（Ｌ－００１９）

不思議なＬＥＤ点滅回路キット（光センサーが無いのに、周囲が暗くなるとＬＥＤが点滅を始めます）

組立説明書※本キットを組み立てる際には次の工具が必要です。
ハンダゴテ、ニッパー、ラジオペンチ、ハンダ吸取線※次の工具があると便利です。
ハンダ吸取器、ワイヤストリッパ※本キットにはケース、ハンダ、乾電池、ケースなどは含まれていません。

エレ工房

さくらい

不思議なＬＥＤ点滅回路キット
組立説明書
第１版 ２０１１年３月８日

１．はじめに
この度は不思議なＬＥＤ点滅回路キットをお買い求めいただき、誠にありがとうございます。
本キットを組み立てる際には、本書をよくお読みになるようお願い申しあげます。

注意●ハンダゴテは高温になります。切り忘れなどの不注意は火事などの原因となります。
取扱には十分注意してください。
●ハンダゴテ、刃物などの工具は十分注意して扱ってください。火傷、ケガの原因となります。

２．梱包内容本キットには以下のものが同封されています。組立の前に必ずご確認いただけますよう、お願い申し上げます。万一不足品や破損品がありましたら、誠にお手数ですが エレ工房さくらい まで御連絡ください。
・専用基板・・・１枚・部品・タイマＩＣ
ＬＭＣ５５５・・・
・トランジスタ２ＳＣ１８１５・・・・〃
２ＳＡ１０１５・・・
・ＬＥＤ
５ｍｍ 透明 赤・・・
（本体は無色透明ですが、赤く光ります。白色ＬＥＤではありません）
・電解コンデンサ
１６Ｖ１０μＦ・・・・積層セラミックコンデンサ
０．１μＦ
・・・
・セラミックコンデンサ
４７０ｐＦ
・・・
・炭素皮膜抵抗４７Ω（黄紫黒金）
・・・〃１０ｋΩ（茶黒橙金）
・・・〃２２０ｋΩ（赤赤黄金）・・・・ＩＣソケット
８Ｐｉｎ ＤＩＰ ＩＣ用・・・
・電池ボックス
単三乾電池２本用
・・・
・電池ボックス用スナップ
・・・
・お直し券・・・１枚３．回路の概略説明
本キットの回路図を図１に示します。
基本は、Ｃ－ＭＯＳタイプの”５５５”による単安定マルチバイブ
レータでＬＥＤを点灯する回路です。
”５５５”の単安定回路では、トリガー端子（２番ピン）の電圧が、電源電圧の１／３以下になるとトリガーがかかり、６、７番ピンに接続した抵抗とコンデンサの時定数で決まる時間だけ、ＩＣの出力（３番ピン）がＨレベル（＋側）になります。本キットの回路
では、この出力でトランジスタを動作させて、ＬＥＤに約２０ｍＡの電流を流します。
一方、ＩＣのトリガー端子には、ＬＥＤのアノードを接続します。
ＬＥＤは、電流を流すと光りますが（当然といえばそれまでですね）、逆に光を当てると「発電素子」として動作します。デジタル

図１ 回路図１個
１個
１個１個１個１個１個１個
２個２個１個１個１個

テスターで試してみると、明るいところでは１Ｖちょっとの電圧が発生することを確認できると思います。
キットの回路では、ＩＣのトリガー端子にＬＥＤを接続しているため・・・○明るいところではＬＥＤが発電することで、トリガー端子が１Ｖ以上（電源電圧の１／３以上）となります。
つまり、ＩＣは動作しません。
周囲が暗くなって、ＬＥＤが発電しなくなると・・・○２番ピンの電圧が下がり、ＩＣはトリガーされて一定時間だけＩＣの３番ピンはＨレベルになり↓
２ＳＣ１８１５と２ＳＡ１０１５がＯＮとなって、ＬＥＤに電流が流れ、光ります。
ＩＣのトリガーは一瞬だけで良いので、ＬＥＤに電流が流れ２番ピンの電圧が上がっても動作には関係しません。
↓
時間が経過して、ＩＣの出力がＬとなれば、ＬＥＤは消灯します。
○この時周囲が暗ければ・・・
ＬＥＤの両端の電圧は下がり、再びＩＣはトリガーされてＬＥＤは光ります。
再びＬＥＤが消灯したときにも周囲が暗ければ、ＩＣは上の動作を繰り返し、ＬＥＤは点滅動作をします。
○明るくなると・・・
ＬＥＤが消灯した後には、ＬＥＤに入る光でＬＥＤ自身が発電した電圧でＩＣの２番ピンの電圧が上がるため、ＬＥＤはそのまま消灯します。
４７０ｐＦは、ＬＥＤが消灯してから電圧が１／３電源電圧まで落ちる時間を延ばすために入れています。このコンデンサが無い場合、周囲が暗いときのＬＥＤの電圧はよりすみやかに落ちますので、ＬＥＤはより「せわしなく」点滅します。
点滅の一周期の間での点灯している時間は、６、７番ピンに接続する抵抗とコンデンサにより調節できます。キットの値では１／１０秒弱となります。抵抗・コンデンサの値に比例しますので、例えば抵抗かコンデンサのどちらかを倍の値にすれば、ＬＥＤが点灯している時間も倍になります。ただし、厳密に決定できる回路ではありません。
一周期の間での消灯している時間は、電源電圧や周囲の明るさなど動作の条件によって大きく変化してしまいます。
電源電圧が低くなるほど、消灯している比率は多くなります。また真っ暗なところよりも、動作するかしないかのギリギリの明るさのほうが、消灯している比率は多くなります。消灯の割合をより大きくしたい場合、４７０ｐＦを大きくすれば可能かもしれませんが、回路が不安定になる可能性もあるのでお勧めいたしません。
周囲の明るさに対してのＬＥＤに発生する電圧は変わらないのに対して、電源電圧が変化するとＩＣがトリガーされる電圧（電源電圧の１／３）は変化してしまいますので、ＬＥＤが点滅動作を始める明るさも変化してしまいます。
使用するＬＥＤによっては回路が動作しなかったり、４７０ｐＦがあると動作しなくなってしまう事もあります。
白や青のＬＥＤは使用できません。

４．組み立て方

図２ 部品配置図 （基板の表＝銅箔が無いほうの面から見た図）

部品配置図を図２に示します。
まず、５本の抵抗を基板にはんだ付けします。
抵抗は色で抵抗値と許容誤差を表しています。４７Ωは黄紫黒金、１０ｋΩは茶黒橙金、２２０ｋΩは赤赤黄金の色の帯が付いています。間違えて取り付けてしまうと回路は動作しませんので、注意して分けてください。
抵抗のリード線は、基板の穴の間隔に合わせてコの字に曲げて、基板の所定の位置に差し込みます。基板の裏側の銅箔と、抵抗のリード線をハンダ付けしてください。
はんだ付けの都度、リード線の余った部分はニッパで切り取ってください。（キリカスがいきおい良く飛び散りますので、必ず工作用のメガネやゴーグルを着用して、周囲にも注意して作業してください）

次に４７０ｐＦのセラミックコンデンサと０．１μＦの積層セラミックコンデンサをはんだ付けします。
セラミックコンデンサの容量は、１０のべき乗を使って表示することが多いです。４７０ｐＦは４７１、つまり４７掛ける１０の１乗（＝１０）ｐＦ、０．１μＦは１０掛ける１０の４乗ｐＦ→１０４の表示となります。

基板の所定の穴にコンデンサのリード線を差し込んで、抵抗と同様、裏側ではんだ付けしてください。

次にＩＣソケットをはんだ付けします。
ＩＣを直接基板にはんだ付けしてしまうと、ウッカリ逆向きにしてしまったり、熱や静電気でＩＣを壊してしまった時の対応が大変になってしまいます。そこで、ＩＣを直接基板にはんだ付けしないで、ＩＣソケットを使用します。
写真左側がＩＣ、右側がソケットです。
ＩＣのピンは、丸い穴がある所を１番として、反時計回りに１～２～・・・～８となります。
この段階では、まだＩＣはソケットに挿さずに、黒いスポンジ（静電気を防ぐためのものです）に刺さったままにしてください。

ＬＥＤをはんだ付けします。

ＬＥＤには、電球と違い向きがあります。長い方のリード線がアノード、短い方がカソードです。間違えると光らないばかりか、ＬＥＤが壊れてしまうこともあります。
キットには、本体部分が無色透明のＬＥＤが入っていますが、光るときには赤く光ります。ＬＥＤでは素子自体が色を出すため、電球のように本体に色をつける必要は必ずしもありません。無色透明だからといって「白」のＬＥＤという訳ではありません。

電解コンデンサをはんだ付けします
電解コンデンサには＋と－があります。間違えると最悪の場合破裂します。

長い方のリード線が＋です。また、－側には本体にマークが付いています。

トランジスタをはんだ付けします
このキットでは２ＳＡ１０１５と２ＳＣ１８１５の２種類のトランジスタを使います。間違えて取り付けてしまうと動作しませんので、平らな面の捺印を良く確認してください。

２ＳＡ１０１５には”Ａ１０１５”の文字が、２ＳＣ１
８１５ならば”Ｃ１８１５”の文字が平らな面に捺印されています。
トランジスタにはエミッタ（Ｅ）、コレクタ（Ｃ）、ベース（Ｂ）の３つの極があります。反対向きにはんだ付けしてしまうと動作しません。写真や図２（部品配置図）
で十分に確認してからはんだ付けしてください。

ここで確認
完成を焦らず、ここで工作をよ～く確認してください。
基板の表からは・部品を間違った位置にはんだ付けしていないか？
・部品の向きも正しいか？
基板を裏返して、銅箔の面から・はんだによって、部品のリード線が基板の銅箔に確実に接続されているか？
・はんだが隣のパターンに流れてショートしていないか？
ゆっくりと一箇所ずつ確認してください。

電池スナップをはんだ付け確認してＯＫならば、電池スナップのリード線をはんだ付けしてください。
赤い方の線が＋、黒い方が－です。間違えると回路が壊れてしまいます。

ＩＣをＩＣソケットに差し込む
もう一度工作が正しいかどうか？確認してください。
ＯＫならば、ＩＣをソケットに差し込みます。ＩＣは静電気に弱いので、念のため水道の蛇口などに手を触れて、静電気を逃がすと良いです。
ＩＣを差し込む向きにも注意してください。写真のように、丸いくぼみがある方（１番ピン）の側が抵抗やＬＥＤがある方になるように差し込んでください。
８本のピンが均等にソケットの奥まで入るよう、ゆっくり確実に押し込んでください。

動作を確認する
電池ボックスを電池スナップにはめ込んで、新しい単三乾電池２本を電池ボックスに入れてください。
周囲を暗くしてＬＥＤが点滅し始めれば無事に完成です。

５．動作しないとき
正常に動作しない場合もう一度部品の付け違いやハンダ付け、電池が古くなっていないかどうか？逆向きに電池を入れていないか？等をチェックしてください。
それでも解決しない場合下記までご連絡ください。
どうしても動作しない場合、同封の「お直し券」に必要事項と返信用切手を同封の上ご返送ください。

エレ工房

さくらい

〒３３８－０００６
埼玉県さいたま市中央区八王子５－４－１２
渋谷コーポ２－２０２号
E-mailecw@sweet.ocn.ne.jp
hp
http://www.interq.or.jp/www-user/ecw/

よくある（と思われる）質問と答え
Ｑ：キットに入っているのとは違うＬＥＤを使いたい
Ａ：キットに入っているＬＥＤ以外のものを使うと、動作しない場合があります。ＬＥＤを変更する場合、まず４７０ｐＦをつけないでキットのＬＥＤでの動作を確認した後、ご希望のＬＥＤに交換してみてください。尚、白や青のＬＥＤでは動作しませんので、ご了承ください。
Ｑ：ＬＥＤの色を指定したい
Ａ：このキットでは色のご指定はできません。赤のみとなります。
Ｑ：動作する電圧の範囲は？
Ａ：およそ２～３．３Ｖです。乾電池２本またはＮｉＣｄ、ＮｉＭＨ電池２本で動作します。
Ｑ：点滅周期はどのくらいの速さ？
Ａ：動作の概略説明でも書きましたが、条件によって大きく変化します。１／１０秒～１秒くらいの間になると思います。
Ｑ：消費電流はどの位？
Ａ：周囲が明るくてＬＥＤが消灯している時で約０．５ｍＡ、ＬＥＤが点灯している時で約２０ｍＡです。
Ｑ：ＬＥＤをもっと明るくしたい／暗くしたい
Ａ：明るくすることはできません。暗くするには４７Ωを大きな値に変更して、ＬＥＤへの電流を少なくしてください。
Ｑ：車載用として使用したい
Ａ：できません。
Ｑ：電池はどの位もつか？
Ａ：電池のメーカーや使用条件、保存状況によって電池から取り出せるエネルギーは大きく変化します。さらにこのキットでは、動作条件によって点滅周期（一周期の間の消灯時間）も大きく変化し、そのため消費電流も変化してしまいます。ですから、電池が何日間位もつのか具体的な数字をお答えすることはできません。お客様ご自身の使用状
況で、実際に動かしてご確認くださいますよう、お願い申し上げます。
Ｑ：手で触れると動作状況が変わる
Ａ：このキットの回路は微妙なバランスで動く部分もありますので、部品や基板に手を触れると動作の状況が変化してしまいます。
Ｑ：点滅周期を変更したい
Ａ：一周期の間の点灯している期間の長さはＩＣの６、７ピンに接続する電解コンデンサと抵抗の値で調節できます。
詳しくは本文をご参照ください。単純な「掛け算」ですから、「素人なのでわからないから計算して欲しい」と言わず、是非ご自身で計算したり、実験して確かめたりしてください。
消灯している期間は、４７０ｐＦで加減はできますが、大きく変えると動作しなくなりますので事実上調節できないものとお考えください。