自作LEDパーツ
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クルマの電球をLED化したものを紹介しております。LEDは従来の電球と比較して、高効率(省電力)、高寿命が特徴の発光体です。また電球で純白〜蒼白の光を出そうとすると、着色する必要があるためどうしても暗くなってしまうのですが、白色LEDならそのままの光が利用できることも強みです。
唯一の問題は、LED一個あたりの絶対的な明るさが少ないことです。現時点では数で勝負するしかありません。波長や指向特性の関係から電球と直接比較するのは難しくまた光束や光度といった概念を理解する必要があるのでここでは省略しますが(笑)、おおよそ電球の5〜10倍の効率と考えればいいみたいです。通常の白色LEDは3.6V/20mAなので、消費電力は0.072W(15mAのCRDを用いた場合は0.054W)。つまりLED1個で0.36W〜0.72W(同0.27W〜0.54W)の電球相当になると思われます。以下のパーツはこうした大まかな計算で作っております。(笑) |
1.ルームランプ
| まず最初にルームランプをLED化にチャレンジしました。ルームランプの電球は8Wタイプの物です。今回は15mAのCRDを用いるので上記の計算なら、15〜30個が必要な計算です。 そこでこの電球と同等の長さで幅広の基板を切り出して、その上にLEDを32個実装できるようにしました。配線は標準的に15mAのCRDを、LED直列2個に対して1個ずつ用いてます。 使用したLEDは、最初は室内いっぱいに光が広がことを目指して拡散を考慮し照射角が120/140度ある角形の日亜製NSPWF-50BSを10個用いました。しかし、この時点で点灯させたところ光量が圧倒的に不足していたので、残り22個分は照射角が60度のφ3砲弾型の日亜NSPW-310BSに急遽変更しました。 かなりの数を用いないと電球並みの明るさが得られないことは予想してたのですが、実際は予想以上に数が必要だと感じました。電球並みにしようとすると最低20個以上は必要だと思います。(よく市販品で"明るい!3連LED"とかいうものがありますが、こういった表現には疑問を感じます。) 明るさの比較は下写真の通りです。高効率型の電球と比べても遜色ない程度になりました。指向性があるので一概に比較できませんが、32個用いて、やっと電球の明るさに追いついた感じです。また今回は各LEDに15mAしか流していませんが、ルームランプの使用頻度を考えると(通常ドアを開けているときだけ)、30mA程度にオーバードライブしてもいいかもしれません。 余談ですが室内照明としては、蒼白の光はすこし寒々しい印象を受けます。最近は電球色のLEDも発売されているようなので、これを利用するといいのかもしれません。 |
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| LED型ルームランプ | 電球(高効率型)ルームランプ |
2.ポジションバルブ
| 今回LED自作に挑戦しようとして本当の目的はポジションランプです。市販品でもポジションLEDは発売されていますが、明るさ・拡散性など実用になるものはなかなかないのが不満でした。そこで自作しようという訳です。(前述のルームランプはこのための練習の意味もありました。) 使用したLEDはルームランプの製作でも使用した砲弾型と角形を組み合わせています。角形NSPWF-50BSでリフレクターを照らし、広角・砲弾型のNSPW-310BSで前方へ照射させています。 配線なんですが、ルームランプで予想以上に明るさで苦戦したことを受け(笑)、今回は各LEDにきっちり20mA流れるように、やや変則的ながら、右図のような配線にしました。さらに現在CRDは4個並列にしておりますが、最終的に5個並列にして25mAでオーバードライブできるようにしています。 ライトに装着した状態が右下図です。完成したLEDバルブは、直径がおよそ13〜16mmの八角形をしており、ぎりぎり入る状態です。おそらく、これ以上大きいものは無理だと思います。 点灯させると、こちらはリフレクターの反射、遠方からの視認性ともにかなり良好でいい感じになりました。下に比較写真を載せます。(アングルがばらばらですいません。三脚買ったら撮り直します。)上の段が進行方向から45度方向、下の段が正面から撮った写真です。 比較の電球型バルブはホワイト色のもので、表面が青色でコーティングされているタイプのものです。市販LEDはφ5の4連タイプですが、使用しているLEDは値段的にも形状的にも日亜製ではないと思われます。 ルームランプに比してこちらはかなり満足のいく出来となりましたが、製作もかなり大変でした・・・しばらくLED製作はお腹一杯という感じです。
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| 自作12連LEDバルブ ・・・LEDながらどの方向からも明るくリフレクター反射も良好となりました。色は純白です。 |
電球型(着色型)バルブ ・・・着色系は色は綺麗なのですが、その分標準色より暗めになります。明るさと色はトレードオフです。 |
市販(φ5×4連)LEDバルブ ・・・バルブの光軸上は明るいのですが、そこから少しはずれると暗くなります。色合いは青色が強めです。 |
| しばらくお腹一杯だったのですが、少し改良を加えてみることにしました。 今回作成したLEDポジションバルブ、裏側の両サイドに4個ずつ並べた定電流ダイオードが、点灯時にかなりの熱をもちます。前述のように当初より、いずれ5個ずつ並べて、LED一個当たり25mAでドライブする予定でした。 LEDのデーターシートによると、LEDの許容温度は電流の増加とともに厳しくなり、20mAドライブ時の許容温度は60℃までなのですが、25mAドライブ時では50℃までです。つまり、20mA時より温度管理をよりシビアにしなくてはなりません。また定電流ダイオードを増やすことで、全体の発熱量も増します。実際4個×2の状態で予想以上の発熱があり、増設に躊躇しておりました。 という状況だったのですが今回、新たなアイテムが入手できたため、25mA化に踏み切りることにしました。これは沖電気工業(株)のシールタイプの放熱材「まず貼る一番Rやわらかシール」というものです。何でも熱エネルギーを電磁エネルギーに変換して、効率よく放熱を行うというシロモノです。シールタイプで取り付けやすく、また絶縁性もあるのが特徴です。 早速、定電流ダイオードを写真のように増設し、この上から「まず貼る一番Rやわらかシール」を切って傘のようにすっぽりかぶせます。 試験点灯してみたところ、発熱は相変わらず結構あります。ただ以前は触れないほどだったのですが、今回はまだ触れる程度の熱さなのでいくらか効果があると思われます。但し定電流ダイオード自体の発熱だけでなく、この熱が配線を伝わってかなりLEDを熱していることが分かりました。当面様子見で、あまりに熱いようなら20mAに戻すかもしれません。
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![]() 左が増設前、右が増設後です。
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