バックランプのLED化(その7)-試作② ― 2010/05/15 17:23
前回の試作①では、砲弾型LEDを9つ使った物を作ってみました。
結果は、予想したとおり、十分な明るさは得られず、また、照射範囲は、正面のごく一部だけと、こちらは予想よりも狭い範囲でした。
他の製品を見ても、側面方向への光を、リフレクターによって拡散させる方法をとっているので、当然の結果でしょう。
(もっとも、普通の自動車では、白熱球を使う事を前提にして、その光を希望する方向へ向ける為にリフレクターがあるわけで、LEDバルブでは、発光させたい表面積の制約から、光量を補うためにリフレクターを使用するという、ある意味、苦肉の策ともいえます。)
試作①では、十分でないのは分かっていたので、正面だけでなく、側面(周囲)へLEDを並べる、というのも以前から想定はしていました。
しかし、LEDバルブの”直径”という制約上、砲弾型では不都合で、FLUXやSMDといった、高さ(厚み)の無いLED素子が有効です。
当初は、SMDタイプのLEDを購入し、試作品を作ってみようかとも思っていたのですが、ある理由からそれはやめる事にしました。(理由については、また後日。)
【砲弾型LEDだけで新たな試作】
とにかく、試作①で使用した砲弾型LEDがたくさんあるので、それだけで何か作れないものかと、試行錯誤をしていたのですが、それがなかなか難しい。
直径20mmという小さいなかで、5mmの砲弾型LEDを使い、周囲をくまなく照らそうというのは、物理的に難しいものがあります。
そこで、”周囲をくまなく”というのは諦めて、とにかく並べられるだけ並べてみようと。
あとは、リフレクター任せで何とかならないかと・・・。
結果は、予想したとおり、十分な明るさは得られず、また、照射範囲は、正面のごく一部だけと、こちらは予想よりも狭い範囲でした。
他の製品を見ても、側面方向への光を、リフレクターによって拡散させる方法をとっているので、当然の結果でしょう。
(もっとも、普通の自動車では、白熱球を使う事を前提にして、その光を希望する方向へ向ける為にリフレクターがあるわけで、LEDバルブでは、発光させたい表面積の制約から、光量を補うためにリフレクターを使用するという、ある意味、苦肉の策ともいえます。)
試作①では、十分でないのは分かっていたので、正面だけでなく、側面(周囲)へLEDを並べる、というのも以前から想定はしていました。
しかし、LEDバルブの”直径”という制約上、砲弾型では不都合で、FLUXやSMDといった、高さ(厚み)の無いLED素子が有効です。
当初は、SMDタイプのLEDを購入し、試作品を作ってみようかとも思っていたのですが、ある理由からそれはやめる事にしました。(理由については、また後日。)
【砲弾型LEDだけで新たな試作】
とにかく、試作①で使用した砲弾型LEDがたくさんあるので、それだけで何か作れないものかと、試行錯誤をしていたのですが、それがなかなか難しい。
直径20mmという小さいなかで、5mmの砲弾型LEDを使い、周囲をくまなく照らそうというのは、物理的に難しいものがあります。
そこで、”周囲をくまなく”というのは諦めて、とにかく並べられるだけ並べてみようと。
あとは、リフレクター任せで何とかならないかと・・・。
苦肉の策の末、できたのがこれです。
一枚の基板に対して、片面に8つのLEDを実装し、両面で計16個となります。
正面から見ると、こんなかんじです。
正面から見ると、こんなかんじです。
また、側面からみると、こう。
分かりづらいと思いますが、表面と裏面では、LEDの配置が互い違いになっているのです。
専門的な話になりますが、「1.27mmピッチ、両面スルーホール基板」でなければ、ちょっと出来ない配置です。
余談ですが、通常の安価なユニバーサル基板は、片面なので、表面に部品を実装し、裏面で配線をすることになり、両面に部品を実装するのは、かなり難しいものがあります。
さて、そして、これを試作①と組み合わせる形で作り直し、完成したのが、これです。
専門的な話になりますが、「1.27mmピッチ、両面スルーホール基板」でなければ、ちょっと出来ない配置です。
余談ですが、通常の安価なユニバーサル基板は、片面なので、表面に部品を実装し、裏面で配線をすることになり、両面に部品を実装するのは、かなり難しいものがあります。
さて、そして、これを試作①と組み合わせる形で作り直し、完成したのが、これです。
なんとも、かっこ悪いですが、一応形になりました。
LEDの数は、今回作った部分の16個と、試作①で作った部分の9個を合わせて、25個ということになります。
上の画像で、下のほうにあった、向きの違う4つのLEDが、透明なウェッジの中に入っているのが、分かりますか?
【12Vで点灯】
とにかく点灯させてみます。まずは、12Vです。
LEDの数は、今回作った部分の16個と、試作①で作った部分の9個を合わせて、25個ということになります。
上の画像で、下のほうにあった、向きの違う4つのLEDが、透明なウェッジの中に入っているのが、分かりますか?
【12Vで点灯】
とにかく点灯させてみます。まずは、12Vです。
この画像からも、光に”むら”があるのが分かります。
例によって、このときの消費電流を見てみると。
例によって、このときの消費電流を見てみると。
12V時の消費電流は、103mAとなり、消費電力を計算すると、約1.24Wとなります。
これまで、試したLEDバルブでは、1Wを超えるものがなかったで、それ相応に明るいのではないかと、期待させられます。
【14.4Vで点灯】
そして、今回はもう一つ、14.4Vで点灯させてみました。
通常、12V仕様の自動車では、エンジンが掛かっていて発電機が回っている状態では、14.4V程度まで電圧が上がっています。
よって、実際には14.4V程度で使用させる事が多いと考えれるので、設計上もこれを考慮しなければなりません。
詳しいことは、また別の機会にしたいと思います。
これまで、試したLEDバルブでは、1Wを超えるものがなかったで、それ相応に明るいのではないかと、期待させられます。
【14.4Vで点灯】
そして、今回はもう一つ、14.4Vで点灯させてみました。
通常、12V仕様の自動車では、エンジンが掛かっていて発電機が回っている状態では、14.4V程度まで電圧が上がっています。
よって、実際には14.4V程度で使用させる事が多いと考えれるので、設計上もこれを考慮しなければなりません。
詳しいことは、また別の機会にしたいと思います。
先ほどの12Vの時の画像と違いが分かりにくく、点灯しているLEDは同じように写っていますが、周囲がより暗く写っている分、相対的に、こちらの方が明るい、ということになります。
そして、消費電流は、ぐんと上がります。
そして、消費電流は、ぐんと上がります。
14.4V時の消費電流は、195mAと
なり、消費電力を計算すると、約2.81Wとなります。
12Vの時の2倍以上の消費電力です。
【車に実装】
さて、いよいよ車に実装して、その明るさを見てみます。
ちなみに、エンジン停止による点灯試験なので、発電機が回っていない状態のバッテリー電圧となります。
車載の簡易電圧計では、12.3~12.4V程度を示しているので、実際に使用するときより明るさは足りないハズです。
これが、今回製作した「試作②」です。
【車に実装】
さて、いよいよ車に実装して、その明るさを見てみます。
ちなみに、エンジン停止による点灯試験なので、発電機が回っていない状態のバッテリー電圧となります。
車載の簡易電圧計では、12.3~12.4V程度を示しているので、実際に使用するときより明るさは足りないハズです。
これが、今回製作した「試作②」です。
後方がより明るいのが分かります。
印象としては、「今までのより、ちょっと明るいんじゃない!?」という感じで、白熱球に追いついたようには思えません。
また、以前の「LEDバルブ 3種比較」で、最も明るかった「砲弾型21連」を、あらためて点灯させてみます。
印象としては、「今までのより、ちょっと明るいんじゃない!?」という感じで、白熱球に追いついたようには思えません。
また、以前の「LEDバルブ 3種比較」で、最も明るかった「砲弾型21連」を、あらためて点灯させてみます。
やっぱり、ちょっと暗いですねぇ。
見た感じの印象もそうですが、今回製作した「試作②」の方が、より明るいようです。
見比べるまでも無いのですが、一応「白熱球21W」も点灯させてみます。
見た感じの印象もそうですが、今回製作した「試作②」の方が、より明るいようです。
見比べるまでも無いのですが、一応「白熱球21W」も点灯させてみます。
明らかに違います。
画像では、見た目の印象以上に、違いがはっきりと出ます。
やっぱり、ケータイのカメラ(しかも、ちょっと旧型)では、当てになりません。
デジタル一眼でもあれば、露出などを固定して撮ってみるのですが・・・。
【考察(という程のものではないな)】
だいぶ長くなってきました。
ここまで読んでくださった方、お疲れ様です。 もうちょっとです。
今回、製作した「試作②」は、当然一個です。
本気で使おうと思うなら、もう一個作らないといけないのですが、今のところ、その気力が湧き出るほどの成果があったとは思っていません。
他にも気になる存在があるので、その方が、手っ取り早くて確実かなぁ~なんて、横着な考えもあります。
ただ、今回試したのは、エンジン停止状態のバッテリー電圧(12.3V程度)なので、実際に使用する時には、14.4V程度となり、もっと明るいハズです。
そこに期待して、片方だけですが、実装してしばらく様子を見てみます。
そう言えば、また回路図を忘れてしまいました・・・。
ちゃんと書かずに、実装(配置、配列)主体で、勘と勢いで作っているもんで・・・。
画像では、見た目の印象以上に、違いがはっきりと出ます。
やっぱり、ケータイのカメラ(しかも、ちょっと旧型)では、当てになりません。
デジタル一眼でもあれば、露出などを固定して撮ってみるのですが・・・。
【考察(という程のものではないな)】
だいぶ長くなってきました。
ここまで読んでくださった方、お疲れ様です。 もうちょっとです。
今回、製作した「試作②」は、当然一個です。
本気で使おうと思うなら、もう一個作らないといけないのですが、今のところ、その気力が湧き出るほどの成果があったとは思っていません。
他にも気になる存在があるので、その方が、手っ取り早くて確実かなぁ~なんて、横着な考えもあります。
ただ、今回試したのは、エンジン停止状態のバッテリー電圧(12.3V程度)なので、実際に使用する時には、14.4V程度となり、もっと明るいハズです。
そこに期待して、片方だけですが、実装してしばらく様子を見てみます。
そう言えば、また回路図を忘れてしまいました・・・。
ちゃんと書かずに、実装(配置、配列)主体で、勘と勢いで作っているもんで・・・。
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