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【CRDひとつで直列接続のLEDを幾つまで点灯できるか？】
ちょっと興味があったのでテストしてみました。
手元にテスターがないので、実際に点灯させてLEDの輝度の変化を目視で確認しようと思います。
電源は15V（0.4A）のACアダプタ、CRDはE-153（15mA）とE-103（10mA）を用いました。
なお画像にはLEDがひとつしか写っていませんが、実際には画像外に複数のLEDが直列につながれています。
■青色LEDとCRD（E-153）の組み合わせ ⇒ 5個点灯（＞適正個数3〜4個）
画像は1枚目から「1個，2個，3個・・・6個」の順に並んでいます。
電源電圧とLED/CRDとの関係は、
・電源電圧＞CRDの肩特性電圧Vk＋LEDの順方向電圧VF×個数
でなければならないので、LEDの適正な個数（最大数）は、
・適正個数＝（電源電圧−CRDの肩特性電圧Vk）÷LEDの順方向電圧VF
CRDの肩特性電圧Vkを4.3V、LEDの順方向電圧VFを3.1Vとすれば、
・適正個数＝（15V−4.3V）÷3.1V＝3.5個
となり3〜4個が適正個数となるはずですが、実際には5個つないでもLEDの輝度はほとんど変わらず、6個までつないだところでほとんど点いていない状態となりました。
■赤色LEDとCRD（E-153）の組み合わせ ⇒ 6個点灯（＞適正個数5個）
赤色LEDの順方向電圧VFは2.2Vなので上記と同様に計算すると、
・適正個数＝（15V−4.3V）÷2.2V＝4.9個
よって5個が適正個数となりますが、実際には6個つないでも問題なく点灯、7個でやや暗くなり、8個でほとんど点灯しない状態となりました。
■赤色LEDとCRD（E-103）の組み合わせ ⇒ 7個点灯（＞適正個数5個）
CRDをE-153からE-103に変えてみました。E-103の肩特性電圧Vkは3.5Vなので、
・適正個数＝（15V−3.5V）÷2.2V＝5.2個
よって5個が適正個数となりますが、実際には7個つないでもLEDの輝度はほとんど変わらず、8個でやや暗くなり、9個でほとんど点灯しない状態となりました。
以上を一覧表にまとめると・・・
■適正個数より多くつないでもちゃんと点灯するのは何故？
グラフはCRDとLEDの特性を示したものです。先に書いた「LEDの適正個数」とは「CRDの印加電圧（両端電圧）がグラフの青い矢印の範囲におさまるLEDの数」のことを指し、その最大数は、
・LEDの最大数＝（電源電圧−CRDの肩特性電圧Vk）÷LEDの順方向電圧VF
で求めますが、実際には今回のように計算で求めた個数以上のLEDを点灯できることが多いです。
これは「CRDの印加電圧が肩特性電圧※1を下回っても相応の電流が流れるから」なのですが、所定のピンチオフ電流※2は得られないため、電流値しだいではLEDが暗くなってしまう場合もあります。
（※1：一般的に肩特性電圧はピンチオフ電流×80％での電圧値を指します。）
（※2：LEDの順方向電流IFは20mAのものが多いので、ピンチオフ電流が10mAのE-103だと若干暗くなります。LED本来の明るさを得たい場合にはE-103を2個並列につなぎ20mA流せば良いでしょう。）
■CRDの消費電力と発熱
前述したとおり、CRDの印加電圧（両端電圧）が肩特性電圧を下回ると所定のピンチオフ電流は得られませんが、では印加電圧は高ければ高いほど良いのか？というと、CRDの消費電力が増えて発熱しやすくなってしまうためNGです。
CRDの最大定格（許容消費電力）はE-153/E-103ともに300mW＠25℃ですが、温度依存性が強く、高温になるほど定格は落ちるので、模型のように熱のこもりやすい密閉空間にCRDを設置する場合には安全を見越して消費電力を1/2定格程度（150mW以下）に抑えるのがベターでしょう。
ちなみにCRDの消費電力は以下の計算式で求めます。
・CRDの消費電力（mW）
＝CRDの印加電圧（V）×CRDのピンチオフ電流Ip（mA）
＝｛電源電圧（V）−LEDの順方向電圧（V）×個数｝×CRDのピンチオフ電流Ip（mA）
【24V電源×E-153の消費電力】
例えば24V電源にE-153（Ip=15mA）と赤色LED（VF=2.2V）をつないだ場合を計算してみましょう。
LEDをこの条件での適正個数（最大数）である9個つないだ場合には、
・CRDの消費電力＝（24V−2.2V×9個）×15mA＝4.2V×15mA＝63mW
となり、CRDの消費電力は1/2定格の150mW以下に収まるためまったく問題ありません。
ところがLEDを1個しかつながなかった場合には、
・CRDの消費電力＝（24V−2.2V×1個）×15mA＝21.8V×15mA＝327mW
となり、1/2定格はおろか最大定格の300mWすらオーバーしてしまいます。 【電源電圧を24V→15Vにすると・・・】
15V電源とE-153（Ip=15mA）の組み合わせでLEDを1個しかつながなかった場合は、
・CRDの消費電力＝（15V−2.2V×1個）×15mA＝12.8V×15mA＝192mW
となり、1/2定格はオーバーするものの最大定格の300mWは超えません。
24Vに比べて印加電圧が低くなるので消費電力が抑えられることが判ります。
【CRDをE-153→E-103にすると・・・】
24V電源とE-103（Ip=10mA）の組み合わせでLEDを1個しかつながなかった場合は、
・CRDの消費電力＝（24V−2.2V×1個）×10mA＝21.8V×10mA＝218mW
となり、やはり1/2定格はオーバーするものの最大定格の300mWは超えません。
E-153（15mA）よりもピンチオフ電流が低いので消費電力が抑えられることが判ります。
〜備忘録（CRDはLEDを幾つまで点灯できるか？）〜
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製作中（電飾）
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先日ポチったバンダイのアクションベースですが、せっかくのジオンエンブレムがゴツい可動支柱のせいで残念なことになってしまっているので、取付座をエポパテで埋めて綺麗に整形し直すことにしました。
画像左（1枚目）がオリジナル、右（2枚目）が整形途中のもので、上部の取付座はスタンド支柱の挿し込みボスを残して不用部分を削除、下部は矢印部分とヒゲをバラバラに切り離した状態です。
プラ板とエポパテによる再生＆整形が終わった状態。
スタンド支柱には外径φ5mmのアルミパイプを使用するつもりです。
裏面にはACアダプタ用のジャックとCRD（15mAのE-153）を設けて電飾にも対応しています。
なおスタンド支柱はディスプレイ高さや固定方法の異なるMSに合わせて交換したいので、配線は脱着可能なピン端子でつないで抜き挿しできるようにしています。
Sieg Zeon！
〜ディスプレイベースの製作（バンダイ・アクションベース1ジオン軍Ver.）〜 |
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釣り用のLEDウキ（穂先ライト）を使ってビームサーベルを作ってみようと思います。
ガンプラの電飾でよく見かける「ミライト」はとても小さくて使い勝手はイイのですが、電池寿命が極端に短く、しかもLEDごと使い捨てという難点があるので、今回はより大きな電池（交換可能）を使うことができる「穂先ライト」をベースに製作することにしました。
画像は塗装前の状態で、灰色とピンクがプラ材、アルミ色が穂先ライトのボディ（外径φ5mm）です。
電池は長短2種類（BR425とBR435，一本150円程度，海釣り用品店で入手可）がありますが、今回は全長を抑えるために短いほうのBR425を使います。
ちなみにBR425の電池寿命は、「照明の点いた室内で点灯していることがしっかりと認識できる輝度・光量であること」を判断の尺度とすると、連続点灯でせいぜい3〜4時間といったところでしょうか？
（過去展示会での経験では「昼前に点灯→午後かなり早い時間にヘタる」という結果でした・・・）
点灯するとこんな感じになります。ビーム部分のクリアパーツがかなり太いこともあって、そこそこの光量が得られました。（画像は蛍光灯の点いた室内でのもの）
ちなみに画像の持ち手は1/144キュベレイのものですが、ご覧のとおりワンハンド用のビームサーベルとしてはかなりのオーバーサイズで、太さ・長さともに1/100でもどうよ？といった大きさですｗ
なお画像からもそれと判りますが、左側のサーベルは右側に比べてやや暗めです。
電池を入れ替えても同様ですので、たぶん穂先ライト自体の製品バラツキによるものでしょう。
製作を始める前にあらかじめ確認して程度の良いものを使うことをお薦めします。
〜ビームサーベルの電飾〜
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■LEDの外装（前回の宿題）
キットには兵装パーツがまったくないので、ミサイルを自作するついでに電飾しようと思います。
前回のグラブロではミサイル自体にLEDウキを内蔵して噴射炎を発光させましたが、この方法だと小さなミサイルには対応出来ないため、噴煙の芯棒に光ファイバーを使い、その末端（後流側）にLEDを仕込むことで、もっと小さなミサイルを電飾出来ないか？と考えました。
ただしそもそもが小さなミサイル＝細い噴煙（細い光ファイバー）となる上に、LEDから噴射炎（発光部）までの距離も長くなってしまい、十分な明るさを確保するのが難しそうなので、まずは光ファイバー単体で明るさを確認しようと思います。
使用した光ファイバーはφ0.75mmのエスカで、光源はφ3mmの砲弾型LED（赤色）です。
光ファイバーは内部反射率が高いのでそのままでは表面が発光することはありませんが、軽くペーパーをかけて傷をつけることで、内部反射せずに発光するようになります。
（画像は1枚目が照明の点いた明るい室内，2枚目が照明を少し暗くした状態）
・上：無加工の光ファイバー
・中：先端を15mmほどパーパーがけしたもの
・下：ペーパーがけした上に更にクリア塗装したもの（最終的に色付けすることを想定）
ご覧のとおりペーパーがけしたものはその部分だけ光っていることが判りますが、所詮は細いφ0.75mmの光ファイバーなので、やはり大した明るさにはなりませんでした。
暗所ならこれでも充分なのですが、照明の点いた明るい室内ではどうにもイマイチで、このまま展示会などで使うのはちょっと？？？という感じです。
単独では心許ない明るさしか得られないので、シャドーボックスを併用するとか、ロケット弾の一斉射よろしく複数本をまとめて電飾する等の工夫が必要になりそうですね…
■展示会はやっぱり内蔵式で…
先日の展示会には結局ミライトを使った内蔵式のミサイルで臨みました。
ただし航空機用ということで前回のグラブロ用よりも細くスマートにしたかったので、胴体部分はプラパイプではなく、ミライト（316R）とほぼ同径の薄肉のストロー（矢印部分）で作り、先端の弾頭部分と羽根を接着する噴射口はプラ材を使いました。
いっぽう噴煙についてはφ2mmの透明プラ棒にタミヤの情景スプレー（雪）を吹き付け、指先でスプレーの毛羽立ちを押しつぶす感じで形を整えてから、表面に木工ボンドを塗りたくって固めています。 噴煙の作り方については先日の展示会でも何人かの見学者さんから質問を戴きましたが、私自身も初めて作ったので、なかなかそれらしい形にならず難儀しました。（上の画像↑は失敗品）
今回使ったタミヤの情景スプレーは既に絶版で入手出来ませんが、現在は「情景テクスチャー」という細かい粒子を混ぜた塗料（メディウム？）が出ているので、次回はそちらを使ってみようと思います。
煙のモコモコした感じを出すには発砲ウレタンという手もあるようですが、お手軽な缶スプレー式は使い切りのものばかりで少量用途には不向きですし、1/144のような細い噴煙だと表情付けが難しく、ただの白い棒になってしまうかも？という気もします…
いずれにせよミサイルの電飾は噴煙あってのものなので、もっと勉強しないと…ですね。 点灯させるとこんな感じになります。
芯材の透明プラ棒がφ2mmしかないのでグラブロ（φ3mm）に比べると光量はイマイチですが、照明が点いた室内でもなんとか電飾していることが判るレベルの明るさは確保することが出来ました。
■ミライトの点灯時間（電池寿命）について
画像は先日の展示会で6時間点灯させた後のミライト（316R）ですが、LEDを正面から直視しないと光っているかどうかが判らないレベルまで暗くなってしまいました。（メーカー公称は7時間）
照明の点いた室内で、かつミサイルに組み込んだ状態ともなると、使用限界はせいぜい3時間といったところで、それ以降はほとんど消灯しているかのようです。
極小の電池なので致し方なしですが、展示会等であれば午前午後で途中1回の交換が必須ですね。
〜FXA-08GB-Bst コア・ブースター製作記（Experten 1/144レジンキット）〜 |
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■グラブロのVLS用ミサイル 合同展まであまり時間もないことですし、とにかく手を動かすことにしましょう。
VLS用のミサイルには先日購入した「穂先ライト」を使ってみることにしました。
画像は加工の終わった塗装前のパーツです。
穂先ライトは外筒（電池ホルダー）の直径がφ5mmありますが、今回はあまり太いミサイルにしたくないので、電池ホルダーをミサイルの胴体としてそのまま使い、プラ材で作った弾頭と、噴射炎を固定するための噴射口（矢印）を電池ホルダーの前後に取り付けることにしました。
画像はかなり明るい室内でのものですが、点灯させるとこんな感じになります。
点灯時間はBR425電池を使用した場合で15時間程度になると思います。（指定のBR435であれば24時間もちますが、今回は全長を抑えるためにそれよりも短いBR425を使っています。）
電池一本（100〜150円）で展示会2日分ほどは点灯できる勘定になるので、後述する使い捨てのミライト（200〜300円で7時間点灯）に比べるとコスパはかなり良いです。
ちなみにあまり馴染みのないピン型リチウム電池ですが、BR435/BR425ともに大手の釣り具チェーン店であればLEDウキ用としてごく普通に購入可能なので入手性については無問題です。
■クロー用ミサイル
追加した噴射口パーツ（矢印部分）にはテーパー穴を開け、ミライト先端の赤いLEDカバー（軟質樹脂）を軽く挿し込むだけで固定できるようにしていま。
明るさは先の穂先ライトと遜色ありません。
ただし点灯時間は7時間（※）しかもたず、価格も一本200〜300円と割高なので、時間あたりの点灯コストで比べると、・ミライト（30〜40円/hr） ・穂先ライト（7〜10円/hr） と4倍ほども差があります。
（※チップ型LEDのミライト316W（白色）であれば約30時間もちますが、砲弾型LEDの赤色と比べると光量がまったく足りないため今回の用途には使えませんでした。） あらためて両者を並べての比較。
長いほうが穂先ライト仕様（φ5mm×L48mm）、短いほうがミライト仕様（φ5mm×L32mm）です。
いずれも目標サイズの「φ4mm×L25mm」には及びませんでしたが、ミライト仕様であれば胴体をプラパイプからより肉厚の薄い真鍮パイプに置き換え、前後の不用な部分をさらに切り詰めることで、φ4mm×L20mm程度までは小型化できるだろうと思っています。
今回はミサイルへの内蔵にトライしましたが、これらを使えば電飾工作に不向きなムク素材（レジンの塊り）で成型されたガレージキット等でも簡単に電飾できそうなので（例えば胴体に穴を掘ってミライトを挿し込みノズルを電飾…等）、幾つかストックしておこうと思います。
2017年7月追記：
文中に書かれている点灯時間は製品パッケに書かれている数字です。
実際に展示会等で使ってみた印象では、
・ミライト：せいぜい2時間もてばイイところ？
・穂先ライト（BR425）：4時間程度。それ以上では輝度が落ちる。 といった感じです。
〜飛翔するミサイルの電飾〜 |
