ニッカドバッテリー１本でLEDを光らせる

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ニッカドバッテリー１本でLEDを光らせる（TR２石） 2010.09.11
はじめに
最近照明用にLEDが使われるようになってきました。ＬＥＤを光らせるには２～３Vが必要でまた、電流制限抵抗も必要になります。これをニッケル水素充電池1.3V１本で光らせる回路を試作します。トランジスタ２石で発振させ、インダクタをONOFFし発生する逆起電力を利用して昇圧し、LEDが発光動作できる電圧を得るというものです。
シミュレーション
リニアテクノロジー社がフリーの回路シュミレータを提供しています。LT社部品中心のSPICEモデルが付いていてすぐ使える便利なものです。LT社提供以外のデバイスを使うにはＷＥＢに公表されているSPICEモデルが使えます。また標準的な素子なら他の互換品でも流用できますので、WEBで探すと代表的デバイスのものは入手できます。　ということで、2ＳＡ1048と2ＳＣ2458をたすき掛けにした発振回路の実験を行います。手もちインダクタなどの部品を利用した回路試作を進める前にシミュレーションをやってみましょう。ＬＴＳＰＩＣＥをダウンロード・インストールして、ＳＰＩＣＥモデルを探してきてはじまりはじまりです。　ＬＴＳＰＩＣＥを起動して回路図エディタでＴＲとかＲＣＬ部品類をお絵かきします。とりあえず適当にパラメータも入れて、ＲＵＮすると動作波形が得られます。　これは面白い、やってみたいと思われた方はＬＴＳＰＩＣＥのダウンロードや、使い方などが各種ＷＥＢで簡単に情報が得られます。先駆者の方が情報発信しておられます。まとめておきましたのでご参考にしてください。　とりあえず今回の場合はトランジスタは2ＳＡ1048，2ＳＣ1815にして回路を入力しシミュレーションしますと・・見事に発振します。またＬＥＤを光らせるのに十分な電圧をも発生します。これは便利です。
ブレッドボードで実験
回路図ですが、次のようになります。トランジスタはたまたまジャンク箱から見つけたもので、汎用品でＯＫです。インダクタはアキシャルリードの１０μＨがあったので使いました。
次にブレッドボードで動かしてみます。ＬＥＤは品名が不明の桃色っぽいものです。結構明るいです。
基板を作成
では次に基板を作ってみます。本格的なエッチングではなく、表面実装なので手彫りです。まずは回路図です。表面実装のトランジスタやインダクタはアキバで、抵抗コンデンサはオークションで買い集めたものです。秋月、千石、鈴商を回れば大体入手可能なものです。　　　パーツリストは次の通りです。
波形観測
最終表面実装基板での波形ではありませんが、ブレッドボード実験中に簡易オシロ（ＡＤＣオシロ）で見た波形です。オシロの帯域とサンプリングレートが低いのでリンギングがどこまで見えているか？ですが、こんなものかなと思う波形です。 osziFOXビュワーはHRA!さんから提供いただきました。ダウンロードサイトは次です。 http://www5d.biglobe.ne.jp/~hra/software/oszifoxviewer/index.htm
実用化アイデア
今回はちょっと大きい目表面実装ＬＥＤを使った基板でしたが、３２１６チップ程度のＬＥＤもあります。小さいＬＥＤで基板配置を工夫して単三バッテリーの断面円形まで小さくしてみるとか、単4（単5？）と組み合わせＦＲＩＳＫケースに入れるとか・・色々と楽しみはあります。