ダイソーの「ソーラーガーデンライト」を改造～7色に光るLEDを点灯＆相互誘導でLEDを点灯～

今ではすっかりお馴染みの、100円ショップのソーラーガーデンライト。

庭に立てておくと、昼間にソーラーから二次電池に充電し

夜にLEDが点灯します。

光センサーなどで照度を感知して
暗くなるとLEDが点灯するの？って思いきや

ソーラー電池から基板に流れる電流で制御しているようです。

また中を開けると、1.2Vのニッケル水素電池が1個だけ。

これでLEDを点灯させています。

（LEDは順方向電圧の最も低い赤色でも1.7V以上の電圧が必要です。）

制御用のIC１つで、
①ソーラーからの入力電流の強弱でLEDをオンオフさせる。
②暗ければ1.2VでLEDを高速点滅させる。（発振回路）

商品によって、使われている基板が異なっていたり、

付属の二次電池の形が違ったりしますが、

基本的な仕組みは同様のようです。

今回使用したのは

ダイソーのこの「ソーラーガーデンライト」です。

中には単4のニッケル水素電池(1.2V 200mAh)が入っています。

ちなみにダイソーで1個100円の単4のニッケル水素電池(ReVOLTES)は

1.2V 750mAhなので、容量は少ないです。

制御用のICはYX805が使用されています。

YX805のデータシートはこちらです。

http://www.datasheetq.com/view.jsp?pn=YX805&fac=ETC&lang=ja

改造前の製品は このように接続されています。

＜改造その1＞

7色に変化するLEDを光らせる。

この基板でLEDを点灯させた場合、

LEDの端子電圧は下のようにオンオフを高速で繰り返しています。
製品についてる白色LEDを7色に変化するイルミネーションに取り換えても
常に最初の1色 (赤色) しか光りません。

ではどうすれば、7色に光るLEDを点灯させることが出来るか？は

データーシートの右下に書いてあります。

その通りにやってみました。

整流用のダイオードは順方向降下電圧の低い

ショットキーバリアダイオードを使用しました。

(整流用ダイオード1N4007でも光りますが、光り方が弱いです。）

私の手持ちのダイオードでは、
ショットキーバリア ≒ ゲルマニウム ＞ 高速スイッチング＞1N4007
の順でいい感じでした。見た目だけの感じですが・・・)

コンデンサ10μFはセラミックコンデンサを使用しました。

コンデンサがなくても、7色に変化しますが電圧は変動しています。

(下の波形図を見て下さい。)

①

基板からLEDを切り離し、ミノムシクリップを繋ぎます。

②

その他はブレッドボードで組み立てました。 

コンデンサありの場合のLEDの端子電圧です。

発光色によって電圧が変化します。

コンデンサなしの場合のLEDの端子電圧です。

発光色によって最大値、最小値、周波数が変化します。

コンデンサあり、なしともに同じように光っているように見えますが

波形は全然違いますね。

＜改造その2＞

暗くならなくてもスイッチオンで光らせる。

ソーラーガーデンライトの良さは

暗くなると自然に光りはじめる点かも知れませんが、

あえて、明るくてもスイッチオンで点灯できるようにしてみます。

YX805の「１」のピンで入力電流を検知しているので、

「１」からソーラーを外して、充電池に並列に接続します。
充電池からの逆電流防止のため
ショットキーバリアダイオードを直列に入れておきます。

①
ソーラー(白)、充電池(赤)ともに正極側のコードを切断
ソーラー側(白)にショットキーバリアダイオードのアノードを直列に接続

②

・基板側(赤)をスイッチへ、基板側（白）は何もしない。

・充電池側(赤)とダイオード(カソード)を繋いでスイッチへ。

③

LED、コンデンサ、ダイオードは＜改造その1＞と同じです。

＜改造その3＞

相互誘導でLEDを光らせる。

この基板は高周波発振(周波数 約270kHz ）なので、

相互誘導でLEDを点灯出来ないかと思い、やってみました。

一次コイルは0.2mmφのポリウレタン銅線を20回

単１乾電池に巻き、抵抗100Ωを直列に接続しています。
抵抗がない方が明るく光るかも知れませんが、ないとインダクタが少し熱くなります。

二次コイルは0.1mmφのポリウレタン銅線を150～200回

単1乾電池に巻き、赤色と緑色のLEDを逆向きの並列接続にしています。

(緑色LEDは順方向電圧2.9～3.6V 45000mcdを使用しました)

一次側コイルの端子電圧です。

二次側コイルの端子電圧です。

これ以外の実験や工作も掲載していますので、

こちらも見てみて下さい。

http://www.eneene.com/