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技術バカ者たるもの、謎は解きたいので、先ほど不明だった、ダイソーのUSB LEDランプの消費電流を測ることにした。ただ、僕は直流電流がまともに測れるデジタルテスターなんて持ってないので、どうにかする必要がある。

最初は、AC電源の消費電力を測るエコチェッカー(= ワットチェッカーもどき: 本物を持っていたが、寿命のせいか壊れたので、同様のものを買った)でACアダプタの消費電力を測ってみたのだが、さすがに小さくて"0W"なので、有効な値を得るには数時間くらい点灯したままにしなければならず、まぶしいし面倒だし精度も悪そうなので止めた。

仕方なく、手持ちの物を駆使して測ることにした。理論的には、電源と小さい抵抗(例: 1Ω以下)と電圧計があれば、電流は電圧として測れる。以下に、その模式図を示す。

                      電圧計
            ↑   ↑ 
電源 |+ ———> 小抵抗 ———> +| 測定対象
    |- <—————————————— -|

ところが、うちには小さい抵抗なんてない。しかも、実際に上図のように接続するには、USBを受けてバラ線にして抵抗を通して、またUSBに直せるようなものが要るが、そんな気の利いたものはない! でも、そんなことで諦める訳にはいかないのでｗ、手持ちの物で何とかすることを考えた。そして、もはや遺物とも言える、USB→PS/2変換コネクタ(以下、変換コネクタ)と余っているUSBケーブルを使うことを思い付いた。以下に、その構成を示す。

               電圧計 
      (USB-A)   ↑   ↑               (USB-A) 
USB電源 |+ ——> 小抵抗 ——> | 変換コネクタ | ————> +| ランプ
        |- <———————————— |           | <———— -|
          USBケーブル (バラ - PS/2のピン)

変換コネクタの中は直結であることが分かっているので、それを分解するなどして、USBの線を出せるようにすればいい。最初はプラスティック部を切って開けようとしたのだが、大変だったので、PS/2コネクタの円筒形の金属部をラジオペンチで力任せにひねったら、うまく外れて、ピンに線を半田付けできそうな感じになった。

そして、USBケーブルのBコネクタを切断して線を出して、対応するPS/2コネクタのピンに半田付けした。一つだけ忘れてはいけないのは(実は危うく忘れた)、片方の電源の線だけは直結せずに、途中に抵抗を繋げられるように、2つのミノムシクリップに繋ぐことだ。予想以上にうまく行って、抵抗なしの(ミノムシクリップを直結した)状態で、ちゃんと点灯した。

次に、電流を電圧に変換する抵抗を用意する。上に書いたように小さい抵抗なんてないが、10Ωは沢山あったので、それをとりあえず10本並列に繋げて1Ωにした(もし駄目だったら、さらに10本追加して0.5Ωにしようと思っていたが、大丈夫だった)。これもうまく行って(ただ、テスター自体か電池が劣化しているのか、実際の抵抗値は測れなかった)、ちゃんと電流(正確には1Ωの両端の電圧)が測定できた。

そして、目的の電流測定結果は予想外というか予想通りというか、「さすが中国」であったｗ

1Ωの抵抗の両端の電圧は約0.27Vだったので、以下の計算より消費電流は約270mAとなり、記事での値(292mA)とほぼ合った。

オームの法則より、電圧E= 電流I×抵抗Rなので、I= E/Rとなる。
ここで、R= 1Ωなので、I= E/1= Eとなるから、
電流I= E= 約0.27A = 約270mAとなる。

なお、抵抗での電圧降下は約0.27Vで、これがランプの点灯回路の動作を変えて、消費電流(の測定値)に影響しないかという疑問はあるが、定格電圧(5V)の10%未満なので問題なさそうだ。実際、見た目の明るさは変わっていない。なお、もしランプの消費電流が仕様通り1Aだったら、電圧降下は1Vとなるので、良くないだろう。

それにしても、3倍以上(仕様では1-1.2A)にもサバを読むとは、さすが中国だ。もしかしたら、中には仕様どおりに大電流を食う、ものすごく明るいものがあるのかも知れない。それはきっと「当たり」なのだろうｗ もしかすると、ほとんどが暗い不良品で、ごくまれに良品があるのかも知れないな。それはそれでおもしろいが、僕はこっちでいい。

PS. 余談だが、更に正確に測定するなら、まずは抵抗値を正確に測る必要がある。例えば1本ずつなら測れるかも知れない(でも、アナログなので、誤差が結構ありそうだ)。次は、テスターの測定値(電圧)の較正だ。基準電圧としてボタン電池が使えるだろうか。あとは、なんとかして直流(抵抗両端の電圧)を周波数に変換できれば、それをPCの音声入力に入れて取り込んで解析すれば測れそうだ。いやいや、安いデジタルテスターを買うのが一番いいよｗ

(2/15 22:27 わずかに追加, 2/16 7:50 図を改良)

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by れんと | 2019-02-14 20:51 | PC・技術, アルバム, 手仕事, 日記 | コメント / Comment(5)

5件のコメント

  1. naoki: 2019-02-15 22:16

    面白かったです。
    10Ωの抵抗が10本のくだりは吹きましたし、
    「どうにかする」ってのがBTTFのドクみたいでワクワクしました。

    ちなみにウチにテスターありますw

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  2. れんと: 2019-02-15 22:19

    ●楽しんでもらってうれしいですｗ そう、なんとなく、ドクをイメージしてました＾＾

    テスター、いいですねー。そろそろデジタルを買ってもいいとは思うのですが、さすがに、100円ショップにはないだろうなと思ってますｗ

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  3. れんと: 2019-02-16 06:57

    ●今思いましたが、デジタルテスターがないからアナログでとか、抵抗10本で1Ωを作るとか、ドクが真空管でデロリアンを修理したというようなエピソードにわずかに似てますね(単なる自意識過剰?)ｗ

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  4. naoki: 2019-02-17 15:45

    ええ、まさにそのデロリアンを思い浮かべてましたよ。

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  5. れんと: 2019-02-17 16:08

    ●そうでしたか。光栄です!

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