光源の電流調整
vega
２００５．０４
2005.8 こんなキット見つけました。 ０．２５～２０ｍＡ定電流電源キット （商品番号 Ｄ－０００２）
http://www.interq.or.jp/www-user/ecw/ps.htm エレ工房さくらい
2005.5 こんなＩＣ見つけました。 125mAまでコントロール可能。 秋月電子
http://akizukidenshi.com/catalog/items2.php?c=poweric&s=popularity&p=1&r=1&page=#I-00923
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光源が明るすぎて絞って使いたいと思うことはありませんか？
メッキしたミラーを測定する場合は、暗くした方が多分良いはず。
明るすぎて、ナイフを切り込んだりスリットを細くするより、光源の明かるさを絞る方がより
はっきり見える場合もあると思います。（逆も）
フーコーテスターの光源調整の方法を紹介します。
今度私がこうしたらいいかなと思っている方法ですので、実績はありません。
高輝度ダイオードには、定電流ダイオードや抵抗がついている場合がありますが、無段階で明るさ
を調整できません。これを可変にする場合。
① トランジスタを使用
① 左の回路
電流値が固定の場合です。
ＶＣＣをＲ１とＲ２で分圧するのでＴＲのベース電圧（Ｖｂ）が決まります。
ＬＥＤに流れる電流は ＴＲのエミッター電圧が Ｖｂ-0.6になるので
Ｉ ＝ （Ｖｂ-0.6）／Ｒ３ （オームの法則）
（注） ＴＲのベースとエミッタの電圧を０．６としました。実測すれば正確になります。
ＶＣＣの変動は、そのまま電流の変動になります。
眼視なら、安定化は不要かもしれません。
Ｒ１とＲ２側だけでも安定化すれば、ＬＥＤに流れる電流も安定しましす。
② 右の回路
Ｖｂをボリュームで可変にすれば、電流値も可変になります。
Ｖｂの電圧を上げると、ＬＥＤに流れる電流値も上がります。
Ｒ１が最大電流を抑える働きをするので、ＬＥＤの最大電流をオーバーしないように決めます。
Ｌｅｄの最大電流が２０ｍＡなら、２ＳＣ１８１５が使用できます。
Ｒ１とＲ２とＶＲ１の合計値の決め方は、ＬＥＤに流す最大電流の５％程度あれば十分でしょう。
１Ｗや３Ｗの超高輝度ＬＥＤの場合、少し大きめのダーリントンＴＲが良いと思います。
ＴＲが熱くなるなら、放熱器を付けます。（アルミ板をエポキシ接着材で貼り付ける。）
Ｒ３の発熱も計算し必要なワット数の抵抗を使います。
設計例１）
「条件」 LEDの最大電流は、２０mＡ。 順電圧 ３．６Ｖ
これを０mAから１８mA（安全を見る）まで連続可変にする。
電源５Ｖ
制御ＴＲ ２Ｓ１８１５のＶce(sat）（コレクタエミッタ間飽和電圧）は、最大０．２５Ｖ
・
Ｒ３にかけられる最大電圧は
５Ｖ － （ Led順電圧＋Vce(sat) ）
=
５Ｖ － ３．８５Ｖ ＝ １．１５Ｖ であるから。
これを１Ｖとする。このとき１８mＡの電流が流れるようにするには、
Ｒ３ ＝ １０００mＶ ／１８mA
= ５５．５Ω 半端なので５０Ωにする。
・ 制御ＴＲのベース電圧
１８mAの場合 ５０Ωｘ１８mA ＋ ０．６Ｖ ＝ ９００mＶ
+ ６００ｍV ＝ １５００ｍＶ
（６００mAは、ＴＲのベースエミッタ間電圧）
・ ＶＲ１は１ｋΩを使用する。Ｒ２は省略。
ボリューム最大でＴＲのベース電圧が１．５Ｖだから。
ＶＲ１にはこのとき１．５Ｖ／１ｋΩ＝１．５mA 流れる
Ｌｅｄに１８ｍＡ流れる場合、ＴＲのｈｆｅが１００としてベース電流は、０．１８mＡ
Ｒ１には合計が流れるから
Ｒ１＝（５Ｖ－１．５Ｖ）／（１．５＋０．１８）＝ ２．０８ ｋΩ
ｈｆｅを１００としたがこれより大きい場合は、ベース電圧が１．５Ｖ以上になりＬｅｄに流れる
電流が１８ｍＡを超えてしまう。誤差が大きい場合は、Ｒ１を増やす必要がある。
Ｒ３の発熱は、 Ｗ＝Ｒ
x Ｉ x Ｉ = ５０ x 0.018 x 0.018 = 0.0162 (W) とわずか
② オペアンプを使用
発振さえなければ、制御ＴＲをダーリントンにするなどして電流を多くできます。
オペアンプの性質により、反転入力の電圧と非反転入力の電圧が等しくなります。
オペアンプ（＋）の入力電圧をＶｉ とすると ＬＥＤに流れる電流は
Ｉ ＝ Ｖｉ ／ Ｒ３
となります。
オペアンプが発振するとＬＥＤが瞬時にダメになるかもしれないので、最初はＬＥＤの代わりに抵抗を入れて試してください。
設計方法は、オペアンプの入力電圧が等しくなることを条件に計算します。
ＴＯＰ