オフグリッド直流電力システム開発(9) パワーLEDドライブ回路

照明用に10WパワーLEDを利用するため、eBayで10個ほど入手したモジュールがこちら。DC-LE14154。

DC-LE14154

27Vで350mA流すと900ルーメンと60W白熱電球と同等の明るさのパワフルなLEDモジュール。内部に9このLED素子が封入されているのが分かる。1個3Vの電圧降下として3V×9=27Vと想定されるので、直列に接続されているのだろう。1個あたり350mAで100ルーメンということになる。

負荷用DCDCコンバータで27Vをこのモジュールに提供するが、何らかの理由で電流が流れすぎるとLED照明モジュールが壊れてしまう。実は、回路の検証をしているときに、うっかりとバスのDC48Vをかけてしまい、瞬殺してしまった苦い経験がある。一瞬まばゆく光りすぐに消灯。昇天である。。。

これから、自宅の照明機器として長期間利用するとすると、何らかの理由でDCDCコンバータが壊れて、バス電圧がスルーで流れる事態にならないとも限らない。念には念を入れて奧に越したことはない。

そこで、LEDモジュール用の電流制限回路を作って、LEDモジュールの前段に挿入することにした。簡易的なものとしては、トランジスタを2個使ったものが一般的だろう。今回は、遮断スイッチにはFETを、電流検知にはトランジスタを利用する回路を設計してみた。以下が回路図。

20151111LEDドライブ回路図

左から27Vの電力を右のLEDモジュールに供給する。流れる電流は、4.8Ωの抵抗で検知し、電圧降下が0.65V程度になると、C2712トランジスタのベースが開いてFETのゲートを閉じる仕組み。LEDモジュールの仕様では、27Vで350mA流れるように記述されているが、実際には100mA程度しか流れていないようだ。その分、光量も少ないのだろうが。ま、中国から購入したものなんて、こんなものだろうと考えて利用するのがよろしい。目くじら立てるんなら、そんな安価な物は買わずに、もっと高価な物を買えばよい。

で、実態に合わせて、4.7Ωで138mAの制限になる。ブレッドボードで動作確認し、想定どおりの動きが確認できた。さて、これをいくつか作ってLEDモジュールに繋いで、リビングのシーリングライトの中に仕込む計画。ついに、自宅で最も利用する時間の長いリビングのメインの照明として、オフグリッド電力を活用することになる。これで、電気使用料がどれだけ変わるかを早く検証してみたいものだ。

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