エルムDCC交流会

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【Nゲージ】自作コンデンサアレイで室内灯のチラツキ防止とコンデンサーの考察【室内灯】

COBテープライト自作室内灯用のちらつき防止に、自作コンデンサーアレイを制作してみました。
COBテープライトは5V夜仕様を使用していて、ちらつき自体はあまり多くないとは思いますが、
そこにこのコンデンサーアレイを取り付けたところかなりのチラツキ防止効果が有りました。

コンデンサーの種類と大きさ>

コンデンサは電気を蓄えたり放出したりする電子部品です。
室内灯などに取り付ければチラツキを防止できます。Nゲージ自作室内灯に使用できそうなコンデンサーには、いくつか種類があります。
電解コンデンサーは容量が大きいですがその分大きさも大きくなります。
チップセラミックコンデンサーは小さいですが 容量が小さくなります。

25V100uF Φ6.5mmを、車内に仮置きしてみた状態
だいぶ車内を圧迫してしまいます。コンデンサーアレイとは、複数のコンデンサを並べて
1つのパッケージとして使用することでコンデンサー容量を大きくしスペースを小さくすることが可能になります。COBテープライト+コンデンサアレイ220uF 搭載車
車内がスッキリしているのが分かります。

ところで、そもそも「電解コンデンサー」と「セラミックコンデンサー」の性能の違いが基本的によくわからないなぁと疑問に思っていたのですが、
あやのさんのサイトで実験していたのでリンクを貼らせていただきます。

電解コンデンサ、セラミックコンデンサの比較

maison-dcc.sblo.jp

電解コンデンサー+定電流ダイオード」が蓄電持続時間が長く
「セラミックコンデンサー+定電流ダイオード」は、少しそれには劣る
と言う感じみたいです。
大きさなどNゲージに入れることを考えると
「セラミックコンデンサー+定電流ダイオード」が良いのかなと思います。

コンデンサーアレイの製作>

使用するのは
チップ積層セラミックコンデンサ
F25V 22uF 2012サイズ 10個入両面テープを硝子板に貼り付けて、銅板を固定します。2mm幅に切り出した銅板の上にコンデンサーを並べます。セミックコンデンサーには極性が有りません。横に並べていけばOKです。
定規を使って整えました はんだが付きやすいように、フラックスを銅板とコンデンサーのサイド面に塗ります。銅板を数秒温めてから、ハンダを流し込むような感じではんだ付けします。
うまく はんだ付けできなかったところも、簡単に修正できます。
反対側も 同じように銅板を固定して コンデンサーをはんだ付けします。終わったら フラックスや汚れを、アルコールで拭き取っておきます。整流ダイオードを付けて完成です。電解コンデンサーとの大きさ比較
コンデンサーアレイの小さ差がわかります。容量を測定してみました。
228uF有りました。理論上の想定値 22uF✕10個=220uF明るさなどを考慮して、定電流ダイオード(8mA)を取り付けました。COBテープライトと接続し車内に搭載して完成!

実際の効果のほどは動画を確認してもらえればわかると思います。
動画はこちら

youtu.be

運転会でも走らせてみましたがチラつきは一切なかったので効果はかなりあると思います。
チップセラミックコンデンサを使用したコンデンサーアレイは、
蓄電容量を多くしつつも スペースを小さくすることが可能になります。
コンデンサーアレイの制作コストは、1両あたり
チップ積層セラミックコンデンサー 10個 120円
定電流ダイオード8mA 1個 50円
合計170円程度でした。
編成全体では少しコストが増えますが、ちらつきの防止には効果が大きいと思いました。
自作室内灯のちらつきが気になるかたは チャレンジしてみてはいかがでしょうか?