2020.3.1. - 2022.7.5.更新
電池1本で各種砲弾型LEDを1個点灯します。
LEDの種類によってVfやIfが異なるので、電源電圧を5Vに昇圧し、抵抗で電流制限をします。
初歩的な工作ですが、考え方を理解すれば、最新のICを使った工作も恐れることは無くなります。
これからいろいろ電子工作などやってみたい方の入門に最適かと思います。(最近はやりのブレッドボード式の路線には向きません。あくまでも半田付け、なるべく小型化、基板を独自に作りたい、等の路線向きです。)
工具類、電池は別途用意していただく必要があります。
ご質問、ご要望、ご依頼、は「問合せ」ページよりお願いします。
分かりにくいかもしれませんが、一通り最後までご覧いただいた後、もう一度、最初から読んでいただけたら、ほぼ理解いただけると思います。あとは、現物と向き合いながら進めていただければと思います。
プリント基板が輸送で曲がったりしていたら、なるべく平らに戻しておいてください。不足部品がありましたら、ご遠慮なくご連絡ください。
工具類、電池は付属していません。
部品は電子工作の「命」です。現代では全部ゼロから、全部自力で部品を作るという事は出来ません。
2019年末から世界的な大被害をもたらした新型コロナウイルス肺炎の時に「サプライ・チェーン」という言葉が流行し、中国一極集中の物作りでは(不可抗力、意図的に関わらず)簡単に供給が断たれ、全ての生産が停止してしまうことを世界が実感しました。量産品を作る際は、最低複数ルートで入手可能な部品を使うようにします。
が、ここでは趣味ということで、電子工作部品商社の大御所、老舗である秋月電子通商1社で全て集まること(注文管理の手間や送料の無駄を省く)を優先しました。秋葉原の秋月電子通商に行かれた方はご存じかも知れませんが、ほとんどが大学生のアルバイトさん、とそのまま継続して社員になった方がほとんどで、彼らが欲しい、便利、安いと思ったものを仕入れたり、場合によっては自分たちでキットや完成品を作ったりして販売しているので、とても気の利いた部品がそろっています。(彼らの必要レベル以下の場合です。より高度なものは他を探すしかありませんが。)
ということで、以下、部品表の代わりの、部品リンク集です。
お持ちの工具があれば最大限ご活用下さい。お持ちでないものは、ホームセンター、家電量販店、ネット通販、等でお求めください。ご依頼があれば、実費にてご用意することは可能ですので、「問合せ」からご依頼ください。
プリント基板を切るハサミやカッターは、基板がガラスエポキシで硬く、刃が切れにくくなりやすいのでご注意ください。
半田ごては電池式が持ち運び、静電気対策の面で便利です。少し高いですが、、、。
半田ごてスポンジクリーナーは是非ご用意ください。無い場合はティッシュを水にぬらして、動かないように工夫してください。
カッターは、垂直に切り込めるものと、薄く、細く、しなやかに曲がるものと2本あると便利です。
半田は0.5mm程度が使いやすいです。
ワイヤーストリッパーはAWG26位を使います。慣れた人はニッパー等で代用可能です。
ニッパー、ラジオペンチ、ピンセット、ハサミ、は刃先が揃ったものを。
両面テープは1㎜厚程度のを。
定規は基板をカットするのに使います。今回は基板の長い方はカット済ですので、無くても大丈夫と思います。
※カッター作業は、刃が滑っても体や指を切らないように体や指を置く場所やカッターの向きに注意して作業してください。
※半田ごての先端は300℃以上に熱くなっています。やけどに注意して作業してください。
※ケース加工でケースを下に押し付ける際、電源スイッチが壊れないように電源スイッチが宙に浮くようにするか、柔らかいクッションを敷くか、考慮してください。
赤と黒のリード線をケースの内側に引き込みます。
左の写真を参考に。
赤のリード線の端子を引き抜きます。
黒のリード線をカットします。
ケースのネジスタッドや端子ホルダーの一部をカットします。
端子のバネをほぼ根元でカットします。
基板をケースに入るギリギリの大きさにカットします。
組立説明書の図を参考に、赤と黒のリード線が通っていた丸い穴を、四角く加工します。
半田面。
組立説明書の実態配線図を参考に。
あらかじめソケットに入り込む深さ、抵抗両端の曲げ具合、を確認して、抵抗の余分なリード線をカットして配線材として使います。(抵抗は2本ずつ入っていますので、余裕があります)
抵抗を交換するソケットの近くに両面テープを2段くらい貼ります。(抵抗の抜き挿しで基板が曲がったり、ぐらぐらしたりしないようにするため)
配線はこの両面テープの下に来ないように迂回して配線しておきます。
部品面。
組立説明書の図を参考に。
抵抗を刺すソケットの位置は、抵抗を手で抜き挿ししやすい場所に。
ケースの四角の穴に合うように、両面テープと基板の切れ端を貼ります。
LEDを挿す2PINソケットの+、-の決め方。
ーはGND、GNDは大地、なのでケースの外側の穴をーに、内側の穴を+にします。
赤のリード線を完成基板をイメージして適切な長さにカットします。
赤と黒のリード線の端を2㎜位ストリップして半田仕上げします。
組立説明書の実態配線図を参考に。
赤と黒のリード線を基板に挿して、裏面で半田付けする。
ケースの四角く加工した穴に基板を合わせながら、基板を押し付けると、両面テープで固定される。
抵抗のリード線を両端で直角に曲げて、適切な長さにカットした抵抗をソケットに挿します。
抵抗のリード線を両端で直角に曲げて、適切な長さにカットします。
(抵抗は2本ずつ入っています)
電池を入れて電源スイッチをONにして、DCDCコンバーターのOUTとGNDの電圧を計ります。
付属しているLEDで一番電流を流せるIrLEDを挿して、電源の電圧降下を確認しておきます。
100オームの抵抗の両端電圧を計り、例えばUV LEDの場合、順方向電圧Vf(4.95-1.67=3.28V)と順方向電流If(1.67/100=16.7mA)を求めます。
LEDの色によって使用半導体素材が異なり、LED毎にVfとIfが異なることが理解できます。
※DCDCコンバーターを使っているので、電源電圧はほぼ4.95Vで一定になっています。
※LEDの色が同じであれば(半導体素材が同じであれば)、Vfはほぼ同じです。Vfは温度やIf(直列に入っている抵抗や電源電圧が変わると変わる)が変わるとわずかに変わりますが、日常生活の温度の範囲では大きくは変わりません。
※入力の電流や電圧が多少変わっても、出力の電流や電圧がほぼ変わらない、この性質が半導体の特徴で、デジタル(2進数)の”1”と”0”を現実世界で安定して作るために、この半導体が使われている理由です。
◎このことを理解することが、デジタルの基本のキになります。