ソーラーカー用ウィンカー回路をつくる（２）～矩形波発振回路～

前回（ソーラーカー用ウィンカー回路をつくる（１）～概要～）に引き続き、ソーラーカー用ウィンカー回路についてやっていきます。今回は、矩形波発振回路の設計編です。

仕様（回路構成）

設計するウィンカー回路の仕様はこのようにしました。

• 電源：DC/DCコンバータ（5V、12V±0.15V）
• 矩形波発振：タイマーIC「555」による発振回路
  発振周波数1～2Hz、矩形波Vp-p：5V、Duty:50%
• 操作：方式B
• 発光部：高輝度LED（砲弾型φ5）
• 電子スイッチ：MOSFET
• 最大周囲温度：65℃

タイマーIC「555」による矩形波発振回路

タイマーIC「555」による矩形波発振回路の設計を行います。低消費電力とするため、CMOS版の555を用います。今回はナショナルセミコンダクタ製「LMC555」を採用しました。

消費電力を下げるために、電源電圧は5Vとします。

LMC555をDuty50%で発振させるためには、データシートにあるこの回路を用います。

発振周波数はRcとCで決まります。その値は、データシートより

コンデンサ容量を1uF、仮の発振周波数を2Hzとしたとき、Rcの値は

となります。発振周波数が最大値設定のため、抵抗値はこれより大きくする必要があります。（発振周波数を最大値より少し下げたい）

そこで、Rc＝390kΩとして再計算すると

発振周波数は2Hzに近い値にしたかった（2Hzを超えるのはダメだけど、1Hzよりも2Hz側によせた値のほうが視認性がよい）ので、いい感じです。ということで、Rc＝390kΩに決定します。

また、50%Dutyサイクルオシレーターの回路図におけるVs-Disch間の抵抗（記号や値が書かれていないやつ）は、Alternate outputを使用しないときには必要ないと思われます。内部トランジスタがONとなるたびに電流を流して、電力をムダに消費することになるので、Dischピンは開放としました。

設計したタイマーIC555による矩形波発振回路の回路図は、このようになりました。

周波数を決定するコンデンサ（1uF）は、温度特性、電圧特性を考えて、フィルムコンデンサにしました。

回路を組んで、動作をテストすると、このようになりました。（波形は「Pulse Out」を計測したもの）

発振周波数は1.776Hzとなりました。抵抗Rcはカーボン抵抗としたので、発振周波数は少し誤差がでますが、問題ないと思います。ということで、いい感じです。