簡単。再利用したのは元の基板から電源部分(DC141VとDC12V)とチョークコイル、蛍光灯ソケットの裏側に内蔵されているフィラメント点灯用コンデンサだけです。

回路図

拡大1拡大2
オリジナル(左)、改造したもの(右)

蛍光灯は簡単には光らない

参考にしたサイトに詳しく書かれていますが、ポイントは発振周波数をLCの共振点に合わせることです。具体的には、適当なコイルとコンデンサを決めたら共振周波数を求めICのRTとCTを決め、RTの抵抗をVRで試して光るところを探り、後で固定抵抗に置き換えればよいです。

待機電力をゼロに

元の回路は、タッチセンサーを動作させているので僅かですが待機電力を食っています。点灯制御用のトランジスタが待機時にON状態であったり、12Vは141Vからツェナーで作られていたりで効率が悪く基板を見ても分かりますがそのあたり(右上)が高熱で焼け焦げています。いっそのこと普通のスイッチにしてしまえば簡単ですが、タッチセンサーは生かすとしてここは秋月電子のソリッドステートリレーを使うことにしました。

AVRタッチセンサー

電源を完全に切ってしまうので、タッチセンサーは二次電池(HHR-P104)で駆動します(ケースの天井に貼り付けてどうにか収まりました)。元のタッチセンサーの基板を使いたかったのですがバッテリーの電圧では動作しなかったので新たにAVRで組みました。点灯中に充電するようにしてあるので普段使っていればバッテリーが上がってしまうことはありませんが長期間使用しないと点灯できなくなってしまうので強制ONスイッチを追加しています。


このタッチセンサーですが実は感電するんです。こういう小型の機器はセパレータのトランスが入っているはずもなくフィルターを通してAC100V直なんです。なのでタッチセンサー(=内部回路に触れる)は感電するという事です。それで高抵抗(2MΩ)通して感じないようにしています。実際オシロなど高入力抵抗の測定器で測るとP-Pで100V位観測されます。元の回路も同様の処置がしてありました。

電源の電圧が低いせいか元のものよりは感度が少し悪いです。ソフトウェアはまだ改善の余地がありそうです。

ソフトウェアのダウンロード(114)

2015.4.25 追記

バッテリーの充電電流が不足していることが判明。5Vからではなく12Vから直接採って電流を増やそうとしたんですがそもそも12Vは貧弱で無理でした。とりあえず今はタッチセンサーは止めて普通のスイッチにしてあります。orz

関連リンク

高力率蛍光灯インバータ (リニアサーキットデザイン研究所)
タッチセンサーの作り方
主要部品(秋月電子通商)
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-02337/
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gK-00203/
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gB-07015/
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-02911/
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-04269/
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-05983/


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