タイマIC NE555 を使ったダイソーのテープライト用調光回路

古い電気スタンドです。ツイン 2 パラレルという 4 本の管をつなげた形の蛍光ランプを使っていましたが、蛍光ランプを破損してしまいました。

でまぁいまさら蛍光灯ってねぇ、ってことで廃棄しようと思ったんですけど、LED 付けたらどうなるかなぁと、ちょっと改造してみました。
写真 1 は改造後なので輝度調整のツマミがついていますが、それ以外の外観にほぼ変化はないです。写真ではわかりにくいのですが、スイッチもそのまま利用しています。

できるだけ手持ちの部品を使って安くあげましょう。LED はダイソーのテープライト 330 円 (写真 2) を使います。

しかし、結果を先に書きますが、このテープライトでは暗くてデスクライトとしては使い物になりませんでした。色もホワイトを選んだのですが、青みが強くていけません。

改めて仕様の明るさを確かめると、66lm (ルーメン) となっていました。デスクライトは 300lm 以上必要らしいので、まったく足らないですね。購入時に点灯してみたときは、かなり明るいし色もいい感じだと思ったんですけどねぇ。直接見た感じとデスクを照らすということは違うのです。

デスクライトとしてはダメでしたが、調光回路を作ったので記録しておこうと思います。

改造内容を簡単に書いておきましょう。

写真 3 は USB 電源アダプタの基板です。ジャンク箱にあったのだけど、なぜかケースから取り出されてました。何かに使おうと思ったのかなぁ。
AC 100V を入力すると DC5V (2.4A) が出力されるので、これを電源回路に使います。

写真 4 は、LED テープライトの調光回路基板です。タイマ IC NE555 を使った PWM 制御回路で、ボリュームでデューティ比を調整するごく一般的な回路です。
テープライトの電流は 415mA ですので、出力に 2SC2120 (30V 0.8A) を使っています。NE555 などすべて部品箱にあったものばかりですが、小型ボリュームとツマミは秋月電子通商から購入しました。

電源回路と調光回路の基板を電気スタンドの基台内部に収納しました。

電源回路基板はビス止めした板片にグルーガンで接着しました。まぁ外れることはないだろうとたかをくくっています。AC100V は電源スイッチを経由して入力します。基板内にヒューズらしきものがあるので、ヒューズは取り付けませんでした。
取付位置に点灯管の穴があいていて指が入っちゃうので、ペットボトルの蓋を加工した丸板を接着してふさいでおきました。

調光回路基板は 2 箇所をビス止めです。ビスのない奥側は、ケースの突起部分に載っていますので安定しています。
電源基板と調光回路基板の間に小型ボリュームが見えます。場所的にちょっときつかったのですが、なんとか収まっています。

基台内の中央部分に大きくスペースがあいていますが、ここに安定器 (写真 6) が入ります。あ？安定器？

もちろん電気的に安定器は必要ないのですが、これがないと物理的に不安定になります。つまり、電気スタンドを安定させる “おもり” です。
いやぁ、こいつを収納するために基板の取り付けに苦労した、というわけで。安定器が取り付けられた鉄板が、基台の底板になっています。

ランプシェード部分にテープライトを配置しました。
LED は 30 灯です。適当に切断して貼り付け、切断箇所の樹脂を剥がしてワイヤをはんだ付けします。切り口があたる金属部分に絶縁テープを貼付してあります。はんだ付け部はグルーガンで “なんちゃって” 絶縁する予定です。

基台からシェードまでの配線は既存の電線 (0.75mm²) を利用しました。ちょっと太くて扱いにくいのですが、交換するよりは楽です。

図 2 は、回路の試作時に測定した出力波形で、デューティ比が最低の状態です。黄色が 2SC2120 のコレクタ電圧、青色が電源電圧です。

周波数 40.6KHz、周期 24.6μs です。オン時間が 6.6μs なので、デューティ比は約 27% です。前述したように、TRIG の HIGH 時間は最低 10μs とされているので、これ以上デューティ比を小さくすることはできません。が、まぁ、調光範囲としては十分でしょう。