◆鉄道模型、「E231系 山手線」の先頭車の室内灯が暗い現象の対策を検討する

抵抗値を限界付近まで攻めてみる事に…。

先日の記事でＴＯＭＩＸさんの「Ｅ２３１系　山手線」に自作室内灯を追加しましたが、先頭車の室内灯が暗い現象をなんとか出来ないか検討してみます。

【鉄道模型】先頭車と動力車の室内灯が暗い「E231-500系山手線」【走行動画】
ＹｏｕＴｕｂｅさんで視聴

2020.04.19.
◇鉄道模型、先頭車と動力車のみ室内灯が暗い「E231系　山手線」の走行動画
2020.04.18.
◆鉄道模型、先頭車のみ室内灯が暗い「E231系　山手線」の走行動画
2020.03.25.
◆鉄道模型、先頭車の室内灯だけ暗い現象の検証「Ｅ２３１－５００系（山手線）」

自作室内灯にはブリッジダイオードを使用しておりますが、この「ブリッジダイオードで電圧降下を起こしている事」は把握しております。

余剰制作分のテープＬＥＤとブリッジダイオードの組み合わせでどのくらい電圧降下が起こっているのか測定してみると、パワーユニットの出力、直流１２．１６Ｖに対し、ブリッジダイオード経由の電圧降下が、白色テープＬＥＤに実装した場合、１０．７２Ｖと、ブリッジダイオード単体で計測した時（１１．５５Ｖ）よりも電圧降下が大きい事が判明しました。

ブリッジダイオード単体
１２．１５Ｖ－１１．５５Ｖ＝０．６Ｖ（電圧降下値）

ブリッジダイオードとテープＬＥＤ
１２．１６Ｖ－１０．７２Ｖ＝１．４４Ｖ（電圧降下値）

ブリッジダイオードとテープＬＥＤでは、ブリッジダイオード単体の時よりもさらに「０．８４Ｖ」電圧降下していました。電圧降下分が０．６Ｖなら、そんなに大した事は無いのですが１．４４Ｖの電圧降下となると、考え方が変わってきます。

１．４４Ｖの電圧降下が起こっているのなら、テープＬＥＤの抵抗値を小さくして電圧降下分を補う事で、室内灯が暗い現象を改善できるかも知れません。これを基準にして、再度計算してみます。

まず、白色ＬＥＤ３個とチップ抵抗１５０オームの直列接続に１２Ｖの電圧を加えた場合、３個の直列ＬＥＤに流れる電流を算出します。

１２Ｖ÷抵抗１５０オーム＝０．０８Ａ

白色ＬＥＤが３個直列接続されている時の電流は０．０８Ａ（８０ｍＡ）。
次に、ブリッジダイオードによる電圧降下を補う為に必要な抵抗の値を算出します。

１０．７２Ｖ÷０．０８Ａ＝１３４オーム

白色テープＬＥＤは、１ユニットＬＥＤが３個と１５０オームのチップ抵抗が直列に接続されています。このチップＬＥＤを１３４オームに交換すれば良いのですが、そんな都合の良い値の抵抗は無く、テープＬＥＤからチップ抵抗を外すのもなかなか難しいので、並列に抵抗を接続して近い値にしてみます。

元々１５０オームの抵抗に１５００オームの抵抗を並列に加えると、１３６．３６３オームとなり、狙い値より少し余裕のある抵抗値にする事が出来ます。抵抗が並列接続されている時の抵抗値の求め方は合成抵抗の公式を使いますが、抵抗値を計算してくれる便利なサイトもございます。

抵抗値計算サイト（ＣＡＳＩＯ様）
https://keisan.casio.jp/exec/system/1202104449

並列に追加する抵抗の値が決まったら、後は部品を調達いたします。