電子回路自作のHint&TipsーAC100VでLEDを点灯させる

電子回路を自作するとき、表示灯としてLEDをよく使います。DC24V程度であるなら適当な抵抗を直列に入れればLEDを点灯させることができます。しかし交流100VでLEDを表示灯としたい場合は注意が必要です。単に抵抗を直列に入れるだけでは抵抗の消費電力が大きくなり定格電力をオーバーして高熱になります。 (AC100Vに抵抗を直接接続したことがないので、燃えるのか破裂するのかわからない) AC100V用のLED表示灯も販売されていますが、表示板に穴をあけて取り付けるタイプのもので、プリント基板で使用するには大きすぎます。 AC100VでLEDを点灯させる実験の記事をネットで見つけたので実験してみました。 (参考記事) 直流・交流観察器 http://www2e.biglobe.ne.jp/shinzo/jikken/kouryukansatsu/kouryukansatsu.html LEDナツメ電球の仕組みを使ったものですが、理屈もちゃんと説明しているので一読お勧めします。 回路図 下の図が実験に使用した回路図です。LED D1は普通の3mmとか5mmのLEDで、逆耐圧は5V程度です。必要な電流も10mA程度。当然直接AC100Vにつなぐわけにはいきません。100Vを5V以下まで落とす必要があります。 使用する抵抗はよくあるカーボン抵抗器で1W以下の消費電力です。抵抗は電気を熱に変換して電圧を下げるので抵抗だけでは十分に電圧を下げることはできません。そのためにコンデンサC1で電圧を下げてやります。コンデンサは交流に接続すると充放電により、電源とは周期がずれた起電力が発生するので抵抗(リアクタンス)が発生します。 (周期がずれた起電力で電源にカウンターパンチを与えるイメージ) コンデンサのリアクタンスは消費電力が0(力率が0)で熱が発生しません。つまりコンデンサで効率よく電圧を下げようという仕組みです。 実験に使用した回路 回路図の説明は参考のブログにも書いてますが、実験結果と合わせて補足しておきます。 コンデンサC1(主役)と抵抗R1 このコンデンサが交流の電流を制限します。交流抵抗Z(リアクタンス)は下記の式で計算できます。 Z = 1/(2πfC) πは円周率のパイ、fは周波数 参考ブログでは、C1は0.47uFで50Hzの交流電源を使ってるので...