ハロゲン球のポジション化 - ＰＷＭで「ぼわ〜」っと灯火
156にはストックでフォグランプが付いてますが、使う機会が殆んどありません。
吹雪きや霧、嵐の中を走るような状況は年に数える程です。
他にフォグランプを
有効に使う手立ては無いものか・・・と思ってたら、PWMによる減光灯火を見つけました。
！この記事を参考に改造をお考えの方に・・・
DIYした回路には、致命的な問題がある可能性があります！
問題が起った場合はこのページに追記レポートを書くので、私なら最低３ヶ月は様子を見ます。（笑）
この記事の初版は2008年11月初旬です。
問題が起った場合はこのページに追記レポートを書くので、私なら最低３ヶ月は様子を見ます。（笑）
この記事の初版は2008年11月初旬です。
20081120 追記:
ステレオに入るノイズが気になったので、周波数を変更＆対策部品を追加しました。
結果、ノイズは完全に聴こえなくなりました。 これから長期実用テストに入ります。（あくまで見込みです（笑））
ステレオに入るノイズが気になったので、周波数を変更＆対策部品を追加しました。
結果、ノイズは完全に聴こえなくなりました。 これから長期実用テストに入ります。（あくまで見込みです（笑））
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PWM(Puls Width Modulation)灯火は短時間にONとOFFを繰り返す点灯方法で、ON/OFFの間隔を調節すると「ボワ〜」と減光する事ができます。
「これでフォグランプをポジション球化すると面白いかも」という事でDIY開始です。
抵抗を直列につけても減光できますが、抵抗が電力を消費するため非効率的です。
対してPWMによる減光灯火は消費電力≒バルブの灯火電力となります。
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いろいろ検索した結果、sakaiさんのバイク DE ポレポレというページの「工作室」→「コントローラの製作」に良さそうな回路図を見つけました。
「POLEcon」はニュートラルでPWM減光、ギアが入っているときは直流点灯するコントローラです。
これを素人なりに（何回も）³ 実験、組み立て、改悪を繰り返した結果、最後にパーツが足りなくなりました（笑）。 しょうがないので最終バージョンは実験版を作り直したりして完成という事に・・・。（笑）² 最終的な回路図は下の図のような感じです。
「POLEcon」と大きく違うのは、通常点灯もPWMで行う点です。
これはMOS-FETとハロゲン球の延命のためで（後述）、切り替えには小さなリレーを使ってます。
・・・サクッと書きましたが、ここまで来るのにかなり時間がかかりました。 マトモな電子回路なんて初めて作りました。本当にズブの素人です。（笑） |
 
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20081120 追記:
PWM灯火装置の動作概要を簡単に説明すると・・・回路図等はノイズ対策を施したバージョン0.5です。 「ぼわ〜」と点灯の明るさ設定は可変抵抗「VR1」で行い、通常点灯の明るさ設定は「VR2」で行います。 「SUB(POS) IN」に+12Vが入力されると、可変抵抗「VR1」で設定したパルス設定でランプを点灯し、「MAIN (HI/LO/FOG) IN」に+12Vが入ると「VR2」で設定したパルス設定でランプを点灯します。 室内に設置した「SW1」がONになる（グランドに繋がる）と「SUB(POS) IN」入力時の点灯をキャンセルできます。 複数のユニットを同時に使う場合を考慮し、キャンセル用の線は１本にまとめてから車内に引き込めるようにしました。
昔「じわっとなんとか」という、車速に合わせて自動減光する製品があったようですが、自動減光は現在法律で禁止されているようです。
今回の装置は手動（ポジション球点灯連動）の減光灯火装置であり、手元で機能を無効にできるので合法です・・・多分。（笑） 左は適当なパーツリストです。 |
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最終的な基板上の部品配置は左のようになりました。
と言っても、最後は部品がなくなったので実際には１つもこのレイアウトで作れませんでした。
・・・かなり近いのは作れましたが。（笑）
基板の周りの紫の帯の部分は、単にケースに収まらなかったために切断した部分で、深い意味はありません。
20081120 追記:
以下の線には太めのもの（耐流20A程度？）を使用し、MOS-FETやコンデンサの足に直接ハンダ付けします。
基板をケースに直接固定している金属ネジは１個で、スペーサーとしてナットを２個挟んであります。 他に樹脂製のスペーサー２個を基板に付け、MOS-FET本体は金属ネジでケースに固定してあります。 MOS-FETとアルミケースの間には要絶縁シートです。 基板裏とケースの間にも、絶縁用のプラスチック・シートなどを敷いたほうが安心かも。 発熱量は意外に少なかったので、放熱用シリコーンは多分塗らなくても大丈夫です。 |
  
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必要数（１個）以上のPWMユニットが出来たので、フォグランプの他にハイビームのランプも減光灯火する事にしました。（過去完了） 設置する場所は、いろいろ迷った末、ランプユニットの下、バンパー用のビームの横にしました。
助手席側ヘッドランプの後ろ（タイヤ・ウェルの上辺り）が良さそうなのですが、パルスの出力線を金属ボディーに長く這わせるとノイズが乗るような気がしたので、こうなりました。
メンテナンス性が悪そうな位置ですが、156の場合「ランプをいじる＝バンパーを外す」なので問題は少ないと思います。（笑） PWMユニットの取り付け作業は、配線が予想よりも大変でした。 加工するのはランプユニットに刺さる４本線のソケットで、運転席側、助手席側共に黒い線を基準にすると線種を簡単に判別できます。 画像のように、黒から順にグランド、ロービーム、ポジション、ハイビームです。 （拡大写真の方が解りやすいです） ヘッドランプのポジションに分岐線をハンダ付けし、回路の「SUB (POS) IN」へ繋ぎました。 ハイビームの線は切断し、室内から来ている線を回路の「MAIN (HI/LO/FOG) IN」へ接続し、ランプへ向かう線を回路の「PULS (HI/LO/FOG) OUT」へ繋ぎました。 フォグランプの線の加工もハイビームと同じですが、ポジション出力がないのでヘッド・ランプのポジション線を分岐しました。 ユニットの固定にはブチルテープを４〜５枚重ねて作ったストリップを使いました。 ユニットの横に出ている金属ステーは、落下防止の補助的な策です。
デジカメの電池切れのため画像がありませんが、バッテリーの＋端子から電源を取り、３本に分岐後にヒューズを付けてPWMユニットまで引いています。
ハイビームは左右それぞれ10A、フォグは左右一緒で15Aだったと思います。 |
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ストックのランプ＆バルブを使った減光灯火の参考画像です。
デジカメは人間の目と特性が異なるため、少し印象が違います。
ノーマル灯火、減光灯火共に電流量をチェックしながら設定しました。
減光灯火時の各ランプの消費量は、ポジション球とほぼ同じ 0.4A, 14V に設定しました。
（エンジンは始動）
肉眼だとハイビームは画像よりも暗く、フォグは画像よりも少し明るく感じます。
ストックのランプ用線の電圧は 13.0V しか出てませんでしたが、加工後は「バッ直」なので 14.1V に上がりました。
TSのオルタネータが発生する電圧は普通の車両より 0.5V 程度低いようです。（仕様でも確認） V6ならストック線で 13.3V程度、「バッ直」で 14.4V程度出ていると思います。（未確認） このページによるとPIAAは 13.2V をバルブの定格電圧としているようです。 |
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・ ・ ・ ステレオをONにすると「ピー」という感じのノイズが乗ってました。 音量は小さく、ステレオのボリュームやエンジンの回転数を変えてもノイズの音量等は変わらないのですが、どうしても気になります。
20081120 追記:
バージョン0.5にアップグレード（笑）した結果、ノイズは全く聴こえなくなりました。 以降の記述は現バージョンに合わせて修正しました。 |
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PWMの周波数はオレンジで囲んだ抵抗とコンデンサの値で決まるのですが、この周波数がノイズとなって聴こえているようでした。 C3のコンデンサの容量を470pF（ピコ・ファラッド）から0.01μF（マイクロ・ファラッド）に変更したところ、無事ノイズが消えました。 パルス１回の時間（周期）は前バージョンの約２０倍になっている・・・と思います。 |
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ノイズが出ていた時にハイビーム用のPWMユニットを撤廃したため、フォグ用の１個だけでの運用です。（笑） |
| ノイズについて更に暴走 してみる・・・。 |
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