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LEDでの基板回路チェックの可能性と効果について
- LEDを使用して基板回路の導通チェックを行うことができるのかについて疑問が生じました。LEDによる回路チェックは、検査時以外でも電流を消費するため、パワー効率が悪くなる可能性があります。
- また、基板の回路や動作をチェックするためには目視では不可能であり、画像検査などの導入が必要になるため、追加の費用がかかることも考えられます。
- このLEDの搭載目的については明確ではありませんが、LANケーブルの通信タイミングでLEDを光らせることで、基板回路のチェックを行う可能性があります。具体的な目的や効果については不明です。
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パソコンのマザーボード上にだってＬＥＤ付いてるね 筐体をフタしたら絶対に見えないのに その目的はフタをする前に電源が正常かどうかを判断できるから パソコン以外でも産業機器のシーケンサとかインバータとか 基板上にＬＥＤが付いてる事例は少なくない ＜もちろんケースの外から見えない 当然の事ながら基板単体での動作確認用 メーカーサービスマン以外が見ることは無い ユーザーズマニュアルとかに記載してないのも多いので 何のＬＥＤかは不明なのが多い ＞Ｑ２．導通でなく、機能・動作（マイコンが正常に動いているか）の観点 かのゲイツさんで有名なAltair 8800 https://ja.wikipedia.org/wiki/Altair_8800 これはデータバスとアドレスバスのビットそれぞれにLEDが付いてる 当時のCPUは遅いとは言っても２ＭＨｚ 人間の目では薄く点灯してようにしか見えない ＞ このＬＥＤを光らせて、発光パターンを画像解析しながら、 オムロンの画像処理装置 http://www.fa.omron.co.jp/products/family/3210/specification.html 「電子シャッター方式 シャッタースピード20μs ～100msの範囲」 つまり、それくらいの低速でしか判別できない 他社にもっと高速なのがあるかも知れないが ＜ご予算次第？ とてもじゃあないがCPUクロック周波数レベルのは無理でしょう 結論的には 人間の目で確認できるレベルの表示器が付いてるだけ 電源 モード切替その他ステータス信号 （プログラムモード、実行モード、メンテナンスモード等） エラー表示 パソコンだって電源は複数ある（３．３Ｖ、５Ｖ、１２Ｖとか） ボードも１枚だけじゃあない 各ボードに電源とステータス表示数個 それだけでもメンテ効率は良くなる
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LEDの使用はケースバイケースでしょうか と言ってしまえば身も蓋もないですが・・・ 例えば、 ON/OFF回路なら一目瞭然ですが回路数と同数のLEDが必要 プログラムでのチェックだと最初にセルフチェックさせ 全てＯＫなら点灯、一定個所までなら点滅とかなら1個のLED シーケンシャルにチェックするなら 点灯したところまでが正常とかにすればLED節約できる。 色んなやり方があると思います。
＞? LEDで回路の導通チェックを行うと、検査時以外にも５～20mAも ＞ 定常的に電流を食ってしまい、消費電力が大きくなってムダである 5～20mAも流さなくても、LEDは十分に明るく点灯します。常時電流を喰うこと はご指摘の通りですが、効率の良いLEDを選定して、必要最小限の電流で点灯 すれば、ムダな電力を抑えることは可能です。 ＞? LEDの点灯にて、基板の回路、動作チェックを行うには、 ＞ 画像検査を導入しなければ目視では不可能 貴殿のお使いのPCのLANポートには、LEDのインジケータが付属していないで しょうか？ 明らかな動作異常を発見する一次手段として、人間の目視による 方法に頼ることも、ある程度の有効性がありそうに思います。 詳細な検証は、LEDではなく、LANポートの電気信号を直接観測する機器を接続 して行えばよさそうに思います。
お礼
確かに、LANポートには、緑と赤が付いています。 視覚的に確認できるのは、非常に有効性があります。 見える箇所で、かつ動作確認用（ファンクションチェック用）としては、 非常に重要だと思います。 ですが、導通確認（配線、はんだ付け、部品がついているか）の意味合いで、 本来、フライングプローブで確認するものの変わりとして使用するのは、 いささかムダな気がするのですが、 いかがでしょうか？
昔マザーボードがLED点灯やブザーで異常を知らせてた例があります ３回点滅して消灯だと～異常とか。 今では趣味の域を出ないのではないででょうか。 コネクタ繋いで通信でやるほうが余程早いですし。
貴殿の問い合わせ内容と異なるかもしれませんが、 ? 光電センサの表示灯（橙）代わりで、機器の傍らにいなくても作動/非作動が判る ? 近接スイッチの表示灯（橙）代わりで、機器の傍らにいなくても作動/非作動が判る ? シリンダのオートスイッチの表示灯代わりで、機器の傍らにいなくても作動/非作動が判る 等々にて、機器の表示灯（橙）を機器の傍らにいなくても作動/非作動が判るようにする ことはよくやりますよ。
お礼
状態表示の目的では、 LEDを付けることは大変意味がありますね。 私が勘違いしただけで、 導通の意味でなく、 機能の状態を表示する意味のLEDかもしれません。 この場合は、外から見える位置に 配置ということになりそうですね。 ありがとうございます。
自動車コンピュータECUの例 http://minkara.carview.co.jp/userid/526128/car/457100/2009506/note.aspx 開発試作段階では付けていたのが完成し、量産に移行すると部品は付けないが基板パターンは残す。 車好きはそこに部品を装着して、状態を読み取れるように改造。 疑問点は、 ・消費電力の無駄が許容できないものには付けない。 ・または開発試作時のみとして、使用時の診断にも使うなら同じ構成のチェッカーを用意。 ・常時は必要無いならケースを開いて診る。
お礼
すごく納得いきます。 部品も電力も無駄ですもんね。 URL非常に勉強になりました。
お礼
ズバッと鋭いご回答ありがとうございます。 ケースの外から見えない箇所での配置がやはりあるのですね。 もうすこしお伺いしたいのですが、 Ｑ１.そういった基板は、 産業機械の制御盤などの、 特注に近いもの（コストよりも機能）に多い傾向があるのでしょうか？ それとも、電子制御の普及により、車などコストがシビアな場合でも 複雑な制御を行う様になり、サービスマンがLEDで可視的に 確認するのでしょうか？ Ｑ２．導通でなく、機能・動作（マイコンが正常に動いているか）の観点 で配置されているものだと思いますので、搭載されるLED数は少ない 5、6個かと思いますが、 50個とか搭載するのでしょうか？ Ｑ３．制御が複雑な基板になればなるほど、ファンクションテストは 大変になるかと思います。 このＬＥＤを光らせて、発光パターンを画像解析しながら、 ファンクションテストとするなんてこともあるのでしょうか？ 製品出荷までには、実装が正確に確認されているか（導通、はんだ、 外観、部品位置）、機能が正常に動くか（疑似的な信号を送って ファンクション確認）の確認があると思いますが、このファンクション テストを簡素化する方法としてＬＥＤをのせ、画像でとって、自動で テストしているなんてこともあるのでしょうか？ 長くなってしましましたが、分かる範囲で宜しくお願い致します。 全てがすっきりしました。 ご教授頂きありがとうございました。