LEDブレーキランプの電流制限

2年前に装着したLEDブレーキランプの電流制御を行います。

ブレーキランプに装着したCREE XB-Dを搭載したLEDは明るいのは良いのですがなにせ熱を持ってしまいブレーキを踏んでる時間を気にしつつ乗ってきましたがそれが面倒になってきて(・・;)

当初パルスを発生させて発熱をコントロールしようと思ったのですがブレーキ4灯分なので電流量が多いのと発熱量が多く・・・

で、ふと思いついたのがウインカーのハイフラ防止に使用するメタルクラッド抵抗です。
これを使ったら千円位で電流制御出来るじゃないの～？

基礎計算で13.18V 0.45AのLEDが4個並列に接続されているので回路としては1.8Aの電流が流れる事となります。

エンジンをかけた状態の電圧を14.2Vとすると電流は1.94Aとなります。

電流を制限するのでこの回路に直列に抵抗を接続するのですが何Ωの抵抗を入れれば良いのか最終的には実際に装着してみないとわからないので基礎計算した上でとりあえず3Ω 50Wのメタルクラッド抵抗を2個購入しておきました。

まずはトランク運転席側にあるテールランプの配線の中からブレーキの線を探してコネクターを接続します。

この時、開放電圧を計測したところ14.92Vでした。
これはエンジンを掛けて作業すると近所迷惑だと思ったので手持ちの充電器でのトリクル充電の状態だからです。
エンジンを掛けているときより高い電圧ですが実際より厳しい条件なので良いことにしましょう。

この状態で電流値を計測したところ1.63A・・・
計算よりも少ないな～？

1球辺り0.4Aの計算ですね。

計算はLED内部の電流制御が抵抗で行っているとしていたのですが、
想定はしていたのですが回路で制御を行っているようですね・・・
だったらもっと低く制御してくれてたら良いのに・・・(・・;)

球を分解して回路をいじるのは私のレベルではリスクが高すぎるし(・・;)

ちなみにこの状態で2分も点灯させ続けていたらLEDのボディは素手で触ると熱～つぅ～ってなって触れないぐらいになります(・・;)

後日購入した赤外線放射温度計で温度を測定してみたところ、
LEDボディは
1分37秒後に50℃
2分20秒後に54.1℃
3分18秒後に61.1℃
4分18秒後に65.1℃
まで上昇していました。
抵抗無しでこの温度上昇・・・
しかも測定のためランプユニットから外している状態なので
例えばホワイトをポジションなどに入れて電流制限せずに使ってたらそりゃ球切れしますよね(・・;)

試しに3Ω 50W(実測では3.7Ω)を1個直列で接続したところ電流が2.2A程流れてしまったので抵抗を2個直列接続することにしました。
1個3.7Ωなので2個で7.4Ωの抵抗となります。

抵抗には25W位流れるかな～？と思うので車両にはそれぞれ離してアルミテープで仮固定してみました。

で、抵抗を回路に直列接続して電流を計測すると1.2Aでした。
思ってたよりは流れていますが中々いい感じじゃないですか～？

1.63Aの状態では2分も点灯させてたら熱々になってしまいましたがこの位の電流だと中々熱くならずにいい感じ(^^♪

点灯してから10分後の電流は1.21Aとなりました。

LEDのボディを素手で触って見てもちょっと熱いかな～って位で触っていられなくなるほどじゃないし
メタルクラッド抵抗それぞれもちょっと熱いかな～って位で触っていられなくなるほどじゃないし
いい感じに電流制限されていると思います。

後日購入した赤外線放射温度計で温度を測定してみたところ、
LEDのボディは39.3℃
メタルクラッド抵抗は43.2℃と
使用上全く問題ない温度でした。

計算上抵抗2個で10.8W(それぞれ5.4Wずつ)の消費していて
駆動時の電圧を計測していないのですが残りがLEDの発光＆発熱に当てられている事となります。

抵抗で発熱してるので勿体無い気がしますが、LEDの過剰な発熱を抵抗で受け持っているという認識になるかと思います。
実際電流値が0.42A下がっているので省電力になっています。

明るさですがCREEのデータシートを見るとおおよそ23%ダウンしていると想定されますが、電流値はポジションON時よりもそれでも8倍ほどありますので後続車へのアピールも保安基準も大丈夫でしょう。