暗くなるとLEDを点灯させる回路を作ってみよう!

前回購入した、電源を使って暗くなると点灯する滅茶苦茶シンプルな回路を作ってみたいと思います。なんで、いきなり回路を作りたいかというと、前回購入した電源の動作確認があまりできてなかったので、ちゃんと動いてくれるかどうかという動作確認の意味も含めて実験していきます。

やっぱり、買いっぱなしじゃもったいないし、このままいけば一生使わず部屋の粗大ごみになってしまうので、、、

完成形のイメージ

明るい時は、LEDが消灯していて、

明るい時

暗くなると、LEDが点灯する

暗くなった時

この回路が完成イメージです。

今回使うもの

  • 2SC1815 トランジスタ
  • 電源(電池の3Vでも可)
  • CDS(フォトレジスタ)
  • LED
  • 抵抗 (330Ω×1 , 30Ω×1)
  • ブレッドボード

とりあえずどこでも買えるパーツです。安く大量に買おうとしたら、輸入とかのほうがいいのかもしれませんが、個人で数個あれば十分ならば秋月電子などで数十円で買えます。(部品は)

「cds センサ」の画像検索結果

この部品がCDSです。今回の目玉部品!!
このセンサーは、明るいと抵抗が下がり、暗くなると抵抗が一気に上がります。
なので、英語では、photo registerと呼ばれます。そのまんまの意味ですね。

回路設計

とりあえず、サクッと回路を設計してみます。

明るい時のCDSの抵抗は、

抵抗=5.59Ω

反対に、暗い時の抵抗は、

抵抗=39.62Ω

このようになりました。実際、CDSの大きさなどによって抵抗数が違うので、まずは一回抵抗値測定をしてみることをお勧めします。

抵抗の変化が大きいので、トランジスタの分圧する方法を使います。

今回は、明るい時が5.59Ωおよそ、5.5Ωとして、明るい時のベースに流れ込む電圧はおおよそ、0.46V
逆に暗い時の抵抗が40Ωとして、暗い時にベースに流れる電圧が、1.71V

http://akizukidenshi.com/download/2sc1815-gr.pdf

なぜか、最低動作電圧が書いてなかったのですが、大体、0.7Vくらいが今回使うトランジスタ2SC1815の最低動作電圧のようなので、それをもとに設計しています。

☝めちゃくちゃ字が汚いのはご愛嬌ください。

回路図

とりあえず、設計した回路図は上のようになりました。

設計してみたものを組んだのですが、なぜかしら動かない!!!

悪戦苦闘しているとどうやら、データシートのトランジスタのコレクタエミッタベースとか書いてある図が、どうやらボトムビューだったようで、反転させたら動作しました。

とまあこんな感じで、ちょっと時間がかかってしまいましたが、実際にちゃんと動作しました!!

とりあえず、電源もちゃんと使えるということが分かったので、一安心ですね。

まとめ

  • トランジスタの向きには気を付けよう!
  • ちゃんと回路図を見て慎重に!

町にある街灯もほぼこの原理でできているので、とてもシンプルですよね