電子回路 電子回路 2 更新日:2003.2.1

オリジナル&初公開です

スイッチを押し続けた時間によって点灯を制御する可変タイマー付き電灯 2002.8.11初公開

写真 製作 動機と原理その他

青いのが電池
左がSW、右がランプ
手の平サイズです
市販の電灯はスイッチを入れたら必ず切らなければなりません 
当時毎日何度もの入切が煩わしく自動消灯の電灯が欲しくなりました
作っている内にアイディアが浮かびました押し続けた時間によって点灯時間を制御する事です
原理はいたって簡単です ランプのスイッチにMOS-FETを使い高入力インピーダンスを利用し
コンデンサーに電荷を蓄えることです タイマー制御はコンデンサーの電荷を制御すれば良い
わけです。
ケースは画鋲ケースを流用致しました 知り合いにもニ個作りました。
手元に秋葉原で手に入れた リチウムイオン電池があり PHSの充電器を利用して充電してます 
満充電のチェックが出来ませんが適当な所で完了とします。
無駄に点灯する事はありませんので乾電池でも十分長持ちします。

豆知識 : リチウムイオン電池は漏れ電流が大変少なく 使わなければ何ヶ月も持ちます、ニッカドですと1〜2カ月です。

図1、回路図
N-MOS FETの場合

R,C,FETはチップ部品です
部品 詳細 使用法
ランプ レンズ付き (ニッブル球) 2,2V 0,25A スイッチを押した時間にほぼ比例した時間だけ点灯した後
 自動消灯します
この試作品ではスイッチをチョンと押した場合で約7秒、2秒以上
 押して約20秒です(R1、R2、Cで決まる)、
   つまり7秒〜20秒制御出来ます もちろんRCを変更すれば
 もっと変えられます、2秒も押すのがまどろこしい方は100K    を50Kにすれば半分の1秒で済みます。
 漏れ電流の為 R2、Cを大きくしても10分は 無理だと思いますが FETも含めて選択すれば可能かも知れません。
電池 Liイオン電池(何でも良い) 4,2V 0,8AH
スイッチ 押しボタン式
コンデンサー C  4,7μF タンタル又は電解
(漏れ電流の少ないもの)
FET P-MOS FET 2SJ 317
抵抗 100K、4,7M、10Ω

図4、改良点
問題点 解決法
FETは手元にあった2SJ 317ですが P-MOS FET
は一般に高価な上 手に入りにくい
2SKにするのが望ましい(当然接続が変わります、N-MOS FETの場合を参照)、低圧用です。
電球は2,2V用の為 直列にR3(10Ω)が入れてある この為 4割程エネルギーが無駄になっています 1.電池電圧に近い電球を使用し直列抵抗は小さくするか,
2.電池電圧を下げる(この電球は乾電池2個用です、乾電池ニ個ならR3は不要)
FETのバラツキの為にタイマーもバラツキます 良いアイディアがあったら教えて下さい
電源電圧が変わるとタイマーも変化します 良いアイディアがあったら教えて下さい
温度によるバラツキ(実測しておりませんが) FETとコンデンサーの温度特性の良いものを
FET は一般に高価 トランジスタにする(点灯時間を大きく取れない、ロスが7%程増える)

感想 改良版の予定
重宝しております 超小型にし白LEDを使い非常時用に財布に入れておきたい、電池は無駄に使う事はありませんので非常に長持ちします、充電池の必要はありません 市販の電灯を改造するのが最適解かも知れませんが逆接防止が必要かも。 いずれ乾電池二個用に改良した物を作る予定です。

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