電飾あれこれ

電飾の電源
ここでは、LEDを使った1/10電動RCカーの電飾について説明しています。
通常電動RCカーは、6セルのバッテリー（７．２Ｖ）を電源として、スピードコントローラ（アンプ）からモーターへの電力供給とともに、受信機、サーボ等への電源も供給しています。
スピードコントローラから、受信機に接続される線の赤、黒（フタバの場合）を通して、各＋－が供給されています。
この電圧は、スピードコントローラによって若干の違いはありますが、おおむね6Vです。
スピードコントローラーは、通常受信機の2ch目に接続しますが、この電源は、1ch、3ch（3ch受信機の場合）、バッテリーの各端子に並列で接続されています。（注１）
そのため、電飾用の電源は、受信機の3chもしくは、バッテリー端子から安定した6Vの電源を取る事が出来ます。
他にも、バッテリーから直接取る方法もありますが、スイッチが必要であったり、走行によって電圧が大きく変動するため、受信機から電源を取ることをおすすめします。
消費電流については、下記計算方法を参考にしていただきたいと思いますが、おおむねLED1個あたり20mA以下です。
通常スピードコントローラーからの最大供給電流は1A以上あるので、LEDを10個使っても200mA(0.2A)なのでそれほど問題にはなりません。
ただし消費電力の大きいサーボや、リンケージが渋いようだとサーボの消費電力が大きくなりスピードコントローラの負担が大きくなるので、ほどほどにしましょう。
アンプによって異なりますが、下記計算で、300mAを超えるようでしたらやめておいたほうが良いかもしれません。

注１）昔の受信機でバッテリー端子へは逆流防止のダイオードがついてるため、バッテリー端子から電源が取れないものもあります。

LEDの種類と選び方
高輝度白、青系
ヘッドライト等に使用できるポピュラーなLEDです。
私は、日亜の物を愛用しています。他にも豊田合成が有名です。
白色の物は、秋葉原で大体1個400前後で売られています。中にはその倍の価格をつけている店もありますが、明るさや品質は変わらないので、安いお店（秋月電子等）でお求めください。(注２）
白と青については、暗いものが無いので上記どちらかのメーカーのものでしたら大丈夫です。
LEDには、主に3mm径の物と5mm径の物がありますが、私は、3mm径でなるべく指向特性の広い物(光が広がる）を選んでいます。愛用品は、日亜のNSPW310BSです。
日亜のホームページの標準光度を見ていただくと、NSPW310BSの光度は低いのですが、これは指向性が広いためで広い範囲から点灯しているのがわかります。
懐中電灯等を作るのであれば、指向性の狭いほうが、対象物を明るく照らすことが出来ますが、RCの場合比較的明るい場所で使用するため、光源を見ないと光っているのがわかりません。
指向性の強いLEDですと、正面以外からは光っているのがわからないため広角を利用しています。
また3mm径ですと、取り付けも簡単なうえ点光源に見えるため、目にはかなり明るく感じられます。
また、ここの「簡単な電飾の取り付け方法」でも明るく見えます
逆に、正面にLEDを向けて鋭い光軸を演出するのであれば、5mm径の狭指向性の物を選んでください。
注2）価格情報は2001年5月のものです。
NSPW310BSは、屋台ネットで、 2個400円（抵抗付き）で販売されてます。

高輝度赤、黄色、緑系
これらは、種類によって明るさに大きな差があります。
店頭で購入する際は実際につけてもらって確認するのが一番ですが、ケースに色がついている（赤や緑のプラスチックケース）物は、暗いものがほとんどです。RCに使うには目立ちません。
透明なケースに入っている、超高輝度等をうたっているものを購入ください。普通店先は暗いので点灯して直視できないぐらいの物をお選びください
価格は、赤が10から20円程度、黄色と緑は100から200円ぐらいが相場でしょう。それより安いものは超高輝度で無い可能性があります。
現在高輝度の黄色で、3mm径を見たことがありません。ハザードに使用するには、白のLEDを黄色に着色する方法もあります
指向性については、白等と同じ考え方です。

抵抗の計算方法
高輝度白、青、緑（日亜）系
これらは、直流順電圧は3.5V前後です。この意味は、LEDに3.5Vをかけたときに最高に明るく光るということです。
LEDの特性として、3Vぐらいから薄く光りだして、4Vを超えると破壊すると言うように、極狭い電圧範囲で使わなければなりません。
そのため、流れる電流を制限するために直列に抵抗が必要となります。
抵抗値は、オームの法則（抵抗値＝電圧÷電流）で計算できます。
LEDに直列に入れる抵抗の計算方法は、
抵抗値＝（6V（受信機からの電源電圧）－3.5V（LEDにかけたい電圧））÷0.02（LEDを点灯させる電流）
です。計算すると抵抗値は
125Ωとなります。ただし、少しマージンを見て150Ωぐらいにするほうが良いでしょう。
この場合、17mAぐらいの消費電流となります。（20mA流したときと見た目の明るさはそれほど変わりません）
高輝度赤、黄色系
これらは、直流順電圧は2V弱です。
上記と同様に計算すると抵抗値は
200＝(6-2)÷0.02
200Ωとなります。こちらも少しマージンを見て220Ωぐらいにするほうが良いでしょう。
また、2個つけるときは、順電圧が2Vと低いためLEDを直列に使うことも出来ます。
この場合は、
100＝(6-4)÷0.02
100Ωとなります。マージンを見ることと、白と同じ抵抗を使えるので、150Ωが良いでしょう
白等を直列で使うには、電源電圧が低く使えません。
走行用のバッテリーから直ですと7.2Vとちょうど良く見えますが、走行用バッテリーは安定化されていないので、電圧が大きく変動するため抵抗無しで使うことは、あまりおすすめできません。

LEDの加工方法
つづく・・・