バイク用LEDライトの修理（LED定電流ユニット製作）

知人からバイク用LEDライトの修理依頼を受けました。
ライトを点けると、10秒くらいでライトが消えてしまうとの事です。

　

12V電源で点灯テストしてみると、事前情報の通りで10秒くらいで消えてしまいます。

高温保護か何かで止まっているのかと思い、調べているとLED部にチップサーミスタがあり、温度上昇によって抵抗が下がる事がわかりました。
この配線のハンダを取り、10kΩの固定抵抗を接続してみましたが、症状は変わりませんでした。
LEDコントロールユニット自体が壊れていると思われます。

LEDコントロールユニットです。
内部基板を見ようとしたら、モールドされていました。
これでは内部回路に手が出せません。
依頼者に許可を取り、配線を剥いて詳細を調べる事にしました。

　

下記が、各部に流れる電流と電圧の測定結果をメモしたものです。
HI入力の時は、LO/HI 2つのLEDに均等に電流が流れ、
LO入力の時はLO側のLEDのみに2倍の電流が流れる仕様の様です。

調べた結果を反映して回路図にしてみました。
ユニット内の何らかの保護回路が働いてLEDが消えてしまう様なのですが、
詳細はわかりません。

LEDユニットは修理不可と判断して、ユニットを自作する事にしました。
「LO/HIそれぞれの入力で、ベースユニット同様の定電流制御ができること」
が必要条件です。
下記の回路で、LOとHIの定電流点灯制御は出来そうです。
ただ、定電流モジュールを並列接続して使えるかが懸案でした。
簡素な回路で組むために、サーミスタによる温度保護はあきらめました。

2つの500mA定電流モジュールと、12V C接点リレーが必要です。
AmazonとAliExpressで調達しました。

Lychae ep-Down HB LED Driver Module LD0SA DC-DCバック定電流 モジュール フラッシュライト ヘッイト 500MA

Weasch PCB パワーリレー SRD-12VDC-SL-C, DC 12V コイル, 10A 250VAC, SPDT, 5 ピン, 家電ボード用 (2)

購入した定電流モジュールとリレーを基板上にマウントしました。
極力小型化する様に配置してます。

元のユニットに対しても小型化できました。

ケースを3Dプリンターで製作します。
TPU素材で製作しました。

基板と製作したケースです。

ケースにスリットを入れて、基板をスライドして差し込める様にしてます。

ふたもぴったりと収まりました。
水が入らない様に、継ぎ目は半田ゴテで溶かして溶着させます。

　

下記が点灯テスト時の動画です。
Lo/Hiともに動作しました。
youtu.be
ところが、、、！！
完成したとホッとし、電圧を変化させて動作させてみたところ問題が発生しました。
入力電圧12Vでは問題なく動作してましたが、14V位まで上げると、なぜかHi側が消灯してしまいます。
流れる電流も入力電圧によって変化してしまう状況でした。
実車搭載時はバッテリ電圧が14.5Vくらいまで上昇するため、この不具合は許容できません。

一先ず組み上げたユニットをまたばらして、色々チェックしてみました。
2つのLED定電流モジュールを垂直に重ねて配置していたため、コイル同士の磁界干渉を疑いましたが、離して動作させても改善せず。

しばらく考えたのち、2つの定電流モジュールのL+出力を並列にしているのが問題だとわかりました。L+を分離するとうまく動く様です。
そのため、Hi側とLo側のLEDにつながる配線も分離してつなげる必要がありました。

改定版の回路が下記になります。

LED側の配線も、下記の様に変更しました。

最終的な完成品が、下記になります。

なかなかコンパクトにすっきりとおさまったと思います。

依頼者の知人もとても喜んでくれました。

実車に装着してもらって、問題が発生したらまた追加掲載したいと思います。

3Dプリンターで、バイク用ヘルメットハンガーを製作しました

普段はヘルメットはバイクのリアBOXの中に入れっ放しにしています。
でも暑い夏の中、外に停めているバイクのリアBOXは60℃超にもなる状況で、
炎天下でかぶった時に、メチャメチャ熱いです。
インカムのバッテリもまた破裂しそうなので、屋内保管とするため、
ヘルメットハンガーを製作しました。

ヘルメット内のスポンジに負荷をかけない様な形状にしたいです。
各部採寸して、ヘルメットの形状にあったR形状をFUSION360でモデリングしました。

3Dプリンターで出力した結果が下記です。
長期保管していたPLAウッド素材を使用したので、糸引きが激しいですね。
カッターでサポート材をはがし、表面の荒れた部分は半田ごてでならします。

下記の様に、ヘルメットの後頭部にスポット入る様な感じです。
一発で理想通りの形状が出せました。

　

家の入口の筋交いの高い場所に設置しました。
生活の邪魔にならずに置けて、良い感じです。

　

バイク用品として売っても良い位の出来デス^^。

こういった小物を自由に作れるのが3Dプリンターの醍醐味ですね。

ヘルメット用インカム バッテリ液漏れ後、分解検証

前回記事で、分解していたSENA SRL2ですが、突然電源が入らなくなってしまいました。充電も受け付けません。

まずふたを開けようとしましたが、どうにもこうにもふたが固着していて開きません。

マイナスドライバーなどでコジコジして、一部プラスチックケースを壊しながら、ようやくふたを開ける事ができました。

開けてみると、TOP写真の様に、明らかにバッテリが膨張変形してます。

くっついているユニットとバッテリを、これもまた苦労しながら取り出しました。
電解液が漏れ、それによりプラスチックケースが溶けて溶着していた様です。

においも、何とも言えない嫌なにおいでした。

上が正常なバッテリ、下が今回の液漏れしたバッテリです。

幸いにも、前回知人から修理を依頼された際、部品取りに頂いていたインカムのバッテリがありました。知人が部品取りを快く受け入れてくれたので、ありがたく頂く事にしました^^。

　

バッテリ横に穴が開き電解液が噴出した様です。

せっかくの機会なので、バッテリを分解してみる事にしました。

外側の外装を剥くと、巻物の様になっています。
白いのは電解質のポリマーの様です。小型のリチウムポリマー電池は、電解質が液状でなく、ゲル状や半固体状の様です。

とても嫌な臭いです。

　

下記が制御基板です。

DW01Aがセルの電圧や電流保護を行うマネジメントICです。
8205Aは充放電のMOSFETが直列になっている2chFETの様です。

一皮剥いたバッテリとなります。

すぐにセルの巻物をばらしたいところですが、電荷が残っていて発熱したら怖いので、お決まりの塩水没水を行う事にしました。

小さい容器に塩水を入れて浸すと、プクプクと泡が出てきました。

丸一日漬けて置いたら、下記の様に泡だらけになっていました。

プクプクと出てくる気体は、主成分が水が電気分解された水素と酸素の様ですが、塩化水素や、毒性の強いフッ化水素なども出ている様です。

これは要注意です。
塩水はふき取って処理して捨てました。

後に残ったセルです。塩水漬けでだいぶ傷んだ感があります。

　

巻いてあるフィルムをほどいていくと、銅とアルミと炭素膜で出来ている様でした。

構造について、下記のサイトが解りやすかったので、参考に掲載させて頂きました。

正極のアルミ箔⇒導電材としての炭素膜上に活物質のコバルト酸リチウムなど⇒セパレータ⇒活物質の炭素膜⇒負極の銅箔　という構造の様です。

充放電で、リチウムイオンが正負極間を移動して電流（電子の流れ）を発生させるという仕組みですね。

この物質構成と構造にたどり着いた先人達の研究に本当に頭が下がります。

リチウムイオン電池のセパレータとは～役割と意味 - うっかり八兵衛の電池漫談

ついでに、リチウムイオン電池の重要な東レのセパレータの製品紹介記事です。

リチウムイオン電池向けバッテリーセパレータフィルム セティーラ® | フィルム製品 | 東レ株式会社

今回分解した事で、リチウムイオン電池の構造の理解が深まりました。

分解って本当に楽しいですね^^。

SHOEIヘルメット NEOTEC2用インカムSENA SRL2のばらし（修理不可）

知人に修理依頼されて、ヘルメット用インカムのSENA SRL2をあずかりました。

急に電源が入らなくなってしまったとのことです。

自分も同じ物を持っていたので、メイン基板を自分のと入れ替えて動作確認してみると、正常動作しました。
どうやら、メイン基板が壊れている様です。

何度か基板を入れ替えて、半田部分を半田ごてで温め直したり、パーツクリーナーで清掃したりしましたが、どこが壊れているのか全く分かりません。

チップ部品のサイズも、0603＝0.6×0.3mmや、1005＝1.0×0.5mm
の様な超小型で、全く手が出せる感じではないので、故障個所は特定できず、あきらめました。

昔ながらのディスクリート基板部品だと、波形を見たりできますが、こういった集積度の高い面実装基板は、もやは交換以外に手はないですね。

壊れたインカムは、知人も要らないとの事で、部品取りとして頂きました^^

蛍光灯電気スタンドをLED化する時の注意（安定器取り外し）

電気スタンドの蛍光灯が切れたので、この機会にLED灯に交換しました。
ちょっと失敗したので、書き留めておきます。
左が切れた蛍光灯、右がLED灯です。

　

LED灯はAmazonで購入しました。

そのままポン付け交換すれば良いと思い、交換してみたら問題なくライトも点いたので、OKと思っていました。

ところが。。。10分ほど使っていると、変なにおいがして突然ライトが消えてしまいました。

スタンドの中を開けてみると、蛍光灯用の安定器が入っていました。

しまった！と思いチェックしてみると案の定、安定器が壊れていました。安定器の入力に100Vは来てましたが、出力が0Vになってました。

しかもちょっと配線をこじったら電源入力部の被覆線が劣化してて、銅線がむき出しになってしまいました。

使っているうちにショートしたら、火災の危険もあります。

これは危ないです。

Amazonの説明をよくよく見ると、安定器を切断する旨の説明が書いてありました。

ちゃんと事前にチェックしろよって話ですね。

安定器を取り外して、切れかかっていた入力部の配線もきれいに直して、組付けなおしました。

LED灯は壊れておらず、無事ライトが点きました。

めでたしめでたしです。
蛍光灯からLEDに変える時は、安定器の有無をチェック！を学びました。

3Dプリンターで防護メガネを修理しました。

防護メガネの耳掛け部分のフレームが、樹脂劣化でパキッと折れてしまいました。

安い物なので買い替えようかと思いましたが、最近3Dプリンターを動かしていなかったので、ウォームアップとして修理する事にしました。

いつもの様に、各部寸法を測って、Fusuion360で3D図を作ります。

複雑な曲線は面倒なので、あまり現物に忠実でなく、サクッと何となくの形に仕上げました。

固めのゴム素材　TPU硬度72Dでプリントしました。

一先ず、一発で形状的にはぴったりできました。

黒い部分に差し込んで、まずまずの出来です。

折り畳みも問題ありません。

肝心のかけ心地は、角ばっているのでちょっと今一つでした。

でも硬質ゴムの様な素材なので、曲げても折れる事なく、機能としても申し分あません。

また一つ、捨てられる運命の物の命を救う事が出来ました。^^

末永く使っていきたいと思います。

レーザー彫刻機 LaserPecker2を買いました。

ついに念願のレーザー彫刻機を買ってしまいました。

以前から欲しいと思っていたのですが、メルカリで少し安くなっていたのを機にポチってしまいました。（6万5千円ほどですね。）

彫刻する対象の木のキーホルダーも、Amazonで購入しました。

下記は、PCソフトのLaserPecker Degignです。
画像を取り込んで、テキストなどを加えることが出来ます。

下記の画像は、CharGPTに作ってもらったイラストです。このLaserPeckerは、生成AIと相性が良いですね。一昔前なら、レーザー彫刻機を買ってもデザイン画を作るのが一苦労だったと思いますが、デザイン画を生成AIに作ってもらえば無料で良いものが簡単に出来てしまいます。

イラストデザインのプロの方は死活問題ですね。

保護カバーをかけて、彫刻しているところです。

実際は青色のレーザー光ですが、保護カバーで青色がカットされ、オレンジ色に見えます。目に悪いので、あまり直視しない様に気を付けないと！
あと、結構煙が出て、部屋が煙たくなります。^^

下記が彫刻した出来あがりです。

ある記念品として、友人にプレゼントしました。

　

その他、ミカンの皮に彫刻したものです。

これでまた、モノづくりの幅が広がりました。

今後も、このレーザー彫刻機で何か良いものが出来たら、レポートしていきたいと思います。