ローバー・ミニのエアコンサーモアンプ修理（というか製作）その2

故障した純正のサーモアンプ

前回の記事では汎用サーモで代替しましたが、純正と同じ仕組みのものを丸々コピーして使えれば温度設定までコピーできるのでそれにこしたことはありません。3石のトランジスタに抵抗、電解コンデンサ、ダイオード、部品点数も少なく特殊なICが使われているわけでもなく、価格的にも千円でお釣りがくるはずです。

ある程度の信頼性を確保しつつテストを重ねてショップオリジナル仕様を決定して量産するとなると、8000円前後というのは理解はできるのです。それでもこれと同じ純正部品を8000円で買うのはどうにも納得いかず。ビンボー症ですね。

まずは回路図に起こすべく樹脂を削り・・・結果は画像の通り悲惨なことに。自分には完遂するだけの根気とスキルがありませんでした。部品を壊さずきれいに剥離された画像をUPした方を尊敬しちゃいます。

一応回路図に起こしてみたものの、リードを切ってしまった箇所や部品を破損してしまった箇所が多すぎて、シュミレーターにかけて作動する回路図にすることができませんでした。不明部分を補うスキルもありません。

アキバの秋月電子通商さんでは、温度センサースイッチキットなるものが売られています。2個のトランジスタを使いサーミスタの抵抗値によってON・OFFを制御するというものです。

純正のサーモアンプよりさらに単純だけれど、基本はこれで良いのでは？と考え、シュミレーションサイトでおよそ8ｋΩで作動するように抵抗値を決めてブレッドボードでテストしました。

安定化電源で試したところ、サーミスタの代わりにつないだ可変抵抗を回すとインジケータのLEDが点いたり消えたりしリレーが作動します。使えるか？実車で試すと作動ポイント付近でリレーがカチカチとオンオフを繰り返してしまい失敗です。

シュミレーションや安定化電源の実験では、抵抗値の変化がサーミスタより急激なのでその症状は出なかったのですね。リレーコイルに並列に大きめのコンデンサを入れて遅延させても結果は残念。やはりヒステリシスがほぼゼロでは駄目なようです。

いろいろググってみると、負荷がリレーの場合は完全なオンオフの出力信号が望ましく、それにはシュミットトリガ回路を使うとありました。この回路を使うとその特性上ヒステリシスが発生するとのこと。この回路を使えばうまくできそうです。

シュミットトリガについてググるとたくさん出てきますが、結構難しそうで拒絶反応が出てしまいます。基本から理解している人には簡単なんでしょうけど。

一から計算するのは半ばあきらめて、参考値としてあった各抵抗値の組み合わせを入力してシュミレーションサイトを使うと、案の定そのままでは作動しません。5個の抵抗の内、出力側トランジスタのエミッタにぶら下がっている抵抗値を大きく変化させると、回路が動きはじめました。

これを足がかりにシュミレーションしていくと、『この抵抗を大きくしたら、ヒステリシスが大きくなる』とか『こことここの抵抗比がヒステリシスとイコール』とか、そんな単純ではないもよう。

それでもいじっているうちにシュミレーション上でうまく動くようになってきた（まぐれですね）ので、次はブレッドボードと安定化電源でテストします。

画像はうまく動かなかったときのもの

直接ACリレーを駆動すると、机上でのテスト結果とズレが生じるかもと考え、出力にフォトMOSリレーを入れてそのリレーの出力でACリレーを動かすことにします。

ちなみに、ACリレーが作動しているときのコイル電流値は約11mAほどでした。

最終的にサーミスタの抵抗値が8kΩでOFFになるよう各抵抗値を決めると、6kΩでONになるようにできました。温度ではそれぞれ2℃・7℃といったところでしょうか。

そのまま実車でテストすると、問題なく作動するようです。

続く