前回の続きです。
次に、、
①電球切れのウォーニングをどのように回避するか?
について。
(ところで、なぜこんなしょーもないことに情熱を燃やすのか?と疑問に思われるかもしれませんが、自分でもよく分かりません(笑))
ネットで調べたところ、左右二つある電球の片方が電球であれば警告は出ないことが分かった。
すなわち、BMWの球切れ警告はナンバー灯の電球が二つとも切れた際に警告が出るということになっており、左右両方をLEDにした場合でもどちらか一つに並列の抵抗を設置すれば良いことになる。
次に、電球と同じ5Wの負荷がかかっていれば(5Wということは、エンジン始動時の電圧14Vから、0.36Aの電流が必要)警告は出ないのだが、回路に5Wの負荷をかけるためには、電球をつけている時と同じ値になるようにLEDと並列に抵抗をかませれば良い。
しかし、LEDは0.5W(正確には0.63w)しか消費しないため、4.5Wの電力を消費する抵抗をつけると当然ながらそのエネルギーはすべて熱に変わり、電気がもったいないのと抵抗の発熱により周囲を焦がしてしまう可能性があり、設置には気をつける必要がある。
ところで、5Wの消費電力があれば警告が出ず、0.63WのLEDのみでは警告が出る、ということは、コンピュータが球切れの警告を出すか出さないかについては電流値のどこかでしきい値があるはずで、回路設計上は5W(=0.36A)ぎりぎりでしきい値を設定していることは考えにくい。
とすると、電流がどの程度まで下がれば警告が出るかを調べて、警告が出る下限の電流の少し上の値だけ電流を流してやれば、無駄な電力を食わず、また、回路設計(熱の問題)も楽になる。
で、自分の車で実験してみた。
まずは、左右の電球を自作のLEDランプ(以前から使っている日亜化学の最高効率のLED)に交換してスモールランプを点灯してみる。
当然ながらポーンと音がして、メーターパネルに黄色い大きな警告が出る。
そこで、片側のLEDのみに、並列に抵抗をつないでみる。
まず、150オームの酸化金属皮膜抵抗(電流値が大きいため、普通の小さなカーボン抵抗では燃えてしまう)を一つつないで再度点灯してみたが、やはり警告が出る。
この時の消費電力は、昔懐かしいオームの法則を思い出して、
I=E/R=14/150=0.0933A、抵抗の消費電力は0.0933A×14V=1.31W
となり、LEDの0.6Wと合わせて1.9wでは警告は消せないことが分かった。
次に、同じ150オームの抵抗を並列に2本つけてみる。
抵抗を並列接続した場合の合成抵抗は、高校の物理を思い出して・・・
1/R=1/R1+1/R2
1/R=1/150+1/150
1/R=1/75
R=75Ω
同じ抵抗を二つつけたので、抵抗値は半分になり、消費電力は一つの時の2倍。
なので、合成消費電力は、1.3W×2+0.6W=3.2W
これで試してみたが、まだ警告は消えない。
さらにもう一本並列で追加してみる。
150Ωの抵抗3本並列時の合成抵抗値は前の式と同じで計算すると、50Ωになる。
合成消費電力は3.9W+0.6W=4.5W
となり、これでやっと警告が出なくなった。
なので、警告のしきい値は、3.2Wと4.5Wの間にあることになる。
手元には、100Ωの抵抗(定格3Wのもの)もあったので、150Ω1本と100Ω1本を合わせて並列にしてつないでみる。
この場合の合成抵抗は1/R=1/150+1/100=5/300=1/60となり、60Ω。抵抗に流れる電流値は、14/60=0.23A
なので、合成消費電力は14V×0.23A+0.6W=3.82W
これでも球切れ警告は出なかった。
なので、警告のしきい値は3.2Wと3.82Wの間にあることになる。
もう少し細かく見ても良かったのだが、面倒になってきたので、150Ωと100Ωの2本の抵抗をLEDに並列に接続することにした。
これで、球切れ警告も出ず、エンジン始動時にも点滅しないナンバー照明用LEDが完成した(笑)。
実際につけてみると、真っ白な光でクール。(と思うかどうかは人によって違うかも)
使ったLEDは、
日亜化学のRAIJINで、Vf=3.2V、定格電流50mA、定格時の照度20ルーメン、色はC-0というもので、色温度では4500Kくらいか。安いLEDには青白いものが多いが、このLEDは青白さがなく、本当に「白い」。
夜になって見てみたところ、標準の電球よりかなり明るくなってしまい、少々恥ずかしいかもしれない。
現在、15mAのCRDを3つ並列につないで45mAを流しているが、もう少し暗くてもいいので、CRDを一つカットして30mAにするかもしれない。
なお、2008年モデルから、BMWの3シリーズのナンバー照明は純正でLEDになっている。
(今回作ったものよりかなり暗い)
写真はそのうち撮って掲載します。