乾電池1個で白色LEDを点灯させる実験

ここに紹介している回路は、実験としての回路であり、部品の耐久性や実用性などは考慮していません。車載用に使用することや、製品にそのまま応用するなどで、何らかの不具合や経済的損失が発生したとしても、管理人は一切関知致しませんので予めご了承ください。またそのような内容のご質問もお答えできません。

簡単な回路で白色LEDを乾電池一つで点灯させることができる回路です。乾電池は、0.8V位までなら使えますので、使用済みの電池を利用して、常夜灯などの応用が利くと思います。

動作説明

この回路は、弛張発振回路（しちょうはっしんかいろ）といって、回路構成が簡単な発振回路として昔から利用されてきた回路です。応用は色々あります。今回はその応用として乾電池一つでLEDを比較的明るく点灯させる試みです。

回路図

部品表

No.	個数	リファレンス	パーツ名	詳細
1	1	BT1	BATTERY_1.5V	乾電池1.5V（0.8位まで使用可能。3V位が限度)
2	1	C1	100pF	セラミックコンデンサ
3	1	C2	0.1uF	セラミックコンデンサ
4	1	D1	1N4148	小信号用ダイオード（できれば電源用ショットキーが良い）
5	1	LED1	WHITE LED	OSPW5111A(25000mcd)
6	1	L1	470uH	100uH～1mHの間で調整。ラジアルタイプの方が内部抵抗が小さくて明るい
7	1	Q1	2SA1015	PNP型一般用トランジスタ
8	1	Q2	2SC1815	NPN型一般用トランジスタ
9	1	R1	10	10Ω（10～220Ω位で調整)
10	1	R2	100K	100KΩ(33K～100KΩ位で調整
11	1	SW1	SW	必要に応じて電源スイッチをつける

※この定数で動くという保障がありませんので、各部品はその近辺の値を用意することをお勧めします。

部品は全部入手が簡単なもので安いものばかりです。適正値はカットアンドトライで決定しました。
電源電圧は3V位が限界と考えておいた方が良いでしょう。
通電中LEDを開放して、再度接続しないように注意してください。高電圧ですぐにLEDが壊れてしまいます。LEDにはある電流以上は流れないのでR1を直結でも点灯はしますが、保護の為に一応抵抗を入れてあります。
D1とC2でパルス状の電圧を平滑（へいかつ）しています。これで直流として使用しています。この回路を取り、LEDを直接接続しても点灯しますが、パルス点灯のため、暗くなってしまいます。

性能

	電圧	電流	ワット	条件
入力	1.38V	18.4mA	25.392mW	発振周波数24KHz R1=100Ω LED Vf=2.7V METEXのテスターで計った為、電流測定で約10Ωの電流制限が入る
出力	3V	3.3mA	9.9mW
効率	39%

効率は良くありません。簡単な回路で点灯させる目的なので仕方ないでしょう。

シミュレーション

BLUE BACKSのCD－ROM付電子回路シミュレータ入門でチェックしてみました。LEDに入れる後段の平滑回路は省いています。

約65Vのパルス状の電圧がでております。周期は44KHzでした。

点灯させた所

回路構成は至ってシンプル。コイルは評価するため外に出しています。

新品の電池を使えば、暗くはなりますがLEDを直列に９個位まで点灯させることも可能です。こういう用途であれば、電池２本の3Vで動かしたほうがよさそうです。（表題の乾電池1つでという事に反しますが。。。）

アキシャル型のコイルでも点灯はしますが多少暗くなります。

コイルはこのように2種類の形があります。一般的にラジアル型の方が電流を流せられます。