DCDCコンバータを使って電池のエネルギーを使い切るまでLEDが光る、スモールLEDライトの作り方をご説明します。

キットはこちら👇👇👇よりご購入頂けます。

用意するもの

組み立てに必要な工具

🟡はんだごて

もしも長く使うのであれば、上記のような調温はんだごてをお勧めします。一般的なはんだごては、ヒーターへの電力供給が一定のため、温まるのに時間がかかったり、大きな部品など熱量が必要な部品ではなかなか加熱されず、はんだ付けに時間がかかります。調温はんだごては小手先の温度を一定に保つ仕組みが入っていてパワーもあるため、コンセンに接続すると1分ほどで使える温度になり、大きな部品でもすぐに加熱されるため、とてもはんだ付けがしやすいです。

設定温度は、有鉛はんだを使う場合には250℃程度、鉛フリーはんだを使う場合には340℃程度の設定にします。

もし普通のはんだごてを購入されるのであれば、30〜40Wのタイプで良いと思います。

🟡はんだ

はんだには有鉛はんだと鉛フリーはんだがあります。鉛の煙は、長期に渡って吸い込むと人体に有害なため、今は鉛フリーが一般的です。しかし有鉛はんだは溶ける温度が鉛フリーよりも低く、溶けたときに綺麗に広がるために、はんだ付けがしやすく初心者向けです。

また、太さもいろいろありますが、おすすめは0.6mmです。

🟡はんだごて台

はんだごてを置く台です。

置く台にはスポンジが付いているのが一般的ですが、鉛フリーはんだを扱うはんだごての場合、濡れたスポンジで小手先を拭くと温度が急激に下がり劣化も早めます。

そのためスポンジは使わず、金色のスチールたわしのようなクリーナーに、小手先をブスブスとさしてクリーニングすることをお勧めします。ただし、ブスブスと抜き差しする動き以外はしてはいけません。小手先をこすり付けたり、ひっかけたりすると、はんだが弾けて飛んで危険です。

私はこれ☝️を長年使っています。

🟡ニッパー

金属の線を切るため、プラモデル用ではすぐに切れなくなってしまいます。金属の線が切れる物を選びましょう。私は上の商品を3年間以上使っています。

🟡プラスドライバー

大きな普通のプラスのドライバー(+2または+1)です。

🟡保護メガネ

はんだ付けや、部品のリードをニッパーでカットする際に、はんだや切ったリードが飛ぶことがあります。目に入ると危険なので、保護メガネをすることをお勧めします。

100円ショップでも揃いそう

これらの工具はホームセンターでも買えますが、100円ショップでも結構そろいそうでした。

はんだの付け方

はんだごての持ち方

はんだごては鉛筆を持つように持ちます。持つことろが太く持ちにくい場合には、無理せず持ちやすい持ち方でいいと思います。

もう片方の手で、はんだを持ちます。

はんだごての金属の部分は、金属全体が250度から350度と超高温です。間違って触らないようにしましょう。

火傷してしまった時の対処法はこちら👇👇👇

はんだの付け方

はんだごての先端のちょっと手前の所を、リード(部品の足)とランド(基板の金色の部分)両方に軽く押しつけると良いです。

小手先をリードとランド両方に当ててから、1,2,3,4と数えます。

5のタイミングで、小手先の先端とリードとの間にはんだの先端を押し付けます。はんだが溶けたら、はんだを5mm程度押し込んで溶かしていきます。

はんだを抜いてから、はんだごてを離します。付いたはんだが、富士山のような形をしているのが理想です。

はんだ不良の修正

はんだが山の形ではなく、ドーナツの中に棒が立っているような見た目の場合には、リードとランドがつながっていない可能性があります。

その場合は、はんだごてを当てて、もう一度はんだを溶かします。

ドーナツ状ではなくなり、はんだ不良が修正できました。うまくいかない場合には、さらにはんだを追加してみてください。

リードの切り方

部品をはんだ付けした後は、余分なリードをニッパーで切り取ります。

ニッパーには裏表があり、平らな面を下にして切ります。

リードをニッパーで切ると、切れたリードが飛んで行きます。目に入ると危ないので、ニッパーを持たないもう片方の手でリードを持ちながら、ニッパーで切るようにします。

はんだ付けで火傷してしまった時の対処法

 

スモールLEDライトの組み立て方

部品一式

それでは、組み立てに入りましょう。これらが今回組み立てる部品になります。部品は、背の低い順にはんだづけしていきます。

抵抗

R1からR4に抵抗を取り付けます。

抵抗には細い色の線が入っています。この色が抵抗値を表しています。

• R1には470kΩの黄紫黄金
• R2には1MΩの茶黒緑金
• R3には100kΩの茶黒黄金
• R4には220kΩの赤赤黄金

を取り付けます。

抵抗本体の根元から、リードを直角に曲げて、基板に差し込みます。抵抗に極性はないので、どちらの向きでも構いません。

R1からR4にこのような色の抵抗が刺さっていればOKです。

小手先をリードとランド両方に当てます。

小手先とリードの間に、はんだを押し当て、はんだを5mm程度溶かします。はんだを離してから、はんだごてを離します。

はんだが、富士山のような山の方になればOKです。

リードを持ってニッパーでカットします。

コイル

緑色の大きな抵抗のような形の部品がコイルです。L1のところに取り付けます。

コイルのリードを、本体の根元から直角に曲げて差し込みます。向きはどちらでも構いません。そしてはんだ付けをします。

C2,C3に緑色のコンデンサをはんだ付けします。この部品も向きはありません。

USBコネクタ

CN1に、USBコネクタをはんだ付けします。

大きな穴の部分は、熱が逃げやすく暖まりにくいので、これまでよりも長く加熱します。10くらい数えてからはんだを押し当てます。穴が埋まるくらいはんだを溶かしてください。

はんだ付けした後は、USBコネクタが熱くなっているので、冷えるまでしばらく触らないようにしましょう。

固体電解コンデンサ

C1に個体電解コンデンサを取り付けます。電解コンデンサには極性があるため、本体の赤い帯を右向きにして取り付けます。

スイッチ

=マークが上を向くように差し込みます。スイッチのリードが若干曲がっていて、入りにくい場合があるので、指で曲げて穴に入るようにしてください。

真ん中の1つのピンだけはんだを付けます。はんだが溶けている間に、スイッチと基板が水平になるようにします。

スイッチが傾いていないのが理想ですが、傾いていても動作には全く問題がありません。

そのほかの5つのリードをはんだ付けします。このリードも加熱に時間がかかります。はんだごてを当ててから10くらい数えて、はんだを溶かすといいと思います。

こちらの面への部品の取り付けが完了しました。

目で見て確認

はんだ付けがうまくできているか、全てのはんだ付けした場所をチェックします。基板の裏面のはんだの形状に、ドーナツのような形がないかチェックしてください。

R1からR4の抵抗が、上の写真の色と同じ物が取り付けてあるか確認してください。

個体アルミ電解コンデンサの赤い帯が右を向いているか確認してください。

 

動作テスト

ここで、正常に動作するかチェックします。

USBポートにミニチュアLED電球を差し込みます。

スイッチを真ん中のOFFの状態にしておきます。

電池ボックスに電池を入れます。プラスとマイナスを間違えないようにしてください。マイナス側から入れて、プラス側を押し込みます。少し硬いかもしれません。

基板の裏面の、「単三電池ボックス」の文字の上の穴に、電池ボックスのリードを差し込みます。

上の写真のように電池ボックスを傾けて、差し込んだ穴の中の金属部分に、電池ボックスのリードを接触させます。

スイッチを入れます。光りましたでしょうか？　光れば動作チェックOKです。

光らなかった場合、スイッチを入れたまま電池ボックスを少し動かしてみてください。電池ボックスの2本のリードともに、基板の穴の中の金属に触れている必要があります。

もし光らなかった場合、スイッチをオフにして、以下のことを確認して、やり直してみてください。

1. ミニチュアLED電球を一旦抜いて、挿し直してみる
2. 電池を抜き取り、プラスとマイナスを確認しながら、もう一度電池ボックスに差し込む
   または、新しい電池に交換する
3. 「目で見て確認」のところをもう一度確認する
4. 全てのはんだ付けした場所のはんだを、はんだごてでもう一度溶かしてみる

以上の4つをチェックしても光らない場合には、基板の表面(部品のある面)と裏面(はんだ付けした面)の写真を添付してLab[@]kohacraft.comへご連絡ください。

電池ボックスの台座を取り付ける

基板に空いた穴に、ネジとスペーサーを取り付けます。

部品のついた面から、穴にネジを差し込み、はんだ付けした面からスペーサーを押し当てます。スペーサーを時計の針が回る方向と同じ向きに回し、スペーサーを固定します。

もう一つの穴にも、同様にネジとスペーサーを取り付けます。

電池ボックスの台座が付きました。

電池ボックスのねじ止め

プラスチックネジのため、ドライバーにネジがくっつきません。そのため、ドライバーの先端にネジをセロハンテープなどで軽く固定します。

電池ボックスの丸い穴から先に、ねじ止めします。

もう片方の穴にネジを入れて締めます。

これで電池ボックスが固定できました。

電池ボックスのはんだ付け

電池ボックスのリードをはんだ付けします。少し長めに加熱しないと、はんだが溶けないかもしれません。

完成

以上で完成です！！！

光らせてみよう！

セットアップ

USBポートに、ミニチュアLED電球を差し込みます。

プラスとマイナスを間違えないように、電池ボックスに電池を入れます。

スイッチを入れるとミニチュアLED電球が光ります！！

光らない場合には

もしも光らない場合には、

1. 電池を抜く
2. LED電球を抜く
3. 電池を入れる
4. LED電球を挿す
5. スイッチを入れる

を何度か繰り返してみてください。

それでも光らない場合には、はんだ不良の可能性があります。

基板の裏面のはんだを修正することができないので、部品がついた面の部品のリードとランドの部分を全てはんだ付けしてみてください。

以上のことを試しても光らない場合には、基板の部品面側の写真を添付してLab[@]kohacraft.comへご連絡ください。

使用上のご注意

このキットは台数限定で小中学生と学生の方対象にプレゼントしています。kohacraftのブログより10名様、PCBWay様のご協力によりさらに10名様、合計20名様にプレゼントしております。

詳しくはこちらをご覧ください。