降圧コンバータ＆LEDルームランプ

はじめに

ハイマウントストップランプから始まり、ポジションランプなどクルマの電球を徐々にLEDに置き換えてきました。そして今回はルームランプのLED化です。
ルームランプのLuxeon換装はWaka884さんが既に紹介されており、私もそれらを参考にルームランプユニットを改造することにしました。

次回作のフラッシュライトを設計するのにあたり降圧スイッチングコンバータを少し弄ってデータ取りをやっておきたかったので、LEDのドライブには既成のコンバータIC LTC1147L を使用しました。

　

回路図

回路図(918*419 gif)
スイッチング用P-FETには手元にあった2SJ357を使いました。コイルはちょうど良い物が無かったので、0.3φの線を適当なコアに巻き付けて100μH弱のインダクタに仕上げています。
電流値はRsense（0.33Ω）両端のセンス電圧（標準100mV）で制限されます。収束電圧は1.25*(1+R1/R2)なので、最大電流時のLEDのVfより少し大きめになるくらいに設定しておけば良いと思います。
本回路では、入力=4〜16V、出力=定電流320mA となります。

製作・実装写真

	コンバータ基板はおよそ2.5cm角です。もっと小さい部品を選定すれば1/4くらいになるかもしれませんが、実験＆クルマへの搭載なのでこのくらいで。
	ルームランプユニットの裏側に基板を設置。ちょうどバルブの収まる部分でした。
	室内側には放熱と光の反射用にアルミ板を取り付け、白色Luxeon(1W-LD)を接着しています。 当初はLEDを2個直列としましたが、1個で充分な明るさが得られたので1灯に変更しました。入出力電圧差が大きくなるのでコンバータの効率は若干落ちますが、気にするほどのレベルではないですね・・・(^^；
	ちなみに、使用したLEDはこんな色合い。
	夜間ルームランプ点灯状態 直接光源を撮ってもよくわからないですね(^^; クセのない白色に感じます。その他の用途ですと青っぽいほうが綺麗に感じますが、室内灯では物の本来の色を認識できることが重要でしょう。 写真では眩しい感じをうけますが、元々の8Wバルブよりは若干暗い程度、ルームランプとしては明るすぎず暗すぎずちょうど良い明るさになったと思います。

評価

LTC1147は電流検出しきい値電圧が結構いいかげん（というかばらつきが大きい？）で、目的の出力(今回は320mA)となるようにRsenseの値を何度か調整する必要がありました。
コンバータにはまだかなり余裕があるようで、FETやコイルは全く発熱しません。放熱をちゃんと考えれば性能的には3Aくらいまでなら連続出力できると思います。

ちなみに12V入力でLuxeon 1個・320mA出力時の効率は約85%（入力：12V・110mA、出力：3.50V・320mA）、
元々付いていたバルブが12V/8Wなので、消費電力は7分の1になりました。

戻る