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4.フィーダー上の高周波電力(進行波と反射波)

【4.フィーダー上の高周波電力(進行波と反射波】         総目次へもどるは ⇒ こちら
               反射波は最終的にどうなるのか,どこへゆくのか
................このページは次の1~8の中の「4」です。
    ..........1.アンテナと共振周波数
     ..........2.アンテナとインピーダンス
     ..........3.アンテナとフィーダ(給電線)
     ..........4.フィーダー上の高周波電力(進行波と反射波)
     ..........5.定在波(SWR)とアンテナ電力(試算)
     ..........6.SWRの測定と問題点
     ..........7.アマチュア用SWR計と注意点
     ..........8.同軸ケーブルの長さを調整するとSWRが下がる?



このページは「3.アンテナとフィーダ」の続編です。
このページではフィーダを経由してアンテナへ高周波電力がどのように伝わるかをできるだけやさしくまとめてみます。

直流電力なら発電機から負荷までの電線の抵抗値がゼロであれば電力を100%負荷へ伝えることができます。高周波の場合は電線間の静電容量・電線のインダクタンスが影響するので直流のように簡単ではありません。送信機出力電力がフィーダを経由してアンテナへ進行方向のみの電力となって進むようにすることが課題です。
   a001 フィーダ上の波2
   (このページでは送信機出力電力を Ptx ,フィーダ上を前方向へ進む電力を Pf (Pfront),
    アンテナへ進む電力を Pant とします)


下図4-2~4-4はフィーダを進む送信電力(進行波電力)の波形を海の波にたとえた絵です。
海の中に波より堤防があると(図4-3)堤防で波(エネルギー)が反射して逆方向へもどります。
堤防が低い場合は(図4-4 ),波のエネルギの一部が堤防を越えて進行方向へ進みます。
残りの波のエネルギーは堤防で反射して逆方向へもどります。

    a002 海の波3

フィーダを進む高周波エネルギー(進行波電力)がアンテナ給電点(上図4-1の受端B)からアンテナ方向へ100%進むならば反射は生じません。100%完全にアンテナ方向へ高周波エネルギーが進むためには受端Bにおいてフィーダのインピーダンスと,アンテナ側のインピーダンスが完全に同じ状態となる必要があります。

現実的には,周波数が少し変化しても,また地面が雨で濡れただけでもアンテナのインピーダンスは大きく変化するので,反射波が完全に発生しない状態は少ないでしょう。
わずかでも反射波が生じフィーダ上を逆方向へ進むと,進行波との間で重なったり打ち消したりする状態が発生します。

下図4-5の「波①」は右方向へ進む進行波,「波②」は左方向へもどりる反射波です。
「波③」は「波①」と「波②」の位相が合った状態を示したものです。
波①と波②が重なると,フィーダ上の合成波(赤色波)の電圧が送信機側から送込まれた進行波より高くなります。

時間がλ/4分経過すると波①は右方向へλ/4波長右へ進み「波⑤」の状態になります。
一方,波②はλ/4波長左へもどり「波⑥」の状態になります。
「波⑦」は波⑤プラス,波⑥がマイナスと位相が逆の状態なので打ち消しあってフィーダ上の合成波電圧(赤色波)が低くなります。

   a003_進行波と反射波の合成波電圧の変化3
   注:下図の赤色の波形は合成波です。これから説明する「定在波」ではありません。

上図4-5の波形③の合成波の赤丸点が合成波の最大電圧Vmax,波形⑦の合成波の赤丸点が合成波の最小電圧Vminです。
波形③と⑦は位相が重なったタイミングと,逆位相になったタイミングの波形ですが,次に重なるまでの時間の間の合成波の電圧はVmaxより少しずつ低くなりVminとなり,再びVminより少しずつ高くなりVmaxの電圧となります。
 
次の図4-6は,VmaxからVminへ変化し,再びXminからVmaxへの変化を図示したものです。
これを「定在波」と言います。(進行波でも反射波でもありません)。
            (上図4-5の波③の赤丸の点が下図4-6の赤丸Vmaxと合って見えますでしょうか)
             a004 定在波の形3

次の図は,反射波の大きさによって生じる定在波の例です。
図 4-7 は,ANT給電点(受端B)で断線・短絡が起きた時の定在波です。
この時は全面反射の状態なので,反射波電圧(Vr)が進行波電圧(Vf)と同じになります。
        Vr=Vf
進行波電圧(Vf)と反射波電圧(Vr)の位相が重なった点の電圧(Vmax)は
        Vmax=Vf+Vr ・・・ Vr=Vfだから・・・
        Vmax=Vf+Vf=2Vf (進行波電圧の2倍) となります。

Vminは位相が打ち消す点ですから Vmin=Vf-Vr です。
Vr=Vfだから・・・ Vmin=Vf-Vr=0 (ぜロvとなります)。
   a005 反射波と定在波3

上の図 4-10 は,反射波電圧が非常に小さい(Vr=0)場合です。
従って,Vmin =Vf となります。

VmaxとVminiの比を「定在波比」:SWR(Standing Wave Ratio)と言います(電圧比なのでVSWRとも表示します)。
     a006 定在波比SWR式3

ANT給電部(受端B)が断線・短絡状態の場合は,完全反射するので Vmin = Vf-Vr = 0となり ,上の式の分母がゼロ・・・即ちSWRの値は∞になります。
反射電圧が非常に小さい(ゼロに近い)時は, Vr=Vf ,Vmax=Vf と分母分子が同じ値となるので SWRの値は1となります。

アマチュア無線なので難しい話はさけたいですが,少しだけ数式の話に入ります。
   (数式をスキップして結果を知りたい方はページ後半の「ここまでのまとめ」へ進んでください。)

進行波電圧(Vf)と反射波電圧(Vr)の比を「電圧反射係数」と言い,記号ガンマ「Γ 」を使用します。
反射によって損失がどの程度となるのかが最も気になる点なのでそれを調べましょう。

その前に,SWRと反射係数の関係を整理しましょう。
  a007 電圧反射係数とSWR2_3


ここから主題の「反射波が発生すると送信電力の何%が損失になるか」を整理してみましょう。
そして「反射波電力は最終的にどこへ行くのか」も考えてみましょう。

    送信機出力電力×ANT給電点反射率=損失 ではありません。
    反射波によってフィーダ上に発生した進行波電力(見かけ上の電力)をもとに
    実質的な損失を調べてみましょう。


次の図4-11 は,こページで使用する記号と定義です。
一般に負荷をZrと表示したりしますが,ここではアマチュア風に右側にアンテナZant, Pant, 
左側に送信機Ztx,Ptxとしました。 Pfは P front, PrはP return の略です。
  a008フィーダ上のPfPr説明3

すべてはANT給電点(受端B)の反射が原因なので,受端Bの反射電力Pr,進行波電力Pfの関係を整理します。
  a009 送信電力からpfPrを求3

次いで,送信機側(送端A)の進行波電力・反射波電力などの関係を整理します。
  a011送端Aの計算4

次の図4-13 は以上の計算例の結果を図に書き込んだものです。
  a012 計算例を図示したら2
この図でわかるようにANT給電点のSWR=3が送信機の出側ではSWR=2.3と小さくなりました。
逆に言えば,送信機の近くでSWRを測定してSWR=2.3 だったらANT給電点では 3 と考える必要があります。


ここまでの まとめ
(1) ANT給電点で反射が起きると送信機出力より大きな進行波電力がフィーダ上に発生する。

(2) 反射電力はフィーダ上に発生した進行波電力に対するもので,送信出力電力に対するものではない。

(3) フィーダ上の進行波電力と反射波電力は見かけ上のもので,それぞれを分離して取り出すことはできない。
     (フィーダ上で増大した進行波電力のみを取り出せるなら,
       SWRを高くするだけで増大する電力を取り出し,売電してもうけたい・・・)


(4) 送端Aの反射波電力はその点の進行波電力と実電力との関係をとる役目を担っている。
   (送端Aが整合時)反射波電力は送端Aから送信機方向へもどらず,再びアンテナ方向へ進むこともない。

      (境界点でのエネルギ和 Ptx=Pf+(-Pr)が成立しなければならない)。

(5) フィーダ上に大きな反射波が発生しても(SWRが高くても)フィーダ損失がゼロに近ければ,
   実質的な電力損失は小さい。

      (フィーダ損失の少ない長さ1波長程度の「はしごフィーダ」ではSWRが高くても
        損失が小さいため送信機出力電力の大部分がアンテナへ届く)・・・これは次のページで・・・)


(6) フィーダ損失があるとSWR値に応じて損失が更に増加する。

「反射波は最終的にどこへゆくのか,どうなるのか」ですが,
「反射波電力は送端A(境界点)でエネルギ-総和 Pf+(-Pr)=Ptx の役割を担っている」
としてよいのではと考えます。
  (そこからどこかへ行くには反射電力のみでなく進行波電力も含めてでなければ境界点の条件を満足しない)

図では省略していますが,
送端A点には,フィーダに発生しているリアクタンス分を含む実インピーダンスと送信機側を整合させる機能を設けるので,送端Aから送信機内部へ反射電力がもどることはありません。
    (SWRが完全に1となることは少ないので基本的には整合回路が必要)

「SWRが高く反射波が送信機へ戻って送信機の半導体を破壊した」と言う人がいますが,
それは送端Aでの整合が完全でないため送信機出力部から見た負荷インピーダンスが設計値と異なる値となり
電力増幅回路が効率よく働かないために壊れたのです。
(電力増幅回路に流れ込んだ直流電力の大部分が熱損となり半導体が壊れます)


このページはこの辺までにします。次のページで,
同軸ケーブル・ハシゴフィーダの場合のアンテナとフーダによる損失を具体的に計算してみます。
はしごフィーダは規格損失が非常に小さいのでSWRが高くても電波が好く飛ぶと言われる仕組みを調べててみましょう。

以下は,文中の式の参考です。
     参考1
     40 参考1
    a41 参考3
参考4
下図はSWRと損失の増加分をグラフにしたものです。
SWR=1の損失が1dbのフィーダーを SWR=3の状態で使用すると,損失は0.5 db増加し,総合損失1.5 dbとなると読みます。
「はしごフィーダー」の損失は0.1db/20m以下(SWR=1.0の時)なので,下図では左のメモリより更に左となり,SWR=8 で使用しても総合損失は0.2 db程度です(図の横軸目盛0.2 の更に左外)。
          (出典:昭和28年ラジオアマチュアハンドブック) 
      (図はクリックで拡大します)
     SWRによる損失増加分

参考5
下図は「はしごフィーダーの損失」です。100mあたりなので,10mの場合は十分の一の値になります。同軸ケーブルと比較する場合は長さの換算が必要です。
      (図はクリックで拡大します)
     オープンワイヤーの減衰量

次ページの「5章.定在波(SWR)とアンテナ電力(試算例)」へ続くは ⇒ こちら


総目次へもどるは ⇒ こちら

  1. 2017/04/07(金) 18:00:11|
  2. アンテナと整合
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H28年12月期 1アマ試験工学(HZ812)の計算問題の解き方(正答の求め方)

H28年12月期 1アマ試験工学(HZ812)の計算問題の解き方(正答の求め方)
        ページはブラウザGoogle Chromeで開いた場合を想定して編集しています。
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                   1アマ試験の目次は ⇒ こちら    総目次は ⇒ こちら                
     このページには次の計算問題の正答の求め方をまとめて掲載してあります
       ・HZ808 A-2: コンデンサーの電圧・電荷を求める。 
       ・HZ812 A-3: 電池が複数ある回路の抵抗値を求める。
       ・HZ812 A-5: R,RC直並列回路の交流電流を求める。
       ・HZ812 A-8: オペアンプの電圧利得を求める。
       ・HZ812 A-20: 変調度100%時の同軸ケーブルの最大電圧を求める。 
       ・HZ812 A-22: 離れた受信点の電界強度を求める。 
       ・HZ812 A-24: 進行波電力・反射波電力から定在波(SWR)のを求める。
       

                                       合格の勉強方法は ⇒ こちら


【H28年12月 HZ812 A2】

HZ812A2.jpg
 この出題は2アマレベルの問題です。
 計算しないで正答を見つけてみましょう。
   HZ812A2A.jpg
                                   正答は番号2ですね。


【H28年12月 HZ812 A3】

HZ812A3.jpg
  この問題は過去問を少し変更して出題したものです。
  過去問「3.電池が複数ある回路の電圧電流の計算問題の正解を見つけるコツ」は ⇒ こちらです。
  せっかくですから解いてみましょう。
    HZ812A3a2.jpg



【H28年12月 HZ812 A5】

HZ812A5.jpg
 この問題も過去に出題されたものの数値を少し変更したもです。
 過去の出題「RL,RC直並列回路の交流電流の算出コツ」は ⇒ こちら
 せっかくですから 解いてみましょうか。
   【手順通りの解き方】
   HZ812A5a.jpg
                                正答は番号3ですね。

  【計算が不得意とか,時間が無い時に正答を探す方法】
  (1) コンデンサCが無ければ,R1+R2=30Ωだから、電流は200v÷30Ω=6.66Aになる。
  (2) R2にCが並列になると,Cにも電流が流れるのでR1でドロップする電圧が増加する⇒
     言い換えるとR2の電圧は(1)より低くなる。
     ・・・以上より,R2電圧が低くなるため,R2の電流は6.66より小さくなる⇒番号5はありえないとわかる。

  (3) コンデンサーに電流が流れるのだから位相は進む⇒ j の記号はマイナスになる。
    ・・・これにより,j がプラス記号の番号2と4は正答でないとわかる。
    ⇒正答は残りの2つのどちらかとわかる。

  (4) R1,R2,Cの値が同じ時,実数部が虚数部の絶対値の2倍となるが,
     出題ではR1,R2,Cの値が同じでないから,2倍の関係にならない。
     ・・・・これらから2倍の関係になっている番号1は正答でないとわかる。

  以上より,正答は残りの番号3だろうとなる。
  (以上の手順は答えが準備されているから排除法で見つけられる。準備されていない時は使用できない)
  この手抜き手法で1アマに合格しても胸が張れないですね~。 


【H28年12月 HZ812 A8】

HZ812A8.jpg
  この問題も過去問の数値を少し変えて出題したものです。
  解き方は「22.オペアンプの電圧利得の計算 コツ」 ⇒ こちら にもどってください。

                      正答は番号4となりましたか?


【H28年12月 HZ812 A20】

HZ812A20.jpg
  この問題も過去問の数値を少し変更して出題されたものです。
  過去問と解き方「31.変調度100%時の同軸ケーブル最大電圧を計算する問題の解き方」  ⇒ こちら へもどってください。

                         正答が番号4となりましたか。


【H28年12月 HZ812 A22】

HZ812A22.jpg
 この問題も過去から繰り返し出題されています。
 過去問と解き方「25.離れた受信点の電界強度の算出問題の解き方」 ⇒ こちら へもどってください。

                                正答が番号2となりましたか?



【H28年12月 HZ812 A24】

HZ812A24.jpg
 この問題も過去に出題されたものを数値を変えて再出題したものです。
 過去問と解き方「32.電圧反射係数,反射波電力から定在波(SWR)の計算問題の解き方」 ⇒ こちら へもどり,
その中の「32.3 進行波電力と反射波電力からSWRを求める出題の解き方」の手順を参考にしてください。

                               正答が番号2となりましたか?



今回の試験には目新しいものは少ない感じです。
過去の出題と解き方を練習すれば簡単に正答をみつけることができます。


1アマ試験の目次は ⇒ こちら    総目次は ⇒ こちら
  1. 2017/01/12(木) 13:28:09|
  2.   1アマ_無線工学のコツ
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ツイン蛍光管が横向きのダウンライトをLED電球へ交換

横向きツイン蛍光管のダウンライトをLED電球へ交換
        蛍光灯が横向きのダウンライトをLED電球に交換
          蛍光灯ダウンライトled交換

                       総目次へもどるは ⇒ こちら

ツイン蛍光管が縦向きのダウンライトをLEDへの交換は前ページです。
               前ページへもどるは ⇒ こちらをクリックしてください。

このページは 横向き蛍光管のダウンライトのLED電球への交換です。
    ・工事は電気工事士の資格が必要です。
     ・工事は系統の遮断機をOFFにして行います。


ダウンライトは手で簡単に引き下ろせます。
下の左側は引き下ろした状態です。電源配線は右写真のアンロックをマイナスドライバーで押して電線を抜きます。
g_引き下ろした g_AC配線


下は取り外した横向き蛍光管のダウンライトです。
      01蛍光管が横

ツイン蛍光管を抜くと4ピンのソケットが見えます。
      g_2蛍光管用のソケット2


下は前ページで使用した GX10q を E26へ変換するアダプタです。
このアダプターを横向きに差し込むとE26のLED電球が差込めません。
     (今回は変換アダプターは使用しません)
     6_DSC02209.jpg

今回はレセクタプルを使用します。日曜大工店で1個200円程度です。
     レセプタクル


蛍光管用のソケット,スタータ,安定器をはずし,レセクタプルを横向きに付けてLED電球を取り付けました。
この形でも使用できますが,LED電球の照射方向が横なので,今回は照射方向に合わせた取り付けにします。
     05‗LED管を横付

レセクタプルを横向き取付けでなく,下図のように反射板の奥に取り付けます。
裏側の金属板を使用しなくても大丈夫です。
     レセクタプル取付け図
 
下は取り付けた写真です(反射板でレセクタプルが見えにくいです)。
     06_DSC02304.jpg

下はレセクタプルにLED電球を差込んだ状態です。
     07_DSC02303.jpg

レセプタクルの左側横をペンチで欠いて長さ30cmのVVF1.6線を配線してから取り付けます。
    レセクタプル取付けは裏の鉄板を使用せず,樹脂反射板に穴をあけて
    ビス,ワッシャー,ナットで締めるのが簡便です。(鉄板穴開けが不要)

下の写真はタッピングビス,VVF線の取り付けが見えるようにカバーを外して撮りました。
     08_レセクタプルを中央

30cmのVVF線の先に差込コネクターを取り付け、AC100V配線と接続しました。
(下は差込形電線コネクタ クイックロック QLX2です)
     09_DSC02307.jpg

100V配線の「送り」が必要な時は3本差込形電線コネクタQLX3を使用しました。
     g_送り配線式

     100V送り配線


18Wツイン蛍光管から40W相当のLEDへ交換なので明るさが増します。
一方で、LED球の消費電力が5.6Wなので大幅に節電できます。



総目次へもどるは ⇒ こちら




  1. 2016/11/27(日) 17:51:56|
  2. その他
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ヴァンデ・グローブ ヨットレース艇の現在位置を調べる

ヴァンデ・グローブ ヨットレース艇の現在の位置を調べる手順です。
The way to check the present location of the Vendee Globe around the world yacht race.

2016年11月6日,ヴァンデ・グローブ単独無寄航世界一周ヨットレースがスタートしました。
Vendee Globe start 6 november 2016 in Les Sables d'Olonne.
日本からは白石康次郎さんが参加しています。
ヨットの名前はヨット・オケラの多田雄幸さんの名前を残したスピリット・オブ・ユーコーIV
「SPIRIT OF YUKOH IV」です。
全長18.28m、横幅5.85m、マスト高27.50m。

以下が現在の順位,位置を調べる手順です。
(Step.1) Vendee Globeの公式ページを開きます。
   公式ページは⇒こちら http://www.vendeeglobe.org/en/ をクリック。

(Step.2) 開いたページをスクロールしてスキッパーの顔写真「Skippers of 2016 Edition」
  を横に動かして白石康次郎さんの顔写真を選択クリックします。
  白石康次郎さんの場合は次のURLクリックでもOKです。 
  こちら⇒http://www.vendeeglobe.org/en/skippers/86/kojiro-shiraishiをクリック。

(Step.3) 大きな顔写真画面の右側の赤文字「See his position」をクリックします。
        白石君のポジションへのリンク

(Step.4) 次の画面は,ブラウザが最新ヴァージョンのGoogle Chrome または
    Firefoxの時は①をクリックします。  
    それ以外なら②をクリックします。⇒( Google Chromeの最新版がベター)
        ブラウザの選択

(Step.5) ポジション情報データのダウンロードが終了するまで待ちます。
   ダウンロードが終了してしばらく待ってもポジション画面が表示されない時は
   次の画面下部の赤矢印の文字をクリックします。再度ダウンロード動作が始まります。
        4568.jpg
    (ブラウザGoogleChromeなら問題なく画像が開きます。
     Internet Explorerなどのブラウザで開くかどうか確認していません)
     「Java・・・エラー」が表示される時は,Java最新版をインストールすると表示されなくなります。
        (Javaインストールは ⇒ こちら です。

(Step.6) 表示された地図の右側の「+-」で操作すると,レース全艇が地図に表示されます。
   次はスタートから2日過ぎた時の状況です。
                      (画面はクリックで拡大します)
   キャプチャ5896 レース位置2
   この画像をブックマーク(お気に入り)しておけば,次回から簡単に開くことができます。


【レース海域の風向と風力】
 海域の現在の風の状況は「Windytv」でみられます。次のURLをクリック。
 表示された画面はマウスで移動と拡大縮小ができます。
  ⇒ こちら https://www.windytv.com/?24.986,-18.589,5 


今回のレースは,新設計のフォイル艇(Boat With hydrofoils)の参加で,これまでにない
スピードレースになりそうです。
「フォイル艇(Boat With hydrofoils)」とは
両舷(ハル)の中央から両側にグライダーの翼のような水中翼を伸ばしてヒールと横すべりを抑え、
強風でも速度を落とさず帆走できる機能を備えたヨットです。
             (画面はクリックで拡大します)
     フォイルの翼

Vendee Globeの公式ページのトップ画面の現在の順位「Ranking from X日X月 2016」の欄に
次の絵が付いているヨットはフォイル艇です。
                       フォイルドマーク


【追記】
白石康次郎さんヨットは新設計の「フォイル艇」ではありません。
2007年に進水した〈元はHUGO BOSSの船名〉のヨットです。
スピードは「フォイル艇」にはかないませんが,ケープタウンを回ってからの南緯40度50度の荒れる海を
「フォイル艇」がホーン岬までトラブルなく帆走できるかどうかですね。

康次郎さんヨット「SPIRIT OF YUKOH IV」は全長18.28m、横幅5.85m、マスト高27.50m。
マスト高27.5mの大きなヨットのセールを南緯40度~50度の荒波の中で独りで
操作するのは想像を絶する作業と思います。
(スクリュウーはレース中はロックされ使用不可。ロックを切ると失格になります。)

白石康次郎さんヨットの写真は 
⇒こちらhttp://www.jrc.co.jp/jp/about/news/2016/1024-1.htmlクリックで開きます(JRCのページです)。


では、白石康次郎さんの活躍を期待しましょう。


総目次へもどるは ⇒ こちら






  1. 2016/11/09(水) 12:17:57|
  2.   ヨット オケラの思い出 5世 以降
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ツイン蛍光灯をLED電球へ交換

ツイン蛍光灯をe26口金LED電球に交換 (蛍光灯ダウンライトled交換)
口金変換アダプター品質安定化

   口金変換アダプタgx10q→e26変換 gx10q口金のツイン蛍光灯をe26口金のLED電球に交換
    013口金変換アダプターGX10q→E26の接触不良と改善策:品質安定化策

                              総目次へもどるは ⇒ こちら

以下はツイン蛍光管のダウンライトをLED電球へ交換作業の記録です。
      蛍光管が横向きのダウンライトのLED化は ⇒ こちら
      口金変換アダプターの改善方法はページ後半をご覧ください。
  ・作業は電気工事士の資格が必要です。
  ・作業は配電盤の遮断機をOFFにしてから開始します。
  ・安定器を残すとLED電球が短時間で故障する場合があるので外します。

       (名前は安定器ですが,蛍光管点灯時の高電圧発生器でもあります)

1.次の写真は交換前のダウンライトです(18Wのツイン蛍光管式です)。
  ツイン蛍光管を外します。丸い反射板は手で下へ動かすと簡単に外れます。
  反射板の外側の止め金具を緩めると本体を下部へ引き出すことができます。
   1_DSC02232.jpg

2.次の写真はツイン蛍光管です。
  消費電力18Wと印字されています(写真をクリックすると拡大します)。
   2_DSC02238.jpg

3.次は交換用のLED電球です。40000時間と長寿命です。
  左の東芝LDA6N-Hは消費電力は5.6Wですから70%の削減になります。
  右のPnasonicLDA7D-G/K40/Wは消費電力6.6Wですが広配光です。
  (ツイン蛍光管は18Wですが安定器などの消費電力を含めると18W以上となる)
  このLED電球を選んだのはネットで安価に購入できたからです。
    4_DSC02237.jpg Pnasonic LED球



4.次の写真はツイン蛍光管の4本足のソケットを E26口金へ変換するアダプタです。
  「0 1 3 口金変換 アダプタ GX10q → E26」の安価品をネットで購入しました(@160円)。
  類似の「0 2 7口金変換アダプタ GY10q→E26」と取り違えてはいけません。
   6_DSC02209.jpg 7_DSC02218.jpg

5.口金変換アダプターの足の間隔,差込部の縦横サイズ,凹凸がツイン蛍光管と同じものを使用します。
  下の左がネットで購入した「013口金変換 アダプタ GX10q → E26」の足と形です。
  右はツイン蛍光管のものです。
   (ネットで購入した変換アダプターを耳元で振ると小さな音のするものが含まれていました。
   足金具と内部金具がしっかり接続できていない状態です⇒改善策はページ後半をご覧ください。)

  5_足の形 5‗足の形とサイズ

6.下の写真は取り外したダウンライトの内部です。  
    8_DSC02225.jpg


7.安定器と電子式点灯器を取り外します。
    グロー管式の場合,グロー管を抜くだけでLED電球を点灯させる・・・話がありますが,
     安定器によって電圧が低下するだけでなく,安定器コイルの逆起電力サージ電圧に
     よってLED電球が故障することがある
ので,安定器は取り外します。

     (安定器コイルによって発生させるサージ電圧は蛍光管の点灯開始時に必要なもの)


  次の図は蛍光管式ダウンライトの回路です(点灯器がグロー式の場合もあります)。
     8_蛍光灯回路

  次の回路の赤×印の部分をニッパーで切ります。
     8_蛍光灯回路 取り外し

  安定器と電子式点灯器を取り外して,黒線と黄線を差込コネクターを使用して接続します。
  (差込コネクターは圧着工具や絶縁テープが不要なので便利です)
  下図の右側の緑線ようにソケット端子を接続するのがベターです。
   8_蛍光灯回路 最終回路

8.下の写真は配線変更が終了した状態です。
  写真の右上が差込コネクターです。黒線と黄線を接続しています。
  赤線は黄線と,灰色線は白線と接続することがベターですが,今回は省略して使用しています。
    10_最終接続写真

  上の写真は汚れて見えにくいので絵に書き替えてみました(下図)。
    キャプチャ4587


9.下の写真は取り外した18W蛍光管用の安定器と電子式点灯器です。
   (安定器は点灯開始時に高電圧を発生させ,蛍光管の放電を開始させる機能と,
   点灯中の電流を一定にする機能がある。点灯中の蛍光管の両端の電圧は70V程度)

     9_安定器スタータ

10.下の写真はLED電球への交換が完了したダウンライトです。
     11_DSC02229.jpg



------ ここからは安価品の口金変換 アダプター品質安定化策 -------

【口金変換 アダプタ GX10q → E26の改善】

下の写真は口金変換アダプターの内部です。
ネットで購入した安価な製品を耳元で振ってみるとカシャカシャと音のするものが含まれていました。
音のするものは足金具と内部金具の接続部(赤矢印)に隙間があり,シッカリと接触していないようです。
(内部金具の穴が足金属の直径より大きい→製造時の精度が低い)
     a0_接続部

下はその状態を図にしたもの。
         a2_LED変換ソケット
以下は上図の構造で接続の信頼性を維持するための品質安定化策3件です。

【策‐1】
 足丸金具に銅線を通し,足先端と内部金具を銅線で接続する。
         b9_LED変換ソケット品質向上策111

 下の左写真が内部の銅線の半田接続,金具側はビスに銅線を締め付けした。
 右写真は,足の半田の状態。
   b11_DSC02215.jpg b12_足の半田
   電極金具に銅線を取り付け,足へ差込み足先端を圧着(次の写真)する作り方に
   すれば足先端の半田付けは不要,電極と足までの接続金属板を削減できる。

                (下はPnasonicツイン蛍光管の足)
          b13_ツイン管の足





【策‐2】
下図左のように足金具と内部金具を半田で接続する。
右は半田接続した状態(外枠金具をはずさないと半田付けができない)。
    c14_LED変換ソケット品質向上策112c16_DSC02223.jpg


【策‐3】
先端が円錐状の金属棒(直径4mm)をあてて足を広げる。
金属板の上に足を立てて,図のようにハンマーでたたきます。
プラスドライバーで代用する場合は,ドライバサイズNo1でたたくと良いでしょう。
       (叩きすぎないように!)
太さ4mmの釘(N115釘)の先端を円錐状に削って代用する方法もあります。
         
この改善策3は簡便です。・・・接触の長期信頼性は改善策1,2と同等と言えないが十分と思います。
下の右写真はNo1プラスドライバでたたいた状態です。足金具の頭が広がっています。
          (たたいた後,中央のプラスビスのゆるみがないか確認します)
   d17_足を広げる2 d18_DSC02211.jpg

【3案のまとめ】
個数が多い場合は,作業性の点から評価すると案3が良いでしょう。
個数が少ない場合は,案1または案2が良いでしょう。

メーカ製造時に案3の工程を取り入れると,
ネット販売の安価品でも十分に使用できるでしょう。


策1を発展させると,
外側電極金具に銅線を取り付け,足金具へ差込み足先端を圧着する
方法にすれば外側電極と足の間の板金具を削減できる。ビスも1つ減らせる。




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  1. 2016/11/06(日) 11:37:33|
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