2SC1815 2個で白色LEDを定電流駆動 4 ダーリントン接続2

    電子工作
    02 /20 2016
    前回の5mA用は低電圧時に無駄な電流が多かったのでやり直してみた。
    前回も書いたがあくまで電池で使う場合であり、5V等の定電圧電源で使う分には問題ない。 5mA以下用となる。

    R1
    電源電圧が中間で最小hFEで計算する
    電池4本(4.8V)と電池3本(3.6V)
    (4.8-1.7)/(5E-3/200/25)=3.1MΩ
    (3.6-1.7)/(5E-3/200/25)=1.9MΩ
    定電圧向きの計算
    (3.0-1.7)/(5E-3/200/25)=1.3MΩ
    (2.7-1.7)/(5E-3/200/25)=1.0MΩ
    1.5MΩが良さそうだが手持ちがないので1MΩでやる。

    R3
    (4.8-1.5)/(5E-3/25)=16.5kΩ
    (3.6-1.5)/(5E-3/25)=10.5kΩ
    (3.0-1.5)/(5E-3/25)=7.5kΩ
    (2.7-1.5)/(5E-3/25)=6.0kΩ
    10kΩでやってみる。
     
    1815constI_15_2.png

    5mA
    1815constI_16_05_1.png1815constI_16_05_2.png
    1815constI_16_05_3.png1815constI_16_05_4.png

    Q2のVbeは平均0.469Vと前回の0.487Vより18mV下がった。

    3.5V未満での消費電流が下がった。

    3.5V未満でのLED電流が僅かに増えた。
     3.0V時2.43→2.83mA、2.5V時0.03→0.11mA(LEDが薄っすら点灯)
    2.7V時のLED電流を特別に測ったところ0.94mAだったので最低限常夜灯として使える。 これらはR3からR2に流れ込む電流でR2の電位が少し上がっていたのが改善されたため。

    3V以下ではQ1のVceがほぼ0Vになっており完全にONになっている。
    この為、電源電圧・LEDのVf・R2(100Ω) の関係で電流が流れている。
     R2が低い物ほど定電圧時に電流が流れるのはこのため。
    ただ、2.5V以下ではLEDが殆んどの電圧を食ってしまうので電流はほぼ流れない。 低電圧でもっと点灯させたければLEDをVfが低い1W品とかにする必要がある。

    R3の値はV2の低電圧時の特性(左肩)がだらだら下がる方が無駄なR3電流が流れないようである。

    5mA以下では R1=1MΩ、R3=10kΩ
    5mAを超え30mAまでは R1=470kΩ、R3=1.5kΩ
    で良いだろう。
    電池動作でより消費電流を下げたければR3を5mA以下・30mA以下では高めに調整するとよい。

    追記
    CR2032を2個使った回路でいいかもしれない。 但し、
    ・CR2032で1mA以上流すと極端に容量が減る。
    ・終止電圧は2.5V位
    →合わせて10mAで4±1時間位しか持たない。
      3mAで40±10時間位。
     参考:CR2032ってどんな電池?主要メーカ7社の比較まとめ
    追記終わり

    以上
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