2006年2月18日(土)  2006年2月19日(日) 追記

LEDルームランプの製作 − 岩野師匠より

今回は岩野師匠よりLEDルームランプ製作の写真をいただいた。いまさら「ルームランプのLED化?」と思う方もいるだろうが、まぁ、見ていただきたい。

マジで凄い!

「ここまでやるか?」って思ってしまうのはDDだけだろうか?


最近仕事がらみで作った基板で、真剣にルームランプをLEDで作ってみました。

電源はスイッチング方式の定電流回路で設計してあり、自動車でのバッテリー電圧の大幅な変動で、いい加減な抵抗だけでの点灯方式では無いものです。
(DD注: LEDに抵抗を直接接続しただけでは、バッテリー電圧の変動によりLEDに流れる電流が変動し、最悪の場合、LEDに過大電流が流れて切れてしまう場合もある)

電源電圧範囲は、11Vから28Vまで、電圧変化でもLED点灯電流は変わりません。


定電流回路

LEDは、日亜科学の最新の036Bタイプを贅沢にも12個使っております。これは、036Aタイプより、30%ほど効率がよく明るいので最近は愛用してます。


LED基板

3個直列+安定抵抗を4組並列で、各々のブロックでの電流のアンバランスを防いでいます。LED1個に付き75mAを流していますが、このLEDは最大定格が150mAもありますので、規格的には50%での使用となります。
(DD注:最大定格電流でLEDを使用すると、LEDの寿命が極端に短くなることがある)

このLED12個での消費電力は約3Wで、それなりに発熱しますので、LED基板を放熱性シリコン接着剤で、アルミ板に貼り付けて、放熱器もかねて、ランプの枠にはめ込んでおります。


アルミ板インストール前


アルミ板インストール後

ちなみに、基板はフリーのソフトでアートワークから自分でやりました。


点灯させたところ(斜めから)


点灯させたところ(正面から)


いかがだろうか? え〜〜っと、なんか凄すぎてコメントのしようがない(笑)。だいたい、マネしようと思ってもできないし・・・(苦笑)。

末尾ではあるが、いつも電気なレポートを送っていただく岩野師匠に感謝する。次回は、素人でも手が出せるネタもお願いします(笑)。


2006年2月19日(日) 追記

たにやんさんより、「このルームランプはどこがどう凄いのか解説して欲しい」とのご指摘をいただいたので、解説を追記しよう。

(1)定電流回路を使っているところ

LEDの明るさは、そのLEDに流す電流量による。明るく点灯させようとすると、多くの電流を流せばいいのだが、最大定格電流(一番多く流せる電流量)を越えて電流を流してしまうと、LEDが壊れてしまう。また、最大定格電流以下でも、その近辺の電流量で使い続けるとLEDの寿命が短くなってしまう。

普通は、LEDと直列に抵抗を入れることによってLEDに流れる電流量を制限するのだが、この電流量はオームの法則に従うため、電源電圧が高くなると多くの電流が流れてしまう。

通常、車のバッテリーの電圧は、12V〜15Vぐらいで変動しているため、バッテリーの電圧によってLEDに流れる電流量が変わってしまうのである。

今回のLEDルームランプでは、スイッチング方式の定電流回路を使っている。これは、バッテリーの電圧にかかわらず一定の電流を流すものである。また、抵抗を使った電流制限回路と異なり、抵抗による電力ロスが少ない。

このようなスイッチング方式の定電流回路を作成するのは難しいので、普通は抵抗による電流制限回路を使う。

(2)日亜化学の面実装LED NFSW036BTを使っているところ

普通のLEDは足が二本出ているタイプのものが多いが、このルームランプでは面実装のLEDを使っている。面実装のLEDと言っても、携帯電話に使われているような小さなチップ型のLEDではなく、150mAもの大電流を流すことができる超高輝度LEDである。一般に売られている「超高輝度タイプ」のLEDは30mA程度なので、明るさの差は歴然である。

このLEDが面実装となっているのは、普通のLEDに比べて大きな電流を流すことができるため、その際に発生する熱を効率よく放出することができるように、LEDの背面に放熱板等を取り付けやすくするため、面実装タイプになっている。

普通は、面実装タイプのLEDはハンダ付けが難しいため、自作するときは使わないし、このような放熱を必要とするLEDは、放熱をどのようにするかを考えないといけないので使わない。

(3)LED基板を自作しているところ

このような面実装タイプのLEDを使おうとすると、それ専用のプリント基板がひつようとなるが、それをわざわざ自作している。また、放熱を考えて、このプリント基板をアルミ板に取り付けている(アルミは、熱伝導率の高い金属である)。

 

上記のように、超高輝度のLEDを12個も使っており非常にあかるいLEDルームランプとなっている。また、LEDを最大定格電流の半分で使用しており、さらに放熱対策もバッチリできているので、寿命もかなり長く安定して点灯させることができるようになっている。

このような構成はDIYのレベルを超えており、一般の商品として売っているレベルのものであるため、DDは「凄い!!」と感じたのである。


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