光センサー回路を車に付けたら正常に動作しません。

質問

前回「http://okwave.jp/qa/q7382833.html」、アドバイスを頂き製作しなおしました。

テストでは正常に動作したのですが、車に接続したら正常に動作しませんでした。
（テストではＬＥＤを1個使用しました。）
車に接続し光センサーを手でふさぐと、ルームランプが点灯しますが2秒くらいで消えてしまいます。
その後は無反応になります。

電源は、ドアを開けた時に通電するＬＥＤ線より分岐しました。
再度、電源を外部トランスより取り、光センサーを手でふさぐと同じ症状で消灯してしまいます。

一旦電源を切り、再度電源を入れても同じ症状でした。ボリューム位置をいろいろと試しましたが変わりませんでした。
車より取り外してのテストでは正常に動作します。

何が原因でしょうか。　どのようにすれば良いのでしょうか。
アドバイスよろしくお願いいたします。

回答No.1

xpopo · ベストアンサー

今晩は、

　車に取り付けたときの電源電圧はテスタで何Vか確認されてますか？
電源電圧の違いが原因かと思いますが、現状の回路定数の設定がそもそも
ぎりぎりのように思います。

　ちょっと、シミュレーションソフトで計算してみました。その結果
現在の回路定数の設定だとやはりぎりぎりでONできなくなりそうでした。
対策として、
　１）　510kΩの抵抗を1MΩに
　２）　FETのゲート－ソースに並列の抵抗を10kΩに
の以上2箇所の抵抗値を変更すれば安定に動作するようになると思います。
定数変更後のシミュレーション結果を添付します。
添付図で上は水平軸がCDSの抵抗値を、垂直軸は出力OUTの電圧を表してます。
下側に回路図がありますが、回路図でRxで示してあるのがヴォリュームです。
上のグラフでは、ヴォリュームRxの値をそれぞれ200kΩ、500kΩ、１MΩ、
2MΩの時のスイッチ特性を表しています。CDSは暗抵抗が1MΩ、明抵抗が
10k～20kΩですのでグラフでこの両方の抵抗値の真ん中に近い抵抗値で
スイッチング出来るのが良いので、結果からRxが1MΩ程度以上あればOK
と判断できます。
　もし、現状の１MΩのヴォリュームでも暗でONしにくい様でしたら、1MΩ
ヴォリュームに直列の抵抗１MΩを2MΩにすれば何とかなると思います。

お礼

こんばんは、いつもお世話になります。

今日、光センサー位置を変えてテストしました。
以前は、フロントガラスの近くでしたが、今度は直接日の当たらない少し暗い所に取り付けてみました。

夕方でも、まだ外は明るいのですがセンサ位置は薄暗い所です。
ボリュームを調整して、光センサが反応する時の様子を見ましたら、点灯したあと5秒位して消灯し、また同じように繰り返しましたが、前回のようにウィンカーのように早く点滅しないため、この状態でしたらさほど気になりません。またこのような状況も5分間位です。

センサの位置は、室内がこのくらい暗い時に点灯してほしいという位置に取り付けたほうが良いように思います。
少し様子を見て、センサ位置を決定しようと思います。

この度は、ご親切にアドバイスをして頂き無事完成することができました。
本当に有難うございました。

補足

再度のアドバイス有難うございました。返事が遅くなり申し訳ありません。

基板を直して、今日車に取り付けました。
結果は動作するようになりました。どれくらい暗くなったら点灯するかは今後テストしようと思います。
現状は、光センサーを手で完全に覆うとランプが点灯するので、抵抗を2MΩにする必要があるのかなとも思います。
その場合、現在手持ちの抵抗がありませんので、1MΩと510kΩ+510kΩの3個直列に繋ぎ、計2Mと20kΩにする使い方ではいけないのでしょうか。

それから、コンデンサ1μFではリレーの入り切りが激しくビーと音がしましたので、不要の電気製品から47μFのコンデンサを外し取り付けましたら改善しました。

ちなみに、LED回路からの電源は11.13Vで、常時電源では12.38Vでした。
常時電源に接続した場合の電流は、明るい時は80μAで、光センサが作動する暗い条件では48.0ｍAありバッテリーへの負担が大きいのかなと思います。

LED回路の電源に繋いでも作動しました。この場合ドアを閉めると光センサ回路に電気は流れませんので暗電流の発生がなく、バッテリーにも負担がなく安心できます。

今回は、シュミレーションソフトを使い、大切なお時間をさいてアドバイスを頂き有難うございました。

回答No.3

xpopo

今晩は、

＞結果は動作するようになりました。どれくらい暗くなったら点灯するかは今後テストしようと
＞思います。
＞現状は、光センサーを手で完全に覆うとランプが点灯するので、抵抗を2MΩにする必要がある
＞のかなとも思います。
＞その場合、現在手持ちの抵抗がありませんので、1MΩと510kΩ+510kΩの3個直列に繋ぎ、
＞計2Mと20kΩにする使い方ではいけないのでしょうか。

　　それでは抵抗値を計算値より大きくしたほうが良さそうですね。その場合、noatoneさんの
案の「1MΩと510kΩ+510kΩの3個直列に繋ぎ、計2Mと20kΩにする使い方」でいいと思います。

＞それから、コンデンサ1μFではリレーの入り切りが激しくビーと音がしましたので、不要の
＞電気製品から47μFのコンデンサを外し取り付けましたら改善しました。

　すみません、うっかりしてました。1uFに並列の1MΩを10kに変更したんですから時定数が変わって
しまいます。同じ時定数にするため100uFに変更すべきでした。
しかし、47uFでも動作上大丈夫ならばOKだと思います。

＞ちなみに、LED回路からの電源は11.13Vで、常時電源では12.38Vでした。
＞常時電源に接続した場合の電流は、明るい時は80μAで、光センサが作動する暗い条件では
＞48.0ｍAありバッテリーへの負担が大きいのかなと思います。
＞LED回路の電源に繋いでも作動しました。この場合ドアを閉めると光センサ回路に電気は
＞流れませんので暗電流の発生がなく、バッテリーにも負担がなく安心できます。

　電源電圧はLED回路では１V以上低くなってるようですね。電源電圧が下がるとトランジスタは
ONしにくくなりますからこの影響が大きかったようですね。バッテリー電圧ですがエンジンが
かかってる状態ですと発電機のオルタネータが動作して電圧が13.2Vから13.8V程度に上昇します。
何v上昇するかは車によって異なります。車に取り付ける前にこの電圧まで上げても誤動作しないか
確認されたほうがいいと思います。

それから、暗電流対策でLED回路から電源を取るってのはいいアイデアですね。

お礼

アドバイス有難うございます。

昨日夕方に車に付けてテストしました。
暗くなってきて光センサーが作動する時、約0.3秒間隔でルームランプが点滅してしまいました。やはり遅延回路のコンデンサ47μFを100μFにしたほうが良さそうです。

今日は、抵抗を1MΩと510kΩ+510kΩの3個直列に繋ぎました。そしてエンジンをかけライトを点灯してのドアの開閉等を行いました。誤作動はありませんでした。

ACアダプタを使用した時と実車に積んだ時では、光センサの反応が違うようです。
アダプタ使用時に窓際で手で影を作るとリレーが作動するのですが、実車では同じ感じの影では作動せずかなり暗くする必要があるようです。
やはり夕方に実車でのテストで調整しないといけないようです。光センサの位置でも調整できる感じです。

それでも、夜間ルームライトが自動点灯するようになりました。
光センサが作動する狭間での点滅は10分間位ありますが、そのタイミングでドアを開ける確率はかなり低いので使用できそうです。

何回もアドバイスを頂き使用できるようになりました。私自身ではとても使えるようにはできなかったと思います。
たいへん感謝しております。有難うございました。

補足

こんばんは、お世話になります。

不要電気製品から220μF　25Vのコンデンサを見つけ取り替えました。
手で影を作るとすぐにランプが点灯します。手を外し明るくすると約5秒後に消灯します。

夕方薄暗くなってきた時に、光センサが反応してランプが点灯し始めるのですが、ちょうどウィンカーのような速度で点滅してしまいます。
実際にそのタイミングでの使用は我慢できるかと思いますが、欲が出てしまいました。

このような場合は、どのような対策が必要なのでしょうか。
アドバイス頂けましたら有難いのですが。よろしくお願いいたします。

回答No.2

fxq11011

以前まったく別の機器ですが、バッテリー電源で机上テストでは完璧だったものが車に装着したとたんに誤作動しました、改めて机上テストでは問題なし。
原因は、おそらく、ですが電源ラインのノイズと考えています。
オルタからバッテリーまでで、弱電機器に対するノイズ対策なんて聞いたことがないです。
また各電装品のマイナス電源を随所に車体アースすることで済ますこともあり、雑音電波の発生原因ともなっています。
車載の電子機器はシールドによる飛来雑音対策、電源ラインからの雑音対策、（コンデンサー１つでは対処できない同相ノイズというのもあるそうです）が重要な気がします。
このケースも精密な安定化電源を介して作動させれば、多分OKと思います。

補足

アドバイス有難うございます。

とりあえず動作するようになりました。暗くなった時の点灯はこれからの確認になります。

＋電源から基板入り口の間に、コンデンサー10uF～100uFくらいの電解コンデンサを直列に入れた方が良いのでしょうか。

5V安定化電源は見たことはあるのですが。安定化電源に関しては良く分かりません。