砲弾型LEDを12Vで光らせる準備！

今回は、とある小細工の下準備です。
Φ3mmの砲弾型LED(3V約20mA)を
12Vで使えるように加工します。

といっても、何？って方もいらっしゃる
かもしれません。

通常売られているLEDは、
2~3V程度の電圧で10~20mA前後の
電流を流して光らせるようになってます。

なので、クルマの12V(14.4V)をそのまま
印加すると、数秒で壊れます😱

なので、クルマの12V用で
販売されているLEDには
「抵抗付き」で電圧を降下させてるのを
良く目にするかと思います。

加工品なので割高なのと、
ある意味趣味で、自作します。

と、その前に、
使うLEDの順電流-順電圧特性を
測ってみます。

といっても、ありもので測るので
ちょっと手間ですが…

電源は昔買ったエーモンの
LED用電源ボックス/1891を
使いました

単３電池2本で直流でV=約12.5vを
供給できるので、
クルマにつける低電力パーツの
確認に使えます。

写真のようにして、
500~100kΩの抵抗をLEDに直列に
とっかえひっかえ付けて、
テスターで電圧VRを測定しました。

抵抗値Rも誤差があるので
測定しておきます。

横軸：順電圧Vf=電源電圧V－抵抗電圧VR

縦軸：順電流If=VR÷R

でグラフ描くとこんな感じです。

点灯状態確認すると、
16mA~20mAぐらいが
明るさ的に良さそうですので、
LEDには、3.1~3.2Vかけるのが
良さそうです。

LEDはΦ3mmの砲弾型です。
足が長い方がアノード(＋側)、
短い方がカソード(－側)です。

ちなみに、加工すると
だいたい足切っちゃいますが、
右の写真のように
スソの部分で確認出来ます。

切り欠いて平らになっている方が
カソードです。
老眼にはキツいですが…(笑)

左が整流用に使うダイオードです。
無くても大丈夫だと思いますが
念のため。
グレーの帯側がカソードです。
1N4002(逆電圧100v、順電流1A)

右が定電流ダイオード
(CRD=Current Regulative Diode)
です。ブルーの帯側がカソードです。
　E-183(100v 18mA)
を使いました

ちなみに183は
　18x10^3μA=18mA
だそうです

LEDの足に、直接CRDとダイオードを
半田付けしました。

CRDは自己発熱の影響で
電流値が不安定になるとのことで、
補償抵抗を並列に繋いでおきます。

メーカーカタログ推奨の
7.5kΩを入れました。

使った抵抗器、
紫=7
緑=5
赤=2
で7500Ωです
(金色許容差±5%)

とりあえず、ちゃんと点灯しました😁

何に使うかは次回、ということで
とりあえず、カプラーつけて
おきました。

住友電装
025型TS非防水2極のオスです。

ちなみに、CRDが無い場合は
LEDに流したい電流値から
抵抗値を計算して直列に繋いで
点灯させることも可能です。

横軸に抵抗値、縦軸を順電流とすると
こんなグラフになります。

このグラフから
使いたい明るさになる電流値になる
抵抗値を求めればよいのですが…
このグラフの電源電圧は12.5Vなので
注意が必要です。

実際のクルマの電圧はエンジン始動中は
14.4Vくらいになりますので、
このグラフから求めると、
電流が大きくなってしまいます。

なので、改めて、流したい電流
　18mA
に対し先ほどのI-V曲線でLEDには3.15V
かかりますので、
14.4Vで使う場合、
　抵抗にかかる電圧
　　＝14.4－3.15＝11.25V
このときに18mAの電流が流れるように
したいので、抵抗値は、
　11.25v÷(18mA／1000)＝625Ω
になります。

また、抵抗を選ぶときは
消費電力も考慮必要です。

P=18mA^2×625Ω=0.21W
なので、定格電力1/4Wでもギリギリ
いけそうに見えますが、
発熱等考えると
余裕をもって1/2Wを使った方が
良さそうです。

ご参考まで。