新年は明るく？LED（発光ダイオード）で
（第１弾） 車の室内灯
| 白色発光ダイオード(LED)が安くなってきましたので、第一弾として車の室内灯を作ってみることにしました。 動機は「車中泊して爆酔、室内灯消し忘れ、朝バッテリ切れ、外は雪」って恐怖の経験からです（＾＾；；；； ま、それ以外にも車の電圧は走行中とエンジン停止中で 12.5V から 14V くらいで変動しますし白LEDの順方向電圧3.6V という値から、多少面白いネタであったからです。 LED点灯には電流制限抵抗か定電流回路（ダイオード、IC等）が必要ですが、可能な限り多数直列接続したほうがより省エネになります。ここがコダワリ点。 |
（もっともバッテリ弱る＞電流減る、ってのはある意味省エネではありますが・・・） 定電流ダイオードやIC等は4-5V以上の電圧をかけないと、規定の定電流特性が出ません。すなわち、車では1回路あたり白LED2個が限界になります。（青も同様） 1回路（20mA）あたり2個点灯と3個点灯では、消費電力が1.5倍違います。 すなわち、公倍数の6個点灯＝同じ明るさ で 2個点灯3回路は60mA、3個点灯2回路なら40mA。 んー・・・といろいろ検討して、！カレントミラー！下が回路図です。 作図には岡田仁史氏の BSch を使用しました。http://www.suigyodo.com |
 |
| 左端の回路が基準部分。LM317LZ(レギュレータIC)で20mAの定電流を作成。これがTrのエミッタ抵抗30オームに流れ、この抵抗の両端電圧が0.6Vとなります。 （当初50オーム/1V でしたが、実験で動いたのでこの値にしました） でキモは「右の2回路の抵抗の両端電圧も同じ0.6Vになる」と中間省略結果だけ。 この回路をどんどん継ぎ足せばLED多数安定点灯が可能です。 また抵抗値を変えれば、その回路部分だけ流れる電流値を変えることができます。 すなち、違う色（電流）混在も可能。 ここで少々欺瞞（＾＾； えー基準回路部分は20mAでLED１個ダケなので、すなわちこの回路は60mA消費して白LED 7個点灯です。1個分ダケ省エネ・・・・ （ただし、計算上はギリギリで2個直列も可能なんですが、基板上にスペースがありませんでした） もっともっと多段接続でLEDの数が増えれば省エネは計算値に近づきます。 あと、コスト計算（秋葉原価格、各消費税別） 定電流ダイオードは1本\50。20mAでは2本必要なので1回路あたり \100。 LM317LZ \90、Tr (C1815) \10、金属皮膜抵抗 \3 基準回路のみ \106、ミラーは１回路あたり \13。 勝った（＾＾） |
| では実験してみましょう。ここでは定電流回路に10mAのCRD（定電流ダイオード）を2つ並列で使っています。測定ペアで、しっかり合計20mA。ジャンクのATX電源なので好都合なことにに？Vccが12Vを下回っています（左）。各Tr のエミッタ抵抗30オームの両端電圧は設計どおり 0.60V（右）。 0.6/30=0.02（A）= 20mA。 |
| ユニバーサル基板をカット、定電流回路は設計どおり LM317LZ＋抵抗。 元の電球ソケットから給電できるように電極は圧着端子を加工してあります。そのままパチッと交換。 |
| 点灯しました。全体で58.6mA流れています。Vccを12V以上にすると設計どおりほぼ60mAでした。当然ながら照度も全部均一。明るいです。眩しくて消し忘れないホド？ 単純計算 0.72W で元の電球 5W より明るいので二重マル（＾＾） また白LED安くなったと言いましたが、最安値の\1,800/20個は20度の狭指向角だったので室内照明ですから\2,100/10個の50度広指向角で組立ました（＾＾； （昼間点灯用とかスポットライト、懐中電灯？ならば狭角のほうが良いでしょう） また、白とは言え青みがあるのでもう一つは最新の電球色混在で組んでみます。 なんだかんだで自己満足でなきゃやってられませんねー。 あと基準回路のLM317LZ。抵抗値を変えれば電流値も変えられます 1.25/R=電流 スペースがあればTO-220のTでも同じです（より安い） 照度切替スイッチつけたり、多段カレントミラーで赤・緑混在にしてスペクトル調整をすると件の？「冷水棲淡水魚飼育水槽の照明」にも応用できそうです。 |
マイコンピュータに
戻る