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電子工作記(2010年11月よりつれづれなるままに)

電子工作の初心者ですので、間違いがあるかもしれません。記載されている内容をご使用になる場合は、御自身の責任において行ってください。 記載内容に関するご質問等を頂いても回答いたしかねますし、記載の内容がもとで不利益/不具合が生じても一切の責任を負いませんので、予めご了承下さい。


2014年に作ったもの(Products made in 2014)

リヤウインカー用1156LEDバルブ(1156LED Bulbs for the rear flusher)

今度はリヤウインカー用1156LEDバルブを作ってみました。 
昨年作ったウインカーは側面のリフレクター用チップLEDの抵抗がかなり熱くなったのですが、これは電流値の設定を間違え、おおよそ120mA流したのが原因でした。 チップLEDの定格電流を大幅に超えているこのバルブは危険なので没としました。

ちなみに、バックライトは側面2個のチップLEDに対し80mAの電流を流すよう1W100Ωの抵抗を間違わないで付けていたので、・・・抵抗は熱くなりますがヒートシンクの体感温度は連続点灯5分後に50℃程度なので、またリバースにギアを入れたときのみの点灯なので・・・、フィエロに装着しました。
側面のLED(日亜NSSW157T)用抵抗の発熱を抑えるためには1W100Ωの代わりに1W200Ωx2パラとするか、電流値を60mA程度(電流制限抵抗は1W150Ω程度・・・発熱を抑えるのには1W300Ω2パラか1W200Ω+470Ωパラあたり)に落とした方がいいのかもしれません。
シングルフィラメントの1156バルブと比べると・・・雲泥の差というか、色白のずいぶんと明るいライトとなりました。

下の写真はヒートシンクを取り付けた黄色3WパワーLEDと組み込み前の電流回路です。 定格700mAのパワーLEDは温度上昇を押さえるため、400mA 程度の電流でドライブすることとしました。 
CL6808の電流決定の抵抗はIout=0.1/Rsの式より0.4A=0.1/RsでRs=0.25Ωなので1W1Ωx4パラとしました。
また、リフレクター用チップLEDの電流値は50mA近辺とするため1W200Ωの電流制限抵抗を設けました。 1つの抵抗で2個のチップLEDをドライブしています。
電流回路基板の1枚は予備用です。
パワーLED用放熱板とその後ろの色黒のIC用ヒートシンクは、放熱用固まるシリコンで接着後、JBウェルドで固めています。 JBウェルドの強度を確認するため、没にしたウインカー用バルブのパワーLED用放熱板とIC用ヒートシンクを力任せにひねってみましたが、びくともしませんでした。そこでペンチを使ってねじってみましたが、パワーLED用放熱板の方が変形してしまいました。 とても強力に接着しています。

下は組み立て完了品です。 
400mAでも十分に明るいです。 20分間の連続点灯でもヒートシンクは50℃くらいという体感温度でした。 主には側面LED用の抵抗の発生熱によるもので、抵抗が熱くなっています。 側面LEDの電流制限抵抗は1W430Ωか470Ωx2パラとした方がいいのかもしれません。
側面のチップLED自体は、今回は電流値を間違えていないので、ほとんど熱を持っていません。
     
実験結果は問題なかったので、フィエロに取り付けることにしました。
テールレンズを外して、ソケットに差し込もうとしたのですが・・・、うむむ・・・ICヒートシンクの角の部分が支えて口金がソケットに納まりません。 
側面のチップLEDを目一杯口金側に寄せたので、基板接着用に使ったJBウェルドが口金にわずかに被ったのが原因でした。 
バックライトもソケットは同じものですが、口金にJBウェルドが被っていなかったので、取り付け時ちょっとタイトでしたが、何とか取り付けることができたのでした。

予備を含めて5つのウインカー用バルブ全てが納まらず・・・この部分は手直しもできないので・・・泣く泣くまた、「没」としました。 
JBウェルドで固めているので3WのパワーLEDしか再利用できません。
この失敗の経験から、口金の上部LED側にはミニマム2mm程度口金と同径(およそ15-16mm)のバッファ帯があったほうがいいように思います。 
次回再チャレンジです。

おまけに、この日はテールレンズを復旧しようとした時、右側テールレンズのスクリュー受けのUナット部分のプラスチックが3カ所とも壊れ落ちてしまい、レンズの取り付けができなくなってしまいました。 この部分はテールレンズの振動による応力がかかるので、経年によるプラスチックの劣化又はスクリューの締め付けすぎが原因となったのだと思いますが、プラスチックの破断面を見るとスクリューの締め付けすぎが原因の方が濃厚です。 左側のテールレンズを取り外してみましたが、Uナット部分は壊れてはいませんが、3カ所ともクラックが入っていました。 壊れるのは時間の問題状態です。

踏んだり蹴ったりの最悪の日でした。
 どうやってUナットのところを直そうか・・・・といってもFRPを使って直す以外に方法はないのですが・・・。 
テールレンズにはストップランプ、リヤウインカー、バックライトが組み込まれているので、取り付けない限りフィエロは走行できません。
こまったのぉ・・・。

テールレンズの破損の状況は「Mods」のページでレポートします。

追伸1-リヤウインカー用のバルブ作り直しました。
今までの失敗点をすべて反映したつもりです。

リフレクター用のLEDはシャープのチップLEDからFluxタイプのLED(秋月で購入した角形3チップLED黄色typ.90mA )に変更しています。 理由は発熱を抑えるためと、電流値が同じだとチップLEDよりFluxの方が明るいようなので。 
FluxLED用の電流制限抵抗は今回は1W 470Ωのチップ抵抗を2パラ(=2W 235Ω)で使用し、2個のFluxをドライブています・・・抵抗の発熱を少しでも抑えたく1Wx2パラとしたのですが、どーも気休めのようでもあります。 235Ωの抵抗値ですと電流値は計算上は42mA となりますが、実測値は50mA±1mAでした。 50mA でのドライブですとこのFluxLED自体の発生熱は、ぬるま湯と同じ程度です。 

なお、PowerLED用の定電流回路は前回同様CL6808による400mA(実測427mA±)定電流回路です。

追伸2-テールレンズの固定用スクリュー受けの修理が完了しました。  修理のプロセスは「Mods」のページに入れましたのでご覧ください。。

追伸3-テールレンズが取り付けられるようになったのでこのバルブををフィエロに装着してみました。
ウインカーの明るさは昼間はちょうど良い明るさと思います。 LEDのバルブは電源OFFになるとパッと消えるので、切れが良く、視認性が良くなりました。 ちょっと自画自賛かなぁ。

追伸4-ギアをリバースに入れたときに点灯するバックライトですが、リフレクター用の抵抗がやはり熱を持つので、作り直すことにしました。 パワーLEDは3Wの白色LEDに変更しました。 電流値は200mAに落とし(CL6808の電流制限抵抗は1Ωx2パラ)、リフレクターのLEDは中止です。 電流値を落としても、明るさ的には少し照度が落ちたかなぁという程度ですが、発生熱はかなり違います。

追伸5-リアウインカーのリフレクター用黄色FluxLEDはVFが2.6V なので電流制限抵抗で2つのLEDをドライブするのではなく、4つまとめてドライブしたほうが良かったです。

追伸6-リバースギア用バックライトは200mAでリフレクター用のLEDなしとしましたが、、とても暗く、失敗でした。 やはりリフレクター用は必要です。 また、電流値は350-400mAは必要かと思います。
ということで、先に作ったバルブに戻しました。

追伸7-戻しました最初に作ったリバースギア用バックアップライトバルブはリフレクター用の日亜のチップLED(NSSW157T) の青みが強いので、再度作り直しました。
3W白色パワーLEDは400mA、リフレクター用のLEDは今回CL6808を使った、実測70mAの定電流回路(2.2Ω)で4個のLEDをドライブしています。 2057用に作った定電流2回路基板の1回路分をリフレクター用として使いました。 発熱を抑える観点から、抵抗で電流制限するより、こちらの方が有利です。
このLED電球、例によって見た目は良くありませんが、外からは見えないので・・・装着後の明るさは今までの3種類作った中でベストですので、一応Finalバージョンとします。



フィエロのリア"PONTIAC"照明用194バルブLED(194 Bulbs for the illumination "PONTIAC" of my Fiero)

ィエロのリア"PONTIAC"照明用194バルブを作ってみました。
LEDは日亜のFlux電球色NSPWR60CS-K1です。 作り方は去年作った「フィエロのサイドマーカー用定電流回路−追伸2」を参照下さい。 電流値は50mA近辺として、直列3個には1W 100Ωのチップ抵抗、直列2個の方には1W 150Ωのチップ抵抗を取り付けました。
ウエッジソケットはT15です。

追伸1-フィエロに装着してみました。 194より明るいです。 昼間でも「Pontiac」の文字裏にバックライトが付いているのが判ります。 50mAを若干超えているので、ちょっとオーバードライブ気味ですが、まあ、大丈夫でしょう。

追伸2-チップ抵抗の発生熱が気になるので・・・プラスチック製のウエッジベースがほんのり暖かくなるので、もしかして、こりゃチップ抵抗はアッチッチモードかなぁ、と推測して・・・194電球よりも現状の方が熱くない、のかもしれませんが・・・CL8608の定電流回路で作ってみました。
電流値は実測50mA(電流設定抵抗は3.3Ω)です。 日亜の電球色雷神ですと12Vでは5個LEDを直列でつなぐと非常に暗く、ほんのうっすらの点灯になりましたが、15VのACアダプターを使うと5つ問題なく点灯しました・・・当たり前のことですが・・・。
"PONTIAC"のイルミネーションなので走行しているときに点灯すれば良いので、「定電流回路+5LED直列」でいくことにしました。
T15のウエッジ球なので電流逆流防止のため、GND側に小信号ダイオードを取り付けています。

今回、LEDは3rdブレーキランプで使ったLUMILEDS SuperFluxの車用Red Orange(70mA Max、)を使いますので、VFは2.6Vとなり雷神の3.1Vよりも小さいので、5LED直列で問題なかろう・・・と思います。ありませんでした。 1個は球切れ時の予備用です。
     
完成です。 フラッシュを焚いて撮影しましたが、12VのACアダプター/50mAの定電流値でも、結構明るく、発熱はしていません。
     
追伸3-このRed OrangeのLUMILEDS SuperFluxをフィエロに取り付けてみました。 
光の角度が25°/68°なので、明るさの濃淡ができ、例えば「PONTIAC」の"P"が暗く"O"が極端に明るいといった具合なので、使い物にならず、でした。 またしても「没」作品が増えました。
手間と費用を掛けても、報われず残念。

これらの結果から、PONTIAC」照明用の最良の電球は、
@日亜の電球色(超広角150°)を使い・・・白色のLEDは光の波長の成分的な理由から、赤色レンズを通過する照明には不向きです・・・、15mAx3パラのCRDで3個のLEDと2個のLEDを別々に、ドライブする・・・手間がそんなに掛かりません。
A又は秋月の角形3チップ赤色LED(広角140°VF2.2V/IF90mA)5個を直列に繋いで、上で作った定電流回路(電流設定抵抗2.2Ω=67mA実測ベース)と共に使う。
これが発熱を抑える点から、からベストとの結論に至りました。 

追伸4
-上のAで定電流45mA(電流設定抵抗2.2Ω、実測電流値67mA)で作り直しました。
この赤色LEDの場合、明かりがむらなく、まんべんなく広がり・・・上の写真と見比べてみてください、べりーぐぅです。
    
やっと完璧なものができました。


フロントのPark/Turnとリアストップ用2057LEDバルブ(2057LED Bulbs for Park/Turn and Stop)

よいよフィエロ用の電球の製作は最終となりました。
今回は一番ややこしい、2057のダブルフィラメントバルブにチャレンジです。
電流回路は去年作りました2057用定電流回路と同じ仕組みですが電流値を若干変更しています。

まず、Park/TurnですがこのバルブはPark(いわゆるスモールです)とTurn(ウインカー)が組み合わさっています。 
ParkはCL6808の電流制限抵抗を 1.5Ωx3+2.2Ωパラの0.41Ωの244mA 、Turnは400mAとしました。 使ったパワーLEDはParkが1Wの白色、Turnが3Wの黄色(琥珀です)。レンズは元々黄色に着色されているのですが、今回フィエロストアーから最近はやりの?透明のレンズ(下の写真)を買ったので、これを使うべくこの色の組み合わせとしました。 リフレクター用のLED(秋月の琥珀色のFLUX3チップLED)はTurnがスイッチオンの時のみ点灯するようにしました。

また、Stop(ブレーキランプ)の方はどちらも3Wの赤色パワーLEDですが、電流値でコントロールしています。 Dim点灯時が300mA(1Ωx3パラ=0.33Ω)、ブレーキを踏んだときのストップが400mA(1Ωx4パラ=0.25Ω)です。

ダブルフィラメント球の口金のボトムにはプラスのぼっちが2つあるけどどっちがどっちという疑問がおありになると思いますが、ぼっちのアサインは下記の通りです。
     
下記はPark/TurnとStopバルブです。 写真左の左がPark/Turn、右がStop用です。 口金と本体が偏心していますが、電流回路基板をヒートシンクに刺しているので、この基板仕様というか、両面基板の片側にはインダクター2セット反対側にはCL6808とチップ抵抗を2セット配置し厚みがあるので、偏心は避けられないのです・・・がこの程度の偏心は車への装着には問題ありません。 Stopのリフレクター用には電球色のFlux3チップLEDを使っています。 レンズカバーは赤色に着色されているので白色よりも電球色の方がいいのです・・・電球色のFulxが赤色又は琥珀のものと比べ同じ電流値では最も明るく、また2057自体もともと電球なので・・・。
ダブルフィラメント球はその名の通りフィラメントが2つ入っているので、LEDで作ったバルブも放熱板上に2つのパワーLEDを配置しています。

右の写真はPark/Turnを正面から見たもので、パワーLEDは左が琥珀色(ウインカー)右が白色(スモール)です。 1Wの白色LEDは電流値を抑えているので点灯時若干黄みがかっています。 放熱板はRGBLED用です。
jワイヤーが緑色に着色しているのは、基板保護のためにソルダーレジストを塗ったとき付いたものです。
    
ParkやStopのDimのように夜間常時点灯するものについては放熱板があまり熱を持たないよう電流値を落としたものとしました。
なお、装着の前に何時間か点灯試験をして放熱板の熱さ加減を確認してからにしようと考えています。
明るさとかは車に装着して確認していないので、これらのバルブが使えるかどうかは・・・なんとなく電球に比べ明るすぎるような気もするのですが・・・今後のお楽しみです。

追伸1-ストップの方は昼間ブレーキを踏んだ状態では2057ダブルフィラメント球より明るいです。 これも視認性が良くなりました。
ただ、Dim(スモール)を点灯したときにブレーキを踏んだときの明るさが倍になになるかというと、そうではなかったです。 
Dim LED点灯時に300mA、ブレーキを踏んだときのStop LEDに400mA流れるようにしているのですが・・・昼間確認したということも影響があるのかもしれませんが、ちょっと明るくなったかなという程度でした。 ブレーキ時、Dimとの明るさのギャップが大きい方が後方の車が気づきやすいのです。←後で調べた保安基準によると、StopはDimの5倍の光量が必要です

現状リフレクター用のFluxはDim用として2個、ストップ用に2個と配置しているのですが、4個ともストップ用とした方が、良かったと思います。Dim LEDの電流値は150-200mA程度の方がよさそうな、それでも明るさは十分ではないかと思います。 その場合はStop LEDの電流値も400mA以下に落としてもいいかもしれません。300mAも400mA も明るさ的にはほぼ同程度・・・可変定電流電源で、電流値を300mAから400mAにあげていっても見た目にはほんのちょっと明るくなったかなという程度ですので、発生熱を押さえるためにはできるだけ電流値は低い方がいいです。
とりあえずはリフレクター用のFluxを4個ともストップ用に変更してみます。 この変更は簡単なので。
パワーLEDの電流値の変更は基板のCL6808の電流決定抵抗の変更となるので、悲しいかな一から作り直しとなってしまい・・・車の振動でLEDとバルブ自体に悪影響が出ないようJB-Weldで固めているので、取り外し不可能なのです・・・赤色パワーLEDしか再利用できないのです。

テールレンズ内に収納する「リバース時のバックライト」、「ウインカー」、「Pontiac照明用バックライト」、「ストップ」のバルブ類はこれを作った目的の省エネを達成でき、尚且つ、元の電球より明るいものができました。
電球の公称VAは2057のダブルフィラメント球が26.88W/8.26W、シングルフィラメント球が26.88W、194バルブは3.78Wなので、ダブルフィラメント球が4個分、シングルフィラメント球が6個分、194が4個分LEDに置き換わったため、例えば交差点でブレーキを踏んでウインカーを点滅させているときなどは(この時ダブル球4個+シングル球2個(ウインカー)+194バルブ4個が稼働しています)大幅な省電力効果が見込めます。 この分エンジンの点火系のロスが減ればと思います。
ちなみに、フィエロは古い車なので、球切れ警告のような高級な装備は備わっおらず、抵抗やダミー電球等のキャンセラーは必要ないのです。 そのため節電分はそのままゲインとして利用できるのです。

Park/Turnは未装着です。 昼間はウインカーは明るく視認性はいいのですが、Parkがやはり明るすぎるようで、Parkを点灯したとき、ウインカーの黄色がそんなに目立たなくなるのです。 もちろん黄色が点滅しているのはわかりますが、Parkの明るさに遮られるような、そんな感じです。 Parkもやはり電流値を150-200mA程度に落とした方がいいのかもしれません。 こんど横浜に持って行った時、車検に対応できるか確認してからにしたいと考えています。

追伸2-Park/Turnを装着してみましたが、やはりDimが明るいのです。 1W 350mAの白色LEDに対し250mA程度流したのですが昼間離れたところから見ても明るいです。 レンズカバーを通すと、かなり明るくなるのです。 ・・・ということで、ストップ用のバルブとPark/Turnバルブ、どちらも作り直しました。 

StopとPark/Turnの
Dimは100mA(1W1Ωのチップ抵抗使用・・・CL6808のアウトプット電流は実測126+-mA)に電流値を落としました。 Dim点灯時、放熱板はほんのりと暖かいという程度です。 
ブレーキを踏んだときのストップは350mA(1Ωx3+2.2Ωx1パラ・・・実測値は365+-mA)に変更しました。 Stopのリフレクター用LEDは秋月の3チップ電球色(If=90mA typ)としました。 LED2個に対し1W300Ωx2パラ(2W150Ω=55mA)でドライブし、4個ともブレーキを踏んだとき作動します。Park/Turnのウインカー用黄色パワーLEDの電流値もストップ同様350mAとしました。 またリフレクター用黄色LEDは1W100Ωの抵抗で4つのLEDをドライブ(56mA)しています。 
350mA ですとStopの15分ほどの連続点灯後のヒートシンクの温度が50℃弱なので(今は3月です)、夏夜間の渋滞時に長時間ブレーキを踏みっぱなしでも問題ないかと・・・思います。
 

下の写真左は今回作り直したバルブ達です。 後列がStop、前列左がPark/Turn、右がリバースギア用バックライト(今回は200mAリフレクターLEDなし)です。 マジックハンドの洗濯ばさみの先にぶら下がっているのは、不覚にも電源の+と−を逆に接続してしまいDim側の定電流回路がこわれてしまったStopバルブを再々製作している途中ものです。 JB-Weldが硬化中なので、このような格好で固定しています。 また右の写真は没にしたり、失敗したりしたバルブの残骸です。 パワーLEDは再利用したため取り外していますが(放熱板にパワーLEDが残っているものは、流した電流値でヒートシンクがどのくらい熱くなるかの今後温度チェック用に使う予定のものです)、口金とか定電流回路/リフレクターLEDはJB-Weldでヒートシンクにがっちり固定しているので、再利用できないのです。 
没と失敗のバルブの数の方が完成品より多いのが悲し〜い・・・。

    
Dimの電流値を落とした結果、Dim点灯時のStopランプはブレーキを踏んだときの明るさが際立つようになりました。 2057バルブと同程度です。 Dimは100mAでも2057より明るいです。 また、Park/TurnはDim点灯時にウィンカーを点灯させた時、黄色の点滅がくっきりと目立つようになりましたが、電流値は400mAのままでもよかったような。 リフレクター用黄色LEDは1W100Ωx2パラの抵抗で(=80mA)4つのLEDをドライブしても良かったかとも思います。 とりあえずは大成功です。 ←後日これら(ウインカー、ストップ、Park/Turn、リバースのすべて再々再製作しました)

追伸3-Park/Turn(Dim=ポジションとウインカー)の保安基準を調べてみました。
ポジションの色については2005年以前の車とそれ以降の車では異なるとのことです。

2005年以降の車のポジションは白以外に認められないとのことです。 ああそれで、最近の車のポジションのレンズはクリアになっているのかと納得したし次第。 ウインカーと兼用の場合は橙色でも可能とのこと。
2005年以前に製造された車については『車幅灯の灯光の色は、白色、淡黄色又は橙色であり、そのすべてが同一であること』となります。
 フロントフェンダー面のポジション/ウインカー兼用灯はレンズが黄色なので、当然黄色固定となり、今回作ったフロントの白と橙のコンビネーションバルブのポジションは白色なので、クリアレンズで使用すると、ポジションの色が「すべてが同一」という条項に当てはまらなくなってしまい、違法となりそうです。 でも解釈によってはフェンダー面のポジション/ウインカー兼用灯はポジションとはカウントされないのではとの解釈もあり、なんかビミョーです。 もちろん違法な改造は避けなければなりませんが・・・。 

又これを調べているとき、あることに気がつきました。 
それは『ウィンカーと一体型・兼用のもはウインカーを作動させた側の車幅灯は消灯する構造であること。』とのところです。 
我がフィエロはウインカーを作動させたときDimは減光するだけで、消灯していないのです。 アメリカではこれがスタンダードだったと思います。 この28年間これで車検は通ってきました。 もっと調べてみると昭和48年11月30日以前に作られた自動車にもこれは適応されるとのこと。
いつも点検して頂いている横浜の修理工場に電話してこのことを聞いてみました。 回答は日本の法律では消灯しなければならないそうです。
知らなかったし、気づきもしなかった・・・のひとこと。 なんか見てはならないものを見たような・・・。
そこで、ウインカー点灯時に車幅灯が消灯する回路を調べていると、「へろへろ ライダー」さまのウエブサイトで、そのものズバリの回路を見つけました。
早速作ってみました。

MOSFETは2SJ334、コンデンサーは低ESR25V100μFのものを使いました。 ブレッドボードで確認しましたが、完璧です。
いつもながらに、回路を公開なさっている方には感謝です。

追伸4-1156と2057LEDバルブの電流値と抵抗値のまとめです。 こうした方が良いという希望も入っています(備忘録的メモです)。

1156(シングルフィラメント球)のウインカー用:3Wパワー黄色LED =400mA(CL6808の電流決定抵抗1Ωx4=0.25Ω)、リフレクター黄色LED(秋月Flux3チップOS5YKEZ4E1P)にはCL6808の定電流回路1回路分を使用する=70mA回路(CL6808の電流決定抵抗2.2Ω)で4個のFluxLEDをドライブ。 黄色の着色レンズにつき、黄色LEDの代わりに電球色でも可。

1156(シングルフィラメント球)のリバースギアバックアップライト用:3W白色パワーLED =400mA (CL6808の電流決定抵抗1Ωx4=0.25Ω)、リフレクター白色LED(秋月Flux3チップOSWX4EZ4E1P)にはウインカーと同様にCL6808の定電流回路1回路分を使用する=70mA(CL6808の電流決定抵抗2.2Ω)で4個のFluxLEDをドライブ。 レンズは半透明。 長時間の点灯ではないので、500mA(CL6808の電流決定抵抗0.51Ω+0.33Ωパラ=0.2Ω)の方が明るいかも。 ←3W白色パワーLEDの電流値は、バックギアに入れての使用時間が短いので、500mA(CL6808の電流決定抵抗0.51Ω+0.33Ωパラ=0.20Ω)辺りでも良いかも。 また、下記追伸5の「子亀」の定電流回路を追加して、リフレクター用のLEDを追加(合計で7個)した方が良いような。

2057(ダブルフィラメント球)のPark/Turn用:1W白色パワーLED(Dim) =80-150-200mA(CL6808の電流決定抵抗2.2Ωx1+10Ωx1パラ=1.8Ω<実測で80mA弱>、1.0x1=1.0Ω<実測120mA近辺>、2.2Ωx2+3.3Ωx2パラ=0.66Ω<計算上150mAなので実際は170mA近辺?、1.0Ωx2パラ=0.5Ω<計算上200mAなので実際は220mA近辺か・・・100mAではとても暗く感じましたので>)、3W黄色パワーLED(Bright) =400mA (CL6808の電流用抵抗1Ωx4パラ=0.25Ω<計算上400mA>辺り)、リフレクター黄色LED(秋月3チップOS5YKEZ4E1P) =60mAで電流制限抵抗は1W100Ω、4つのFluxLEDをドライブ(抵抗の負荷0.3W)。 リフレクター用のFluxLEDには定電流回路は残っていないので抵抗で決めます。 レンズは半透明に交換スミ。←4個の定電流回路で再製作しました。 下記追伸7参照ください

2057(ダブルフィラメント球)のStop用:3W赤色パワーLED(Bright) =400mA(CL6808の電流決定抵抗1Ωx4パラ=0.25Ω辺り<計算上400mA>)、3WパワーLED(Dim)=80-100mA(CL6808の電流抵抗2.2Ωx1+10Ωx1パラ=1.8Ω<実測で80mA弱>、1Ωx1=1.0Ω<実測120mA近辺>)、リフレクター用電球色LED(OSM74EZ4E1P ) =50mA近辺で、電流制限抵抗は150Ωで2個をドライブ計4個の電球色FluxLEDを2系統の抵抗でドライブする(抵抗の負荷0.5Wほどなので結構熱くなります)か、赤色LED(OS5RKEZ4E1P) =60mAで電流制限抵抗は100Ω、4つのFluxLEDを直列でドライブ←こちらの方が抵抗の発生熱が少ない・・・または、熱が出ない12mm角程度で定電流電源回路を1回路増設するかですが・・・。 赤色着色レンズ。Dimは90mA(実測107mA)でも明るすぎました。 下記追伸7参照ください最終的には下記追伸8にあるようにDimを実測値60mA±(電流設定用チップ抵抗を2.8Ω=4.7Ω+6.8Ωパラ)、Brightを実測値410mA±(電流設定抵抗を0.255Ω=0.51Ωx2パラ)で3Wの赤色パワーLEDをドライブするように変更しました。

リフレクター用の電流制限抵抗は4つのLEDをドライブするのが、抵抗の発熱を抑える面からいいと思います。 また口金をT15とかT20とか3157等のウエッジベースに変更すれば現代の車にも使えると思います。

追伸5-上の追伸4で触れました、2057のStop用のリフレクターLED増設定電流回路を作ってみました。 写真は回路基板の表と裏です。

ぼ12mm角でできましたのでバルブのヒートシンク内に組み込めそうです。 電流設定抵抗を2.2Ωとしましたので実測電流値は67mA+-です。 どうしてまたこの基板を作ったかといいますと、15VのACアダプターを先に作ったバルブに接続して点灯し、リフレクターLED用の抵抗周辺の温度を測ってみたのですが・・・下でレポートしている秋月の超低温/超高温温度計は使いづらかったので、下の写真の非接触型温度測定計を調達し測定してみました・・・60℃を超えていました。 
夏場の長時間ブレーキを踏んだ時・・・測定した当日は4月、肌寒く室温が16℃ほどにつき夏場はあと+20℃ほど気温の上昇が見込まれるので・・・ちょっとヤバいぞこりゃぁと思い試作してみた次第です。 ←後日室温26℃の時、1時間連続点灯後再度測定したら72℃ありました。
70-80mAの電流を流す場合は、チップ抵抗による電流制限はあまりおすすめではなさそうです。 たとえワット数の許容内でも結構発熱します。特に車の場合は熱がレンズに及ぼす影響を考えておかないと、レンズの変形等取り返しがつかなくなる恐れもありえます。

Stop用のバルブは再々再製作した方がよさそうな・・・。
ちなみにこの温度測定計は防塵防水仕様でレビュー記事を読むと、結構精度も良さそうです。

追伸6-暗くなってStopランプの照度を測ってみました。 現状Dim=100mA<実測120mA近辺>(1Ω)、Stop=350mA(0.29Ω)です。
照度計は秋月で購入したこのLX-1010Bです。 amazonだと1600円ほどでしたが、秋月に行ったついでにと、2000円で買ったものです。

ストップランプから50cmほどのところで、Dimで25Lux、ブレーキを踏んだ時107Luxでした。法定のStopはDimの5倍の光量とまではいきませんでした。 このStop用のバルブは再製作予定なので、次回はDim=90mA(1.2Ω)、Stop=400mA(0.25Ω)で作ってみます。5倍に少し近づくのではと思います。 また、リフレクター用LEDは70mAの定電流回路でドライブする予定なので、これも明るさには若干寄与するのではと思います。

追伸7-今まで熱の発生量のチェックには12VACアダプターを使ってきましたが、エンジンを始動した状態で、電圧を測ったら14.5-14.6Vほどあったので、15Vアダプターの方が14.4Vの現実に近い電圧と考え、それ以降15Vアダプターを使って確認作業をしています。
12Vと15Vでは発生熱量が違います。 私にとっては、こんなに違うのかと驚きでした。

親亀の背中に「追伸-5」で作った子亀を乗せた3回路分の定電流回路(写真右)を作りました。
ヒートシンクに組み込んで(写真左)、まずStop用のバルブを再々再製作しました。 電流値はDim=90mA<実測107mA近辺>(1.2Ω)、Stop=400mA(0.25Ω)、リフレクター45mA<実測67mA>(2.2Ω)です。Dimは90mA(実測107mA)
も明るすぎました。 実測値67mA(2.2Ω)の方が良さそうです。 実測値50mA(3.3Ω)程度の電流値でもいいかもしれませぬ。追伸8を参照ください。

再製作したStop用のバルブをブレーキを踏んだ時の状態で50分間連続点灯して(DVDの海外ドラマを見終えて)ヒートシンクの温度を測ったら室温26℃で約50℃でした。 ただ今4月の中ですが、急に暖かくなりました。
定電流回路は全く熱を持っていません。 先に測った抵抗周りの温度より、20℃近く温度が下がっていますので、作り直して大正解でした。

これでStop用のバルブはファイナルです。


Park/Turn用・・・これをswitchback bulbと呼んでいるパーツショップもあります・・・はDimを120mA<実測145mA+->(3.3Ωx4パラ=0.825Ω)とし、Dim用のリフレクターFluxLEDを追加しました。 ちなみにウインカー=400mA(0.25Ω)、ウインカー用リフレクター45mA<実測67mA>(2.2Ω)です。 Dim用FluxLEDの第4の定電流回路は18mAx2パラのCRDとしました。 定電流回路のチップインダクター(3302Tと刻印のある黒色の物体)の間から取り出している黒い熱収縮チューブを被せているのがCRDです。 実測値は34mA近辺でした。 FluxLEDは電流値が低くても明るい日亜の雷神を使用しました。この基板の上に子亀を乗せます。 右はバルブの完成形です。 車の振動を受けるので、基板やLEDはJB-Weldとエポキシでカチカチに固定しています。
     
なんだかナウシカに登場する「ワーム」のようになりましたが・・・クリアレンズを通してもレンズ表面の拡散用のでこぼこで外からは正面の白色LEDの黄色部分がうっすらとしか見えないので、機能を満足できればいいのです。
スモール点灯時、リフレクターに光が広がりバッチリです。
室温28.6℃でウインカーとスモールの両方を点灯して、30分後にLED電球の温度を測定したら64.5℃でした。 べりーぐぅです。 
Park/Turnバルブもこれでファイナルです。  ←Dimはもう少し明るく、200mA-240mA程度の方が、場合によっては300mA程度がいいかもしれません(電流設定抵抗は1Ωx2パラ=0.5Ωで実測値はおよそ220mAです)。 また、メインの3WLEDの電流は、Dimとチップ抵抗の使用枚数を揃えようとするなら・・・抵抗の高さを揃えようとするなら、0.51X2=0.255Ω=410mAの方が良いかもしれません。
 


2057のLEDバルブの製作は非常に手間が掛かりました。特に定電流回路基板をプラカッターでシコシコと作るのは・・・・大変でした。 片面基板ですとエッチングで簡単にできるのですけど。 

もう2057 LEDバルブは作りたくないので、ど〜か今まで作ったものが将来にわたり壊れませんよーに・・・と、祈るばかりです・・・。

追伸8-Stop用のバルブ作り直しました。 再々再製作となりました・・・ということは以前作ったStop用バルブ12個が没となってしまったということにもなります。
面倒でもやはり、最適状況のものがどんなもんか、見てみたい誘惑に負けたのでした。 
今回はDimを前回の半分の、実測値60mA±(電流設定用チップ抵抗を2.8Ω=4.7Ω+6.8Ωパラ)、Brightを実測値410mA±(電流設定抵抗を0.255Ω=0.51Ωx2パラ)で3Wの赤色パワーLEDを、リフレクター用は前回同様実測値67mA±(2.2Ω)で電球色のLEDをドライブします。
30分ほど連続点灯した後に測定したヒートシンク周りの温度は、前回の測定結果とほぼ同じ、室温27.7℃で54℃近辺でした。 この温度ですと、夏の暑いとき・・・外気温が仮に40℃を超えて42℃辺りになった状況下で・・・の渋滞で長時間ブレーキを踏んでいても、バルブの温度は70℃を超えることはないでしょう。


さて装着後の感想ですが・・・60mAでもDimは、日が落ちた状況下ではそこそこ明るく・・・実測値107mAと見比べた場合、見た目にはほとんど変わりが、ありませんでした。 リフレクターの恩恵も受けているようです。
またブレーキを踏んだ時の明るさは、Dimのたぶん5倍以上と思われ・・・というか、電流値がDimとBrightでは同じ3WのパワーLEDに対し、6倍ほど違いますし、Bright時はリフレクター用のLEDも点灯しているので、明るさが電流値により、リニアに変化するのであれば・・・5倍以上になってるのでは、と期待したいのです。
今回でStopバルブは、ファイナルです。

秋月の超低温/超高温(-200℃〜1250℃)測定用温度計(Temp. indicator capable of measuring from -200C deg. to 1,250C deg.)

LEDのバルブを組み立ててきましたが、温度についてはいつも指先の体感温度計で測っていました。 体感温度計では、暖かいとか、熱い、触れないくらい熱いというは判断はできますが、実際何度くらいかというと、お風呂のお湯の温度と比較して判断していました。 そこで温度をある程度つかむために、秋月の-200℃から1250℃まで測れる超低温/超高温温度計組み立てキットを買ってきました。 1台2,800円でした。
組み立て時の注意点は、抵抗のRTとR3にオプションの抵抗、すなわちRT=470KΩ,R3=1MΩを取り付けるということに留意しておく必要があります。 私の場合「温度計」のマニュアルの通りRT=100KΩ,R3=180KΩを取り付け、追記の超温度のマニュアルを見て、ありゃと気がつき付け直しました。
組む立て途中の写真は撮っていないので、いきなりですが、下記は温度調整風景です。
左はコーヒーカップの中に氷水を入れVR2を調整して0℃にアジャストしているところです。また右は沸騰している鍋の中にセンサーを浸けて、100-99でVR1を調整中です。 デジタル表示は100と99を行ったり来たりしています。 マニュアルの簡易的調整法ではICL7136の35Pini-36Pin間の電圧を40.7mVに調整とあったので、事前に40.7mVにセットしていたのですが、沸騰水に入れると表示が100℃を超えてしまいました。 VR2はお湯で調整した方が良さそう?です。

   
温度計基板の下の肌色のものは、生基板です。ICL7136はシールドがないと不安定になるとのことなので、生基板の裏にキットに付属していた導電シールを貼り、生基板表裏面をタマゴラグで連結し、シールドの面積を多めに取りました。
調整後、室温で以前作った温度計と比較してみました。 今回組み立てた超温度計の左写真の表示は少し見づらいですが、22と表示されているので、そこそこの精度と思います。 右は全景写真です・・・左の写真の直後に撮ったものです(^^;。 なお熱電対が簡単に交換できるコネクター接続案は「Jun-Odyssey」さまのウエブサイトを参考にさせて頂きました。

    
でも・・・・amazonで、1250℃とまではいかないものの、350℃とか500℃まで測定可能の赤外線とかレーザーの非接触温度計が同じくらいの値段で売られていました・・・こちらの方が便利そう・・・orz。

3rd ブレーキライト (LED 3rd Brake light)

フィエロのランプのLED化が完了したと思っていましたが、1ヶ所残っておりました。
3rdブレーキライト(ハイマウントストップランプ)です。
現状のLEDの3rdランプでもいいのですが、もうちょっと明るいランプにしようと考え、LEDはLUMILEDS SuperFluxの車用Red Orange(70mA Max)を調達しました。 このLEDランプを作るためにはまずはハウジングとレンズカバー(赤色のもの)が必要なので、The Fiero Storeから調達しました。 6.95ドルでした。 でも送料はこの3倍近くしました。


この中に基板を組み込みます。 基板は下記のように計画しました。 LED基板はラッピングシートを貼るため蛇の目基板ではなくプリント基板で作ります。 図面下方の定電流基板は例によって、ガラエポ両面基板をプラカッターで加工します。

ダイオードブリッジは基板サイズの都合上、配線上に設けます。 LEDの取り付け側の面にクロムラッピングシートを貼りLEDを取り付けます。
今回も定電流回路はCL6808を使ったものとしました。 1回路でLED4個をドライブします。 1回路で何個のLEDがドライブできるか実験してみましたが、12VACアダプターを使った場合は、5個を超えるとLEDが暗くなりました。 
CL6808はいままでずっと使ってきたので、回路を作るのにも慣れました。
電流値を50mA近辺で考えているので、電流設定抵抗は1W2.2Ωとしました。


今回調達した、The Fiero storeのこのレンズカバーはたぶんまだアクリル製と思われ・・・アクリル製の場合60℃まで位しか耐性がないのです。 3rdブレーキランプはもともとがハロゲンランプなのですが、ハウジングが経年変化で変形したため、7年前にThe Fiero storeで購入したものに交換したのですが、レンズカバーは1日ももたずグニャと飴のように変形してしまいました。 ハロゲンランプが熱すぎたのかと思い、当時部品をよく購入していたThe fierofarmのToddに低温のハロゲンランプを送ってもらったのですが、それでもやはり1日で変形してしまいました。 
こりゃハロゲンランプはもう使えないと思い、オートバックスで買ってきたLEDの赤色マウントライトを組み込んだのですが、このLEDに交換するまで2日間で2個も駄目にしてしまいました。 
もしフィエロのオーナーの方でオリジナルのものをお使いでしたら、それをずっと使い続けた方がいいです。 ハウジングは変形しても、オリジナルのレンズカバーはたぶんポリカーボネート製ですので(ポリカですと130℃あたりまで耐えます)末永く使うことが可能と思います。 
The Fiero storeのものはハロゲンランプでは使えません・・・ハロゲンランプのレンズに耐性のないものをハロゲンランプ用として売る方も売る方だと思いますが・・・。

フィエロストアーのこういったプラスチック製のレンズとかハウジング類は、PFFの掲示板では低品位・低グレードと非常に評判が悪いのです。 上で紹介しました、Park/Turnのハウジングも、下部の糊付け部分が白くなっていました。 もう1つの方ものり付けの部分が一部白濁していました。 もし、買う前に見ることができれば買う人誰もはいないと思います。 返品するにしても、たぶん新たに送られてくるものも同じような状態であろうことは容易に想像がつきますし。 このPark/Turnのハウジング、フィエロに装着するとちょっと奥まったところにあるし、白くなった部分はほとんど目立たなくなりました。 

プラスチック製のディスコン品をフィエロストアーで再製品化しているものは、購入時はそれなりの、くじけない心の準備が必要と思います。

また話が逸れてしまいました。 下は定電流回路の裏と表です。 今回チップコンデンサは10μF50Vのものとしました。

   
組み立て後に電流値を実測してみると・・・67mAでした。 Max70mAのLEDに対してはちょっときついので、抵抗を1W3.3Ωに変更してみました。 この時の実測電流値は50mAぴったりとなりました。 0.1/Rsの計算式の算出結果より実測値の方が多めとなる傾向にあるようです。
下記左は定電流回路とLED基板を合体した状態です。 赤黒線の先端がブリッジダイオードです。 接続のプラスとマイナスに注意を払わなくてもいいようにしました。 右は点灯した状態ですが、フラッシュを焚いてもこの明るさです。 正面からは直視できません。 50mAでも明るすぎるかなぁ。 試してはいませんが、4.7Ωの抵抗でも良いかもしれません。 この場合、計算上の電流値は21mAとなりますが、実測値では30mA程度になると思います。 
写真では光源が黄色く写っていますが、実物は赤色です。 LED周りは熱をもっていませんのでこのレンズカバーでOKです。 

   
とりあえずフィエロに取り付けてみましたが、ちょっと明るいかなぁと感じる程度でした。
すぐそばで見るのと1〜2m離れてみるのではだいぶ印象が変わってきます。
以上でとりあえずFieroのLED化大作戦は終了です。


追伸1-LED電球と3rdブレーキランプの装着後の点灯写真を「Mods」のページにアップしておきました。

ウインカー用ICリレー(LED compatible flusher)

SummitにはICリレーを4月28日に注文はしましたが・・・5月16日にやっと日本に向け発送されたようです。 5月19日から出張のため、summitのリレーは出張から帰ってくるまで、手にすることができません。 そこで、「へろへろライダー」さまの4584を使った「ICリレー決定版!(回路2フルオプション版)、出張前に作ってみることにしました。

「へろへろライダー」さまの回路図ではウインカーの点滅を表示するLEDがFETのゲート付近にあるのですが、車に取り付けるので、カチカチ音が欲しいなぁ〜と思い、このLEDを取り外し、PNPのトランジスターを取り付け(ブレッドボード上ではA1015)、ベースを4584のピン2-8にR8を経由して接続し、コレクタ側に秋月で買った電子ブザーを刺してみました。 ブレッドボード上のウインカーに見立てたLEDの点滅に合わせ、ピィー、ピィーと音が出ました。

ピィー、ピィーと言うのはウインカーリレーのクリック音としてはど〜も違和感があるので、これを秋月の、1個30円の村田製作所の13mm圧電サウンダに差し替えてみました。 
あまり期待はしていなかったのですが、なんと、サウンダが発する音はリレーのクリック音に非常に近い音となりました。
左が電子ブザー(ピィーピィー音)、右が村田のサウンダです。 ウインカー点灯時に発音します。

ただ、回路図上のR8の1KΩの抵抗では音がとても小さかったので、これを100Ωに変更しています。 100Ωに変更すると音は大きくはなりましたが、まあそれなりの音量です
今回はプリント基板で作ります。 「へろへろライダー」さまのページには回路の配置図が記載されているので、とても楽に基板レイアウトが描けました。 CAD図とエッチングの工程は増えますが、蛇の目基板上で老眼鏡と拡大鏡を使ってシコシコ配線するよりも、PCBの方が、私にとっては楽なのです。

配置図上のLED部分にトランジスターを取り付けようと考えたため、トランジスターはチップの2SA1313としました。 少しでも音が大きくなったらとの素人的考えで2SA1313をダーリントン接続しましたが、ブレッドボード上で確認したA1015が1個の場合と大差ありませんでした。 やはりサウンダは電圧を上げなければならないようです。 MOSFETには大電流が流れても大丈夫な2SJ607を使いました。 
出来上がった基板とケースですです。 ケースはテイシンのTB-50(D30xW50xH20)です。細い茶と黒の線はサウンダ用です。

ウインカーの点滅周期を設定する半固定抵抗の値が同じでも、12Vと15Vではウインカーの周期が変わってきます。 15Vより12Vの方が点滅周期が早くなりました。

フィエロへの装着試験は出張から帰ってくる7月中頃となりそうです。

追伸1-サウンダをMOSFETのDrain側(Drainとウインカースイッチの間)に取り付け直しました。 そのためトランジスターを切り離し、100Ωの抵抗も1KΩに戻し、「へろへろライダー」さまの回路図通りに復旧しました。←あっ・・・ダイオードはすべて40V1Aのショットキーバリア(1S4)です。
Drain側に電子ブザーを取り付けた場合は音量は上がりますが、サウンダーでは音量に変化がありません。
Gate側に接続した場合と、Drain側に接続した場合の違いは、Gate側ではOFFの時電流が流れないので無音の状態となりますが、Drain側ではOFFの時も微弱電流が流れるので無音とはならず、今装着しているTridon社のEL12に近いクリック音となりました。
写真をクリックすると各部の説明が見れますよ。



PICkit3

早いもので、今年も余すところあとわずかです。
今年最後にと、半田ごてタイマーを作ろうと思い、PICkit2を使って、プログラムを書き込もうとしたのですが・・・もちろん、まだ、作動するプログラムが書ける所まで行っていないので、ネット上から頂いたものですが・・・Windows8.1(32bitです)ではMPLAB IDEが開けません。 
MPLAB X IDE v2.20とMPLAB IPEは問題なく開けるのですが、これまた残念なことに、PICkit2はこれらのソフトではサポートされていないのです。
OSをアップグレードすると、いろいろと、でてきます。

やむを得ず、PICkit3を購入することにしました。

PICkit3をターゲットボードに接続し、MPLAB X2.20を使って書き込みをしようとすると、「接続に失敗した」のエラーメッセージが出ます。
インターネットをググってみると、結構皆さん接続の設定には苦労されているようです。 
ネット上にアップされている解決方法をいろいろと試してみたのですが、どーもうまくいきません。
PICkit3に付属していたマニュアルを見直しているとき、「ターゲットボードに電源を接続する」というのが目にとまりました。 
以前作った、このターゲットボードはPICkit2用に作ったもので、5Vの電源は、PICkit2経由でUSBからサプライされるので、別途の5V電源は接続していません。
もしかして、これが原因かなぁと思いつつ、手持ちの7805で定電圧電源を作って、接続してみました
ちなみに、この定電圧電源のアウトプットを測定してみると、5.02Vでした。

結果は、バッチグゥで、PICkit3がファームウェアをダウンロードし、「接続に失敗する」という問題は解消されました。 
またプログラムの書き込みもうまくいきました。

でも・・・半田ごてタイマーの製作は、来年かなぁ・・・