ソーラーアクセントライト キャンドル化用の基板を作る

 吊るソーラーラートに引き続いてソーラーアクセントライト改造用の基板を設計した。回路は以前書いたものと少し違って次のようにした。下図がKiCADで基板の設計に使った回路図である。

回路を変更した理由は前の回路ではソーラーセル（太陽電池）の出力に電源スイッチが介在しないため光が当たった状態では常に回路に電圧がかかっていたからである。この変更の弊害としてU2やLEDがハングアップしたときU2やLEDがリセットされずLEDが光らなくなる問題がある。これを回避するためR1を追加し、スイッチをOFFにした状態ではC2に溜まった電荷をR1を通じて放電させることとした。C2がフル（4.7V）に充電されている状態で電源スイッチをOFFにすると約15秒でC2の両端の電圧は10mVまで低下する。1分もOFFにしていたらハングアップは解消されるだろう。R1を流れる電流は0.2mA程度なのでLEDの光量にもほとんど影響はない。

次に基板の大きさであるが、元の基板の大きさが12mm×26mm程度でかなり小さく電池の下に隠れる部分もあるので部品を置ける場所が少ない。そこで基板を円形（直径35mm）にして面積を稼ぐことにした。但しプラスチックの土台の上には電池を支持するため2つの下駄（ポール、3mmΦ）が立っている。これを通すため基板には２つの穴を開けておく必要がある。

ソーラーアクセントライトでは電池が高い位置に配置されているのに伴い基板の上側には電池の下を除きスペースに余裕がある。 また電池の下に来る部分の上面には隙間が無いため部品を配置できないが下面には高さのない部品を配置できる。

CADの結果は次のようなものである。 2作目なのでKiCADにも少し慣れて基板の両面にシルクスクリーン印刷を入れることが出来た。

LEDは1個でも2個でも対応できるようにした。1個の場合は斜めのランドにに取り付けると良い。またキャンドル型のLEDや色がリアルタイムに変化するLEDなどでU2が不要な場合はU2の1-2番ピンにジャンパ-を入れる。

 この基板を20枚発注したところ$6.86で吊るソーラーライトより$1高くなった。

 

 

 1週間ほど経って基板が届いた。

見たところシンボルに対応したC1やD1等の名前のシルクスクリーンが印刷されていない。後でガーバーファイルを覗いてみたら、シルクスクリーン面が正しく出来ていなかった。要するに原因は不明であるがこちら側の問題であった。

早速組み立ててみたが当然ちゃんと動く。回路図通り基板が設計されチェックも通っているから当然と言えば当然であるが、弄っているうちにたまにハングアップすることがあるからR1の追加では問題は解決されないようだ。電源スイッチを2回路の物に交換してきちっとリセットさせた方が良いのかもしれないが、これは今後の課題である。