twinkle tail lump

星の瞬きテールランプ

ナンバープレートについてるのをよく見かけるＬＥＤランプだけど、ツーリングの時に識別に便利なので、つけたいなって思った。だけど、ただ光らせているだけだと、技術者としてはちょっと負けな気分なので、車載できる範囲で安価に自動車レベルに準ずる信頼性を備えた回路で星の瞬きを再現しようと、５波干渉を電子回路でシミュレートしてみました。
回路中Ｕ２Ａ～Ｅはヒステリシスオシレータで１００Ｈｚ程度の発振周波数で発振させています。３％程度の部品の精度のばらつきとヒステリシスのばらつきで、数Ｈｚ程度の周波数のずれと変動を期待しています。５つの発振器の出力をＵ３Ａ～Ｄで掛け算してＰＷＭされた干渉出力をＵ３Ｃ－８ピンに得ています。ここで、ＬＥＤの出力はほぼ電流に比例するため、この出力でＬＥＤを直接スイッチングしても電力の平方根になってしまうために、Ｕ３Ｃ－８の出力をＵ２Ｆでバッファした後、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｃ１１で約６４Ｈｚのカットオフ周波数のフィルタを形成しＱ２、Ｑ１、Ｒ１０で構成される電圧電流変換回路でＬＥＤ駆動電流を変調し、この電流をＰＷＭ変調することで干渉電力に比例した光度を得ています。ＰＷＭ変調はＤ１、Ｒ７を経てＵ３Ｃ－８から供給しているＱ１のベース電流がスイッチングされることにより行っています。Ｒ８、Ｃ１０、Ｒ９で形成されるフィルタは、不要輻射低減のためと、外部雑音による誤動作や素子破壊防止用です。Ｒ１、Ｃ１、Ｃ２で形成されるフィルタは電源雑音による誤動作や素子破壊防止用です。また、Ｃ１、Ｃ３はＵ１の安定動作用、Ｃ４は出力用デカップリングコンデンサです。動作温度範囲と長期信頼性のために電解コンデンサは使用していません。また防水、耐震とするために回路はガラスエポキシ基板上に実装され、洗浄後に弾性エポキシモールド後ブチルゴム耐震モールドを行っています。最大消費電力が３００ｍＷ以下なので、モールド後の熱抵抗が２０℃／Ｗとして動作温度範囲は－３０～６５℃を保証します。 (回路図 8KB pdf)