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電子回路自作のHint&TipsーAC100VでLEDを点灯させる

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 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...

電子回路自作のHint&Tipsーはんだ付け

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 電子回路の自作するにあたって、はんだ付けは重要な技術。はんだ付けができると自作の範囲が広がります。Raspberry Pi 2Wはピンヘッダ付きの製品がなく、GPIOに接続したりするためにはピンヘッダをはんだ付けする必要があります。 (パソコンの代わりにするにはピンヘッダはなくてもいいですが) センサーを乗せたモジュールなどもピンヘッダを自分の使いやすいものにしたいときにははんだ付けをする必要があります。 電子部品メーカーなどが作成したはんだ付けの方法の詳しい解説記事やYoutubeビデオはありますので、自分が経験したトピックについた書きます。 道具 まず準備する道具ですが、私は写真の道具を使ってます。 自分がいつも使用するはんだ付けの道具 上段左から、テスター、マスキングテープ、はんだ、こて先クリーナー 下段左から、ラジオペンチ、精密ニッパー、はんだごて、台 はんだごて まずははんだごてですが、ワット数がいろいろありますが電子部品のはんだ付け用には30Wがよく売られています。自分は60Wを使っています。 熱する仕組みは電熱線とセラミックがあります。セラミックは温まるのが早いという利点がありますが、少し高価になります。まとめてはんだ付けするように段取りすれば電熱線式でもそんなに苦労はありません。初めて使ってみるには電熱線でも十分かと思います。自分は電熱線式を使ってます。頻繁に行うようになったらセラミックを使ってみたいと思っています。 はんだ付けを行う時は、こてを300~350℃に熱する必要があります。高すぎるとビニール被覆が焼けたり部品の樹脂部分が溶けたりするので温度調節機能つきを使ってますが、正直なところ電熱線式でどの程度が効果があるのかわかりません。電源ランプがずっと点灯しているので本当に調節機能が効いているのか。 (せっかちなのではんだが溶け始めたらすぐ使ってるので) セラミック式で温度調節が早いものでは有効なのかもしれません。少し高価な30Wとセラミック製を試してみたいと思ってます。 こて先 あまり目立ちませんが結構重要なのがこて先。写真のようにいろいろな形状と太さがあります。形状は自分が使いやすいものを選ぶといいのですが、考慮が必要なのは太さです。 細いこて先の方が狭い部分の作業がやりやすく思えます。しかし、はんだ付けの時にはこて先から基板や電子...