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SupeFluxLEDを使用したサイドウインカーのＬＥＤ化


【目的】
　・ＬＥＤ化により視認性向上
　・巻き込み事故や悪天候時の衝突事故の確率を減らす
　・インプレッサ GDBのノーマルのサイドウインカーは小さくあまり目立たない
　・LumiledsのSuperFluxLEDはカタログスペックが良いので使用してみたかった

【材料の購入】
　・Lumileds SuperFluxLED アンバー（黄）色　型番：HPWT-ML00-E4000をしまりす堂さんで購入。
　・SAA クリアレンズキット 型番：SAA3050710HNをスバルディーラーにて購入。

【ＬＥＤレイアウトの検討】

ＬＥＤとサイドウインカーの大きさの比較
ＬＥＤの明るさと照射角の検証
サイドウインカーに２つのＬＥＤを入れてみて検証



ＬＥＤレイアウト案１：
　○ＬＥＤレイアウト
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　○使用するＬＥＤの総数：４８個
　　６×４＝２４
　　正面：２４個
　○消費電力：６．０４８Ｗ×２（左右）
　　１４．４V×６組×７０mA＝１６８０
　○ＬＥＤコスト(@160円)：７６８０円
　○明るさ@2.5(@4.3lm)@6.1：60(103.2)146.4ｌｍ
　○特徴
　　・コスト／ＬＥＤの消費が抑えられる。（案２の６７％）
　　・長さの問題で真ん中の２列は微妙に扇形に造る必要あり。
　　・正面のみだが、指向特性が７０度なので問題は無い
　　・機能的に効率が良い


ＬＥＤレイアウト案２：
　○ＬＥＤレイアウト
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　　　　■■■■

　○使用するＬＥＤの総数：７２個
　　９×４＝３６
　　正面　　：２５
　　それ以外：１１
　○消費電力：９．０７２Ｗ×２（左右）
　　１４．４V×９組×７０mA＝9072
　　３６×７０＝２５２０
　○ＬＥＤコスト(@160)：１１５２０円
　○明るさ@2.5(@4.3lm)@6.1：90(154.8)219.6ｌｍ
　○特徴：
　　・明るさはレイアウト的に究極、全体が発光する
　　・コスト高（案１の１３７％）
　　・コストパフォーマンスは悪い
　　・消費電力高
　　・シビアなレイアウト、配線や絶縁にも注意
　　・デモ的には良い


ＬＥＤレイアウト案３：
　○ＬＥＤレイアウト
　　　 ■■■■
　■■　○○　■■
　■■　○○　■■
　　　 ■■■■

　○使用するＬＥＤの総数：SuperFlux１６個＋ラクシオン１個
　　４×４＝１６
　　正面：１６個
　○消費電力：９．０７２Ｗ×２（左右）
　　１４．４V×４組×７０mA＝４０３２
　　１４．４V×１個×３５０mA＝５０４０
　○ＬＥＤコスト(@160+@2205)：９５３０円
　○明るさ最低(平均)最高：ｌｍ
　○明るさ@2.5(@4.3lm)@6.1：40(68.8)97.6ｌｍ
　○明るさ@39.8(@45.75lm)@51.7：39.8(45.75lm)51.7ｌｍ
　○特徴
　　・正面の明るさは究極、さらに全体が発光する
　　・コスト高（案１の１３７％）
　　・消費電力高
　　・コストパフォーマンスは悪い
　　・コリメータを仕込む為、ウインカー本体を空ける必要がある
　　・電流制御を２系統作る必要あり

１月３日現在、ＬＥＤレイアウト考案中

【試作】

１月４日現在、ＬＥＤを数種類試作を行いレイアウト考案中
ＬＥＤレイアウト（シンプル案）：裏からレイアウトしてみると横に８個入らない．．．
ＬＥＤレイアウト案１：ウインカーを割れば出来るレイアウトだ。死ぬほど明るそうだがコストも凄い．．．
ノーマルウインカー：暗い、反応悪い、これで５Ｗも食うのは納得できない
４連を２つ使用:直列４連は明るいが、レイアウトのアバウトさが目立ちまくり(-_-;)
試作品を作った感想：
　・ＳｕｐｅｒＦｌｕｘＬＥＤはやたら明るくＬＥＤが３〜４個程度でノーマルと同じ程度かそれ以上の明るさがある。
　・通常のＬＥＤの明るさのまま指向性が７０度になっているので明るい！当初の案だと明るすぎるしバルブより消費電力が高くなるｗ
　・LUXEONは更に指向特性が１１０度とワイドだがヒートシングが必要なので少し使いにくいが、SupeｒFluxLEDはヒートシンクが不要なので使いやすい(^^)/
　・ＬＥＤが表面に近いと発光点のつぶつぶがやたら気になる。基盤を使用しない場合は、表面近くに配置するのは無理がある。
　・基盤を使用する場合は出来るだけ密集させて、表面から離す方が良さそうだ。
　・ＬＥＤの指向特性が７０度とワイドなのでリフレクターに反射させると綺麗で、さらに効率も良いようだ。
　・直列にレイアウトさせると、半田付けが難しい。
　・ＬＥＤを９０度づつずらして配置すると、半田付けが簡単でコンパクトに作成できそうだ。コレで行こう！

1月５日現在
【LEDのレイアウト決定】
SuperFluxLED　は通常のLEDともLUXEONとも特性が異なる為、試作→仮点灯を何度も繰り返してかなり悩みました。
他のHPの情報やしまりす堂さんの作成されている形状とは違う、オリジナルな形状で効率の良い形状を目指した結果、下の形状が現在のベストだと結論付けました。

このレイアウトは作りやすい。コンパクト、リフレクターと相性が良い、ショートの可能性が低い、断線の可能性が低い
これからのSuperFluxLEDを使用したバルブリプレースタイプのベースの形にするつもり		 ４つ組み合わせてウインカー用の形状を作成
コレを、サイドウインカーに組み込む事にします。
結局、考えたＬＥＤレイアウト案は全滅でした(^^;)
ま〜自作の場合、計画が上手く行かない方が多いですね〜

１月６日現在
【本体へLEDの組み込み】
ウインカーのバルブソケットの内径は１６ｍｍで固定用の爪の逃げが１９ｍｍでした。
この内径なら４つ一組を２列（LED８個）を通せました。
前後２分割で通し、内部で１つに接着します。

【試点灯】
内部でアバウトに結合させているのに目立たないので良い感じ 綺麗にサイドまで光が届いています 裏側までｗ
電流値が５０ｍＡでも５Ｗのバルブよりは断然明るい 電流値が１１０ｍＡだと見るのがイヤになるほど明るい サイドからでも目に残像が残るので見るのがイヤな感じ(^^)周りはかなり明るいのですが写真では真っ暗にｗ

車に組み込むには電流値を決定する必要がある。
抵抗でテキトーに作れば組み込める状態にはなったが、ＳｕｐｅｒＦＬＥＸ　ＬＥＤが明るすぎるので定格で光らせるのはかなり問題がありそうだ．．．
スペック上の明るさ比較では下記の様になります。
　・LUXEONの黄色が約３６ルーメン／個
　・SuperFluxLEDが約４．３ルーメン／個
　　今回、SuperFluxLEDを１６個使用しましたので、６８．８ルーメン相当になります。
　　ラクシオン２個分の明るさに相当しますね(^^;)
２段階に光らせ、ポジション化しようかな．．．
ポジションの配線はフェンダー内を這わせればＯＫだが．．．(^^;)

【ＬＥＤへ電流値の試算】
・定電流ダイオード（CRD)の場合：（E-153の場合14.4vの時12.5mA程度流れるという経験を持っています）
　　２２個で約２７５ｍＡ（定格一杯）
　　２０個で約２５０ｍＡ（定格の８９％、消費電力：3600mW(内訳：LED分：2600mW、CRD分：1000mW)）
　　１１個で約１３７．５ｍＡ（定格の４９％、配線切れ対策、消費電力：1980mW(内訳：LED分；1430mW、CRD分：550mW)）
・抵抗の場合：
　　１４．３Ωで約２８０ｍＡ（定格一杯）
　　２２Ωで約１８２ｍＡ（定格の６４％、消費電力：2620mW(内訳：LED分：1892mW、抵抗分：728mW)）

CRDの場合、電圧が想定電圧(14.4V)より高くなっても電流値は変わらない。
ただ、コストが掛かることと、CRDを並列につける為半田付けが面倒。

セメント抵抗の場合、コストが安い、半田付けが少なく簡単、熱にも強い、電圧による電流値の変化が大きいのが欠点。
LEDの定格近くで光らせない場合はこっちの方が向いている

ＬＥＤを４個直列にしているので、エンジンオフ（１２Ｖ）時はどちらにせよ暗くなる。
今回は、LEDの性能が良いのでセメント抵抗で妥協したくなっています(^^;)
また、ポジション化のテストをＣＲＤ１個で行いましたが、想像よりちょっと明るすぎる。
ウインカーのメリハリが薄れるので、この部分のポジション化は行わない事に決定。

【ノーマルとＬＥＤの比較（テスト版）】
ＬＥＤへの電流値を変更することで明るさが変わります。SuperFluxLEDのDIYの参考になれば幸いです
右がノーマルの５Ｗウエッジ球で、左がSuperFluxLEDです。
１．電流値；１１．９ｍＡ時（CRD１個）（ＬＥＤ出力：４％）
SuperFlexLED サイドウインカーにＣＲＤ１つで駆動。さすがにＬＥＤに流す電流が１１．９ｍＡ（消費電力：０，１７Ｗ）ではノーマルの５Ｗに負けてしまうようです(^^;)ＬＥＤ側は光源が面になっていて綺麗です。この出力でも夜なら全く問題なさそうです。

２．電流値；２３．３ｍＡ時（CRD２個）（ＬＥＤ出力：８％）
SuperFlexLED サイドウインカーにＣＲＤ２つで駆動。ＬＥＤに流す電流が２３．３ｍＡ（消費電力：０，３４Ｗ）で既にノーマルの５Ｗに匹敵しています(^^)ＬＥＤ側は光源が面になっていて綺麗です。この明るさなら、昼でも全く問題なさそうです。

３．電流値；４９．９ｍＡ時（CRD５個）（ＬＥＤ出力：１８％）
SuperFlexLED サイドウインカーにＣＲＤ５つで駆動。ＬＥＤに流す電流が４９．９ｍＡ（消費電力：０，７２Ｗ）ではノーマルの５Ｗの一番明るい所が全面になった状態になっており、相手になりません。(^^)ＬＥＤ側は光が強く１ｍ離れた程度では目がチカチカします。この出力でも真夏の炎天下でも余裕で視認できそうです。

４．電流値；５７．２ｍＡ時（CRD６個）（ＬＥＤ出力：２０％）
SuperFlexLED サイドウインカーにＣＲＤ６つで駆動。さすがにＬＥＤに流す電流が５７．２ｍＡ（消費電力：０，８２Ｗ）ではノーマルの５Ｗが暗く見えてきます。ＬＥＤ側は光源が面になっていて目に残像が残ってかなりイヤです(^^;)。この出力では見落とす方が難しそうです。

５．電流値；１７１．３ｍＡ時（ＬＥＤ出力：６１％）
SuperFlexLED サイドウインカーに１７１．３ｍＡ（消費電力：２．５Ｗ）ではノーマルの５Ｗが非常に暗く見えてきます。２１Ｗバルブぐらいの明るさが出ています。これが点滅されると横の車はイヤでしょうね(-_-;)明るさもまだまだ上げる事ができますし．．．

【定電流回路】
電流制御は１５ｍＡ(E-153)のＣＲＤを並列２１個を片側のウインカーに使用することで行うことに決定！
理由は．．．
　・しまりす堂さんに紹介するにはピカッとこないと．．．というのもありますがｗ、ウインカーは点滅させるし、常時点灯することは無いので、運転時の安全性を高める目的で定格近くで使用する事に決定しました。
　・ＣＲＤを使用すると電圧変化に対しても設計値を超えることが無いので、ＬＥＤの定格近くを安心して使用できる。
　　（コストパフォーマンスでは、抵抗を使えば圧倒的に安くできますｗ）
点灯テストでは１４．１Ｖ時に０．２４Ａ（消費電力３．４Ｗ／灯）でした。
この結果から、ＣＲＤの消費電力は（熱）は０．９Ｗとなった為、、２０℃／Ｗのヒートシンクを使用しました。
　（ヒートシンクはＣＲＤのフレームとして使用したので放熱性能は良くないと思いますが、問題が発生することは無いでしょう）

【使用材料】
　・クリアサイドウインカー　１セット
　・SuperFlux LED　２４個
　・ＣＲＤ（15mA定電流ダイオード） E-153　４２個
　・ホットボンド（簡易固定用）
　・エポキシ接着剤（防水／固定／絶縁用）
　・半田
　・0.5mmテフロン線（白、黒）
　・固まる放熱用シリコン

【使用工具】
　・ホットボンド（簡易固定用）
　・半田ごて
　・0.5mmテフロン線（白、黒）
　・ニッパー
　・カッター

【装着した様子】

　・昼間時 　斜め後方からの被視認性：
超広角タイプのＬＥＤを使用しつつ、リフレクターを活用する為ＬＥＤを立体的に配置した為、均一に配光できている。斜め後方からでも視認性は落ちません。ノーマルの５Ｗバルブだと昼間は、光っているのかどうかギリギリの明るさで視認性が悪いが、SuperFluxサイドウインカーは段違いの性能です(^^)/

　横方向からの被視認性：
光のムラがほとんどありません。また、ハッキリ見え暗く感じることもありません(^^)/

　・夜間時

　・ノーマルとの明るさの違い
暗い方がノーマルで、明るい方がSuperFluxLEDです。ＬＥＤはその特性上夜間はバルブに比べて視認性が高いのですが、SuperFluxサイドウインカーは昼間でも光量でもノーマルを上回っているので夜間だとノーマルがＯＦＦの状態に見えるぐらい、性能の差は大きいようです(^^)/


【インプレ】
　・明るさがノーマルの２倍以上は確実にあり、明るい！
　　配光／昼間の被視認性もノーマルを大きく越えていますし、自分の評価的でも文句無しです。
　・今の所、設計し直して新たに作っても明るさや配光性能は大して変わらないと思います。
　　後ろの奥行きはギリギリでした。見えない部分の仕上げに関しては次回はもっと良く出来ると思います。
　・ＬＥＤの欠点（昼間は見難い、ツブツブがハッキリ分かる、ＬＥＤの向きによって明るい所／暗い所のムラが出来る等）が無い為、ノーマルの様に見えます。
　　色合いもバルブのイエローと同じなので車検も大丈夫でしょう。
　・改めて、ＳｕｐｅｒＦｌｕｘＬＥＤの性能を見せ付けられました！

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