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2016年09月24日 イイね!

テープLEDの電圧

テープLEDの電圧ウインカーにテープLEDを組み込んであるんですが、電源周り弄りだしてから、短い間にLEDが破損するようになりました。
電圧計で見ていると、走行中の電圧は殆ど変わっていないのですが、ハーネスを延々流れてきた先を白熱電球からLEDに変えたので、この端末での電圧は結構上がってるのかもしれません。
というわけで、LEDの特性を確認してみました。

で、こんな回路で、何ボルトかけると、何アンペア流れるか、
まずは手元にある3セルと4セルのLiPoで確認。そこから考察します。

こんな結果になりました。表の左側2項目が実測結果。

この結果から予測される、LEDの電圧‐電流の関係。

これをチップのスペックシートと照合、まぁまぁ、一致していますね。
元々は電流‐電圧曲線ってリニアじゃなくて、たぶん3次曲線とかじゃないかと思うんだけど、LiPo3セルと4セルの値の間では、おおむねリニアで考えてもよいと思うので、
定格の12Vではどうなんだろうと、12Vかけた時の値を計算してみた。
すると、電流は17mA、同様に14.5Vの時には32mAも流れます。LED出力では、12V時に0.16Wなのに対し、14.5Vでは0.31W。
温度‐許容電流では、17mAの時には50℃程度の環境温度が許されますが、32mAは、そもそも許されません。テープLEDの点灯時には結構発熱し、40~50℃程度になっていると思われるので、その点からも32mAで使用した場合、かなりの短寿命が予測されます。
輝度では、20mA(定格)時を100%としたときに、17mAでは90%の明るさ、32mAでは135%、即ち電流は1.8倍なのに、明るさは1.5倍にしかなっていない。電流が増えると効率は悪化し熱になるだけです。ちなみに、表にはありませんが、定格電流の20mAなるのは電源電圧が12.5Vの時です。
すなわち、最高でも12.5V程度に電圧を押さえておけば、テープLEDの破損はほぼ無くせると思います。
さて、ここで考えなきゃいけないのは、どうやって電圧を下げるか?
ほぼ全てLED化されてるといっても、電球に戻すことも考えとかなきゃいけないので、嵩張る定電圧回路は入れたくない。定電流回路も然り。抵抗器入れるのも、その都度計算しなきゃいけないなんて、なんだかなぁ、、、
ってわけで、ダイオードの順方向電圧(0.6V)を利用して、1N4001を2、3個くらい直列にして、1.8V下げてやり、今のところの車体側の定常時の電圧14.1Vから12.3Vを作ってやるつもり。
これで、始動直後の12V前後の時には、10.2Vになります。この時にはLED一個当たり7mA流れるはずですが、データーシートから輝度は7% (ノ・ω・)ノオオオォォォ-
だが、まぁ、部品は手元にあるし明日にも一度やってみよう。
うまくいかなきゃ、LED用の12V安定化ラインを作るしかないかも、、、
Posted at 2016/09/24 23:05:14 | コメント(3) | トラックバック(0) | 日記
2016年09月18日 イイね!

ウインカーのLED化完了

今日も天気が悪いです、、、、
が、わずかな雨の合間を縫って、リアもLED化してみました
まずは、片側だけLEDにして電球との比較

VIDEOではほとんど遜色ないです。実際にもほとんど同じ。
いや、むしろLEDのが明るく感じます。
ビデオ後半の左右から映したところでは、より鮮明になりますが、
LEDの発光面の広さが活かされて、全体が光っている感じです。
消灯時の切れの良さから、実際に見ためはLEDの方がよく目立つと思います。
これで後気になるのは寿命です。

ここまで来て、ほとんどフルLED化完了!
残る電球は、デジタル時計の照明と、燃料警告灯だけです。
デジタル時計は何とかなるけど、
燃料警告灯はそのままでは難しいですね、、

Posted at 2016/09/18 16:40:41 | コメント(0) | トラックバック(0) | 日記
2016年09月17日 イイね!

ウインカーをLEDにしてみた

整備記録で書いたけど、ウインカーリレーを変えて、やっとLEDウインカーにできた。
使用したLEDはこんなの

2個セット229円と激安。評価見るとあまり良いこと書いていないけど、
この値段だからダメもとで4個購入しちゃいました。
実際ウインカーに取付、点けてみると、21W電球よりも暗い感じ。
(白色LEDを黄色のレンズに入れているのも問題かも)
で、とりあえずフロントの右だけLEDにして、21Wの電球と比較してみた。

LEDにすると点滅がシャープになりますが、動画で比較すると、それが良く分かりますね。
最初は等倍速、途中から3倍に時間を延ばしています。
で、LEDと電球が、同時にスイッチ入ってから、
LEDはほぼ瞬間的に最大輝度になるのに対して、電球はゆっくりと明るくなります。
で、その差なんですが、ビデオから時間拾うと、
8.17秒ーーON
  0.17秒→実時間0.06秒
8.34秒ーー同じ明るさに
  0.41秒→実時間0.13秒
8.75秒ーー電球最大輝度
  0.41秒→実時間0.13秒
9.16秒ーーOFF
  0.80秒→実時間0.27秒
9.96秒ーーON
1サイクル約0.6秒で、ちょうど100回/分で点滅です。
以下、すごくいい加減な計算で、勝手な理論、
まるっきり間違っているかもしれません。
というか、違っているんでしょうけど (^_-)-☆
光源の放つエネルギー(即ち感じ方)って明るさと時間の
積になると思うんです。特に短サイクルではそう。
でそれを計算してみると、
電球の温度(明るさ)って、時間に対し指数カーブを描くと
思うので、(ほんと、いい加減ですが、)
スタートから0.19秒で最大輝度の100%まで光ってたとして、
スタートから0.06秒後までで最大輝度の約80%の輝度
 (ここが、見た目でLEDと同じ輝度です)
従って、LEDは電球の80%の明るさってことにすると、
LEDの放った光のエネルギーは、輝度と時間の面積で、
0.8 x 0.32 = 0.256
電球は、曲線の積分はややこしいので、三角形と台形に分けて、
((0.8 x 0.06) / 2) + ((0.8 + 1) x 0.26 / 2) = 0.258
即ち、ウインカーとして使うと、放たれる光のエネルギーは
ほぼ同じッテ事ですね。
このLEDの評価が人によって大きく分かれているのは、
100回/分の点滅で、おおむね
このあたりの事情なのかもしれませんね。
普通の85回/分あたりになると、明るさの差が随分でます。
点灯時間が、0.1秒長くなりますので、各々0.336と0.358で
7%程度の差になります。
こんなところからも、
このLEDダメだ、暗いという評価になるのかも。
逆に、ハイフラな人ほど問題ない評価になるんじゃないですかね?

昼間はまた感じ方が違うと思うので、
また明日、昼に同じ事やってみまるつもり
Posted at 2016/09/17 23:51:10 | コメント(0) | トラックバック(0) | 日記

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