フレキシブル基板にチャレンジ【フレキシブル基板にチャレンジ!】曲がる有機EL編:電圧保護回路を作ろうご挨拶こんにちは、高橋です。今回は単発記事として、フレキシブル基板で電圧保護回路を作ってみます。曲がる有機ELとはこちら、コニカミノルタさんの製品であるフレキシブル有機ELです。コニカミノルタコニカミノルタの有機EL照明の製品情報をご紹介します。普通の砲弾型LEDやチップLEDを光らせると点光源で結構眩しいものですが、このような有機ELは面で均一に光ります。※個人の感想ですですが、これをいろんな人たちが試しに使ってみようとする上で少し問題があるそうです。いうのも、とりあえずこのパネルを電源装置に直結して光らせ、もっと明るく光るのかな?みたいな感じで電圧上げてお陀仏することが多いのだとか。これ1枚が地味にウン百円。(データシートは上のリンクの一番下にあります)だったら、電圧にリミットをかけるような回路をフレキシブル基板で作れば、フレキシブル有機ELの”薄くて曲がる”という利点を損なわないまま安全に使えるのでは?という話になりました。つくってみた電圧制限にはツェナーダイオードを、電流制限には定電流源ICを使います。ツェナーダイオードというのはちょっと特殊なダイオードで、普通のダイオードと逆方向に電圧をかけると一定以上の電圧がかかると電気が流れるようになります。それを利用して、一定以上の電圧がかかったら電気を逃がすような働きをさせることで電子部品を保護しようということなのです。詳しくは記事終わりに参考リンクを貼ったのでそちらなどで。定電流源ICは名前の通りの働きをするもので、使いたい部品に直列につなぐだけで電流量を制限してくれます。LEDの保護に使われることが多いです。かかる電圧が一定の場合なら抵抗でも大丈夫なのですが、その場合でも抵抗値の計算をいちいちしなくてもいいので楽です。(15mA)http://www.aitendo.com/product/12602今回使うフレキシブル有機ELは小さい方なので定格電流は12mAです。オーバーしてるように見えますが、データシートを見るとこの定電流源ICは3.3V当たりの電圧ではだいたい12mA付近までしか流れないので大丈夫です。最低電圧10V:400Ωという感じです。最大電圧については特に制限は無いです(ツェナーダイオードや抵抗の定格電力を無視した場合)。今回はとりあえず有機ELを守れればいいやということで無視して、5V駆動が魅力的に感じたのでその辺にあった100Ω・0.1Wのチップ抵抗を乗せました。この場合、定格電力を超えない範囲での最大電圧は6.32Vでした。チップ抵抗の定格電力が思ったよりキビシイけど、壊れるのは抵抗であって有機ELパネルの方じゃないから大丈夫。抵抗も基板も守りたいなら、もっと定格電力の大きい抵抗を乗せたり加熱対策したりしましょう。定格1Wの抵抗を選べば10V以上でも耐えます。大丈夫そうですね!ちなみに調子に乗って電圧上げまくったら抵抗が過熱してポロっと焼け落ちました...それでも有機ELパネル自体は大丈夫だったのでとりあえずホッとしました。Z-axis作ったはいいけど、これ有機ELパネルと回路どうくっつけるのがいいんだろう?という問題。いうのも、この有機ELパネルの端子部は銅メッキとかではなく銀の蒸着で作っているので普通にはんだ付けすることはできません。いうかそもそもはんだ付けの温度に耐えない。有機ELパネルと回路はくっついてセットになっていた方が取り回しが良いのでワニ口クリップで繋げるのも微妙。二つを思い浮かべていたんですが、接着剤は取れなくなるので制限基板が逝った時に多少面倒になります。クリップを使うにしても何か柔らかいものをクリップと基板の間に挟みたいので、シリコンのシートで挟んでやってみました。すると抵抗あたりの発熱がパターンを通して伝わったのか、シリコンが融けて基板に癒着!!剥がれなくてちょっと焦りました...いやまあ例によって調子乗って電圧上げすぎたんですけど。こっちも逝ったときに面倒なので接着剤とあまり変わらない。いうかクリップなんて使ってたらわざわざp-Flex使った意味無いし、なんか良い策無いですかね?と聞いたところ教えてもらったのがこの魔法のテープです。(Z-axisという名前はきっとこのことを指してる)なので例えば今回の場合、基板の有機EL用端子それぞれの大きさにテープを切って貼る...のではなく、全体に貼ってしまっても大丈夫なんです。何なら表面実装のマイコンの実装にも使えたりして...?△左が貼る前の基板、右がテープを貼った基板(剥離紙つき)。端子部の形ぴったりに合わせなくても大丈夫なのは地味にありがたい△貼った様子。これを使う場合、100mAが目安の耐電流になっているので気を付けましょう。今回は15mAとかなのでOK。デバプラツェナーダイオードを使うと簡単に目的の電圧を作り出すことが出来ます。回路の中に基準電圧を作ったり、別の電圧ラインが必要になった時などで少ない回路構成で済ませることができるので非常に重宝します。ツェナーダイオードの使い方について。今回は電流量は少なくていいのでトランジスタ等は使わなかったですが、大体は使うハメになります。qhodo.at.webry.info電圧リミッターPICONの改良版を作るにあたり、出力電圧のリミッターを付けることにしました。アジレントテクノロジーのシグナルジェネレータ(SG)のAMやFM変調入力はたしか2V(1Vだったかも)を超えるとオーバーロードの表示が点灯します。ローデシュワルツのはもっとひどくて、上限を超えたら表示点灯ではなく異常停止します。ローデ...電圧制限回路についてのとてもすごいページ。実はツェナーダイオードは流れる電流量によってツェナー電圧が変動するため、大きい、あるいは変動する負荷を繋ぐ際は定電圧源として望ましい働きをしてくれるわけではありません...なので、もうちょいちゃんとした制限回路が欲しいという方はぜひこのページへ。コニカミノルタさんからコラボ投稿を頂きました。PET」のパンフレットが更新されました。PI」のパンフレットが更新されました。P-Flex®」のパンフレットができました。