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オリジナル?室内灯 その弐

前回の続きです。

 

JUGEMテーマ:趣味

前回の続きでございます。

 

 

今日は、オリジナル?室内灯の回路です。

 

前回の記事で、直列回路(テープLED)と並列回路(オリジナル?室内灯)のを書きましたが、回路図で示すと以下のようになります。

 

直列回路

これが、直列回路のLED。

LEDの定格が3Vとした場合、3つLEDが直列に並んでいるので点灯し始める電圧は約9Vになります。

これをNゲージなどの室内灯に入れた場合、低速状態はほとんど点灯しない事になります。

但し、DCCの場合は常に交流15Vが流れているので、DCCを前提であれば問題ないです。

※図の抵抗値は参考です。

 

並列回路

そして、こちらが並列回路のLED。

直列回路に比べ、部品点数が増えています。

「並列なら、LED1個に対し抵抗を1個にする必要は無いんじゃない?抵抗1個で複数のLEDを制御すれば良いでしょ?」と思われがちですが、これには理由があります。

LEDが完全に同一性能であれば、抵抗1個でイケます。が、半導体であるLEDは個体差があるので、抵抗1個で制御した場合LEDの個体差で明るさにばらつきが出たり、最悪はLEDを壊してしまう可能性があります。その個体差の都合で1個の抵抗で各LEDに同じ電流値を流すのは不可能なので並列回路の場合は必ず「LED1個に対し抵抗も1個必ず使用する」が鉄則になります。

※同じロットのLEDでも個体差はあります。

 

次に消費電流。

並列回路図ではLEDが7個も使ってるから消費電流も大きいのでは?と思いがちですが、室内灯の明るさの兼ね合いもあり抵抗値を2.2kΩに設定してます。

抵抗値2.2kΩの場合、LED1個の消費電流は約4mA。これが7個なので、28mAとなります。

麦球タイプの室内灯の消費電流がおおよそ60mAなので、約半分の電流値となります。

因みに夕庵式の場合、定格の20mA(最大値)と考えた場合、約1.4倍の消費電流となります。

 

1A程度のパワーパックであれば、モーター車(最大300mA)ヘッドライトテールライト(LEDで20mA×2)今回のオリジナル?室内灯(LED7個仕様、幅を持たせて30mA)として考えた場合、最大22両まで走らせる事が可能となります。

もっとも新幹線で16両、在来線で15両(長編成のブルトレや、国鉄時代の荷電付き普通列車で最大16両程度)なので、パワーパックの余力はあります。

但し、新幹線だとLED7個では長さ的に足りないと思われるので、LED9個と考えた場合でも18両程度まで可能になります。

※これは計算上で導きだしたものなので、後日実際に電流計を用いて実験したいと思います。

※実際にはブリッジダイオードの順方向電圧損失(電圧降下)があるので、LEDの消費電流は小さくなると思われます。

 

 

次回は実物のオリジナル?室内灯を紹介したいと思います。

 

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