LEDフラッシャを、トランジスタでつくってみました。
いわゆる Lチカは、LEDが周期的に明滅する、あるいは 2つの LEDが交互に点灯する、といった感じですが、フラッシャは、周期的に短い時間だけ点灯する回路です。
なんかさぁ、LEDが周期的に点滅してるのって、何かのセンサ？もしかして防犯センサ？とか思わねーか？最近、強盗とかのニュース多いじゃないですか。多少の役にでもたたねぇかなぁ、とか (；´Д｀)
鉄板のマルチバイブレータ
Lチカといえばこれでしょ、非安定マルチバイブレータです。
もし Q1がオンだったら、R2~C1~Q1と電流が流れて C1が充電される。このとき、コンデンサの極性とは逆方向に充電されることに注意してください。つまり、コレクタ側が 0Vで、R2側の電圧が上がっていきます。
R2側の電圧が 0.6Vを超えると、Q2のベース電流が流れ、Q2がオンになって LEDが点灯。コレクタ電圧が 0Vになるので、Q1のベース電圧がマイナス側に振れて Q1がオフになる。
すると今度は、C2が逆方向に充電されていき、上と同様の動きが始まる。
こうして、Q1、Q2は交互にオンオフを繰り返します。
LEDをフラッシュさせるために、Q1側と Q2側の定数が異なっています。この定数で、だいたい 2秒ごとにフラッシュします。
こいつの欠点は、消費電流が大きいこと、かな。消灯時も点灯時と同じほどの電流が流れます。R1を大きくると電流は減りますけど、回路のバランスが悪くなっていきます。
妖しく光弾けるフラッシャ
このフラッシャは、ちょっと妖しい点滅をします。だんだん明るくなってパンと弾けるような光り方。
でもこれ、狙ったものかどうかはわかりません。Q2の入力インピーダンスが高いために発振していて、それがそうした効果を生み出しているようです。なので、Q1のコレクタと電池のマイナスの間に 1MΩの抵抗を入れてやると、発振が抑えられて、単純なフラッシュになります。
R1~C1~R2と電流が流れ、C1が充電される。充電が進むにつれ、Q1のベース電圧が 3Vから 2.5Vに下がり、Q1がオンする。
Q1がオンすると、Q1のコレクタ電圧が 3Vに上がる。すると、Q2にベース電流が流れ、Q2がオン、エミッタ電圧が上昇して LEDが点灯。このとき、C1が放電し、LEDがフラッシュする。
C1が放電すると、Q1のベース電圧が 3Vに上昇し、Q1はオフ。Q2もオフして LEDが消灯する。
再び C1が充電されていく。以下、その繰り返し。
R1は LEDの電流制限抵抗です。
C1、R2はフラッシュ周期のタイマ。R2の値を変えると、フラッシュ周期が変化します。
R3はフラッシュのオン時間を規定しています。
C2は、いわゆるスピードアップコンデンサ。Q1がオンになったときに、Q2に大きなベース電流を流して素早くオンにすることで、C1の放電を促します。放電が不十分だと Q1がオフにならず、LEDが消灯しません。
2線式フラッシャ
「2線式」とは、一般に、電源と信号を 2本の線でまかなう方式のことです。このフラッシャは、ライトなどの LED点灯回路に、2本の線をつなぐだけでフラッシュさせることができます。
LEDが消灯しているとき、回路にかかっている電圧は 1.6V。R1と R2で分圧され、Q1のベース電圧は 0.8Vです。
C1が R3を通して充電され、Q1のエミッタが 1.3Vになると Q1がオン。コレクタから Q2のベースへ電流が流れ、Q2がオンします。
Q2は、LED点灯回路のスイッチになっていますので、LEDが点灯。同時に自分自身をダウンさせるけど、C1~R4の放電時間だけ保持されて、LEDはフラッシュする。
LEDの電流が大きいときは、Q2に MOSFETとか使うことも可能だとか。C1に並列にフォトトランジスタとかつないでおくと、暗くなったらフラッシュする、とかもできそう。
Q1はベース接地回路ですが、前につくった「光を感じて鳴る電子オルゴール」でも、同様の回路を使いました。この回路、いろいろ使えそうです。
ちなみに、上の「妖しく光弾けるフラッシャ」の Q1も似た回路ですが、こちらはエミッタ接地回路です。
製作後記
小さな箱に仕込んで窓とかに貼り付けておくと、なにかの装置が稼働しているふう。いや、防犯効果があるなんて思っちゃだめですよ。ぜったい。
