LED,CRD,コンデンサーの回路について

質問

傾斜スイッチを使い、傾くとがONになりLEDが光り、
傾きが戻ると徐々に消えて行くという回路を組もうと思っています。

・LEDは20mAの白色LED動作電力に4.5V以上
・CRD15mA
・コンデンサー10V 2200μF（徐々に消えて行くという動作のために使用）
・ボタン電池5つ

先ほど同じような質問をしたのですが私の知識不足と質問の内容がわかりづらかったので少し内容を変えました。

この回路はおかしなところはありませんか？
ご指摘よろしくお願い致します。

回答No.5

xpopo · ベストアンサー

まず、CRDですが、定電流特性を発揮させるにはアノード－カソード間に
一定の電圧（肩特性の電圧Vk）が加わっている必要があります。15mA品
の場合、Vkは4.3V必要になります。
　電池の電圧をVBはLEDに15mA流したときの順方向降下電圧をVFとすると、

　　　　　　　VB　=　Vk　+　VF

必要になります。VFは高輝度LEDの場合、約３Vですから、バッテリー電圧は

　　　　　　　VB　=　4.3V　+　3V　=　7.3V

必要になります。この肩電圧4.3Vは無駄な電圧ですがCRDを使用する限りは
必ず考慮しなければなりません。

バッテリー電圧VBを4.5Vで実現する場合は皆さんおっしゃってるように抵抗
を使用するしかありません。
　抵抗を使用する場合は添付の（１）のような回路にすればご希望のような
光り方が実現できます。また、その時のLEDに流れる電流の様子をシミュレー
ションしたのがその下の波形です。灰色のカーブ(I(D2))です。

　もしもっとゆっくり点灯－消灯させたい場合は（２）のようなトランジスタを使った
回路にすれば実現できます。この回路の場合の波形は黄色の波形で(I(D1))です。

尚、回路図でS1,S2はスイッチを表しています。

お礼

ありがとうございました。とても参考になりました。
早速試してみようかと思います。

回答No.7

fxq11011

NO6追記
CRDつけるなら、コンデンサとLEDの間です（LEDとCRDの定格を合わせる必要あり）。
簡単にはLEDに直列に抵抗を接続して電流を制限するのが極一般的かと・・・。
先の試したい回路にもLEDに直列に抵抗接続して電流がLEDの定格を超えないようにする必要があります。

回答No.6

fxq11011

敢えて複数スイッチの意味が理解できません。
定電流ダイオードの必要性？。
スイッチONで、コンデンサ充電と同時にLED点灯、OFでコンデンサがLED通じて放電（序〃に消えるかな？）。
コンデンサ２個直列接続、＋側のコンデンサに順方向でダイオード、小さい抵抗をそれぞれ並列接続するとどうなるか興味あります。

回答No.4

tadys

SWが複数付いているのは全然意味が無いです。
一つ一つのSWにCRDを付ければ良いでしょう。

LEDにどんな電流が流れるかシミュレーションしてみました。
白色LEDのデータが無かったのでVf=3.4Vの青色LEDで行いました。
電源は15mAの定電流源で0.5秒オン／0.5秒オフの繰り返しです。
縦軸のメモリは3mAです。
図から分かるように1発目は十分な電流が流れません。
オフになる時は15mAから3mAぐらいまで急速に減衰し、その後はダラダラと減衰します。
たぶん、あなたの望むような変化にはならないでしょう。

LEDの発光量は流れる電流に比例するので、スムーズな変化を望むのであれば電流を可変するようにするか、PWMでLEDのオン／オフの時間を変化させるようにした方が良いです。
少しハードルは高いかもしれませんが、マイコンを使って制御するようにすればいろんなパターンで光量を変化させられます。

回答No.3

se223

この回路だと徐々につかないのと、徐々に消えないのではないかと思います。というのは、ＣＲＤのためにＬＥＤのＶＦ＝コンデンサの電圧になるかと思います。
徐々に消えるようにするには、ＬＥＤのアノード（プラス）とコンデンサの間に抵抗を入れる必要があります。
スイッチを切ってから、コンデンサからＬＥＤに流す分だけ高い電圧を蓄えておく必要があるためです。ＣＲＤではＬＥＤに必要な電圧までにしかならないと思います。

徐々に点くのは良いのでしょうか？ダイオードと抵抗を駆使するとＬＥＤに先に流しコンデンサへの充電はゆっくりして、放電時だけコンデンサから急に流すという回路もあります。このような回路は、回路基板に２次電池を載せる場合などに使います。

この程度の実験なら大事にはならないと思いますが、熟練度も判りませんので、コンデンサの極性を間違えないように注意して実験してください。（極性を間違えてもボタン電池５個で破裂することも無いとは思いますが・・・プシューとなるかな？ならないよね？）

回答No.2

noname#157574

コンデンサーはコンデンサと長音符号を省いて書くのが電気・電子工学における習慣です。

回答No.1

KEN_2

電子蛍を検討されているのであれば、添付回路ではCRDが＜コンデンサー10V 2200μF＞への充電電流で短絡状態になり劣化します。

もし、徐々に消えて行くという動作を考えるのであれば、参考サイトの様なトランジスタを使用した方法を採用しなければ実現困難です。
　電子蛍にも色々な方法がありますので、検索して調べてみてください。

電子蛍の例
http://ww51.tiki.ne.jp/~shigefumi/kairo/denhota.htm