ＬＥＤ(発光ダイオード)を定電流回路によりＡＣ１００Ｖで点灯する
Ｖｆが３Ｖ程度のＬＥＤを１００Ｖで点けるには、直列につなげばいい。ただ、その個数は大量。普通に直列につなぐなら、最大値の１４１Ｖで考えれば、１４１÷約３＝約４５個。これなら回路もくそもない。つなぐだけ。実際やったことがある。多分、こういうことに興味のある人はかなりの確率でやったことがあるはず。結果、普通に点く。そして、「なあんだ、簡単じゃないか。」と思う。クリスマスの電飾（普通の麦球の）と同じじゃないかと。しかーし、そう簡単にはいかない。しばらく点灯していると、やがて１つ消え二つ消え、歯抜け状態に…。これは、ＬＥＤが逆耐圧に弱いだとか、同じＡＣ回路につながっているモーターなどの誘導負荷のＯＮ、ＯＦＦの際のパルス的な起電力が耐圧を越えたとか、果ては雷などのサージによる破壊であるとか、いろんな理由を見つけて言う人がいる。ブリッジ整流の－側がアースと同電位にないから何だかんだで壊れると僕に忠告してくれた人も居る。残念ながら、僕は、ブリッジ整流の－側がアースと同電位にないことまでは理解できたが、それがどうして破壊につながるのか、わからない。
ともかく、それらの理由は当たっているのかも知れないが、対策としてコンデンサやコイルや、結局スイッチング電源で低圧にしたり、半波整流にしたりで、何か面白くない。何か妥協っぽい。もっとスマートに解決できないか。
電圧が上がった瞬間それに伴って電流が増えて破壊するのでしょ。だったら、電圧が上がっても電流が増えないようにスイッチをＯＦＦにできるような電流制限回路でやればいいじゃないですか。僕はそう思うのです。それをこれから検証してみたいのです。
Yahoo!オークションで大量の白色ＬＥＤを仕入れた。安かったー。２００本１９６０円。送料はメール便で１６０円。１本１０円程度だ。
下はヤフーオークションで
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のカテゴリーで現在出品中のＬＥＤ。ＬＥＤの性能は日進月歩なので、この記事のＬＥＤよりいいものがありそう。
LED100本セット（ヤフオク!）
しかも２０カンデラ以上で結構明るい。ホントかよ。
とりあえず、ブレッドボードに３０個直列に差し込んだ。こういうときブレッドボードは本当に便利。何十年も昔から持ってるけど、いまだに全く同じもんが売ってる。
サンハヤト ブレッドボード
ここまで大きいのはいらないかも知れない。大きさと言うより、サンハヤトなら間違いないと思う。安物を買うと接触不良が多い粗悪品の場合がある。それもわかった上でなら安いのを探すのもいいけどね。
回路図。ＡＣ１００Ｖを扱うというのに、２ＳＣ１８１５が２本。彼は健気に頑張ってくれるはず。
回路を組んだ。簡単なことだ。
これは、電源装置。学校でこわれて廃棄処分なるやつをもらって修理した。年代物だが、スライダックが付いていて、交流電圧が０～１３０Ｖまで連続可変できるというのは実に便利。
６０Ｖぐらいでつきはじめました。緊張するね。このスリルがたまらんのです。自作の醍醐味。こういう時は五感を最大限に研ぎ澄まして使う。特に目、耳、鼻。煙は出てないか、破裂するような音はしないか、焦げた臭いはしないか。徐々に電圧を上げる。１００Ｖにすると電流が流れ過ぎるようなので回路図の下の抵抗Ｒを３９Ωにした。回路図の上の１０ＫΩの抵抗が熱くなった。そういえばこれは小さすぎる。両端には１００Ｖ近い電圧がかかっているというのに。それで、１００ＫΩにしたら発熱しなくなった。
これは、電源装置ではなく、コンセントの１００Ｖにつないでいます。２０ｍＡ流れている。かなり明るくて、直視するとつらい。どこも発熱はありません。上のトランジスタは２ＳＣ１８１５では心もとないけど、何とか頑張ってくれています。
各部の電圧をテスターで調べたら、どうも脈流の実効値ということなのか、よくわからない値になったので、オシロで見てみた。
まず、ブリッジ出力。１４０Ｖピークの全波整流の脈流。
発光ダイオードの両端。約１００Ｖピーク。きれいに頭が削られた台形の脈流。ＬＥＤがツェナーとして働いている感じです。３０本直列なので、１本あたり３．３Ｖ程度のＶｆです。
Ｒの両端。０．８Ｖピークの矩形波。。
これは、上のトランジスタのエミッタ―コレクタ間電圧。これが妙なことに、オシロを当てると変に不安定になって出力電流も半減するし、ちゃんと測定できない。安定していれば、多分４０ボルトピークぐらいの矩形波。この不安定な状態では、最大６０Ｖ近くかかっている。１８１５の耐圧は確か５０Ｖぐらいだったので、これはちょっとかわいそうかな
とりあえず、上の２ＳＣ１８１５を２ＳＣ４７９３に換えて、ブリッジの出力とパラに１５４のコンデンサを入れた。平滑というより、パルス的な高圧を逃がしてやるため。
２ＳＣ４７９３のデータシート。何と２３０Ｖまでいける。電流は１Ａ、損失は２Ｗまで。秋月はデータシートをつけてくれるところがイイ。
最終的な回路図。各部の電圧はアナログテスターによるもので、これは変。計算が合わない。脈流のデューティー比がいろいろで、実効値というものが何が何だかわからん。深く考えたくなくなる。
先ほど、非常に不安定だった上のトランジスタのＣ－Ｅ間電圧。今度は安定している。４０Ｖピークの崩れた矩形波。
ブリッジ出力。これがよくわからんけど、コンデンサ入れる前は１４０Ｖピークぐらいだったのに、７５Ｖピークになってる。これ、ＡＣで見ていて下の角のところをゼロに持っていったのだと思う。基本的な測定ミス。多分今の中央の横線より６５Ｖほど下が０Ｖだと思う。どう考えても。だから、これも１４０Ｖピークだと思う。
発光ダイオードの両端は３６Ｖピーク？これはおかしいでしょ。３０本直列なので、この電圧では点かないはずなのにきれいに点いてる。これも、０Ｖが６５Ｖほど下なんだと思う。だから、ピーク１００Ｖだと思う。
Ｒの両端は０．７Ｖピーク。まあ、これはそんなもんか。
もうめんどくさい。ちゃんと点いているのでこれで良しとするが、測定ミスった。お粗末。
もう、見切り発車。
食器棚照明(青白混合)で 実用化する。多分大丈夫だろ。実際使ってＬＥＤが切れてきたりしたらまた考えよう。
最終更新：2015年01月31日 21:14
