2008/04/13

AC100VでLED

AC100VでLEDを点灯させる実験をしてみました。
トランスを使わずコンデンサで電圧を落とす方法です。
定数は手持ちの部品の中で適当に決めました。

いくら簡単な回路とはいえ、AC100Vを扱うのは正直ビビります。
というのも子供の頃にイタズラして本当にビビッと感電したから、
というのは置いといて、とにかくやってみたら、あっさり点灯してくれました。

最初はブレッドボードにAC100Vをかけるのもちょっと心配だったのですが、
別に、部品が発熱するとか変な音がするとかいうこともなくて、
テスタで測ってみて、やっとそれなりの電圧だと分かるだけです。
でも金属部分に手で触ってみたいとは絶対に思いません。。。

せっかくなので他の回路も試してみました。
ダイオードブリッジで整流して1個のLEDを点灯させます。

パルスの数が2倍になるので当然明るくなりますが、
2倍明るいのかどうかはよく分かりません。
回路に流れる電流はさっきの回路と変わらず、約12mA程度。
トータルではLEDで消費する電力は変わってないので、
たぶん明るさもほぼ同じなんでしょう。
ちなみにVfの違うLEDに変えても、電流値はあんまり変わらないようです。

調子に乗って、こんなことも考えてみました。
トランスを使わずにDC5Vが取れるのでは、と。

出力に適当な負荷(200Ω)をつないで電圧を測ってみたら、2.5V。
ぜんぜんだめです。78L05の入力側で3.5Vぐらいしかないし。
そこで、(なんかヤバそうな気がするけど)出力をオープンにしてみたら...
きましたよ。
78L05が非常に熱いです。
入力側が35V(!)とかになってます。
結局、まともに5Vを取ることはできませんでした。

そもそもコンデンサの容量が小さすぎるんじゃないかという気はしていますが、
あいにく手元には(耐圧250V以上で)0.47uより大きいのがありません。
もっと大きいので試してみたら違う結果になるのかもしれません。
ていうか、レギュレータICの使い方として、こんなんでいいんでしょうか?
2uFとツェナーダイオードを使って5Vを作る回路を参考にして、
再度挑戦してみることにします。

(2008/04/19) 失敗の原因が分かりました。

(2011/04/16) 関連記事もどうぞ。

4 件のコメント:

Unknown さんのコメント...

小生趣味で電気工作を遣って居ますが、基本原理が理解できていないので困って居ます。
貴兄の初めの回路で470μFと0.47KΩでコンデンサーのリアクタンスを利用して、
電力を消費しない=加熱しないでパイロットのLEDを付けようとしています。
当方AC220Vなので、コンデンサーを0.22μFとサージ抵抗を1MΩに変更して遣って居ます。
この回路で今まで何個かテーブルタップ等のパイロットを作りました。
今回、赤色自己点滅LEDを付けたいと思い、貴兄の100V用回路でも、220V用回路でも遣って見ましたが、
点きません。勿論通常のLEDはどちらの回路でも点きます。
電源のコンセントを抜いた瞬間僅かに光ります。ここで考えたのですが、リアクタンスを利用した回路では自己点滅のタイミングが合わないので、点かないのではと。
この回答をお教え頂只ければスッキリするのですが。又、自己点滅LEDを同様な簡単な回路で点ける方法が有ったら教えて頂ければ有難いです。以上、宜しくお願い申し上げます。

nsh さんのコメント...

おそらく自己点滅LEDはマイコンや発振回路を内蔵してLEDを制御しているので定電圧電源が必要なはずです。記事中のリンク先にあるツェナーダイオードを使って簡易的に定電圧を得る方法が使えると思います。必要な電圧の範囲はLEDのデータシートで確認してください。

Unknown さんのコメント...

nshさん、早々のご回答有難うございました。
ツェナーダイオードで早々遣って見ます。自己点滅LEDは秋月で買った3~5vで30mAと書かれて居ました。
通常のLEDは5Vで12mAなので、紹介された回路では電流が足りなくて点灯しないのではと考えて、部品を色々変えたのですが、点きませんでした。小生の疑問のリアクタンスと点滅のタイミングとは関係ないでしょうか?
又、リアクタンスを使ってLEDを点灯する回路は、ACの入力電圧が220Vに成っても、コンデンサーの容量は関係ないのですか?容量に因って交流に対する抵抗値が変わるようでが、
その後の制限、保護回路に入って居る抵抗は変えなくては成らないと思いますが?
以上、分からない者が、分からない事を伺て居るので容量を得ませんが、更にご回答頂ければ幸甚です。

nsh さんのコメント...

リアクタンスで電流を制限しても交流のままなので、それを全波整流しただけでは周期的に0Vまで下がります。自己点滅LEDは点灯中も消灯中も一定の電圧をかける必要があるはずなので、点滅周期にかかわらず正常に動作しないのではないでしょうか。さらには、消灯時は電流が少ししか流れないので、元の回路のままではLED部分にかなりの高電圧がかかるものと思われます。これまでの実験で壊れてしまっている可能性もありますね。
電源電圧が2倍ならコンデンサの容量を半分にする、という考え方は妥当だと思います。保護用の抵抗は、ツェナーダイオードを使う回路の場合はLEDではなくツェナーダイオードを保護する目的になります。コンデンサと並列に入っている方の抵抗は放電用なので適当でいいです。

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