2ワイヤーLED点滅回路

発光ダイオード(LED)が連続点灯(ダイナミック表示を除く)している回路に対して、直列になるように接続するだけで簡単に発光ダイオードを点滅させる回路です。
既存の機器で「このLEDについては点灯よりも点滅していればいいのになぁ〜」という時に活用してみて下さい。
2ワイヤーなので既存のLEDの配線は容易です。
本回路を小さく作ってカバンに忍ばせておけば、貴方は何時でも何処でも点灯している発光ダイオードを点滅させることができます。


PNPトランジスタとNPNトランジスタで構成するコンパレーター回路(比較器)を使います。

図1にトランジスタで構成するコンパレーター回路を示します。





図1(a)は入力の電位が、〔A点電位+0.6v〕よりも高くなるとトランジスタ:Tr2がオンする回路です。
図1(b)は入力の電位が、〔A点電位−0.6v〕よりも低くなるとトランジスタ:Tr2がオンする回路です。

これらの回路は2石直結増幅回路のように見えてアナログ的な変化をするのではないかと思われますが、確かめてみるとコンパレーターの動作としてはかなりシャープです。
ただし、トランジスタのVbe間:約0.6vはトランジスタの品種や温度でバラツキがあるので正確なコンパレーターとして用いるのは難しく、簡単な遅延回路や電圧検出に最適と思われます。



図2は上記のコンパレーター回路を使って、2線式でLEDの点滅回路を形成したものです。





コンデンサ:C1は抵抗:R1を通して徐々にC1の電位が上がっていきます。消灯タイミングで発光ダイオードができるだけ発光しないようR1は高抵抗:470KΩにします。
C1の電位が〔A点電位+0.6v〕を超える手前までが消灯している時間です。

C1の電位が〔A点電位+0.6v〕を超えるとTr1がオンしR4を介してTr2(Tr3)がオンして発光ダイオードが光ります。
Tr2(Tr3)はR2を通しC1の電荷が放電されるまでオンします。この時間が点灯している時間です。

尚、Tr3がオンすることでA点の電位は0VになるのでTr1がオフする条件にはなりません。

C1が放電し、Tr2がオフしたら、R1を通してC1の充電が始まり、上記の動作が繰り返されます。

A点の電位を決める抵抗:R2,R3は発光ダイオードが満足に点灯しないように高抵抗:470KΩにします。

R5、R6は消灯タイミングでTr2及びTr3をカットオフさせるために接続しました。省くとノイズの影響を受けやすくなります。

点滅速度はできるだけC1の変更で行なうようにして下さい。電解コンデンサやフィルム系コンデンサでOKですが、電解コンデンサの場合は極性に注意して下さい。
C1=0.22μF〜0.47μFでフラッシュモード、C1=1μFでノーマルモード、C1=2.2μFでマーカーモードといった感じになります。これは俺が感じた点滅速度だよ。



発光ダイオードと本回路が直列になればいいので、発光ダイオードのアノード側、カソード側どちら側に挿入しても何ら問題ありません。
発光ダイオードの発光色に制約はありません。

点滅させたい発光ダイオードはトランジスタやICで制御されていても構いません。ただし、高速点滅して点灯しているように見えるLEDの回路には接続しないで下さい。
LEDに視線を合わせないようにして目を左右にキョロキョロしたり頭を左右に振ったときLEDの明かりが点々としていれば高速点滅している証拠です。
道路のLED信号機の多くは高速点滅しているので上記動作でLEDの明かりが点々に見えることを訓練しておいて下さい。気分が悪くなったらごめんね。






回路電流は数mA〜100mA程度の箇所で良好です。回路電流やLED側の回路電源電圧によって点滅速度は大きく変動しないことを確認しました。
発光ダイオードの電流制限はブリーダー抵抗の回路でも定電流ダイオード(CRD)の回路でも正常動作を確認しました。

本回路は極性があるので接続時は+側−側に注意して下さい。

回路挿入後、点滅から点灯にしたい場合は本回路をスイッチ等でショートカットして下さい。

高輝度LEDではR1,R2,R3に流れる僅かな電流で消灯タイミングでも薄っすら発光します。しかし、明暗の差が大きいため殆ど気になりません。

※電流制限が効かない電源に直接接続するとTr3が速攻で壊れるので接続時は注意してね!!!

※今回は2N3904/2N3906を使って実験を繰り返したことを報告しておきます。

【備考】
コレクタ-エミッタ間電圧:Vceo 最大コレクタ電流:Ic その他
NPNトランジスタ:2N3904 40v 200mA ピンアサインに注意
PNPトランジスタ:2N3906 40v 200mA
NPNトランジスタ:2SC1815 50v 150mA
PNPトランジスタ:2SA1015 50v 150mA

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