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【LED工作】自転車LEDライトの改良と室内用照明の制作(1)

2010-12-23 15:53:53 | 盆栽
2010/10/24に投稿した「【LED工作】自転車のライトをLEDにしてみよう」では、一応の成果を出した物の、整流後のフィルタが満足でなかったため、逆起電力によるコギングのため乗り味の悪さと、脚力増強を強いられていました。

また低速では、ピカピカッとフラッシュ点滅のごとく強力な光を放つため、対向車にパッシングされたり、ホーンを鳴らされたりしていました。

他のついでで、部品を購入することができましたので、このほど改良を行いました。
改良後の回路図が下記になります。



2200uFと2.2Ωによるフィルタを挿入しました。これだけでも0.8Vの電圧低下を起こしてしまいますが、多分発電電圧はそれ以上あると思われるので、あえて以前の220uFと2Ωは残し、2段フィルタとしています。
よく見えないかもしれませんが、下の写真がフィルタ挿入後の状態です。




これでは、従来のスペースに入りきらないので、もう電球には戻らないことにして、電球差込み用の口をグラインダーで削り、LEDを前に配置することができました。




以上、約1時間で仕上げて、100V→6.3Vの交流で点灯することを確認した後、自転車に取り付けて夜を待つことに。
果たして、結果は予想通りほとんどコギングが感じなくなり、低速時もなめらかな点滅になりました。
さらに点灯開始の時速は、今までより若干速くないといけなくなりましたが、普通に乗っている分には全然気になりません。
LEDを前に出したことで、横に逃げていた光がリフレクターで前に反射するようになり、以前より明るくなりました。
あとは耐久性ですが、これは何年かしないとわからないでしょう。1点気になるのは、最初の2200uFの保護のために2.2Ωの抵抗はその前に入れるべきではなかったかということです。

第2部:室内用照明の制作(1)

自宅のパソコン部屋のシーリングライト(インバータ方式)が時々消えたりするようになってきたので、これをLEDに変更しようかと思い制作を始めました。
元々のシーリングライトは30Wx2なので、LEDでは30W位必要かと思いますが、予算の都合上、取りあえず半分の14Wで制作を始めています。

使用するLEDは日亜化学の3.5W(350lm)を4個使用します。
VFは、10.5Vなので、15VのSWレギュレータACアダプターから、LM350を使用して定電圧にて駆動することにしました。

制作途中の写真です。大型のヒートシンクに2個ずつ搭載します。アルミ板を切ってL字金具を作り、熱を元々のシーリングライトの金属部分に逃がしてあげます。




定電圧で4個並列駆動にするとどうしてもVFのばらつきで、1個壊れそうになると基本的にVFが下がってきますので、電流が増加する方向にあり、安全性ではお勧めできない方式です。
電流が増えるとますます壊れていきますので、さらに電流が増えるという悪循環に陥るからです。
そこで、30年前のヒューズホルダーを引っ張り出してきて付けてみました。
また、LEDに直列に2.2Ωの抵抗を入れ、自己バイアス的な使い方にしてあります。
抵抗は1Wの容量ですので、電流が増えると発熱し破壊に至ります。
この時、抵抗値が大きくなるように壊れていくので、調子の悪いLEDのみが暗くなっていくということになるのではないかと考えました。

取り付け前の連続点灯試験の様子です。
この実験でわかったのは、DC-DCレギュレータのLM350の発熱がかなりあり、写真に写っているヒートシンクでは70℃まで上昇することです。
ヒートシンクは、4倍の大きさにしてL字金具でシーリングライトの筐体に逃がしてあげる予定です。



上に乗っているのは、ピンポン球を半分にした物で、直接見て目を焼かないようにしています。
350lmはさすがに危険です。
あともう一つわかったのは、やはり60Wの蛍光灯よりかなり暗そうだということです。
本日、秋月電子で購入したUSBデータロガー機能付きのマルチファンクションメータが届くので、そこに付いている照度計で測定して、後何灯増やすか決めるつもりです。
もっともLM350では3Aまでしか流せないので、後2灯がいいところでしょう。
この場合は、LM338(5AまでOK)を使用することになるでしょう。

(2)に続く予定