ルームライト修理 （ＬＥＤ化）

職場の同僚に、頼まれました。
いろいろ、直してくんねぃ！！　と。

まずこれ。　ルームランプ。
症状を聞くと、　『点かない』　
確認した。　　やっぱりつかない。（４つとも全部）

でもこれ、普通のランプ。部品と言ったら変圧器とタマしかない。ただ変圧してランプに交流１２Ｖ掛けてるみたい。
全部つかないのでこれ、【逝っちゃってるの変圧器ぢゃね？】　　ってことで
タマ切れでないことを確認するため、変圧器を切り離して、無線機用の直流電源からタマに直接１２Ｖ掛けてみた。
・・・むふふ、全部点灯～～

犯人。変圧器ケテーイ　ヽ(｀Д´)ノ

いつも通り、バラしてみた。
・・・・・・・・・・　じゅ、充填剤ぶちまけてある　(´･ω･｀)
部品取り出せないぢゃねぇーーかーー！！　(ﾟдﾟ) 　　　カチカチに固めてあるしぃ～～　　余計なことするんぢゃねぇーーーー
設計者の思想が読み取れる（壊れたら新しいのお買い上げください）

どうするよ、これ。

変圧器修理できない（させてくれない）以上、12Vの電球、代わりの電源で光らせるしかないが、とりあえず２択。
交流　or　直流

ここわぁ・・・効率から言っても、直流の一択でしょ。おもちゃ箱に１２Ｖのアダプタいっぱいあるし。
とりあえず、４Ａ流せるやつ繋いでみた。

電球一個つないでみた。　　ピカーン
電球二個同時につないでみた。　　ピカーン
電球三個同時につないでみた。　　・・・・・・・・・つかねーし　ヽ(｀Д´)ノ

電球よく見た。　１２Ｖ　２０Ｗとか書いてある。　　ちょっと待て。　電球一個で電流　１．６Ａ以上食うだと！？！？
甘く見ていた。これ、白熱球だった。無駄に電気をほとんど熱に変えるやつ。

真ん中の丸い入れ物に、このアダプタ２個入れるのかぁ・・・　　できなくもないが、やりたくない。　天井に取り付けると
この空間密閉されるので、フル点灯だとどれだけ温度上がるか見当がつかん。　何とか電流を下げたいが、球がこれだと
下げようがない。

依頼者に聞いてみるか。　ＬＥＤ化する気はないかと。　　（おそるおそる・・・・）










いいよん　（はぁと）
ただし、色合いは変えたくない。


うしっ、決まりだ。色温度３０００Ｋ位のパワーＬＥＤ４個買ってきて付け替えだー
修理マニアのバラ色の時間が、ここから始まるのだーー。（後述する一点を除いては・・・・・）



満たすべき仕様は以下の通り。
１．発色は、色温度で電球色のこと。
２．電球交換前の光束（ルーメン）を維持すること。
３．正直、電球交換後の明るさが分からないので、光度は好みに合わせて可変とする。
４．外見上の変化は極力なきこととする。
５、設置の際の負担を減らすため、極力軽量とする。
＊『すべてお任せします』と依頼者から言われてはいるが、最低このくらいは満たさないと、修理マニアの名折れだ　(｀･ω･´)



まずは、点灯用制御回路の作成から。　　→　これ　（ＰＤＦ）

回路のポイントは
１．全電流４Ａ（余裕見て３Ａ）以下としたいので、ＬＥＤは３Ｗのものを選択。
２．ＬＥＤ（Ｖｆ＝４ｖ）は２個直列とし、制限抵抗にかかる電圧を極力減らして無駄な電力（熱発生）を減らす。
３．直流出力はＰＷＭにて制御。高効率にして無駄な熱発生を抑える。（パルス周波数は、あまり人に聞こえない10kHz程度とする）
　　　→ＰＷＭの詳細は、前のページ　”素敵な卓上扇風機”を参照。
４．３．のスイッチング素子は、当然大き目のＦＥＴ。
５．制限抵抗は、熱発生を抑えるため１Ωとする。
６．５．のため、出力電圧は、ボリウム最大でも全電流がＬＥＤの最大定格を超えないよう一工夫（半固定ＶＲ２）。
７．色温度や光量の安定化のため、ＬＥＤに放熱板を取り付ける。
８．計算上はたいして高温とならないはずだが、念のため直流出力ＦＥＴと電流制限抵抗は、放熱グリスにて蓋板に固定する。



さて、機は熟した。ライトの内部配線から改造するか。
まず、変圧器を豪快にぶっちぎり捨て去る。そして、電球まで4つ並列に配線されている配線を、２つずつ直列になるよう変更する。



次に、電球をＬＥＤ化しましょう。
なぁーーーに。球を『取り替える』だけですよ
だけですよ。
です。


・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・　んん？？

よく見たらこれ、レフのハウジングとフィラメントが、耐熱強化ガラスで一体化されているでわないか。
いわゆる、モールドだよ。これ。　　　　しかも耐熱強化ガラス。　
試しに、ヤスリで削ってみた。　→　傷もつかん
金ノコで削ろうとした。　　　→　傷もつかん
ニッパで　『力技』？　　→　パッコり　全部割っちゃいそう・・・・



これしかねぇな↓

ディスク・グラインダー

久しぶりに目の前で見ましたよ。オレンジ色に溶けたガラス。
ちょっと力技が過ぎたが、まぁいい。　これで外見（完成後の）を変えずに球だけ変えるという目的は果たせる。


ここに、アキバで買ってきたパワーＬＥＤを装着する。
カッコよく書いたが、エポキシ接着剤で固定するだけだ。また、前述したが放熱にも気を配る。


放熱板が大きすぎて収納スペースに収まらなかった。　ディスクグラインダーで、半分に切断しました＾＾

とりあえず、何とか形にはなった。（白いのは、熱伝導接着剤）　フルパワー点灯で、温度は６０℃程度。まぁいいか。


光度調整用のボリウムを取り付ける。




ランプハウジングをケースに収めたら、次はいよいよPWM制御回路（電子基板）だ。
（他のページでも書いたが、機械工作が楽しいので、喜びの半分はここで終了だ）



回路図通りに部品を納めていく。　ＶＲ１　と　ＶＲ２　に工夫を凝らすので、これらは一番最後に取付よう。

はんだ付け後、肝である出力ＦＥＴの　ゲート電圧をオシロスコープで確認した。
今回はパルス周波数ではなく、そのDuty比をボリウムで可変する回路を構成した。

出力Ｄｕｔｙ比　７０％ぐらいにしてみた。　　　まぁ、。いい感じだ。　（上がＯＮ、下でＯＦＦ　ONとOFFの比率のこと）

次は、ボリウム目いっぱいに絞ってみた。

ボリウム絞り切っても完全に消すわけでないので、こんな感じでいいか。　Duty比　数％。たぶん、流れる電流は10mAくらいか。
（LEDの最大定格は700mA。）

下は、測っている風景



でわ、ボリウム絞り切った時の全電流を測定する。



回路図を見ていただければわかるが、『全電流』で　30mA。　すなわち、LEDあたり　15mA。　明るさはこんな感じ。
たぶん他に照明がなければ、結構部屋は暗い。　（蛍光灯の豆電球つけているくらいの明るさか）


次に、ボリウム最大まで回した。



この時、全電流が1.4Aを超えないよう（となるよう）VR2を調整する。　すなわちLEDあたり　700mA。　結構明るい。
こうしておけば、制限抵抗が1Ω（本来なら5Ωが必要）であっても、ボリウム最大でLEDの最大定格電流をオーバーすることはない。

この状態で数十分放置した。　電球ハウジングおよび主要部品を納めている丸い筐体を触ってみた。
・・・・　問題ない。　温まってはいるが、まったく熱くない。

これで行けそうだ。