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高輝度ストロボを自作するための予備検討

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はじめに

科学実験用に高輝度なストロボを作りたい。
要求仕様としては100Hz点滅をする数百lmストロボを考えて検討を行った。

必要なもの

  • パワーLED
  • LEDドライバ回路
  • ストロボ機能回路
  • Arduino

方針は、常時点灯のドライバ回路の電源自体をON/OFF制御することでLEDの点滅制御を行うことである。
100Hz点灯が目的ならば、モジュールの時定数は遥かに早いはずだと考えた(要実測)
(本来はストロボ機能も付いているLEDドライバを買ってマイコン制御するのが良いのかもしれないが、安いのが見つからなかった。)

パワーLED

秋月や千石で100円くらいから買える。1Wか3Wから選ぶ感じ。消費電流は0.1-0.4A位を多く聞く。
通常の砲弾型φ5LEDだと数mAなので2桁ほど違う。

LEDドライバ

たとえばストロベリー・リナックスで扱っているLED定電流ドライバなどが参考になる。
明るさはモジュールに組み込まれている可変抵抗を制御すれば良い。
ON/OFF制御する場合は定電流駆動している電源側でスイッチングをすれば良いとのこと。

ストロボ機能回路

電源側入力の12V電源自体をスイッチングすることでLEDドライバごと駆動側LEDを点滅させてやる散弾。

パワーLEDで1A近い電流が流れるはずなので、ダーリントン接続でのスイッチングを試みる。
この記事によると、たとえば2SC2235と2SC2230をくっつければいいらしい。

(予備実験ではよく使われるトランジスタ2SC1815を用いてストロボ回路を組んだところアツアツに焦がしてしまった。定格0.15mAなので、そもそも無理があったと後でわかる。)

Arduino

ストロボ機能回路への制御入力として用いる予定。

基礎知識

トランジスタによるスイッチングについてはこの記事がとてもわかり易くまとまっていた。

LED定電流ドライバについてはこの説明書も参考になった。

UT-HACKs
東大生エンジニアと藝大・美大デザイナーからなる新進気鋭のクリエイター集団です。 技術と芸術の融合で、「心を動かすモノづくり」をしています。
http://www.uthacks.com
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