ガンプラのワイヤレスLEDによる電飾(その3):給電コイル2個の場合

前回の実験では、ワイヤレス給電ユニットへの入力電圧を5Vと9Vとの場合で、どの程度ワイヤレスLEDを離せるか実験で確認しまいした。

ガンプラのワイヤレスLEDによる電飾(その2):入力電圧による比較
秋月電子で購入したワイヤレス給電ユニットに加える電圧を5Vと9Vの場合に、どの程度ワイヤレスLEDを離せるかの比較実験をしました。9V入力の場合には約40mm離せるので、ガンプラのLED化にも使えそうです。

ここでは、ワイヤレス給電ユニット(コイル)を2個使い、ワイヤレスLEDの点灯させる範囲について実験して調べた結果をまとめています。

なお、ここで紹介する内容については、技術的な裏付けがある訳ではなく、あくまでも私の個人的な考えなのでご注意ください。
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ワイヤレス給電ユニットと実験条件

使用しているのは、前回の実験と同じく、秋月電子通商で購入したワイヤレスLED給電ユニット(下図)を2個使用します。

ワイヤレス給電ユニット

ワイヤレス給電ユニット

図1 ワイヤレス給電ユニット

ワイヤレスLED給電ユニットの電源電圧は、DC9V(ACアダプタ接続)としています。

実験の結果、ワイヤレスLED給電ユニットを重ねたときのコイルの向き(表裏)でワイヤレスLEDの点灯状態が変わることが分かりました。

ワイヤレスLED給電ユニットを重ねた状態

ワイヤレスLED給電ユニットを重ねた状態

図2 ワイヤレスLED給電ユニットを重ねた状態

以下、ワイヤレスLEDが明るく点灯する給電ユニットの組み合わせを明るい組み合わせ、暗くなる組み合わせを暗い組み合わせと呼ぶことにします。

コイルの巻いてある方向を同じくした場合に暗かったので、給電ユニットとしての個体差(駆動周波数や位相)によるものと推測しています。

実験1 ワイヤレス給電ユニット:暗い組み合わせ

実験2 ワイヤレス給電ユニット:明るい組み合わせ

なお、2個のワイヤレス給電ユニットは、ACアダプタ(9V)に並列接続しています。

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実験結果その1 ワイヤレス給電ユニット:暗い組み合わせ

下図は、2個のワイヤレス給電ユニットを重ね、9V入力(ACアダプタ接続)した時のワイヤレスLED点灯状態の写真です。

この状態が最も明るく点灯します。

ワイヤレスLED給電ユニット2個:暗い組み合わせ

ワイヤレスLED給電ユニット2個:暗い組み合わせ

図3 ワイヤレスLED給電ユニット2個:暗い組み合わせ

次に、ワイヤレスLEDを図3の状態から上方に移動させ、消灯しない距離を探していきます。

下図は、消灯しない程度にワイヤレスLEDが点灯している状態の写真です。

コイル面からの距離は、約35mmでした。

ワイヤレスLED給電ユニット2個:暗い組み合わせの上限

ワイヤレスLED給電ユニット2個:暗い組み合わせの上限

図4 ワイヤレスLED給電ユニット2個:暗い組み合わせの上限

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実験結果その2 ワイヤレス給電ユニット:明るい組み合わせ

下図は、2個のワイヤレス給電ユニットを重ね、9V入力(ACアダプタ接続)した時のワイヤレスLED点灯状態の写真です。

この状態が最も明るく点灯します。

ワイヤレスLED給電ユニット2個:明るい組み合わせ

ワイヤレスLED給電ユニット2個:明るい組み合わせ

図5 ワイヤレスLED給電ユニット2個:明るい組み合わせ

次に、ワイヤレスLEDを図5の状態から上方に移動させ、消灯しない距離を探していきます。

下図は、消灯しない程度にワイヤレスLEDが点灯している状態の写真です。

コイル面からの距離は、約40mmでした。

ワイヤレスLED給電ユニット2個:明るい組み合わせの上限

ワイヤレスLED給電ユニット2個:明るい組み合わせの上限

図6 ワイヤレスLED給電ユニット2個:明るい組み合わせの上限

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まとめ:ワイヤレス給電ユニット2個の場合のワイヤレスLED点灯距離

今回もかなり大雑把な実験ですが、ワイヤレス給電ユニット2個と重ねた実験では、以下のことが分かりました。

  • 2個のワイヤレスLEDユニットを重ねる向きで、ワイヤレスLEDの明るさが変わる。
  • ワイヤレスLEDユニットからの距離は、暗い場合で約35(mm)、明るい場合で約40(mm)と、入力電圧5(V)と9(V)との場合ほどは違わない。

次は、2つのワイヤレス給電ユニットでワイヤレスLEDを挟み込んだ場合について実験してみようと考えています。

参考:給電ユニット(コイル)の直列接続実験

給電ユニットのコイルを2個直列につないで実験をしてみました。

結果、2倍にはならず、1.5倍程度でした。

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実験に使用した部品の紹介

2019年12月現在の情報です。

購入の際は、秋月電子通商のホームページをご確認ください。

秋月電子通商<http://akizukidenshi.com/>

品名通販コード価格(税込)

ワイヤレスLED給電ユニット

OSWPTS1208D

M-144051個 ¥430

ワイヤレスLED 白色

OSWM43-W5W (5個入)

M-144041パック ¥250

ACアダプタは、手持ちの物を使用しました。

まとめ

ここでは、秋葉原の秋月電子通商で購入したワイヤレス給電ユニット(コイル)への入力電圧を5Vと9Vにした場合の比較実験の結果をまとめました。

次は、コイル2個で挟んだ場合について実験する予定です。

  • ワイヤレス給電ユニットと実験条件
  • 実験結果その1 ワイヤレス給電ユニット:暗い組み合わせ
  • 実験結果その2 ワイヤレス給電ユニット:明るい組み合わせ
  • まとめ:ワイヤレス給電ユニット2個の場合のワイヤレスLED点灯距離
  • 実験に使用した部品の紹介
  • 参考:給電ユニット(コイル)の直列接続実験
はかせ

振動制御を学んだおかげで、モデリングと制御系設計、実験・計測、CAEと幅広く学び、出会いとチャンスにも恵まれ工学博士になりました。
CAEが珍しくない今だからこそ、実験やリアルなモノづくりの体験がより重要になっていると考えています。

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