最終更新日：2019年6月9日
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白色LEDモジュールの試作
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はじめに
- 帰省した折に、父親が、苔に凝りだしているのを知りました。熱帯魚飼育用のガラス水槽にソイルを敷き、その上に種類違いの苔を4種類育成しています。苔の専門書を何冊か眺めているうちに、観賞用のライトが欲しくなったようで、ペットショップに出向いてLEDライトにはどのような種類があるのかを見てきたものの、フィットするものがなく残念がっていました。LED等を集めて自作すればいいじゃん、という話になり、私がLEDライトモジュールを試作することになりました。(このカテゴリのヘッダ画像が製作物です)
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準備するもの
- 今回の試作で準備したものを下記に示します。パーツ全部の調達費用は4000円強でした(送料と道具とは計上していません)。秋月電子で調達したものが多いです。型番にパーツのページへのリンクを張ってあります。
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- カーボン皮膜抵抗 33Ω (型番: CFS100J33RB) (10個) (20円)
- 2.1mmDCジャック 基板取付用(定格12V4A) (型番: MJ-179PH) (35円)
- SuperFlux 3チップ 白色LED(型番: OSW54EZ4E1P) (30個) (1050円)
- DCジャックDIP化基板 (型番: AE-DC-POWER-JACK-DIP) (1個) (20円)
- 3Pトグルスイッチ(型番: 2MS1-T1-B4-VS2-Q-E)(1個) (80円)
- ユニバーサル基板 (型番: LUPCB-9572W-R2)(1枚)(200円)
- PEEK / M3用十字穴付き鍋小ねじ (型番: SPE-M3-25-P)(4個)(456円)
- PEEK / M3用ワッシャ (SPE-M3-W)(4個)(108円)
- ターミナルブロック2PIN (型番: TB111-2-2-E-1-1 )(1個) (20円)
- PEEK / スペーサ(高さ5mmと10mm、それぞれ4個ずつ) (型番忘れ)
- スイッチングアダプタ(12V5A)(型番: GF65I-US1250)(1セット)(1850円)
- [道具] ハンダごて、ハンダ線、すずメッキ線
- [道具] M3用タップ
- [道具] テーブルドリル (プロクソン No. 28128)
- [道具] グルーガン(GWエンタープライズ VGG-151)
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回路図
- 適当な回路図エディタを探していたら、水魚堂さんの回路図エディタBSch3Vというものを見つけたので使わせていただきます。非常に使いやすいです。
- 今回の回路では、LEDを直列で3個接続し、33Ωの制限抵抗(90mAとして0.27Wなので定格1Wの抵抗を選びました)を入れて1配線に約90mAが流れるようにしました。全体で900mAを消費するので、乾電池で対処できる範囲を超えていると考え、スイッチングアダプタで電力供給することにしました。
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今回のモジュールの回路図
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実装
- ユニバーサル基板へのLEDや抵抗のはんだ付けは集中して3時間くらいでした。こういう作業は好きなのですが、やっぱCADソフトを活用してプリント基板を作る方向へシフトした方が良いようにも思えてきます。CADソフトって使ったことがないので、どれを使えば良いのか悩みますが・・・。
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実装
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点灯時
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使用時の表面温度
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通電を開始して数分後
- 今回使用したLEDの仕様書を読むと、90mAを流すとかなり発熱すると記載されています。そこで、通電によりLEDライトモジュールがどれくらい発熱するのかをS61のFLIRカメラで観察しました。通電を開始して数分後では、LEDの発光部周辺で40℃を超えているのが分かります。裏面(配線側)は30℃を少し超えたくらい。
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通電して数分後(LED面)
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通電して数分後(配線面)
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通電を開始して1時間後
- 約1時間点灯させ続けた状態で再び温度を計測してみました。撮影する角度を変えてみたところ、LED面は90℃前後で、1.5時間経過後も同程度でした。配線側の面では、80℃弱であることが分かりました。
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通電して1時間後(LED面)
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通電して1時間後(配線面)
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観賞用として十分か？
- 試作したLEDモジュールを実家に送り、苔を育成している水槽に設置してもらった時の画像です。両親曰く、「これだけの明るさがあれば文句ない。」とのことでしたので、一応これで完成です。ソイルが含む水分で光が反射し明るさを増しているところが苔の緑色を一層映えさせています。(ちなみに、4種の苔が写っている画像で、一番手前のものはヒノキ苔といいます。他の3つはずんだ餅に見えて仕方がない)
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- (2019年6月9日 記)
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