0C_電源電圧1.5V、どの回路が効率がよいかを考察

Webで白色LEDの回路を調べると、トロイダルコアを使った回路があります。 しかし、効率を調べたページはあまり見当たりません。 どの回路が効率がよく実用的かを実験しました。


市販のトロイダルコアです。
左は100μH(50T)、右は48μH(40T)。
共に、11Tほどいてタップを作り10T巻き戻しています。 左端と中央は加工前のものです。
結果は、どちらも大差はありませんでした。

電源電圧、1.6V〜1.0Vまでのデータです。 Q1:2SD592、LED1:白色LEDです。
Vin:VとIin:mAは入力電圧と電流です。 Vout:VはLED両端の電圧、Vout:mAはLED下端に1Ωの抵抗を挿入し、両端の電圧から換算。20mVの時、20mA。
基本回路は、 「0D_電源電圧3V、どの回路が効率がよいかを考察」 と同じです。

回路・その1・1.5V

多くの方が作成している回路です。

効率の問題よりも、輝度の低下が気になります。

2番目のお勧め回路です。
定数を変えると、いくらかはデータも変化しますが、 輝度の落ち方はあまり変わりません。

回路・その2・1.5V


LED電流を抵抗で検出し、トランジスタでフィードバック回路を作り、 LED電圧が高いときに、入力を低くします。

回路・その1より電流を食いますね!

定数を変えても、よいデータとはいえませんね。

回路・その3・1.5V


変わったフィードバック回路を作りました。部品点数は、回路・その1と同じです。

1番目のお勧め回路です。

1.0Vで50mAは取り出せるか、単四、単三電池では疑問ですが、 輝度の低下のデータはよいですね。


回路・その3・1.5V、コイルほかを変更

ここから、後日追加。
「回路・その3・1.5V」の、データがよかったので、 コイルやコンデンサを変更して実験です。

抵抗は、R1+VR1の値を測定。R2は1Ωの抵抗で、両端の電圧から電流値を換算。 白色LEDは5Φ1個。 データは、電源1.5Vの時にLED電流18mAになるようにVRで設定しています。

使用した手持ちのコイル。上は原形。下は5ターン位巻き足しています。
左から、2.2、3.3、10、33、48、100μHです。右端は、コンデンサ103、223μFです。

データ・コイル100μH

100μHのコイルの巻き数は約50ターンです。
10ターンのところにタップを出し、さらに別の線で3〜5ターン巻いています。 つまり、巻き数が、3、5、10、40、50ターンと幾つかができます。これらを組み合わせてデータを取っています。
例:L1:40+5は、40ターンの片方がトランジスタとつながり、反対側は5ターンとつながり、ここに電源が接続され、5ターンの反対側は、コンデンサにつながります。

ここから、C1:103

L1:40+5

L1:40+10

L1:40+15

L1:50+5

ここから、C1:223

L1:40+5

L1:40+10

L1:40+15

L1:50+3

L1:50+5

データ・コイル変更

各コイルは、市販のコイルに0.3Φ位のポリウレタン線を5ターン巻き足しています。 巻き方向は考慮していますが、巻き始めは殆どトランジスタにつながっています。 画像は、上に掲載と同じものです。

L1:2.2μH+5T

L1:3.3μH+5T

L1:10μH+5T

L1:33H+5T、このコイルP型

実験後の感想

いろいろなコイルを楽しんだが概略のデータが出ました。
電源電圧、1.5V:電流、55〜60mA、効率:60%台(max69%)
輝度変化、1.5V:100%、1.1V:50%台(max74%)
1番小さな2.2μHを使うと、豆電球のベースの中に組み込めそうですね。
また、LEDを2、3、4個と、増やすと所要電流は1個当りの倍数になるかなど、 楽しみが膨らみます。