LEDを使用済み電池で点灯させてみるのが目的です。
ジュールシーフとも呼ばれているようです。電池のエネルギーを余すことなく消費してしまおうという意味らしいです。
私の家にも使用済みの電池がゴロゴロ転がっていて勿体ないなと思っていました。
そこで今回はブロッキング発振を用いた回路で電池の容量を余すことなく消費させる回路を作ってみようと思います。
ブロッキング発振回路で電力を絞り出す
乾電池1本からLEDを点灯させる回路は何種類もありますが部品も入手しやすく比較的簡単に制作できるブロッキング発振を使用していきます。
基本回路はこんな感じです
これだけでLEDは点灯します。
使用した部品はこちらです。
トロイダルコアはφ9.5を使用し、φ0.3のエナメル線を20回巻きしました。
巻き方は1種類ではないですが私が一番簡単だと思う方法です。
線材の色が1色しかない場合
1メートルほどに切った線材を二つ折りして、それを20回巻きます。
巻き始めと巻き終わりそれぞれ2本づつ線がある状態になったら巻き始め側の1本目と巻き終わり側の1本目にテスターを当てて導通を見ます。
導通があれば巻き始め側の1本目とまだテスターを当てていない巻き終わり側の線を撚って1本にします。
線材の色が2色ある場合（例 赤、青）
2色の線材を50センチ程に切りまとめて20回巻きます。
巻き始め側の赤と巻き終わり側の青を撚って1本にします。
この撚った線が電池+と接続されます。
これをブレッドボードに組み立てて通電してみると非常に暗くしか点灯しませんでした。
その後トロイダルコアをφ14に変更してみましたが若干明るくなるものの8mA程しか流れませんでした。
結局トランジスタを2SC1815から2SC2500へ変更する事で40mAから50mA程流れる様になりました。
2SC2500はストロボ等にも使われるトランジスタで効率がかなり改善されました。
使用しているLEDはVf3.6Vですが電池電圧0.7Vを切っても暗くはなるものの点灯はします。
電池1本でLED点灯回路を更に使い易くする
基本回路のままでもR1の調整である程度の出力制御出来ますが、折角なので細かく調整出来るようにLEDの電流検出を行って出力制御してみました。
Q1トランジスタを2SC1815から2SC2500に変更してあります。
あとは電流検出周りの回路を追加してあります。
ブレッドボードでの状況はこんな感じです。
R2の値を変更する事でLEDの電流を制御しています。
トランジスタのベース電圧を0.7VとしてLED電流を15mAとすると
46Ω = 0.7 / 0.015
51Ωとして13.7mA流れる計算になります。
実測値は12.3mAになっていますが、抵抗自身が5%タイプですのでこんな物ではないかと思います。
もっと流すことは可能ですが使い古しの電池を再利用するのが前提の為、あえて出力は絞っています。
使い道は？
特に使い道は考えて作りませんでしたが、CDSセンサーと組み合わせて常夜灯もどき等は面白そうですね。
何しろ捨てる予定の電池ですから使うのに惜しくないですし、常夜灯ならあまり明るく点灯させる必要もありませんね。
適当な電池ケースを改造してこの回路を仕込めば夜中ちょっと起きた時など辺りを照らすのにも眩しくなくてよいかもしれませんね。
スマホでも出来ますが夜中とかだと結構眩しいんですよね。
まとめ
専用ICを使えば効率の良い回路は作れますが、簡単な回路ですし片手間に作ってみるのも楽しいです。
難しい回路ではありませんからみなさんも是非試してみて使い道のなくなった乾電池の再利用をしてみましょう。
