電子工作

【電子工作】初心者向け!LED点滅回路「Lチカ」トランジスタ編

【電子工作】初心者向け!LED点滅回路「Lチカ」トランジスタ編

LEDの光 単純な点灯から点滅(単純な点灯よりもその点滅)にすることよって、
綺麗なイルミネーションや幻想的な演出または、注意喚起等など華々しさが増しますよね。

 

Lチカとは

LEDを点滅させる(チカチカ光らす)こと。
電子工作で電子回路の初歩(LEDの点滅回路)色々な場面で、紹介されています。

 

点滅手法

LEDを点滅させる方法は、電子回路を利用した発振回路を構成する方法と、最近ではコンピュータ(プログラミング共)を活用し動作させる方法も増えてきました。

 

発振回路

発振回路とは、繰返しの電気信号を発生させる回路。

コンピュータ、デジタル回路のタイミング、電子回路の基準信号など重要な役割を持つ電子回路です。

発振回路は、信号の形や、その周期(周波数)によって様々な方式があり、発振の安定性や波形の品質が大変重要です。

(その重要性から、電圧変動や温度等の環境変化に耐える、より複雑でデリケートな回路等も求められる場合もあります。)

 

トランジスタ発振回路

発振回路は上記の様に様々な方式がありますが、この記事では、電子工作に適したLEDの点滅をトランジスタを利用した発振回路で紹介いたします。

弛張発振

LED点滅キットや書籍でよく紹介される方法で、部品数も少なく工作が容易のため、昔から電子工作でおなじみの回路です。

ここでは、下記回路にて半固定ボリュームを回しその抵抗値の変動にて点滅周期の変動を実験してみましょう。

「部品表」

「回路図」

「動作」

 

単純な回路構成での発振回路ですが、周期間隔的問題や環境(電源、ブレットボードの接触具合、ジャンパーワイヤー間の干渉)などの問題にて発振されない場合もあります。

 

非安定マルチバイブレータ

こちらも、上記同様、おなじみのトランジスタを利用した点滅回路です。

コンデンサーとトランジスタの結合がクロスリング状(左右対称な配置)が特徴の回路にて、トランジスタが安定することがなく自走する結果(このことを不安定、非安定に定義)
自動的にON/OFFを繰返します。また自走マルチバイブレーターとも言います。

左右にLEDを接続しその相互の点滅(踏切遮断機風)を実験してみましょう。

「部品表」

「回路図」

「動作」

 

電子ホタル

最近ではマイコンを用いた手法の電子工作でLEDを点滅させる「Lチカ」。
昔のアナログ的手法が一般的で上記のような回路、当時は「Lチカ」ではなく、「電子ホタル」の呼び名が主流でした。時代ですね

点滅が柔らかく幻想的な発光を放つ「蛍」、この様な柔らかく感じられる光を、アナログ回路で実現する簡易的な方法もコンデンサーの放電特性を利用します。

先に紹介した非安定マルチバイブレータ回路の出力信号を、コンデンサーと抵抗を組合せた放電回路で構成しています(C3-R5)。

「部品表」

「回路図」

「動作」

 

まとめ

 

  • 「Lチカ」とはLEDを点滅させる(チカチカ光らす)こと。 様々な手法がある。

 

  • トランジスタを利用した初歩的なLEDの点滅(アナログ回路の電子工作)では、一般的に発振回路(コンデンサーの放電間隔を周期に)を利用している。

 

発振回路は様々な方法があり、細かい仕様や安定性などを考慮すると専門性が高い分野です。
電子工作の入門の一部として、特に詳細や理屈は抜きに 「電子部品の組合せで点滅する」 電気信号を目で見て楽しむ一歩として考えていただけたら幸いです。