せとろのブログ一覧

久々にせとろ周辺でも雪が積もりました

さっむい

しかも今年はメンドクサがってノーマルタイヤのまま

出掛けられないので家にこもって工作します

ネタは前々から温めていた車内灯のLED化


これね


寒いのでサッサと外して
そそくさと室内に避難

どの位の明るさのLEDを付けるか考えなくてはいけません
あまり明るいと不便なので今と同等かチョイ明るいくらいがいい


電球を外してみると
12V 8Wとあります

すごく大雑把な比較で言うと
LEDは電球の1/5～1/10程度の電力で同じ明るさ
今回は8Wなので1/8の1W狙いにしたいと思います


1WのLEDでよく見かけるのがこんな奴

自分でLED改造する人は見た事あるんじゃないかな？


このLEDを使ってルームランプを作った時の回路図

LEDの消費電力1Wは良いとして電流制限抵抗が2.7W消費してトータル3.7W

せっかくLEDで低消費電力化しても2.7倍のロスがある

しかも元の8Wから比較しても約半分しか減っていない


そこで手に入れたのがコレ

中にLEDが3直列3並列で9個入っている10WのLEDモジュール
LEDが3直列のため点灯するには3倍の電圧が必要となる


このため1Wで点灯させるのに必要な全電力は1.24Wとなる

無駄分が一気に１/10になる
電球と比較しても1/6以下の消費電力

これ位だと低損失って気がするよね
*スイッチング回路で更に低消費電力が狙えるけど改善分が小さいので手間と天秤にかけて不採用



ココで新たな問題が
抵抗で電流制限すると電圧が変わった時に明るさが変化してしまう
例えば12Vの時に1Wになる様に調整すると
10Vの時0.3W
14Vの時2.2W
と20％の電圧変動で倍以上の変化が発生
鉛バッテリを電源とした車の場合12～14Vの変動は当たりまえ

使いにくいので電流を安定して流す定電流回路を搭載します



回路はこんな感じ
部品は
LED アマゾンで仕入れた正体不明の10W
トランジスタ 2SD880
ダイオード 1N4148
抵抗1 1kΩ 1/4W
抵抗2 10Ω 1/4W

ほとんどの部品が代用品でokです
部品の入手先
アマゾン
白色LEDの場合
電球色LEDの場合

秋月電子
トランジスタ：2SD880
ダイオード：1N4148
抵抗1：1kΩ 1/4W
抵抗2：10Ω 1/4W



回路検討はドンブリ計算だったので最初試したときは抵抗2の値が4.7Ωでした
ココは後で変更することになります



最初にLEDとトランジスタを接続
トランジスタの放熱フィン(コレクタ電極)とLEDのカソード(－極)を半田付け



横から見たの写真

ココから他の部品追加



組み立てはこんな感じ
本来は基板に組むべきですが回路規模も小さのでこんな形に
ダイオードには向きがあるので注意が必要です
配線は大して電流が流れない(0.1A)ので細くてok


次にハウジング側の加工


電源の接続箇所はこのようになります
―側はバネ電極からではなく途中の穴に接続します



―側のバネ電極を切り取り
SUS(ステンレス)なので固いですが頑張りましょう
やすりなどでバリを取っておきます



絶縁テープを貼ります
ショートさせない自信があるなら無くても可です



回路を実装
黄線とLEDのアノード(+極)を12Vに
白線を-極に接続


さっそく点灯テスト



無事に光りました

が！

ちょっとまぶしい気がする



電流を測ると目標の0.1Aではなく
0.187A流れている

抵抗2の値が小さすぎた様なので10Ωに変更します
＊ダイオードのVFを0.6Vと見積もっていたが実際は0.7Vであったため



抵抗を交換して再トライ



0.114Aで近づいてきました



組み立てるとこんな感じです
LEDは電球色ですが写真よりもう少し白い感じです



車に取り付け
以前より明るくなったんでokとしときましょう