- 締切済み
LED点滅回路で
LED点滅回路で 電子工作初心者です 指導よろしくお願いします 以下の回路図で分からないところがあります コンデンサの向きが逆ではないですか？ コンデンサはプラスから電気が入り蓄電して放電する時もプラス側に出て行くと認識してたのですが間違いでしょうか？ それとLEDに電気が流れているときはRには電気が流れずコンデンサからQ2のベースに向かって電気が流れてると思うのですがコンデンサを守る抵抗は必要ないのですか？ あとLEDにも抵抗が付いてませんがQ1のECに電気がもろに流れてLEDが焼き切れないのでしょうか？
- みんなの回答 （9）
- 専門家の回答
みんなの回答
- teppou
- ベストアンサー率46% (356/766)
- 久保 泰臣（@omi3_）
- ベストアンサー率24% (254/1030)
- 久保 泰臣（@omi3_）
- ベストアンサー率24% (254/1030)
teppou さんの説明どおり コンデンサの極性方向は間違ってなくて 赤色LEDなら1.7V、白色LEDなら2.5V が 常時測定されるでしょう。 LED電流制限抵抗は、Q1のベースに2kΩを入れると 2SA1015のhfeが100の場合、LEDの最大電流は100mAになります。 LEDの電流制限は必要ないでしょう。 Q1やLEDの点弧が一瞬で発熱しければ３倍は平気ですし 一瞬の発光を期待する回路意図ですから。 ですが、この回路問題てんこもりで 中国製品の臭さがします。 3Vバッテリーは リチウムだと3.3V アルカリ単三2本だと3.2Vですので 白色LEDは、新品バッテリーでもほんのりしか点灯しないでしょう。 もし、５Vで動かしたら Q1のベース電流が制限を一瞬で超えるでしょう。 壊れるかどうかは、電源の許容量しだいですが。
お礼
回答ありがとうございます プラスがしたと言う根拠は何でしょうか？ 書籍に載ってる回路はプラスが上になってますが間違いといい事でいいでしょうか？
- teppou
- ベストアンサー率46% (356/766)
No. 4 teppou です。 回路動作の説明で、一部不正確でしたので訂正します。 ＞Cが放電して、LEDに電流が流れなくなると、Rを通じてQ2がONになり最初に戻ります。 この部分を下記のように訂正します。 Cが放電して、(Cの充電電圧)-(LEDの電圧降下)＜ 0.6V になるとRを通じてQ2のベースに電流が流れ始めますのでQ2がONになり最初に戻ります。
お礼
ありがとうございました もう一度一から見直してみます
- tanakanono
- ベストアンサー率24% (134/553)
＞これは抵抗から流れてきた物をコンデンサに蓄電するのですから逆にしないとダメですよね？ 理想を言えば、極性があるコンデンサを使うのが間違っています。 あくまで、極性があるコンデンサしかないとき、どちらをプラスにするかを解凍しています。 逆にすると、Q1がONしたときにコンデンサに逆電圧（-2.3V)がかかります。 LTspiceで確認してください。
お礼
回答ありがとうございます LTSpiceで確認しましたがシミュレータを過信してはいけないともありました 今日一日図書館に行き電子工作の本を読み漁ってみました 同じ仕組みの発振回路を見つけたのですがコンデンサの向きはプラスが上になってました 誠文堂新光社の電子工作パーフェクトガイドと言うものです また極性なしのコンデンサですが沖縄の大学の資料にも電流は上から下に流れてる様な説明になってます
補足
ちなみにLTspiceで同じファイルを使いwindowsとmacで確認したところ結果が同じ物にはなりませんでした。
- teppou
- ベストアンサー率46% (356/766)
＞コンデンサの向きが逆ではないですか？ この回路図の向きは、正しい向きです。 コンデンサのマイナス側は、0.6V以上になることはありません。 コンデンサのプラス側は、LEDの電圧降下による電圧以下になることはありません。少なくとも1V以上になります。 つまり、コンデンサをこの回路図のように配置した場合に逆電圧がかかることはありません。 以下は、この回路の動作の私の理解です。 回路に電圧がかかると、Rと通じてQ2がONになり、Q1がONになり、LEDに電流が流れると同時にCが充電されます。 Cの充電電流はQ2のベースに流れますので、Q1,Q2ともコレクタ電流が増大します。 しかし、Cの充電は、ごく短時間で終わりますので、Q1,Q2ともコレクタ電流が小さくなり、LEDに流れる電流が小さくなります。LEDの電圧降下も小さくなりますので、Cは放電し始めます。 放電電流は、R,C,LEDを通じて流れますが、電圧はQ2のベース・エミッタ間に逆電圧としてかかり、Q1がOFFになり、Q2もOFFなります。 Cが放電して、LEDに電流が流れなくなると、Rを通じてQ2がONになり最初に戻ります。 この状態でも、Cには電圧が残っています。 コンデンサ保護のための抵抗は必要ありません。コンデンサは電源に直結しても問題ありません。 LEDには瞬間的に、最大定格をはるかに超える電流が流れているとは思いますが経験上はLEDが壊れたことはありません。 とはいえ長い間連続動作させた経験はありませんので、長期間使用する場合は、抵抗で保護したほうが良いのかもしれません。 参考サイトを上げておきます。内容は私の経験とも合致しています。 少し読みにくいかもしれませんが、シミュレータを使って、詳細な考察をしています。書き方も面白いです。 http://blendermappython.web.fc2.com/LTspice-relax/led/led.html
お礼
回答ありがとうございました 今日一日図書館に行き電子工作の本を読み漁ってみました 同じ仕組みの発振回路を見つけたのですがコンデンサの向きはプラスが上になってました 誠文堂新光社の電子工作パーフェクトガイドと言うものです また極性なしのコンデンサですが沖縄の大学の資料にも電流は上から下に流れてる様な説明になってます
- tanakanono
- ベストアンサー率24% (134/553)
逆にしても動きます。https://toragi.cqpub.co.jp/Portals/0/backnumber/2005/11/p124-125.pdf 極性をどっちにして使いますか？と聞かれれば、コンデンサの負荷が少ない投稿の図の向きになります。 10uFというと一昔前は電コンだったので、仕方なく使っていたのだと思います。今は100uF以上だと電コン、それ以下は無極性のセラCを選べばよいと思います。（チップになってしまいますが） そもそもこの回路自体が実力で動く設計のようですので、まじめに設計すると懸念されているコンデンサやLEDに抵抗がいるのかもしれません。
お礼
度重なる回答本当にありがとうございます 回答に不明な点があります リンクのpdfの説明では逆に接続してはいけないと言ってるのですから「逆にしても動きます」ではなく、これは抵抗から流れてきた物をコンデンサに蓄電するのですから逆にしないとダメですよね？
- tanakanono
- ベストアンサー率24% (134/553)
最初のリンクにより動作は理解できると思います。 Cには約-0.7V（Q2のVBE分）がかかり、 http://www.rubycon.co.jp/products/alumi/faq.html のQ2によると１～１．５Ｖ程度の逆耐圧があるそうです。ですので-0.7Vかかってもよいとなります。 LEDがONするとき、PNPはONしているので、C+は3Vかかります（正確には3V-Vce) コンデンサは貯めた電荷を維持するため、両端電圧差0.7Vを保ち、GND基準でみると、C+は3V、C-は3.7Vとなります。 3.7V＞Q2のVbe0.7Vなので、Q2のベースに電流を供給し続け、3.7→0.7に電圧が落ちていきます。 落ち切るとQ2がOFFします。 長くなりましたが、コンデンサを逆にすると、-2.3Vかかるので、逆耐圧を超えてしまうため、図の向きになっています。 セラCでも10uFはあるので無極性のコンデンサを使うのがよいと思います。 どこにどういった電圧がかかるのかを理解して部品選定しないと耐圧を超えていたりして故障の原因になります。 おすすめはLTspiceで回路を動かして波形を見ることです。無料で使え、電流電圧をオシロスコープで見るように確認できます。
お礼
大事な事を補足で聞くのを忘れました つまり プラスとマイナスの位置は正しく 逆にすると動かないと言う事ですか？
補足
回答ありがとうございます まだ中学生で実験道具もなく机上の空論ですが No1で頂いたサイトからの疑問の質問ですが 今回頂いた回答とサイトの電流の流れの図を比較すると説明に食い違いがある様にも思います 電解コンデンサはマイナスから取り入れるのはダメだと思っていたことと今回頂いたサイトのQ2にも推奨されていない様な記述にも取れます 逆耐圧という思いもよらない回答で混乱してしまいました まだまだ勉強が足りない事が実感した次第です
- tanakanono
- ベストアンサー率24% (134/553)
お礼
ありがとうございました
お礼
他の回答者のお礼を見ると何の書籍か記載しています きっちりと書いてますのでどうぞ 根拠も示せず分けらない事を述べる回答に興味はありません