LED分解してみた

2013.08.13 Tuesday

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    あまりの暑さのためか、ポジションランプに入れていた5LED T10ウェッジバルブのうち1つのチップが点灯しなくなってしまいました。まぁ、使えないことはないのですが、ちょっと興味があったので1本だけ解体してみました。

    写真はまた後日追加したいと思うのですが、このバルブは24V専用、有極性タイプということもあって、1つのLEDチップに対して1.8KΩの抵抗が直列に接続されている簡単な仕組みです。余談ですが、周囲の4LED分にはLEDの裏面にチップ抵抗を実装、頂点の1LEDにはソケット方向に立体的に普通の抵抗が使用されていました。それと極性が逆に接続された場合にLEDを保護するためのダイオードが1本。

    今日、測定してみたところ、私のセレガでは28.0Vぐらいの電圧がでていました(思ったより高いです)。解体したLEDと同等品ではその時に50.8mA程度の電流が流れていましたのでバルブとしての消費電力は約1.42Wということになります。5系統の回路があるので、1系統あたりにすると約10.2mA、1.8kΩの抵抗での電圧降下は約18.4V。1系統あたり約188mW、5系統トータルで約940mWが電流制限用の抵抗で消費されているわけです。保護用のダイオードの電圧降下を0.6Vとすれば、LEDチップでの電圧降下は約9.00V、通常のLEDの電圧降下が2V〜3Vなのに比べると異常に高い値ですが、このバルブに使用されているLEDチップは3LEDを1チップに実装したタイプなので3チップが直列接続になっていて、3倍の電圧降下→9Vになるのではないかと想像されます。以上からLEDチップでの消費電力は5チップあわせて約457mWと計算されます。
    つまり、このバルブ全体の消費電力の約32%しかLEDチップで消費されておらず、このような抵抗による電流制限を行う回路では、LEDの電圧降下分より大幅に高い電圧を扱うタイプは効率が悪くなりますね。
    ちなみに同じLEDチップの12V版を想定したところ、全体の電圧を14V、LEDの電圧降下を9V、ダイオードの電圧降下を0.6Vとすると抵抗では4.4Vだけ電圧降下をさせれば良いことになり、1系統あたり10.2mAとすれば抵抗で消費されるのは44.9mWで良く、5系統でも225mWに過ぎませんからバルブ全体の消費電力711mWからみればLEDチップで消費される電力は約68%と効率がよくなります。

    また、同じサイズ、同じスペックのバルブとして考えた場合、12V版なら消費電力が0.7Wで済むところ、24V版は倍の1.42Wとなり、熱的に厳しいことが考えられます。この想定では、電源電圧が違ってもLEDチップで消費される電力は同じで、光エネルギーにならずに熱になる分は同等ですが、電流制限用の抵抗が発する熱は4倍以上になります。今回は3チップSMD LEDなので電圧降下が大きいのですが、電圧降下が小さい普通のLEDで抵抗方式だとさらに差がつくかもしれません。

    ※数学はまじめに勉強してなかったので有効桁数とか丸め方が適当なのはご容赦ください。

    24V T10ウェッジLED レッド

    2013.05.11 Saturday

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      ■日野セレガ(LKG-RU1ESBA)テールランプにて使用中。セレガのテールランプは赤色レンズですが、ホワイトLEDでは発色に違和感があるのでこちらになりました。明るさはテールとしては合格点ではないかと思います(厳密に保安基準に適合しているかどうかはわかりませんのでご注意ください)。
      ■T10ウェッジ、24V専用、有極性タイプです。頂点に1つ、周囲に3つの合計4LED。
      ■たしか、ジェットイノウエのA-13ではないかと。

      ※この記事は、紹介している商品と車種の相性を保証するものではありません。また、このブログの記事を参考に商品を購入され、損失や不利益を受けた場合でも紹介者はそれを補償いたしません。

      24V T10ウェッジ LED

      2013.05.11 Saturday

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        ■日野セレガ(PKG-RU1ESAA)のステップ灯[出入口灯の下部2灯とステップ灯1灯の計3灯]、車幅灯(スモールランプ)、車高灯(マーカーランプ)で使用中。LKG-セレガの車幅灯でも使用中です(余談ですが、LKG-セレガ以降では車高灯がもともとLEDなので必要ないみたいです)。セレガのテールランプにも入れてみたことがありますが、発色がよくないのでやめました。テールランプには赤発色のLEDが良いみたいです。
        ■ステップ灯に使用した場合に頂点のLEDだけが点灯しないケースがありました。切れる訳ではなく点灯したり点灯しなかったりです。車高灯や車幅灯においてはそのようなケースは発生していません。ステップ灯の灯具の容積が小さいため、熱の影響などもあるのかもしれません。
        ■T10ウェッジ、有極性タイプです。頂点に1つと周囲に4つの3チップSMD5発です。かなり明るいです(というか、明るいのが欲しい人はLED数が多いのを買えばよいので、もうちょっと暗くていいんですけど)。.
        ■24V専用ですが、なぜか12Vでも点灯するため自家用車で使っている人もあり(もちろん少し暗くなります)。24V時が定格超過でなければ良いのですが。
        ■10本セット、20本セット、30本セットがあります。30本セットはかなりお得。

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        高輝度11WS25 LEDバルブ シングル

        2013.05.11 Saturday

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          ■日野セレガ(PKG-RU1ESAA)のステップ灯(出入口上部)、D席灯(運転席上部)、コーナリング灯で使用中。バックランプに装着テストして使用可能を確認済み。また、以前はセレガR(KL-RU4FSEA)のステップ灯・D席灯でも使用していました。
          ■S25シングル180度タイプ。頂点にCREE製の5W LED、周囲に1.5W LEDを4つ(こちらはCREE製ではないようです)の合計11W仕様。ただ頂点のLEDはけっこう黄色い発色で、周囲のLEDの白い発色と違い色ムラが出ます。現行セレガのステップ灯、D席灯、コーナリング灯はすべて同じ灯具を使用していますが、レンズ面に対してバルブが平行に装着するため色ムラと明るさムラはバルブに対して垂直に線状に現れます。一方バックランプやセレガR(KL-RU4FSEA)のステップ灯やD席灯、レンズと垂直にバルブを装着するため色ムラは中央が黄色い日の丸状に現れます。どちらかといえば、後者の方のようにレンズ面に垂直にバルブを装着する灯具のほうが相性は良いように思います。明るさはセレガの12Wに対しては十分、セレガRの25Wに対しても十分明るく感じます。D席灯としてはむしろ明るすぎるかも?
          ■無極性タイプなので、旧型日野セレガのように通常とは極性が逆になっている場合がある車輌でも問題ないと思います。12/24V共用タイプ。

          (2013.5.15追記)「CREE製LED」「11W」と、この製品と似たようなキーワードで販売されているLEDバルブがありますが、いくつか種類があるようです。違う販売店で購入したCREE製LED搭載11W LEDは、LEDの構成はこの製品と同じで形状もそっくりですが、24V車だと一瞬〜30分程度で購入した4本すべてが不点灯になりました(T_T)

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