鉄道模型の照明用電源

鉄道模型（ＨＯゲージ）をやっています。
自作車両が最近やっと完成して、前照灯は尾灯、室内灯を組み込みました。全てＬＥＤで組み込んでいます。また、抵抗等もほぼ適した数値のものを入れています。（パワーパックの最大電圧がＤＣ１２Ｖなので、これを基に計算）

組み込みも終了し走らせたところ、全て組み込んだ照明類は点灯しました。（電源は、走行用・照明用ともに線路から給電しています。但し別回路です）が、思っていたほど明るくありませんでした。
と言いますのも、テスターで測ったところ走らせるのに最適な電圧がＤＣ６Ｖ前後。照明がついている！とわかる電圧が１０Ｖ前後です。そのさ４Ｖもありました。
この４Ｖの差をなくすにはどのようにしたら良いでしょうか？
今考えているのが、コンデンサーでも入れてみようかと考えています。これだと実車さながら停車中にも数秒くらいは点灯してくれるかも？
他にもギア比の変更、モーターへの回路に抵抗をいれてみる・・・。などなどといろいろ考えているのですが、もし可能ならコンデンサを入れてみたいと思っています。その場合、どの程度のコンデンサを購入すればよいでしょうか？また、車両の進行方向が変ったら電流の向きも変るのですが特に支障はないでしょうか？

長くなってしまいましたがよろしくお願いいたします。

No.1 ベストアンサー 回答者： maimi09 回答日時： 2005/08/08 15:12

質問内容から、原状ではどのようになっているかといいますと・・・

VFが2.5Vの場合、12Vの入力電圧のとき、電流制限抵抗の分圧は9.5V
6Vの入力電圧の場合に、電流制限抵抗の分圧は3.5V
IFを25mAとすると
12=0.025*R ∴R=12/0.025=480 となり、470Ω程度の抵抗を選択する。
電流制限抵抗470Ωに分圧3.5Vがかかった場合
3.5=470*I ∴I=3.5/470≒0.0074-->0.74mA

ということで、入力電圧6Vだとだいぶ暗いことが予想されます。

6V以上で使うのでしたら電流制限抵抗を固定抵抗器から定電流ダイオード（若しくはFETの定電流接続）に置き換えるのも
ありかもしれない。

もっと低い電圧から安定して光って欲しいのならば、DC-DCコンバータやコンデンサに充電する回路とか必要になってくるとおもわれます。

No.4 回答者： kurisyou 回答日時： 2005/08/31 12:24

こんにちは。

停車中にも点くには、コンデンサがいいと思います。
それも普通のコンデンサではなく、
電気二重層コンデンサというものです。
なんと電解コンデンサの数千倍～数万倍という大きな静電容量があります。
私も何個か買ってやってみたんですが、発光ダイオードは数十秒間点きます。
ここでは2.5V10ファラドぐらいがちょうどいいと思います。(ちょっと値が張りますが。)
これを発光ダイオードと並列につけると良いです。
しかし電解コンデンサと同じように極性と電圧制限があるので気をつけてください。コンデンサに書いてある+と電源の+は同じです。

No.3 回答者： taketwo 回答日時： 2005/08/09 00:23

私の場合Nゲージですが、ヘッド、テール、室内灯共LED化を進めています。

使用するLEDは高輝度白色です。これですとかなり明るくなります。ただし白色LEDの最低動作電圧は約3.5Vです。したがって麦球の時より高い電圧でないと発光してくれません。電流制限抵抗は450Ω～600Ωでよいでしょう。また抵抗の代わりに定電流ダイオード(15mAタイプ)でもOKです。
Nゲージの場合車体が小さいので室内灯もLED１個ですみますがHOですと複数個必要ですね。
なお、LEDの逆耐電圧は約5Vです。500Ω前後の抵抗が入っているので大丈夫です。
停車中にもライトをつけるためには工夫がいります。TOMIXやKATOのパワーパックのようにパルス成分が必要となってきます。

No.2 回答者： Sins 回答日時： 2005/08/09 00:19

パワーパックを交換してみるのは如何ですか。

KATOのKC-1/KM-1だと常時レールに12V掛かっているので、かなり低速でもLEDだと点燈しています。
うまく調整すれば停車中でも室内灯や前照灯・尾灯を点燈することが出来ます。