【Nゲージ】自作室内灯を基板から作る①

皆様こんにちは。赤熊です。

今まではテープLEDを使った室内灯の作り方を紹介してきました。

今回からは、基板設計から部品のはんだづけまで完全自作の室内灯を作ってみたいと思います。

部品選定の方法や回路・基板の設計をだらだらと話していくつもりです

室内灯の仕様

まず決めなければならないのが、設計する室内灯の仕様です。

今回は、全長が長めの北海道の車両に使用する予定なので、室内灯全長を125mmに設定。そして長さ調節も簡単にできるように手で折り取って調節できるようにします。

さらに、いちいち車両側を加工するのはめんどくさいので、LC、C両方とも無加工でポン付けできる仕様にします。

更にさらに欲張って、KATO車両にも取り付けられるように基板幅と金具取付部の寸法を決めます。

言ってしまえば、これさえあればどの車両でも取り付けられる超万能室内灯を作ってしまおうという作戦です。

設計開始!

まずは部品選定と回路設計です。これが決まらないと基板設計が進みません。

LED

室内灯のメイン部品になる部品です。tormなどの室内灯で採用されている1608サイズのLEDを使ってみることにしました。

色はピュアホワイト(純粋な白色)のものを選定。一本125mmあたり11個配置することにしました。

ブリッジダイオード

こちらもNゲージの室内灯では必須の部品。詳しくはテープLEDで自作室内灯を作る回をご覧ください。

一本あたりの価格を抑えたかったので、テープLED室内灯で使っていたmb10fというブリッジダイオードを流用します。

こいつは結構お値段安めで、アマゾンだと500個入になってしまいますが、4.2円/個と激安です!

電圧レギュレータ

室内灯の明るさを一定に保つために、電流調整ICと迷った末、5Vの電圧レギュレータを使用することにしました。

今回使用した型番はAS78L05RTRを採用。

回路設計

今回は単純にブリッジダイオードで整流、レギュレータで電圧を落とし、抵抗を介してLEDに電圧を供給するという回路で行きます。

試作段階なので定電流ICもぶち込みました。

基板設計

幅広、幅狭、幅狭(集電部中央寄り)の三種に対応する形にします。出来上がった基板がこちら↓

実装して試験したのですが、問題点が3つ浮上。

  1. 折り取り用のスリット位置に車両側の支えがくると、室内灯が垂れ下がってしまう
  2. 1608サイズのLEDは青みが強い白の製品が多く、その上値段も高い
  3. 電圧レギュレータを使っているのに明るさが電圧によって変わってしまう

次回はこれらの問題を解決していきたいと思います。

 

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