今から始める電子工作 Step2 ③ I/Oポートからリレーを駆動 その2 2SC1815

 前回リレーの説明をしました。ソレノイド(コイル)に流れる電流が30mAと大きいので、マイコン・ボードのI/Oから直接駆動できません。ここではトランジスタを利用します。

小信号用トランジスタでLEDを駆動

 利用したのトランジスタは2SC1815(耐圧=50V、電流=最大150mA)です。小信号用赤色LEDを駆動します。

 R1はLEDの電流制限用抵抗で、R2はベース電流制限用抵抗です。

 ベース電圧を0.4Vから5Vへ変化させて、ベース電流とコレクタ電流を測りました。

 ベース電圧が0.6Vを超えると電流が流れ始めてLEDが赤くなり、1.5Vを超えると、トランジスタはON状態になりました。

ベース電圧[V] ベース電流[uA] コレクタ電流[mA]
0.43 0.011 0.015
0.50 0.055 0.023
0.61 1.55 0.31
0.7 6.0 1.4
0.83 15.4 3.8
0.91 23.1 5.9
1.01 32.6 8.3
1.5 78.3 10.8
2.0 135 10.9
2.5 176 11.0
3.0 233 11.0
3.5 278 11.0
4.0 325 11.0
4.6 379 11.0
5.0 430 11.0

 hFEはコレクタ電流/ベース電流なので、ベース電圧3.5Vで計算すると、11.0 / 0.233 = 47.2でした。GRランクは200~400なので、低いです。増幅カイルで使われる電圧範囲0.7Vのときは、1.4 / 0.006 = 233なので、順当な値ですね。

小信号用トランジスタでリレーを駆動

 ダイオードはスイッチング用(IN4148;100V,200mA)です。

 R1は電流制限用で、値は1~10kΩとシビアではないようです。R2はなくても動作するようですが、ノイズなどでONしてしまわないように入れるようです。

 ベースの入力には3.5Vを印加します。Vccは4.97Vです。ベース抵抗R1の値を変化させて、ベース電流とコレクタ電流を測りました。

 コレクタ電流を見ると、1k~10kΩならリレーを確実にONできているようです。

ベース抵抗[Ω] ベース電流[uA] コレクタ電流[mA]
14.7k 188 25.8
10k 274 28.0
4.7k 568 28.6
1k 2704 28.9

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