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KATO117系の白色LEDライトユニット作成

2010-06-18 (金) 0:25
保守作業 | 日記
117系 | JR東海 | JR西日本 | LED | Nゲージ

以前入手した中古 KATO 117系 4両。ボディは美品で、動力メンテして走行快調ですが、なぜか先頭車のライトが点灯しない。分解すると… ライトユニット基板が入ってませんでした。orz

該当のAssyパーツのライトユニット 4042G は、お店には売っておらず、通販では「送料 ≒ 商品代金」と同額のため、しばらく放置してましたが、久しぶりに走らせたら、やっぱりライトが欲しいということで、深夜にシコシコとライトユニットを作ることにしました^^;

GM近鉄キット前照灯用に作った時は「白色led×1 ＋ CRD×1 ＋整流ダイオード×1」3個を用いましたが、同じ回路だと先頭1両あたり、前照灯＋尾灯で2倍、6個の部品が必要です。

一方、313系白色LED化の時に調べたのですが、KATOのLEDライト回路では、前照灯＋尾灯を「LED×2 ＋抵抗×1」3個のみで実現しています。CRDに比べると部品点数は半分でシンプルです。

手持ちのCRDが少ないので、KATO LEDライト回路に習って作成することにしました。

回路は図のようになります。図はフリーの電子回路シミュレータ「Qucs」で作成したものです。（白色LEDが部品にないので、特性の同じ青色LEDで代用です ^^;　電源は12Vの矩形波で、電流計はスルーでw）

313系ライトでは、抵抗R1＝270Ωでしたが、白色LEDは明るいので大きめの抵抗R1=390Ωとしています。片方のLEDが逆接続となっていて大丈夫？と思いましたが、LEDの順方向では素子両端が一定電圧（Vf＝3.3V程度）となるらしく、逆接続となるペアのLEDがリミッタになるので、壊れるとされる逆電圧5V(U_rev_break)には届かずOKのようです。シミュレーションの赤線も、MAX 3.3V 0.02A (20mA) となっています。電子回路はよく分からんのですが、シミュレーションできるとは便利ですね。^^

配線は基板を用意するのが面倒だったので、空中配線による半田付けとしました。
ライトユニット 4042G が手元に無く参考にできないので、現物あわせてで作成しました。

「微妙に」サイズ決めして足を折曲げてあり、電球放熱用のアルミ等にもショートしませんので、
絶縁対策はサボってます(^_^;。

電気を通すウェイトに LEDの足を当てただけでは接触がイマイチでしたので、短冊にハサミで切ったりん青銅板を電極としています。電極の緑色は半田付けでカッターマットが溶けた為です。注意しましょう。ペンチで「ヘの字」にしたので接触良好でライトユニット取外しも可です。

白色LED化した313系と、117系を並べてみました。ライトが光るとやはり良いものです。後でクリアオレンジを塗って電球色ぽくする予定です。

低い電圧でも光るので TOMIXパワーユニット「常点灯ダイアル最小」で、ほんのり光ります。

今回のライトユニットですが、1個60円(白色LED 2個50円, 抵抗 1個10円)、2個で120円ぐらいです。
純正4042G(1 or 2個?)が定価420円で(たぶん)電球なので安く思えますが、工数とか手間を考えてしまうと微妙かもしれません。

まぁ、(電子)工作を楽しめたのでOKということで。

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