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子供の科学 - 作って遊ぼうに物申す [電子工作]このエントリーを含むはてなブックマーク#

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誠文堂新光社の子供の科学を毎月購読しています。 そこには、毎月一本、電子工作記事が掲載されています。 2008年5月号の記事は、高速に点滅するストロボ懐中電灯だったのですが、この回路は危険だと思いますよ。

555の出力は、電圧出力

この回路では、555の出力が直接LEDを駆動するためのPNPトランジスタ2SA950のベースに接続されています。 555の出力は、NPNトーテム・ポールで構成された電圧出力です。 そのため、555の出力がLOWになると、出力は内部NPNトランジスタの作用により、ほぼ0Vまで落ちることになります。 つまり、2SA950のベース・エミッタ間には、ほぼ電源電圧9Vに近い電圧が印加されることになります。 トランジスタのVBEにこんな電圧を与えてはいかんでしょう。 出力に電流制限抵抗を入れるべきなんじゃあないのかな?

出版社に問い合わせ中

ただいま、出版社に問い合わせています。

2008年5月号、P75に掲載されたストロボライトの回路図についての質問です。

この回路では、555の出力(PIN3)が直接2SA950のベースに接続されています。また、555の出力は、電圧出力なので、555の出力がLOWになったときには、2SA950のベース・エミッタ間にほぼ9Vの電圧が印加されます。このような使い方をしていると2SA950が破壊する可能性があるので、555の出力と2SA950のベースの間には、電流制限抵抗を入れるべきであると考えます。

筆者のご意見をお聞かせください。

返信、来るかな? 乞うご期待。

参考ページ

http://www.national.com/mpf/LM/LM555.html
ナショナル・セミコンダクタ - LM555のページ

参考書

子供の科学 2008年 05月号 [雑誌]

子供の科学 2008年 05月号 [雑誌]

  • 作者:
  • 出版社/メーカー: 誠文堂新光社
  • 発売日: 2008/04/10
  • メディア: 雑誌
電子工作大図鑑―作ってきたえて能力アップ!

電子工作大図鑑―作ってきたえて能力アップ!

  • 作者: 伊藤 尚未
  • 出版社/メーカー: 誠文堂新光社
  • 発売日: 2006/06
  • メディア: 単行本


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コメント 10

Tsuneo

これは大事なことですね。
私が中学生だった頃(いつの話だ:-))を思い返してみると、回路というのはパターンで覚えていました。パターンの組合わせで回路を組んで、動いた動かないと一喜一憂してました。理論はもっと後になってから、何故この回路定数になるのと真剣に取り組み始めてからです。今でも回路図の第一印象はパターンに頼るところが大きいです。回路図をぱっと見て、ん、変だなと思うのはまずパターンとして回路を大まかに捕らえて、それからじっくりと細部を見ていくという過程をとっています。おそらく、こういった見方をするのは私だけではないでしょう。

この年代の読者には、理論は判らなくても良質な回路パターンを提供することがとても大事なことだと思います。筆者と編集部の方は是非ここは訂正を入れて、良質な回路パターンを強調して欲しいところですね。さらに何故、電流制限抵抗が必要なのかも判りやすく説明すれば、もう一歩先に進む機会を提供できて良いのではないでしょうか。まちがいも、ネタにしちゃいましょう。

Tsuneo
by Tsuneo (2008-04-14 19:31) 

k_t

まずいのは明らかですが、どうして2SA950なんだろう。2SA1015を使ったら壊れてしまい、他の手持ち品に交換してみたとか・・・。

by k_t (2008-04-14 22:08) 

noritan

私も回路例を丸写し、組み合わせで色々と作っていました。私の場合、入り口がTTLロジックICでした。論理信号しか扱った事がなかったので、TTLの出力を555に直接つないで、チンチンにしてしまった記憶があります。この回路もデューティー比が低いからそれほど壊滅的な状態にはならないのでしょうが、自分で定数を変えたら2SA950は、きっとチンチンになってしまうと思います。

トランジスタの品種は、2系統のLEDに合計40mAの電流を流すので、「余裕を持って」という事だと思っていました。「2SA1015を使ったら壊れてしまった」というのは、想像できるだけに怖いですね。

2SA950は、この著者さんの作品には良く登場します。NPN側は、2SC2120の出番です。これでモータも豆電球も駆動します。そういえば、フライ・ホイール・ダイオードも付いてないな。

by noritan (2008-04-14 22:43) 

DAI

我が家もほぼ10年近く子供の科学買っています。

555をデジタルICと勘違いして使っているのかなあ。
普段、5V電源で使ってるクセでつい・・・。

どうでもよいけど、関西で551と言えば「豚まん」
by DAI (2008-04-15 00:54) 

kaya

昔からストロボフラッシャーを作りたかったのですが
気がつけば、秋月のキットも廃盤になっていたところ
今月の記事を図書館で発見して、回路図・実体配線図等を
手書きでコピーして、帰ってきてから適当にググってみたところ
こちらのブログにたどり着きました。

早急に部品集めしなくて良かった、という感じです。

もしよろしければ、正解例を教えていただけませんか?



by kaya (2008-04-23 19:34) 

noritan

え~と、文句ばかりでは仕方が無いので、回路をブレッドボードに作ってみました。その結果、トランジスタの発熱は観測されませんでした。おそらく、デューティー比が極端に短いために助かっているのだと思います。

トランジスタ2SA950は、ベース電流の絶対定格(決して超えてはならない電流量)が160mAと東芝のデータシートにありました。これに対して、555の最大出力電流は、200mAとされていましたので、「どちらにとっても危ない」のではないかと思います。

さて、私の考える正解例ですが、555の3番ピンと2SA950のベースの間に1kΩの抵抗を入れるだけで安全な回路になります。この時に抵抗にかかる電圧が9Vであったと仮定してもベース電流は、9mAにしかなりません。2SA950のhfeを考えると10kオームでも十分なのではないかと思います。

ここに抵抗を入れることによって、もしかしたら、ON/OFF時間が長くなって、ストロボらしくなくなる心配をしていましたが、1kΩの抵抗を入れたぐらいでは違いはわかりませんでした。

写真などは、気が向いたら、後日。

by noritan (2008-04-23 22:55) 

DAI

エレキジャック6号がNE555特集です。
その中に、
http://www.eleki-jack.com/news/2008/04/23/Elc06_054%7E055_toku01%7EM6.pdf

この手の話題って、今が旬なのかな。
by DAI (2008-05-05 23:41) 

noritan

エレキジャックは、立ち読みしました。
「動作可能な電源電圧の最小値は1.5V」てことは、「乾電池一個で」と言うにはムリがあると感じました。

LMC555の中身をディスクリートで作っちゃうのも面白いかも。

ところで、この回路の出力部分は、トランジスタのコレクタにコイルがつながっているので、普通のリレー駆動回路と同じです。ちょっと違うのは、LEDがフライホイールダイオードの代わりをしているということです。

ということは、もしかしたら、リレーの駆動回路の場合でも、ここにLEDを付けると光るのかな?もっと進めて、定格20mAのリレーを使ったブザーにLEDを付けると、定電流駆動できるのかな?

by noritan (2008-05-06 14:49) 

noritan

本日、筆者さんから、誠文堂新光社『子供の科学』編集部経由で電子メールによる返答が来ました。

メールの転載はしませんが、電流制限抵抗を付けるように7月号の訂正欄で表示されるとのことです。ひとまず、これにて、一件落着とします。

by noritan (2008-05-07 21:51) 

Tsuneo

> リレーの駆動回路の場合でも、ここにLEDを付けると光るのかな?もっと進めて、定格20mAのリレーを使ったブザーにLEDを付けると、定電流駆動できるのかな?

リレーのコイルは、インダクタンスと抵抗の直列回路として単純にモデル化できます。実際は、アーマチュアの動きで磁気回路が変化するのでそれによってインダクタンスが変化し、また起電力が生じますが、ここではひとまず置いておきます。

リレーがオフになったときは、逆起電力が内部抵抗を介してLEDを駆動する形になります。これはちょうどコンデンサに駆動電圧をチャージしておいて、抵抗を介してLEDを駆動するのと同じ経過をたどります(指数減衰曲線)。だから定電流にはならないでしょう。

Tsuneo
by Tsuneo (2008-05-08 13:11) 

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