白色LEDを使った就寝用常夜灯...page.2/3

部品リスト

抵抗やコンデンサは直並列しながら、手持ちの部品を最大限活用してみましょう。

部品の概要

トランジスタ

2SC1815Yは小信号NPN型トランジスタで多く出回っているトランジスタです。2SA1015YはPNP型トランジスタで2SC1815Yとコンプリメンタリです。
トランジスタのコンプリメンタリとは、ほぼ同一の特性のPNP型とNPN型のトランジスタを言います。
単に「コンプリ」と言うときもある。

但し、当回路でコンプリに拘っていません。2SC1815/2SA1015を用いた理由は入手性だけを考慮しています。
特にLEDを駆動する部分の2SA1015については手持ちのPNP型であれば何でも使えます。

しかし、リレーなどを駆動する場合はhfeを高くしたダーリントン構成のトランジスタを用いて下さい。
当然コレクタ電流も余裕のあるトランジスタを用いるべきです。


2SC1815（2SA1015）の後に続く記号はhfe（直流電流増幅率）の値をランク分けしたもので以下の通りです。

Oランク：hfe=70〜140
Yランク：hfe=120〜240
GRランク：hfe=200〜400
BLランク：hfe=350〜700

Yランクが一番多く出回っているのでYランクを使いましたが、2SA1015に限ってはGRランクを使いたいところです。

白色発光ダイオード

一般的な直径5ミリの白色LEDで充分です。3個使いましたが同一の型番にすることを奨めます。
少し青みかかった灯りを好む場合は、「白色LEDを2個、青色LEDを1個」の組み合わせにするといいでしょう。

前項の回路図を見ると3個のLEDに対して1本づつブリーダ抵抗を入れています。
3個のLEDを並列にして1本の抵抗で済むのではないかと思われますが、それは誤りです。
何故ならば同一の型番のLEDでも順方向電圧にはバラツキがあり、3個同時に点灯しても発光量にバラツキが生じてしまうからです。

LEDはアノード（A）からカソード（K）方向に電流を流すことで発光します。
逆に流すと発光せずに最悪は破損させてしまいます。特に青色LED、白色LEDは逆接続に対して破損しやすいようです。
新品時は長いリード線がアノード（A）の電極です。

CDS

CDSは光センサーの一種で「カドミウムセル」とも呼びます。セラミック等のベースにカドミウム混合物を焼結して2本の電極を設けた部品です。

光の量で2極間の抵抗値が変化します。光が当ると抵抗値が下がり、暗くなると抵抗値が上がります。
CDSには許容電力により大きさやメーカーによる形状で多くの種類が出回っています。

当回路でどんなCDSが使えたかは下の写真でご確認下さい。
よく判らない場合はデジタルテスターをΩレンジにしてCDSの両端抵抗を計り、光を遮断した時に1MΩ以上であるか確認して下さい。

写真のようにCDSのセラミックの基盤が露出（透明なコーティングは施してある）しているタイプは良好で、メタルタイプではうまく動作しません。
左からΦ5mm、Φ7mm、Φ12mmで、Φ5mm、Φ7mmが使いやすいです。Φ12mmは今回の製作物では大きすぎて使いにくいです。
私はΦ5mmのCDSを使いました。





CDSが感じ取る光は、人間の目で感じる光とほぼ同じなので、カメラの適正露出のセンサーに使われたりします。
また、バーナーの点火検出に使われたり、煙検出に用いられたりします。

CDSは純抵抗と同じ扱いなので、帰還抵抗やボリュームをCDSに置き換えれば、増幅率や減衰量を光で制御できますね。
機会があれば実験してみて下さい。

参考として、光センサーを煙検知に応用する原理を紹介します。



上図のように内壁が艶消しの黒い暗箱に豆ランプとCDSを配置し、豆ランプの光が直接CDSに入らないように一部に仕切りをしておきます。
煙が無いときは豆ランプの光は黒い壁に吸収されて反射がないのでCDSに光は入ってきません。
煙が暗箱に入り込むと、豆ランプの光は煙によって乱反射してCDSに光が当るようになります。
タバコの煙が周囲の光を乱反射して光って（明るく）見えるのと原理が似ています。

黒煙の場合は、上図の箱を白い内壁にすれば実現できますね（CDSの抵抗変化は逆になる）。



CDSは一般の抵抗と同等に扱え、極性はありません。

1/4w炭素皮膜抵抗

写真のような部品で、カラーの帯で抵抗値を示しています。
お皿に自分で部品を手に取るお店では「部品リスト」の備考に記した色を参考にして間違った色の抵抗を購入しないように注意しましょう。
稀に異なった抵抗値が混ざっている場合があるからです。


極性はありません。

積層セラミックコンデンサ

積層セラミックコンデンサの殆どは写真のように青色（水色）をしているでしょう。
耐圧は50Vで0.47μF（マイクロファラッド）を使います。現物には「474」と表示されているはずです。

尚、当回路では小型な積層セラミックコンデンサとしましたが、フィルム系コンデンサでも構いません。


極性はありません。

電解コンデンサ

耐圧16Vの100μFを使います。
尚、ここのコンデンサは新品を使いたいところです。


電解コンデンサは一般に極性があり、長いリード線がプラス極です。

ユニバーサル基板

サンハヤトの小型ユニバーサル基板：ICB-288Gです。余っている手持ちの基板があれば活用して下さい。

電池ホルダ

単三電池が4本セットできるものを使います。