kuriyan60

還暦くりやん旅に出る

若き時代にバッグパッカーとしてアメリカ大陸横断を果たしたくりやんが還暦を向かえ再び海外旅行に挑戦します。また海外SIMなど個人旅行で必要な事柄を備忘録として記事にしています。

電球色

5 2月

ダイソーUSB5V電球をAC100Vで点灯させる実験

ダイソーUSB5V電球色LED電球をAC100Vで点灯させる実験
(兼)AC100V入力DC300mA出力定電流ドライバー基板の実験
 
LED点灯は定電圧より定電流が適切である。使用した
3種類の格安定電流ドライバーは中国Aliexpressで購入した。
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 LED基板のみ取り出す(写真1)
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 パターンカット3か所(写真2)
P_20200205_163455_vHDR_On
 3枚を直列にして通電実験(写真3)

(1)パターンカットする理由
 ダイソーのUSB電球は5Vで1A以上の電流が流れる。明るいのだが、LEDの発熱も多いうえに茶色いベーク基板であるため放熱が悪い。LED1個当り100mAでは劣化が早いと思う。
 今回使用する定電流ドライバーは印加電圧に関わりなく(260~)300mAである。LEDの並列数と1個当りの電流は以下のようになる。
10個(オリジナル)30mA 暗すぎる
5個(パターンカット)60mA 今回
4個(計算上)75mA  理想的だがパターンカットが複雑
3個(計算上)100mA 発熱多く劣化懸念

 オリジナルの基板ではLEDが10個並列になっており、それぞれに100(10Ω)の電流制限抵抗がついている。そこで5個並列になるように3ヶ所のパターンをカットした。リード線で5個ずつが直列になるよう半田付けした。(写真2)
   |-10Ω-LED-|   |-10Ω-LED-|
   |-10Ω-LED-|   |-10Ω-LED-|
+DC|-10Ω-LED-|---|-10Ω-LED-|-DC300mA
   |-10Ω-LED-|   |-10Ω-LED-|
   |-10Ω-LED-|   |-10Ω-LED-|

(2)LED基板1枚当たり適正電圧
オリジナル基板 3.7V程度で300mA流れる
パターンカット基板 7.4V当りで300mA流れる
カット基板3枚直列 22V当りで300mA流れる(写真3)


(3)3-5W定電流ドライバーの使用実験
3-5W300mA
 出力電圧は9~18Vになっているが、実際には電流270mAで22.7V程度の出力電圧があった。
P_20200205_164237_vHDR_On
 バラックで点灯実験(写真4)
電流270mAということは、LED1個当り54mAである。発熱は10Ω抵抗よりLEDの方が熱い。
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 手持ちのアルミ板の上に基板を載せてみた。セロハンテープで仮止め。
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 裏にはドライバー基板をカプトンテープで包んで貼り付けた。白2線はAC100V用。
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 連続点灯実験でアルミ板はほんのり熱くなる。LEDを指で押さえてもベーク基板のみのように熱くない。実用化にはアルミ板などの放熱版が必要である。

(3)4-7W定電流ドライバーの使用実験
4-7W300mA
 必要な出力電圧は22Vなので、4-7W定電流ドライバーに交換した。
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 出力電流290mA、印加電圧22Vで点灯。

(この時点での考察)
LEDに流れる電流について

・オリジナルでは、5V1.2A定格で、1LEDに120mA流している。
・今回は、5並列を2段直列にして280mA流しているので、1LEDに56mA流れている。オリジナルの47%なので結構暗い。
・オリジナルでは1個150lm。5並列・2段直列基板1枚を仮に70lmとすると、3枚使用で計算上210lmとなるが、実際はもう少し少ない気がする。
10Ω抵抗に流れる電流について
・オリジナルでは、10Ω抵抗にも1個あたり120mA流れている。144mWの発熱消費。指で触れない。
・今回の実験では、10Ω抵抗が2直列で56mA流れているので、20x0.056x0.056=63mWの発熱消費となる。LED基板3枚では、63x5x3=945mWと約1Wが熱になっている。
・パターンカットを施し、抵抗を1個ずつ取り外すなどすれば当然無駄な電力消費を少なくすることができるが、この基板では大変面倒である。
LED並列接続について
・5並列で280mAを流している。1個オープンになった場合は、280mA定電流なので、残り4並列に280mA流れ、1個当り70mA。2個オープンになった場合は、残り3並列で、1個当り93mAとなる。3個以上のオープン(焼損)で10Ω抵抗も含めて全焼損となるだろう。全焼損を防ぐという意味では直列接続の方が好ましい。
その他
・定電流ドライバー基板を使用すると1m以内でAMラジオにザーという雑音が入る。基板により2m程度話しても入る場合がある。
・実用化のためには、AC側にフューズとZNRなどのノイズ吸収素子をいれる。またLED基板の放熱を良くする。ドライバー基板も発熱している。


(実用化を目指して)
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ダイソーでアルミの鍋蓋を買ってきた。ベーク板の裏にヒートシンク用接着剤を塗り接着させた。
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 実際に点灯させたが、アルミ蓋が良好な放熱をしてくれている。

(さてこのあとどうしようか)

電球色なので下向きにスタンドライトか
「室内スタンドライト」の画像検索結果
上向きにスタンドアップライトかな?
26 12月

三菱ケミカルメディア Verbatim バーベイタム I-ODATA アイ・オー・データ E17 60W相当 電球色 ミニLED電球 発熱が凄い

E17 60W相当 電球色 ミニLED電球 2個セット LDA6L-E17-G/LCV1X2
広配光/定格寿命40000時間/密閉器具対応 
購入先:Amazon Japan 722円(902円の20%OFF)
輸入元:三菱ケミカルメディア Made in CHINA
ブランド:Verbatim バーベイタム
販売元:I-ODATA アイ・オー・データ

特徴:密閉器具に対応と書かれているものの、周囲温度が40℃を超えると寿命が短くなる場合があるとも書かれている。保証期間は1年間。夏の浴室の密閉型器具に耐えられるか?

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Verbatim_E17_60W004

Verbatim_E17_60W005

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DAISO 40W相当200円 440lm 4.3W 40000時間 75x35.0mm 40g 調光非対応
DAISO 60W相当400円 760lm 6.5W 40000時間 77x37.5mm 43g 調光非対応 サイズ僅かに大きい
バーベイタム:60W相当451円 760lm 6.4W 40000時間 74x38.0mm 45g 調光対応 DAISO60Wより僅かに短い

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Verbatim_E17_60W006

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 浴室の密閉型照明に2個使用 DAISOより僅かに黄色い

※上の密閉型照明1時間点灯後、丸ガラスカバーを外して、電球根元白い樹脂カバーを手で触ると熱い! 赤外線温度計で測ると、丸ガラスカバー表面は27℃で樹脂カバーが89℃になっていた。火傷しそうだ。これは異常だと感じた。先端半透明ドームの方は普通に熱いと感じただけ。

ダイソー60W相当も同じ器具内に挿して1時間連続点灯後測ると86℃を示した。

(結論)密閉容器(ガラス)内に設置するので熱がこもりやすくなっている。寿命が相当短くなることを理解し、耐久性テストのつもりで一応密閉対応のバーベイタムを使うことにした。



9 2月

ダイソーの200円E17LED電球を設置した。ノイズ無し

埋め込み型シーリングライトにE17型54Wミニクリプトン電球を使っていたが、ダイソーの200円E17LED電球に交換した。

写真のように長いので斜め差込型のカバーに入るか心配したがぎりぎりで入った。
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 机上で点灯させ、AMラジオを近づけてみたが、雑音・ノイズが出ていない。発熱も少なくかなり優秀。
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 もともと下方向に発光するので、横にすると写真では半分しか光っていないのが目立つが、実際に天井に設置すると反射板で反射して実用に耐える充分な明るさだった。
 従来のミニクリプトン電球の消費電力54Wから4.3Wに1/12になっても適当な明るさなのでコスパは良い。お薦めします。

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