MTBもどきの通学スペシャル再作成（その5：マジ軽ロボ調査編）

　再作成した通学スペシャルにはマジ軽ロボを4つ付けてあるが、中身や発電能力については詳しく調べたことが無かったのできちんと調べてみた。

　まず、発電部の出力を調べる。

黒いのが車体に固定するコイル部、灰色の曲がった棒状のものが発電用の磁石で、この磁石は説明書通りスポークに3ヶ所取り付けている。
　タイヤを回して発電部出力をオシロスコープで見る。無負荷の状態だとこんな感じ。

磁石がコイル部を通過する間だけ発電し、その電圧はピークtoピークで46V程度、波形はやや尖った正弦波になっている。
　次に、負荷となる抵抗を入れて測定する。抵抗は15Ω、51Ω、220Ω、330Ωの4種類（全て1W）、目盛りの幅は全て同じである。

使われている白LEDを調べてみると、日亜化学工業のNFSW036CTにそっくりなので、恐らくLEDの定格は0.5W前後、電流に換算して150mA位になるから、負荷抵抗に換算すると20Ω辺りになる。
　そうなると15Ωの測定値が一番近いが、この時取り出せる出力は3.75Wで効率は決して良くない。最も効率が高いのは負荷抵抗が51Ωの時で6.35Wの出力となる。だから、もっと電流を減らす工夫をすれば更に良くなる可能性があるが、そうなるとLEDに流す電流を減らす必要があるので簡単には行かないようにも思う。

　ここで発生させた電力はランプ本体内にある基板に導かれる。基板のLED部を書き出すとこんな感じになる。

一見倍電圧整流のように見えるけれど、コンデンサC1の位置が違う。コンデンサC2は大容量で、電源電圧の変動緩和と白LEDへの電力供給をしているようだ。
　このままだと半波整流だから全波整流にすると良さそうに思うが、何かしら理由があってしていないのだろうと考えられる。ちなみに、赤LEDは速度が少し遅い時には点滅するが、一定速度以上になって発電力が増えると点滅しなくなる。どうしてそのような動作にしているのかも不思議だが、これも何か理由があるのかも知れない。

　マジ軽ロボは量販品だから、拙者のような素人の考えが及ばない生産上の都合とかコストとの兼ね合いとかがあって現在の状態になっていると考えられる。言い換えれば、コストを度外視できる素人ならまだ改良できる余地はありそうだ。
　具体的には、マジ軽ロボはフォトトランジスタで明るさを検知する回路が入っているが、自転車の置かれている現状を鑑みると常時点灯の方が良さそう。そうすれば回路も単純になり、信頼性も向上する。これは面白そうだ。
　問題は、拙者の回路設計能力が付いて行けるかどうかだな...。

タグ：マジ軽ロボ マジ軽ライト 発電 効率 電力 回路図

コメント 6

むむむっ難しい～～～(；一_一)
でも～スゴッ～～

by みうさぎ (2012-07-23 10:00) 

みうさぎ さん

一寸・・・いや、かーぁなぁりーぃマニアックな内容なんで難しいですよねぇ。
オームなんて単位は学校を卒業したら使わんでしょうし。（汗）
まぁ、一寸突っ込むとこんな風になるよ・・・ってことで。（笑）
by Rifle (2012-07-23 10:20) 

こんにちは(⌒∇⌒)ノ"
Ωの記号、学生時代以来ですw(≧∇≦)
なんだか懐かしく感じました♪
by つなみ (2012-07-24 13:30) 

つなみ さん

電子回路に限らず単位にギリシャ文字が使われていますが、
日常生活では滅多に出番が無いですもんね。
by Rifle (2012-07-24 17:23) 

うふっ( 〃▽〃)
ギターの配線？も演奏できないけど(ご謙遜)の、演奏できちゃう、すごいです(*´∇｀*)
単位も余り使わないですものネ、忘れちゃう。
by つなみ (2012-08-06 14:02) 

つなみ さん

mとかgとか、生活に密着した単位なら忘れないですが、たまに回路を組んでいると「あれ？この単位ってゼロがいくつだったっけ？」なんてこともあります。（笑）
by Rifle (2012-08-06 17:33)