ようやく東京に戻ってきました。
風邪もひいて体がダルいし、昨日までの疲れがドバッと出ているので今日は自宅でのんびり温かくしています。
そして、部品だけ買っておいて放っておいた愛車のバイク、VFR750F(RC36)のテールライトLED化計画の部品をブレッドボード仮組みして、所定の性能が発揮できるが実験してみました。
定電流ダイオードに流れる電流を基準電流として、カレントミラー回路にて同じ電流値を複数の回路に流します。そして、1つの回路でLEDの順方向降下電圧から計算して5個の赤色LEDを駆動します。
とりあえず10組、50個のLEDを駆動して照度のバラつきを確認してみました。正面から見ると目が眩むほどの明るさで、明るさのバラつきはありません。（ただしLEDの照射角が狭いので、角度がソレると暗くなります。写真上での明るさのムラは角度によるものです。）
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| ・明るさのバラつきはありません |
次に、バイクのバッテリ電圧が低下したことを想定して、わざと電圧を低下・可変させてどのくらいの電圧が低下した状態でも使い物になるのかを検証してみました。
また、カレントミラー回路のエミッタ抵抗値100Ωは、単純に手持ちの100Ωの抵抗がたくさんあったから使ってみただけで根拠がありません。
100Ωの抵抗を2つ並列につなぎ50Ωの抵抗を作り出し、カレントミラー回路ももう一つ別に組んでどちらか電圧低下に耐えうるのかも検証してみました。（写真右上の5個のLEDだけエミッタ抵抗50Ω駆動）
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| ・14.04V 標準電圧 | ・11.95V ヘッドライト点灯想定 | ・10.48V 運用最悪想定 |
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| ・10.03V | ・ 9.45V | ・ 9.00V |
夜間にヘッドライトとブレーキライトを点けた状態で停車したときに11V付近まで落ち込みます。
机上の計算では…
- LED順方向電圧降下 2.0V × 5個 = 10.0V
- トランジスタ電圧降下 0.6V
- エミッタ抵抗電圧降下 15mA × 100Ω = 1.5V
- 逆電流阻止ダイオード 0.6V
となり、12.7V付近から影響が出始めるので心配をしていましたがこの実験で10.5V付近までならばなんとか使い物になりそうです。
（本当なら、LEDを5個直列ではなく4個に減らせばよいのだけれど、消費電力が増えてしまいます。）
また、エミッタ抵抗を50Ωにすると、予想に反して電圧低下時に暗くなってしまいました。案外適当に選んだ100Ωという値は適切値なのかもしれません… ということにしておこう。
続いて、テールライト状態とストップライト状態を作り出してみました。
設計時点では、LED順方向電流をストップランプ状態で15mA、テールランプ状態で5mAとしてみましたが、目視してみるとまったく差がわかりません。
仕方が無いので、手持ちの定電流ダイオードで最小の1mAを使用して、ストップランプ状態で15mA、テールランプ状態で1mAとして点灯させてみました。（写真の右上の1組5個のLEDがテールランプ状態です。）
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| ・14.02V 標準電圧 | ・12.00V 運用最悪想定 |
目視だと眩しすぎて違いが良く感じ取れません。写真だと暗いことがわかりますね。
これ以上暗くするためにはPWM変調回路を用意しなければならなくなります。とりあえず、定電流ダイオードに電源を供給する方法を工夫して、テールランプ状態時のストップライト電流を1mA増しとすることにしました。
実験の結果で、以下のように若干の回路修正をしました。
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| ・実験後の回路図 |
あとは、このまま24時間ほど点灯させ続けて耐久試験をします。
