夜寝るときに少しだけライトが欲しい

寝るときに、真っ暗ではなく、ちょっとだけ光が欲しい時があります。照明に内蔵の小さなオレンジ色の電気でもいいのですが、寝てしまった後は光っている必要はありません。

寝てしまった後に、勝手に消える小さな照明が欲しくなって作りました。

回路図

回路はいたってシンプルです。材料は、USBのコネクタ変換基板と、抵抗、スーパーキャパシタとLEDです。

スーパーキャパシタを充電電池代わりにして、スーパーキャパシタの電気でLEDを光らせる仕組みです。充電は、USBに接続して行います。

充電が進むとLEDがだんだん明るく光だします。眩しく光るようになったらUSBを外します。この後からはスーパーキャパシタのエネルギーでLEDが光ります。

あとは、充電が無くなるまでLEDが光り続けます。

充電されたエネルギーが終われば、勝手に消えます。

シミュレーション

大体の充電時間は、C×Rで計算できますが、シミュレーターを使って求めてみましょう。

シミュレーターはサーキットビューアを使っています。このシミュレーターは、LTSpiceと違って、とにかくわかりやすくて使いやすいです。もう15年以上使っています。

パパッとシミュレーションして特性を把握するのに最適です。また部品をつないだり外したりしている最中でも、随時シミュレーションが実施されるので、パラメータの調整や回路構成の調整するのに向いています。オシロスコープで波形を見ながら、回路を調整するような感じが、パソコンのシミュレーションでできてしまいます。

シミュレーションの精度もとても高く、複雑なアナログフィルタの設計をよくしていた時にこのソフトを使い始めたのですが、シミュレーションと実測値がぴったり合っていたのです。それ以降、このソフトをとても信頼して使っています。

評価用の無料版でも、小規模のシミュレーションができるので、LTSpiceの難しさにつまづいた方は、試してみるといいかもしれません。

充電時間

サーキットビューアで、回路を描いて、過渡特性をみてみます。空っぽのスーパーキャパシタの電圧が、電源を繋いで約150秒で4.5Vまで充電できました。大体3分で満充電にできると考えて良さそうです。

光っている時間

何Vまでが、光っているとするかによって時間が変わってきてしまいますが、2.8Vとすると、800秒(13分くらい)。2.5Vとすると1000秒(17分くらい)になりました。

実際、LEDは2V程度までほんわかと光っていました。すると30分くらいは光っている計算になります。

スーパーキャパシタだけで、結構長いこと光っていられるものですね。

便利なライトができました

これからは、夜寝るときに使いたいと思います。