◆鉄道模型、自作テープLED室内灯の抵抗短絡!点灯&耐久テスト!

鉄道模型、加工/改造等

電圧降下対策としてテープLEDの抵抗短絡は有効なのか?

私の固定式レイアウトの内回り線にあるヤードはポイントレールを連続で繋いでいる事により、電圧降下が大きく、自作テープLED室内灯を装備した車両は、以下の動画のように、室内灯がみるみると暗くなってしまいます。

【鉄道模型】室内灯 純正 自作 比較 自作室内灯の見えない壁とは?/113系阪和色 115系長野色 等/ナレーター:新人VTuber 水風七夏【Live2Dモデリング】【比較検証走行動画】
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この室内灯が暗くなる現象は、テープLEDが定電圧12V仕様であり、ブリッジダイオードを経由する事による電圧降下の影響も受け、ヤード上でなくてもテープLEDには12Vの電圧が掛かっていない為、ポイントレールを連続で繋いだヤードで更に電圧降下が発生すると、LEDを点灯させるだけの電力が供給できなくなるからでしょう。

以前、TOMIXさんの「E231系 山手線」のテープLEDのチップ抵抗に、抵抗を並列接続させ、抵抗値を150オームから、136オームに変更してみましたが、大した効果は見られませんでした。

そこで、テープLEDに付いているチップ抵抗(150オーム)を取っ払う・・・のは大変ですので、抵抗を銅線で短絡させ、抵抗値0オーム・・・つまり無抵抗としてみます。

白色チップLEDの定格が3V(20mA)と仮定すると、

12V-(3V+3V+3V)=3Vが、チップ抵抗に掛かります。

3V÷(0.02A)=150オーム(抵抗値)となります。

これを抵抗値無しにすると、12Vの入力電圧ではLEDひとつに4Vの電圧が掛かってしまいますが、ブリッジダイオードによる電圧降下で10.8Vまで入力電圧が下がっている事を考慮すると、LEDひとつあたりに掛かる電圧は、

10.8V÷3=3.6V

となり、仮定した白色チップLEDの定格が3V(20mA)よりも1.2倍の電圧が掛かる事になり、その時の電流は24mAとなります。

白色LEDの詳細な仕様が不明ですので、白色チップLEDひとつ辺りに24mAの電流を長時間流し続けても大丈夫かどうか、テストいたします。

テープLEDに付いているチップ抵抗を銅線で短絡させ、パワーユニットより、12V(最大電圧)を掛けて点灯させますが、ブリッジダイオード経由で、約10.8Vまで残圧は下がっています。

この場合でも、LEDの絶対最大定格(If)が24mA以上無いと、LEDに深刻な打撃を与え、光らなくなってしまいますが、テストでは30分以上、問題なく光り続けています(記事写真右上)。

ただ、30分の連続点灯で、発熱は結構あるようで、チップLEDは40度程度まで熱くなっています。

まあ、実際、車両に装備させて、全開走行で30分以上連続で走行させる事は無いので、チップ抵抗短絡(抵抗無し)でも問題なく使えるかも知れません。

実際にチップ抵抗を短絡させたテープLEDを「キハ183系 北斗・HET」の中間車に装備させ、私の固定式レイアウトの内回り線にあるヤード上に乗せてみました(記事写真下)。左の車両が抵抗短絡テープLEDで、右が150オームの抵抗有りです。

左側の車両の方が電圧降下の影響が大きいのですが、室内灯は明るく、抵抗短絡の効果ははっきりと現れています。

もし、これで問題が無ければ、テープLEDのチップ抵抗を短絡させる方法が確立できそうです。

本ブログ内で記しております「分解・加工・改造」は、全て自己責任で行なっており、実施された事により、問題が発生した場合は、全て実施者に責任がございます。
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