「いまからはじめる電子工作」：設計製作の要点
■3.2 光量可変LEDライトの設計製作(p.122〜)
●3.2 (3)フルカラーLED調光回路(p.130〜)
【2006/3/29掲載】詳細な解説および回路図は本書をご覧下さい。回路図はp.131の図3.23です。
【2006/5/29】EAGLEによるプリント基板パターンを掲載しました！(スクロールして一番下)
LED調光回路の締めくくりは「フルカラーLED調光回路」です。基準電圧(LEDのON電圧)が一つあれば、定電流回路は、それと比較するトランジスタ(B-E)とエミッタ抵抗を並列に何組も構成できます。そこで、3原色の3つのLEDがワンパケージになっているフルカラーLED(秋月電子通商のEP204K-35G1R1B1-CA、通販コードI-684)(大阪日本橋の共立電子にも、多くの種類の同タイプのフルカラーLEDがそろっています)の光量をアナログ(連続)可変することにより、下の写真のようにさまざまな色を作り出す回路を設計製作してみました。この写真はデジカメで正面から撮影しているので「白飛び」を起こしているようです。斜め45度くらいから見た方がまぶしくなくてよろしいです。この回路は子供たちには人気で「桃色ができた〜」などと喜んでくれます :-)
この「3原色方式のフルカラーLEDの全点灯による白色」と、上の「青色+蛍光体のシンチレーション白色発光」のメリットやデメリットについては、「www.nanoelectronics.jp」様のページが参考になるでしょう。この分野の研究は本当に日進月歩で、日本の景気回復の一要因であるDVDもレーザLEDの実用化なしではありえませんでしたが、筆者の隣の実験室はそのレーザLEDの研究をされていて、大変面白い苦労話を聞けます。また、最近では有機EL(ペラペラに曲げられる!)も話題になっていています。
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【基板裏面】ケースはクリップのプラスチックケースです。基板、スイッチ、可変抵抗、ケース側(フタ側でない方)に固定します。このフルカラーLEDは表面実装タイプなので、基板裏面に半田付けします。
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【フルーカラーLED：EP204K-35G1R1B1-CA】のピンアサインです。
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【基板表面】：部品配置はできるだけ回路図どおりにしたほうが分かりやすいです。なお、可変抵抗への配線はスズメッキ線による空中配線も行っています。ラジオペンチで整形してやるとキレイに配線できます。(真空管の時代にはソケットとラグ板の間の空中配線が主流でした)
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【配線状況】水色の線が基板裏の配線、ピンク色の線が基板表の配線(ジャンパ、ポスト)です。黄色と緑色の線がスズメッキ線による空中配線です。
また水色の●が基板裏の半田付けカ所です。部品のリード線を用いてうまく配線しましょう。
【p.131 表3.6 計算表(Excel)】
下の表を「右クリックして保存」すればExcelファイルをダウンロードできます。水色の「設計値」のパラメータを変更して、いろいろ試してみてください。
【EAGLEによるプリント基板パターン】
回路図およびプリント基板パターンCADの「EAGLE」により作成したプリント基板パターンです。いずれかの機会に、エッティングあるいはプリント基板加工機で製作して「電子工作教室」を開催する予定です。
部品面
フルーカラーLED：EP204K-35G1R1B1-CAは表面実装タイプですので、パターン面に実装します。
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パターン面
←このパターン図を右クリック+保存すると、実寸のPDFファイルがダウンロードできます。
フルーカラーLED：EP204K-35G1R1B1-CAはパターン面に半田付けしますが、
LEDの裏面にはできれば放熱器を取り付けます。