2010/7/17

スーパーキャパシタはちらつき防止に有効か?  鉄道模型

室内灯がちらつくことを防ぐことが出来たら最高です。

それを目指す第一歩として全車輪集電があります。

しかしそれだけでは不充分です。

全車輪集電のアクラス・スハ32系(183系もそうでしょうか)にスーパーキャパシタが搭載されているのはその為です。

ちらつかない室内灯を実現する方法は3つ有ります。

(1) 電池を積む

(2) 電気の渡り線を積んで編成単位で集電する

(3) コンデンサーを積む

私は、この3つ全てやりました。

(1)は、PEMPの20系にパソコン用バックアップ3.6V電池を積んで白色LEDパネルライトを光らせました。 スイッチは床下でした。

PEMP20系は凝った構造のTR−55を使い、転がりはパブローラー車輪に頼っていました。折角のベアリング入り車輪が泣く「集電ブラシ」の追放に成功したわけです。


(2)は、ISカプラーとなって実現しました。
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確実に電気の受け渡しをしながら大きな伸縮で連結面間を狭められるISカプラー

(3)は、多くの実験を重ね、次々にパネルライトとして発売しています。
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D111−330 D111−100

100μFコンデンサー付きは便所がない通勤電車などで屋根裏に納める為の製品です。

D111は回路を改良してD121となりましたが、チップLEDに電球色が無い事が原因で砲弾形を使うD1000にバトンを渡します。

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D1000−330

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W1000−330

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2008-01-09 W1000の試し点灯 左には方向幕やデッキライト等々に導いて利用出来る「余分な光」が進んで行っています。

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IMON165系 列車種別表示窓にはその「余分な光」が導かれています。

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その「余分な光」が不要な時は附属のアルミテープでこの様に蓋をして「中央部に返す」様になっています。

45°の反射鏡で下に向けられた光は、半透明の白い部分で整えられる仕組みです。

この「半透明の白」はタンポ印刷されて居ます。

「光源から遠ざかる方向」と「光源に近づく方向」の光をほぼ同じにして光源の存在を感じさせない様にする事を狙って居ます。

これが「有る」と「無い」では天国と地獄の違いがあります。


現在でも配光を完璧にするべく改良を続けています。



さて、コンデンサー(キャパシタ)を搭載したパネルライトの歴史はIMONのパネルライトの歴史ですが、最近アクラス製品にパネルライトにスーパーキャパシタ(電気二重層コンデンサー)を使う製品が出てきました。



スーパーキャパシタを「ちらつき防止」に使う第1号はIMONです。

151系の先頭部、ヘッドライト、テールライト、トレインマークの蛍光灯照明に使われています。

ISカプラーで編成を繋いだ151系ですが、先頭車だけは一カ所のISカプラーに頼っている不安がありました。
そこで「万全」の上に「万全」を重ねるためにスーパーキャパシタを搭載することにしたのです。

ところが、通電が途切れた瞬間(光は切れないのですが)少し暗くなるのです。

原因は「5.5Vのスーパーキャパシタ」という「電圧」にあったようです。
(私も技師長も説明できません。専門家が予測できなかった「現象」なのだそうです)


151系に於いてはそれも許容するべからずと言うことで昇圧回路(だったかな)等を組み込んだ大層な仕組みを開発しました。

アクラスの183系等はその後IMON151系で「ダメ」を出された回路のまま出てきました。

スーパーキャパシタは価格は「安い」です。
しかし、それを使ってちらつかないLED照明を作ると結構大きくて高価な回路にならざるを得ないのです。

そのまま使ったのではちらつきますので「無い」のと「ほぼ」同じです。

キャパシタはほんの0.5秒しか効きませんが、ちらつき防止としてはほぼ完璧に「間に合い」ます。

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アクラス・マニ36 通電状態(元は白色LEDですが、クリヤオレンジで白熱灯化)

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通電を切った直後です。 (キャノンG−10は同じマニュアル設定に固定)

このまま1分ほどこの明るさが維持されます。
「点灯」は維持されますが、ちらつくと言うことです。

このマニ36についてもスーパーキャパシタ付LED3灯の照明システムをIMONのW1000−330に差し替えればあらゆる面で革命的にグレードが上がると言うことなのです。






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