パワーLEDで遊んでみる(シーリングライトの実験)

当サイトにはまだまだ蛍光管の照明器具があります。蛍光管の寿命がなかなかきれないのでついついそのまま使用しています。

今回は前回のパワーLEDの実験データを元に照明器具に取り付けてみました。

Caution
現在は調光可能なLEDシーリングライトもかなり安価になっています。今回のような工作は当サイトくらいと思いますが今回使用するパワーLEDはかなり発熱します。また工作如何によっては漏電の危険もあり最悪火災を引き起こすことも危惧されます。あくまで参考程度にとどめておいてください。

シーリングライト
今回換装する器具は古いものですがリモコンが使用できます。

リモコンの動作は全灯 – 減灯 – 常夜灯 – 消灯
チョーク式と同じですね。

この動作に準じて回路を考えてみます。
仕様
全灯 32V 1A 32W
減灯 30V 0.5A 15W
常夜灯 3W LED 適当


オリジナルの内部
全灯 メインのAC100Vは制御基板のリレーを介して供給されます。
減灯 制御電源(AC100V)を加えて2灯(40W,32W)とも点灯のまま光量を落としています。
常夜灯 制御電源(AC100V)でナツメ球を点灯

回路

それぞれの電源は制御基板からAC100Vが送られてくるので全てACアダプタで変換します。
不要になったアダプタはただのゴミですのでゴミ減らしのためにもこの際利用できるものはどんどん投入していきます。
メインのアダプタには富士通(16V 2.5A)を使用しました。連続使用では少々熱を持ちますが実験のとおり過電流に対しても保護回路が働くためある程度信頼しても良さそうです。
減灯には5Vリレーを駆動するため携帯充電器を使用、殻割りをしてAC100Vをつなぎ込みます。
常夜灯は3.3V 2Aアダプタで3W LEDを駆動、全て定格内で使用しています。

全灯回路
ノートアダプタで昇圧モジュールを32Vに設定すると連続フラッシュを決めてくるので間に24Vリレーを入れてやります。リレーはアダプタの電圧が充分に上昇した頃にオンするためフラッシュ現象は免れます。リレーには使い古しですがオムロンのLY2N-D2を使いました。電流容量があれば大抵の24Vリレーが使えると思います。
昇圧モジュールには減灯のためポテンショメータに抵抗をシリーズに入れてあります。
全灯時はポテンショメータ+抵抗で32Vに調整します。

減灯回路
昇圧モジュールを約30Vに設定すると電流は半分の0.5A程度になります。計算式のとおり2.2kの抵抗を入れてこの抵抗の両端をリレーの接点でショートすることで減灯します。

常夜灯はそのまんまですね。抵抗の両端をジャンパーピンでショートorオープンすることで明るさを調整します。

放熱ファン回路
この程度の放熱器ではクーリングファンは必須になると思います。全灯時は16Vから抵抗(2W)で落として8V程度で回しています。減灯時は5Vが使えるためリレーのもう1回路の接点を利用して5Vに切り替えて駆動します。

LEDユニット

昇圧モジュールもかなり発熱してきます。ー端子側に取付ビス用の穴を開け放熱器に半身を密着して取り付けました。ー端子側は共通のためショートしてもOKです。
昇圧モジュールは穴あきタイプを使用したので念の為トランジスタ用絶縁シートを敷いています。


リレー基板
16V,5Vは一旦この基板に入ります。
昇圧モジュールに追加した抵抗の両端からリード線で引き出しこのリレーで減灯します。


器具から不要なものを外してアダプタ類を取り付けていきます。


内部カバーを取り付け、オリジナルのリモコン受光部と常夜灯を取り付け
オリジナルのAC100V引き込みコネクタを取り付け
5V,16Vの線を引き出しておきます。


LEDユニットにはL型アルミ材を取り付け


LEDユニットはカバーに2.5mmの穴をあけて3mmビスを自己タップして取り付け

見える部分はオリジナルのAC100V引き込みコネクタ以外はすべて低圧DCになっています。

以上で取り敢えずすべての取り付けが完了です。


カバーを付けて点灯
画像は器具全体が光っているように見えますが実際は中心部分が強く光っています。
あくまで個人的な感覚ですが全灯時は蛍光管の40W+α、減灯時は30W相当でしょうか。
6畳の部屋ですが部屋全体を照らしてくれます。

取り敢えず全灯も減灯も問題ありませんがやはりカバーをつけると放熱が不足してきます。
通常は省エネということもあり減灯を使うようにしていますがもう少し明かりがほしいところです。
また使い古しの安いファンということもあり深夜の静かな時はファンの音が聞こえてきます。
まだまだ改善の余地ありですね。