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乾電池1個で白色LEDを点灯させる実験
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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。
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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
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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。
2008/11/24 初版作成
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