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蛍光灯から電力を得る 

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NECから蛍光灯を電源にする新しいタイプの無線カメラが発表された。
無線形式は無線LANに使用されるIEEE802.11b準拠規格。

もともとはカメラではなく、照明タグという携帯電話の赤外線通信機能を使った屋内位置管理のために開発されたもの。

その照明タグが無線カメラになったというのは市場の問題かもしれない。ただ匝が気になったのはそっちではなく、蛍光灯から電力を供給するシステムについてだ。

これはインバータ方式の蛍光灯があればコンセント不要で蛍光灯に輪を通すだけで電力を確保できるというもの。カメラと無線LANを動作させるだけの電力が確保できるのだから大したものだと思う。

原理は中学生レベルの理科の応用で理解できる。実際に作るとなると、得られる電力は交流なので整流したり充電池用の回路を考えたりと面倒そうではある。

蛍光灯には当然電流が流れている。商用電源なので当然交流だ。しかし普通に50Hz(西日本では60Hz)の電流で蛍光灯を点けるとチラツクし効率も悪い。なのでインバータ方式という数十kHzという周波数に変換してチラツキを防止し効率もアップさせている。10kHzとしても1秒間に2万回も電流がいったいきたりするのだ。NECのプレスリリースでは50k~100kHzの周波数がよいらしい。

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さてお忘れかもしれないが“右ネジの法則”というのがある。右手をグーにして親指を立てる。電線を握ってもいい。親指を立てた方向に電流が流れると4本の指の方向に磁場が発生するという法則。

NECは蛍光灯に磁石になりやすい素材(磁性体)で作った輪を通し、蛍光灯に電流が流れるとこの輪が磁石になるようにしている。

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さらにこの輪にはコイルが巻かれている。今度は右ネジの法則コイルバージョンに従い、コイルの中に磁界が発生するとコイルに電流が発生する。なぜかって?世界はそうできているのだよ(オイオイ)。

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しかし磁界の向き、つまりN極の方向が決まった方向のままだと電流は流れなくなる。つまりできるだけ磁界が発生したり消えたりしてもらったほうが電流はより発生するわけだ。交流だと電流の向きも変わるので輪の磁界の向きもそれに合わせて変わる。このためコイルに発生する電流もプラスとマイナスが交互になるので回路のどこかで向きを整える必要がある。

もっともインバーターって交流なのかな?それともon/offだけ?ちょっとわからない。on/offなら整流する必要はないな。

普通の電源を使った蛍光灯がダメなのは電流が交互に変わる周波数が遅いため効率が悪いのだろう。できるだけ電流が流れている回数を多くすることで効率がよくなるはずだから。

蛍光灯から電力を得るというのは、なかなかいいアイデアのような気もする。NECは無線カメラの電力にしたが、他にもアイデアがありそうだよ。うーん、うーん。ここで思い浮かぶか浮かばないかで人生変わるだろうな。

さて、当然特許になっていると思ったのだが…。みつかりません(特許庁サイトはリニューアルしたようだ)。


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