車などに付けるLEDのストップとテールの作成と使用する抵抗の計算
LEDテールを自作してみようかな。と思い、いろいろ調べてみましたが計算方法を忘れてしまいそうなのでここに書きました。
ここの計算式などが全て合っているという保証はありません。間違えている箇所もあるかもしれません。
あくまで素人が調べた結果ですので。あしからず。
今回、用意した材料
・赤色LED:18cd ウォータークリア 60°VF:2.2V(1.8〜2.6)IF:最大定格100mA
・整流ダイオード:1N4007 1000V 1A
・抵抗(小):1W 150Ω
・抵抗(大):1/4W 1500Ω(1.5kΩ)
・基板:ローコスト基板
道具類
・はんだこて(30W)・はんだ(ヤニ入り)・こて台(耐熱スポンジ付き)・電気用フラックス(今回は使用しませんでしたが、通常は?使用するみたいです)
あると便利な物
・Tipリフレッサー(こて先をリフレッシュします)・ヒートクリップ(はんだの時、クリップに熱を逃がします)
・はんだ吸い取り器・クリップ付きスタンド
家の中で試験点灯する時に便利な物
・ブレッドボードEIC−1302B(ジャンパーワイヤセット)はんだせずにLEDの試験点灯が出来ます。
・スイッチングACアダプタ 12V 1.5A(入力100V〜240V) 内径2.1mm GF18−US1215−T
(家庭内のAC100V又は200VをDC12Vに変換します)
・2.1mm標準DCジャック(パネル取り付け型)MJ−10
・ミノムシクリップ(配線ははんだにて取り付け)
・配線(車いじりのあまり物を使用しました)
LED、整流ダイオード、ブレッドボード、スイッチングACアダプタ、DCジャックは
秋月電子通商にて購入しました。
抵抗、基板はエルパラにて購入しました。
あとの物は家にあったり、ホームセンターにて購入しました。
後から見つけましたが梅沢無線電機株式会社は抵抗の種類が豊富です。
配線(ページを幅広にしなければ、ちゃんと見れません。GRDが右端です)
プラス(テール)−(+)整流ダイオード(−)(1A)−抵抗(大)−抵抗(小)−LED−LED−LED−LED−マイナス(GRD)
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プラス(ブレーキ)−(+)整流ダイオード(−)(1A)」
テールランプの配線ですがテールとブレーキのLEDを同じLEDで点灯させる場合は逆流防止の為、整流ダイオードを抵抗の前に付けます。
整流ダイオードは入力側をプラス、出力側をマイナスにします。ラインが付いてる方がマイナス側です。
整流ダイオードは汎用整流用ダイオード 1N4007 1000V 1Aを使用しました。
今回は抵抗(大)〜マイナス(GRD)を3個並列で作ってみました。
ここから計算に入ります。
使用したLED
18cd(14〜22cd)の広角度赤色LED
ボディー:ウォータークリア
半減角:60°
VF:2.2V(1.8〜2.6)
IF:最大定格100mA
LED直列最大個数
VF最大値で計算
5個にすると、2.6Vx5=13Vになり不安定です。
4個にすると、2.6Vx4=10.4Vですので、安定すると思います(たぶん)
発熱の心配もありますのでとりあえずストップ50mA テール5mAで計算してみます。
(電流の流す量でLEDの明るさを調節します)
はっきり言ってこれはテキトーに決めました。たぶんこれくらいでいいんじゃないか?・・・こんな程度です。
まずはストップから計算してみます。
・電圧の計算
LED4個x1.8V(VF最小値で計算)=7.2Vになります。
・抵抗にかかる電圧の計算
14.4V−7.2V(LED4個の電圧)=7.2Vになります。
(エンジンONの時は14.4Vの出力の車が多いので14.4Vで計算)
・抵抗の計算
7.2V(抵抗にかかる電圧)÷0.05A(ストップの50mA=0.05A)=144Ωになります。
144Ωの抵抗はありませんからマージンを考慮して144Ωより大きくて一番近い抵抗をE24系列から探します。
(過電流にしない為に大きい抵抗を使用します)
E−24系列数値表 |
1.0 | 1.1 | 1.2 | 1.3 | 1.5 | 1.6 | 1.8 | 2.0 | 2.2 | 2.4 | 2.7 | 3.0 |
3.3 | 3.6 | 3.9 | 4.3 | 4.7 | 5.1 | 5.6 | 6.2 | 6.8 | 7.5 | 8.2 | 9.1 |
1.0、1.1、1.2と並んでいますが単純に
1Ω、1.1Ω、1.2Ω・・・
10Ω、11Ω、12Ω・・・
100Ω、110Ω、120Ω・・・
とこんな感じで考えていきます。
そうすると、使用する抵抗は150Ωということになります。
・電流値の計算
(14.4V−7.2V(抵抗にかかる電圧))÷150Ω=0.048A
・抵抗のワット数の計算
150Ωx0.048Ax0.048A=0.3456Wとなります。
計算上は1/2Wでも大丈夫ですがマージンを取って1Wにします。
ちなみに1/4W=0.25W、1/2W=0.5W、1W=1.0Wです。
ということで、ストップに使用する抵抗は1Wの150Ωになります。
次にテールの計算です。
・電圧の計算
LED4個x1.8V(VF最小値で計算)=7.2Vになります。
・抵抗にかかる電圧の計算
14.4V−7.2V(LED4個の電圧)=7.2Vになります。
(エンジンONの時は14.4Vの出力の車が多いので14.4Vで計算)
・抵抗の計算
7.2V(抵抗にかかる電圧)÷0.005A(テールの5mA=0.005A)=1440Ωになります。
1440Ωの抵抗はありませんからマージンを考慮して1440Ωより大きくて一番近い抵抗をE24系列から探します。
(過電流にしない為に大きい抵抗を使用します)
E−24系列数値表 |
1.0 | 1.1 | 1.2 | 1.3 | 1.5 | 1.6 | 1.8 | 2.0 | 2.2 | 2.4 | 2.7 | 3.0 |
3.3 | 3.6 | 3.9 | 4.3 | 4.7 | 5.1 | 5.6 | 6.2 | 6.8 | 7.5 | 8.2 | 9.1 |
使用する抵抗は1500Ω(1.5kΩ)ということになります。
・電流値の計算
1500Ω+150Ω(ストップの抵抗)=1650Ω
(14.4V−7.2V(抵抗にかかる電圧))÷1650Ω=0.00436A
・抵抗のワット数の計算
1500Ωx0.00436Ax0.00436A=0.0285Wとなります。
ですので1/4Wの抵抗を使用します。
ということで、テールに使用する抵抗は1/4Wの1500Ω(1.5kΩ)になります。
とりあえず作った物の画像
LEDテールの表
練習で作った結果です。こんなもんでしょうか。

LEDテールの裏
とりあえず形にはなりました。見た目は別として。(-.-)

テール点灯
感激の瞬間。点いて良かったです。
自分で作ると達成感が味わえますね。
明るさは、・・・ちょうどいいような・・・気がします。

ストップ点灯
こちらも無事点灯。良かったです。回路に間違いは無かったようです。
明るさは、・眩しいです。直視できません。

テール点灯レンズ有り
LEDとレンズが密着しているのでLEDのつぶつぶ感が出ています。いいかも。
隙間を開ければつぶつぶ感が薄れていきます。

ストップ点灯レンズ有り
レンズがあれば直視は出来ました。それでも眩しいです。
もうちょっと電流値を下げた方がいいかなぁ??
どちらとも言えないですね。
実車に付けてみないとわかりません。

LED top
チェロキー top
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参考にする場合は自己責任でお願いします。