電池でLED点滅回路（２） - 行き当たりばったり電子工作

前回エントリーの続きです。

まずLEDですが、Amazonで高輝度をうたっている青色LEDを買いました。付属の説明によれば、LEDの電圧降下3.2V、定格電流 20mAとのこと。これを信用すれば、そもそも3Vで光らせるときには保護抵抗は不要になります。実際に付属の説明でもそのように記載されていますが、どうも保護抵抗なしというのは抵抗があった（洒落ではない）ので、実際に測定してみました。

安定化電源にLEDを直結して、電圧3V、電流0.02Aに設定します。

これでOUTPUTをONにすると．．．

安定化電源の保護機能で定電流モードに移行して、電圧が下がりました。これを信じるならば、LEDの電圧降下は2.68Vということになります。

LEDの電圧降下が2.68Vであれば保護抵抗は (3-2.68)/0.02 = 16Ω になります。手元にある抵抗でこれに近いのは22Ωですので、こちらを付けて測ったのがこちら。

これでも良いのですが、乾電池の場合、新品時に1.6～1.7Vくらいあるとのことなので、2本で3.3Vとして必要な抵抗を計算すると、 (3.4-2.68)/0.02 = 36Ω。こちらの方が安全に思えるので、これに近い47Ωでも試してみました。電圧は3.3Vに変えています。

今回は47Ωを採用することにしました。

ところで、今回はできるだけ長時間駆動したいので消費電力が気になります。これも実際に測ってみることにします。
まずはESP32を含めて下記のように配線します。D1 mini ESP32は内側ピンのみ利用しています。

そして0.2秒光ったあと5秒待機する下記のプログラムを実行。

void setup() {
  pinMode(16, OUTPUT);
 }

void loop() {
  digitalWrite(16, HIGH);
  delay(200);
  digitalWrite(16, LOW);
  delay(5000);
}

電池ボックスの代わりに安定化電源で3Vを印加（電流は上限1A）したところ、

常時40mAから点灯時45mAほど流れていることが分かりました。たとえば下記のような便利サイトで、単三電池容量を2500mAh、消費電流を42mAにすると60時間弱になります。

電池寿命カリキュレータ
https://www.digikey.jp/ja/resources/conversion-calculators/conversion-calculator-battery-life

しかもこれは電池を使い切る前提なので、おそらく今回のように電池の電圧が下がってESP32を駆動できなくなるまでと考えると、そうとう短いと思われます。仮に半分だとして30時間ですね。

少しでも寿命を長くするために、ESP32のディープスリープを利用することにしました。

次回は、最終的なプログラムとまとめです。