↑自作したワイヤレス給電送信機 回路をブレッドボード上に組んだもの（手前）と基板上にはんだ付けしたもの（奥）
実験レベルであっても光れば嬉しい
だいぶ前、と言っても1年にもなりませんが、このブログで電磁誘導原理を利用したワイヤレス給電を話題にしたことがありました。その際は、送り側ワイヤレス給電回路と受け側ワイヤレスLED５個がセットの市販品を試してみたもので、自作したのはエナメル線を巻いたワイヤレスLEDライトだけでした。
やはり、ワイヤレス給電送信機も自作しないことには、電磁誘導原理を本当に試したことにならない気がして…。
●回路はシンプル！作りやすい
電磁誘導非接触給電（ワイヤレス給電）の回路はいたってシンプルなものがネットで紹介されています。パーツは、トランジスター2SC2120または2SC1815、1kΩの抵抗、LED、それにコイル用の銅線くらいですから、できないわけはないはずとこの度自作に取り組みました。
↑画像は簡単なワイヤレス給電回路の例 野呂茂樹さんの「電子工作『より簡便なワイヤレス給電実験』」より
自作したものは画像の回路図を参考にしましたが、違うところは受け側のコイルの巻き数を15回巻きや30回巻きにしたところ。とくに細い銅線を巻くのは、不慣れなせいで線が絡まって往生したものの、受け側の巻き数は多いほどLEDが明るく光るようです。なお、作成した受け側コイルは、直径は７㎝15回巻きと3.5㎝30回巻きの2種。いずれも、ワイヤーは線形0.26ｍｍのポリウレタン銅線です。
ちなみに、送り側コイルも2種。直径を揃えたらよかったのですが成り行きで、一つは7.5cm、線径0.26mmのポリウレタン銅線を使用、もう一つは6㎝、0.55mmのエナメル銅線を使いました。巻き数はいずれも15回×２です。送り側コイルは、巻き数が同じだと線径の太い銅線を使った方が、受け側のLEDライトをより明るく光らせるようです。
↑上：直径6㎝線径0.55mm15×2回巻きの送り側コイルと直径3.5㎝線径0.26㎜30回巻きの受け側コイル、下：直径7.5㎝線径0.26㎜15×2回巻き送り側コイルと直径7㎝線径0.26㎜15回巻きの受け側コイル
なお、抵抗と並列に0.1μFコンデンサを加えるとLEDが点きやすくなると書かれているのを見かけますが、今回はとくになくても問題なくLEDが点灯しましたので、最終的に無しで済ませました。
↑ワイヤレス給電発信機の回路をブレッドボード上に組んだもの（右）、基板上にはんだ付けしたもの（左）
●離しても光る距離は1.5～2㎝
さて、送り側のワイヤレス給電コイルと受け側のLEDがついたコイルとの間は、どれくらいまでなら離していてもLEDは光るでしょうか。実際に測ってみたところ、直径7.5cm、線径0.26mmの送り側コイルの場合で距離が約1.5㎝、同じく6㎝、0.55mmの場合で約2㎝を超えるとLEDは消えてしまいます。
※言うまでもありませんが、受け側コイルの巻き数を増やすなどすれば、LEDライトはより明るく点灯しますし、送り側コイルとの間隔をさらに離しても点灯するようになります。
追記）ワイヤレス給電の実験のその後については「簡単なワイヤレス給電送信機の自作（その後）」をご覧ください。
↑右側の2つが自作、左側が市販品のワイヤレス給電送信機 明らかにLEDの発光に違いが見られます
今回作製したワイヤレス給電送信機は簡易なもので入力電源も1.5～3Vにすぎませんから、市販品のようにLEDを眩く光らせるまでには至りません。趣味的につくったことのある「光るアクリル板」の光源にするには残念ながら光量不足です。あくまでもワイヤレス給電の原理の確認、初歩的実験のレベルの回路だっていうことでしょう。
距離はわずかでもそれでも非接触の状態で給電ができてLEDが光るのは、理屈がわかっていても不思議で楽しくなっちゃいます。