LEDブレーキランプの落とし穴！スモール＆ブレーキ回路の電流偏りを防ぐ方法
LEDブレーキランプのスモール回路増設と実証実験
今回は、前回の赤LED5本直列・12V車両用ブレーキランプの続編として、スモール機能を追加し、さらなるLED増設を行いました。
しかし、スモール入力時に一部のLEDが減光せずに光り続けるという現象が発生しました。
このブログでは、LEDカスタムにおけるスモール＆ブレーキ両対応回路の設計、電流の偏りのメカニズム、そしてその解決方法について詳しく解説していきます。
1これまでの回路設計の復習
- 赤LED5本を直列に接続し、12V車両用のブレーキランプとして使用。
- 14.4Vを想定し、ダイオードを挿入し、75Ωの抵抗で電流制御。
- ハンダ付け作業の実演を通じて初心者にも分かりやすいように解説。
スモール機能の増設と新たな回路設計
(1) LEDの増設
- 追加1：5本直列のLEDをもう1組増やし、合計10本のLEDをブレーキ入力で点灯する設計。
- 追加2：スモール点灯時の光量調整のため、1kΩの抵抗を560Ωに変更。
- 追加3：さらに3本直列の赤LEDを増設し、330Ωの抵抗で電流制限。
追加３にて問題発生
330Ω3直列だけが明るく光り減光しない。
なぜ3個直列のLEDに電流が偏るのか？
この現象が起こる理由を物理的・電気的に分析します。
- 直列数が少ないLEDの方に電流が流れやすい：直列数が多いほど必要な電圧が高くなり、逆に直列数が少ないLEDは低い電圧で点灯できるため、電流が集中しやすい。
- LEDの順方向電圧 (Vf) の違い：LED数の違いで電圧降下が異なる。
- 並列回路の影響：異なる経路に異なる電流が流れ、偏りが発生。
解決策：電流のバランスを取る方法
この問題を解決するために、ごんた屋では以下の方法を推奨しています。
- 5本直列のLEDを3並列に配置し、各経路で均等に電流を分配する。
- 余分なLED（2個）を基板の裏に配置し、「隠し玉」として点灯させることでバランスを取る。
- この方法は各種雑誌メディアでも昔から取り上げられ、安定した光量調整を実現できます。
まとめ
LEDカスタムでは、単純に並列接続するだけでなく、電流の流れを考慮した設計が重要です。
正しい回路設計を行うことで、安定した点灯を実現できます。
