劣化して輝度がバラバラになったUSB LEDランプのLED交換をしました。
直径5mmの白色LEDが無いかと、部品箱を探したら”OptoSupply”の”OSPW5111A-YZ”という高輝度白色LEDが出てきたので、これを使うことにする。
LEDランプを分解し、輝度の低下した劣化LEDを取り外し。
取り外した劣化LEDは別途輝度比較実験をしました。
このLEDランプは電流制限抵抗は大きな抵抗1つ(電力計算上最低でも3W。余裕見て5Wぐらいは欲しいところ？)という野蛮な設計。こういう設計すると順方向電圧のバラツキで各LEDに流れる電流がバラつくので明るさがバラバラになりやすい。というか安物の多灯LEDランプはみんなこんな感じ？
んで、この抵抗のカラーコードを読むと茶黒黒金なので、10Ω。
ということは、LEDの順方向電圧を3.4Vすると、抵抗には 5V－3.4V＝1.6V の電圧がかかるから単純に電流は 1.6V÷10Ω＝160mA 流れる。LEDのバラツキが無いとすればLEDは8個なので、1個当たり 160mA÷8個＝20mA
LEDにバラツキがなければ、一般的な電流値だなと。
LED輝度低下の原因を、8並列を1つの電流制限抵抗でまかなうという発熱の集中する無茶な設計による熱劣化と推測しておきながらメンドくさいので対策しなかったので、違いはハンダ付けがキレイになったぐらい？
これでも、しばらく大丈夫でしょう。
定電流ダイオードをLEDを1つずつに入れればいいと思うかもしれませんが、
・USB電源は5Vしかないので、定電流ダイオードの定格電流を流すには最低4Vぐらい必要で、今回使った白色LED順方向電圧が3.4Vなので、単純計算で7.4Vぐらいの電源電圧が必要になるので電源電圧不足。
・発熱は抵抗と変わらない。
・定電流ダイオードは値段が高い。
・電源の電圧5Vで決まっているので、抵抗のほうが電流設定の自由度高い。
というわけで、電源電圧の変動のある場合以外は、安い抵抗で十分。
80～100Ωぐらいの抵抗を各LED毎に入れて発熱を分散させるのがベター？とまでは考えた。(電流計算値で16～20mAぐらい。)
でも、思いつきで作業を始めたので抵抗買いに行くのがメンドくさかった(^^;)
高輝度白色LEDへ交換終了。
0 件のコメント:
コメントを投稿