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冬季うつ対策品自作への道 その2

2016年2月22日
 
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無知故に、豆電球感覚でLEDをバッテリーに直結してカミさんの耳を燃やすトコロだった前回。あれから反省してちょっと勉強しました。

どうやらLEDは、製品ごとに流せる電流の値が細かく定められているようで、データシートという取説みたいなものを確認しなければいけないようです。知らんかったなー。(´・ω・`)

そんな訳で、決まった電流だけを流せる「定電流ダイオード」というパーツと、2種類のLEDとを取り寄せてみました。

 

■ SEMITEC定電流ダイオード10mA

 

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電圧が変わっても常に一定の電流しか流さないという便利な半導体。これをLEDと電源の間に繋いでやれば過電流保護になるようです。定格20mAタイプのLEDが多いので、こいつを2個並列に繋いでやれば大丈夫っぽい。

 

 

 

■ オプトサプライ OSW4K5111A

 

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通販で利用しているパーツ屋、千石電商に売っている中で一番輝度の高い40カンデラものを選んでみました。色温度は7000Kでかなり青白いです。

 

 

 

 

■ ノーブランド 広角超高輝度LED

 

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amazonで売っていた、色温度6000Kで光るというLED。光束25ルーメン。データシートは公表されてないけど定格電流は20mAとのこと。

 

これらを使ってブレッドボード(試作基板)上に保護回路を作って、早速LEDの簡易性能試験をしてみます。

 

 

 

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左上の黒いものはボードに12Vの電源アダプターを繋ぐための自作プラグです。

まずはオプトサプライの超高輝度LEDをセットして早速電源を繋げてみます。

 

 

 

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ぐわーっ!!眩しい!!

40カンデラは伊達じゃないですね。

 

 

 

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また過電流で壊さないように、念の為電流を測っておきましょう。

あれれ?10mAの定電流ダイオードを2個並列で繋いだら20mA流れると思ってたのに18mA弱しか流れていません。

 

 

 

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定電流ダイオードのデータシートとやらを確認してみます。

購入したのはE-103。10mAタイプと謳っていますが、グラフを見ると電圧12Vでは9mAしか流れないようです。そういうもんなのかー。。
まぁ過電流は防げてるのでよしとしましょう。

次に光の色温度を測ってみます。
↓使用したのはこのアプリ。

■ Pocket Light Meter

https://goo.gl/9EoenR

iPhoneカメラのホワイトバランスで簡易的に光源の色温度が判る無料iPhoneアプリです。別に売るわけじゃないので十分です。

 

 

 

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こんな画面で簡易的に測れます。色温度は7036Kとかなり青白い感じ。

 

 

 

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光の照射角は15°と、かなり鋭い光です。ポケットサーチライト向けかも。

 

 

 

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一方、amazonで買ったノーブランド広角120°タイプは光が広ってマイルドな感じ。

 

 

 

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こちらの色温度も見た目結構青白く見えますね。さすがはノーブランド品で、個体により6000K〜7000K位でバラツキがあります。点灯しっぱなしにしてると段々色温度が下がってくるものもあるし。

 

前回手作りした簡易スペクトルメーターで、光の波長成分も見てみましょう。
比較しやすいように画像をまとめてみました。

 

 

 

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オプトサプライの超高輝度LEDは400〜500nm付近のいわゆるブルーライトと呼ばれる成分が、太陽光と比べて非常に強く出ているのが判ります。

一方amazonのノーブランド品は個体にバラツキはあるものの、6000K付近の色温度のモノを選んで見てみると480nm付近の光が太陽光より少ないことが判ります。でも420nm付近は太陽光より強め。

どちらかといえばamazonノーブランド品の方が色温度的にも波長成分的にも太陽に近い光が出てるっぽいので、こちらを採用することにします!

 

 

 

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早速定電流ダイオードを2個並列で繋げます。うまい付け方が分からないのでとりあえずひねってみました。米粒よりチョイ小さめなので老眼にはツライ!

 

 

 

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新兵器のコイツに手伝って貰いましょう・・・。

 

 

 

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青い線が書かれたカソード(マイナス)端子を、LEDの足の長い方のアノード(プラス)端子に繋げます。

 

 

 

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うーん、小さすぎてうまくハンダ付けできない。。

余ったLEDの足はショート防止の為切り落としておきます。

 

 

 

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反対側にUSBバッテリーのプラス端子からのケーブルをハンダ付け。先に熱収縮チューブをケーブルに通しておくことを忘れずに。

 

 

 

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LEDのカソード側の足をUSBバッテリーのマイナス側にハンダ付け。LEDの足同士が触れてショートしないようにスペーサーをかまします。定電流ダイオードをハンダ付けした部分が、LEDのカソード側の足に触れないように絶縁テープを巻いておきます。

 

 

 

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ハンダ付けの前にケーブルに通しておいた熱収縮チューブをかぶせて、ハンダゴテの胴で撫でて熱収縮させときます。ドライヤーやコンロであぶるとLEDが熱で壊れるので注意です。

 

 

 

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シリコンカバーを被せて出来上がり!!

 

 

 

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今度は過熱したり暗くなったりすることもせず安定動作しております。

USB給電なのでスマホのコンセントアダプター直結でも使えます。

人間の脳には網膜のように光を感知する細胞があるそうです。そんで、耳の穴を通して脳に光を送ると「16時間後にメラトニンを分泌するタイマー」のスタートスイッチが入るらしいです。そうすると夜によく眠れ、日照不足の冬の北国でも体内時計のリズムを強制リセットできるとのこと。ウソかホントか知らないけど。

ただ、朝に壁のコンセントから耳にケーブル繋いでるカミさんは、充電中のロボットのようで微笑ましいです。

 

 

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