【鉄道模型】初めての前照灯・尾灯自作方法のご紹介

HOゲージ
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完成品は前照灯と尾灯は光るのが当たり前ですが、キットであったりすると光らないものもあります

そういうものは光らせたいですよね。

電気系が全く分からないという方でも大丈夫です。

今回は以下についてご紹介します。(Nゲージ、HOゲージどちらでも対応できます)

前照灯・尾灯自作する際に便利な電子回路キット

前照灯と尾灯の自作方法

前照灯と尾灯の自作の具体例はこちら

前照灯・尾灯自作する際に便利な電子回路キット

基本的に前照灯と尾灯を点灯させるときはLEDを使用します。

自作する時、1番重要なことは、「作業が進む度に点灯するかテストする」です!

初めて電気工作をする際は、LEDを点灯させるだけであっても大変点灯テストもどうするんだという状況になります。

そんな時に便利なのが以下の商品です。

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この商品の中身は以下のようになっています。

教科書であるCD-ROM、電池BOX(電池は付いていません)、抵抗、実験部品、ジャンパー線、ブレッドボード、ワニ口クリップ配線が入っています。

自分で揃えようとすると最初は結構大変だと思います。

教科書であるCD-ROMをパソコンで読み込むと、PDFが保存されており、そちらが教科書です。

LEDの基本や抵抗の基本から書かれているので電気系が初めての方でも理解できます。

ブレッドボードは白い板ですが、こちらを使用することで簡単に点灯化テストが出来ます。

例えばLEDを光らせようとすると以下の写真のようにテスト出来ます。

このように点灯化テストが容易に出来る部品が一式揃っていることや、LEDの仕組みから解説されていることから、「電気系には疎いけど、前照灯と尾灯を自作したい!」という方におススメです。

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前照灯と尾灯の自作する際には、はんだごても必要になりますのでご参考に私が使用しているものを載せておきます。

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前照灯と尾灯の自作方法

前照灯と尾灯の配線図

まずはどういう配線にするのか配線図を書きましょう。

前照灯が2灯、尾灯が2灯あるような車両は次のような配線でOKです。

もし前照灯や尾灯が1灯であればLEDだけを減らせばOKです。

前尾灯配線模式図

これを書かれてもいきなり何のことだか分からないので、前照灯と尾灯に関して1つずつ説明します。

前照灯

前照灯はLEDを使用して光らせましょう。

LEDに電源を付ければ光るのですが、ここで注意することはプラスとマイナスを間違えないで結線することです。

LEDのアノード(足が長い方)をプラスに、カソードをマイナスに結線します。

LED模式図

初めての方は、試しに乾電池でLEDをつけてみて下さい。

ここで、初めての方はLEDの点灯も大変と思います。(自分は苦労しました)。前項目の電子回路キットが使いやすいのでご参考に。

前照灯の配線は以下のようにします。

前照灯配線図

緑の板は基板と呼ばれるもので、この基板に部品を半田付けして配線を組み立てていきます。私は秋月電子で購入しています。

また、ここにダイオードというものが2つありますが。。。

ダイオードは簡単に言えば電気の流れを一方通行にするものです。

ちなみに、高周波スイッチングダイオードと定電流ダイオードは反対に取り付けても問題ありません。ただし、プラスとマイナスはLEDと同様に結線する方向があるので注意が必要です。

それぞれ説明していきます。

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高周波スイッチングダイオード

高周波スイッチングと聞いただけで、??マークが沢山浮かぶと思います。

簡単に言えば、一方通行の道路ですね。

高周波スイッチングダイオード概要

上の絵のように、プラスとマイナスの向きで電流を流す・流さないを決めることが出来るものですね。

こちらを入れる理由としては、

  • LEDはプラスとマイナスの方向が決まっており、逆にしてしまうと最悪壊れてしまうからそれを防ぐ為。

です。

尾灯を点灯させる際は前照灯模式図のプラスとマイナスが逆転しますので、前照灯のLEDが壊れないようにする為のものです。

私が使ったのは”1S2076A”という型番のものですが、秋月電子では売っていませんでした。それに代わるものとして”1N4148”という型番のものがありましたのでそちらを使用できると思います。

Amazon他にも売っていますが、割高なので秋月電子で購入することをお勧めします。

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定電流ダイオード(CRDダイオード)

その名の通り、一定の電流を流す為のものになります。

簡単に言えば交通整理される感じです。

例えば、私が購入した”E-103”という型番の商品を例にとります。

このダイオードをつなげると、回路に流れる電流が10[mA](ミリアンペア=電流がどのくらい流れてるか示す単位)になります。

これがなぜ必要かと言うと、

  • LEDに過度な電流を流すと壊れる
  • LEDに電流を流しすぎると光りすぎる

からです。

ここで10[mA]の商品にしたのは、LEDというのはある一定以上の電流を流さないと光らないという性質があり、10[mA]流しておけば十分だろうという理由からです。

取り付ける場所はLEDの前でも後でも効果は同じです。

LEDの前じゃないとダメなんじゃないの?となりますが(私もそう思いました)、水道で言えば元栓を少し閉めるか、蛇口の径を狭めるかの違いと考えれば良いそうです。

ちなみに、定電流ダイオードではなく、抵抗という商品を使用することも出来ます。

しかし、電流がどのくらい回路に流れるのかを計算して、どのくらいの抵抗のものを使用するかを決めないといけないので少し面倒です。

私はめんどくさがり屋なので、定電流ダイオードを使っています。

高周波スイッチングダイオードと同様、Amazon他にも売っていますが、秋月電子で購入することをお勧めします。

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尾灯

尾灯を光らせる際にもLEDを使用しましょう。

ここでも注意することはプラスとマイナスを間違えないで結線することです。

尾灯の配線は以下のようにします。

ダイオードは前照灯でも使用したものを使用しています。

見てお分かりのように、前照灯の配線と全く同じです。これをそのまま使うのではなく、180度ひっくり返して使います。

したがって、前照灯が点灯している時は尾灯は光らないようになっています。いきなり良く分からないと思いますので、次の項目を参照してください。

前照灯と尾灯を組み合わせる

前照灯と尾灯をそれぞれ製作した所で2つを組み合わせます。

前照灯を上に、尾灯を下に、基板の裏面と裏面をくっつけるようにして組み合わせます。

前照灯と尾灯の組み合わせ

上の絵を見ると分かるように、尾灯を180度回転させて組み合わせることで、前照灯が光っている時は尾灯が光らないようになっています。

この絵にはありませんが、進行方向が逆(レールからの電気のプラスマイナスが逆)になると、尾灯は光りますが前照灯は光りません。

これにて自作は完了です。

まとめ

電気系がさっぱり分からない方も、前照灯と尾灯の自作は出来ます!

また、NゲージでもHOゲージでも基本的に一緒なので参考になれば嬉しいです。

今の完成品は前照灯と尾灯は点灯することが当たり前ですが、追加で点灯させたい物(例えば乗務員室の明かり)があるときはこの記事を参考にしてみてください。

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