重いものばかりだと 作るのが気楽にできないので、箸休め的にお気楽なものを混ぜようというのが意図。
まずは、手持ちの 12V 基板の紹介。
dealextreme でこんなのを買っている。(画像にリンク)。値段も $2.2 / $2.8 / $3.0 でかなり安い。
左は 5mm の白色 LED を 21 個載せたもの。右２つは 同じ基板を使っていて、真ん中が白色、右が ウォームホワイト。LED は 24 個だが、左のよりかなり小さい。
また、右端の ウォームホワイト以外は逆指し OK 。
一番安い左のやつが一番明るいようだ... ただ、使っているうちに切れた。... これは三端子のダイオード(x2 入り) のハンダづけ不良だった。ハンダを付け直すことで直せた。
LED は 5mm タイプだが、レンズ部分が短くて背が低いタイプ。一応白く光る。青みはあまり感じない。
真ん中と(右の)ウォームホワイトは同じ基板を使っているが、ウォームホワイトはブリッジダイオードを使わずにジャンパで済ませている。--- Vf が高いせいだろう。
ウォームホワイトは全体的に暗いだけでなく 明るさにむらがある。 あと、LED のはんだづけ不良で 付かなくなるのが出た。
真ん中は白く光る。これも明るくない。直視してもあまりまぶしくない。
右2 つが暗いのは、車のバッテリー駆動を想定しているからだろう。電流制限抵抗は、両方とも 3 直列にそれぞれ、240 Ω (24LED だから 8 個付いている) 。12V 安定化電源では、150 Ωに付け替えるか、300 Ωを並列に付けると良いかも。
左の安いほうは、21LED なのに抵抗が 4 つ。ちゃんと調べていないが全部並列のような ... 。たまたま Vf が揃っているようで 明るさにムラはないようだ。12V で十分明るいようで、たぶん車でつかうには 向いていない。
こういうのを持っているわけだが、ちょっと自分で作ってみたい。ユニバーサル基板でも同等のものは作れるわけだが、出来上がりが美しくない。プリント基板ならハンダづけも気楽にできて楽しいような気がする。
ちなみに LED も dealextreme の これ 25個 $2.6 を入手済み。安いやつでも沢山載せれば明るいはず。あと、ついでに チップ LED も載るようにしようと思う。
こんな感じか。トランジスタ 2 個による 定電流回路組み込んでみた。PWM による 制御も可能。いまのところ どちらか選択することを考えているが、抵抗値の選択がうまく出来れば 両立できるかも知れない。
チップLED は、最初 秋月で扱っている 白色チップLED -- PLCC2 パッケージをターゲットにしてみたが、115個入りジャンクLED基板も買っていたのだった。これを付けるために、K を短めにしている。(4 端子で A A A K の割り当てなので、最初のアートワークでは付かなかった)
回路図は、こんな風にしている。
PWM との両立は、普通にできそう。Q2 の方は 電流がほとんど流れないので、R9 : 電流検出側のベース抵抗を大きくできる。で、R10 : PWM 側の抵抗の値を一桁小さな値にすれば大丈夫。10K : 1K でいけそう。
標準的な設定だと 20mA x 3V x 12 ぐらいで 0.72 W (消費電力は、0.96 W) 。寿命を犠牲にすれば、もうすこし電流を流せるし、PWM 使ってのパルスなら 3 倍ぐらいは OK 。
そのあたりを考慮して、手持ちの抵抗値とも相談して、電流制限抵抗は 47 Ωにした。
Vf が 3.1V x 3 だとして トランジスタで 0.2V 下がるとすれば 2.5V 。電流検出用抵抗が 8 Ω/4 とすれば、常時 ON で、一個あたり 50 mA 。すぐさま壊れる電流値ではなさそうだし、PWM で使うなら妥当なところだろう。
PWM を使わないなら電流制限が効く。この場合気にしないといけないのは、トランジスタの熱容量。
20mA で制限するなら、抵抗で落ちる電圧は、0.98V 。そうすると トランジスタで 1.72V 落とすことになる。流す電流は 80mA だから 137mW 。放熱は気にしないといけないが、大丈夫か？。
-- 2SC2712 だとコレクタ損失 150mW でぎりぎり。 2SC3325 なら 200mW で少し余裕がある。また、制限電流はあまり上げられない。3325 使って 30mA といったところか。
電流検出用抵抗は、7.5 Ω。-- 80mA で 0.6V になるようにするわけだ。だが、 7.5 Ωは手持ちにない。10 Ω + 47 Ωだと 8.2 Ωで明るめになる。さらに 75 Ωを追加すると 7.4 Ω。 電流検出抵抗がパラレルになっているのは この調整をするため。
ちなみに、上記は車のバッテリーで点灯させることを想定していない。20mA で電流制限するなら、3325 使った上で 電流制限抵抗を 75 Ω 以上にしないといけない。
