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自転車ハブダイナモ豆電球LED化改造の配線について
2023/10/21 03:25
- 自転車の豆電球が切れてしまいました。LED化を考えています。
- 豆電球をLEDに改造するための配線方法を教えてください。
- 初心者でもはんだごてを使い、電気工作を楽しめる方法を教えてください。
自転車ハブダイナモ豆電球LED化改造の配線について
2022/11/14 11:09
自転車前輪の豆電球が切れてしまいました。わりと頻繁に切れるようなので、LEDなら明るく長待ちするのではないかと考え、調べてるうちに下記のようなサイトに辿り着きました。
自転車のライト、LED化。https://12volt.jp/bicycle-led-1
面白そうなので、早速切れた豆電球のガラス部分を取り除き、100均で9LEDのライトを購入・分解してみました。
と、ここまではいいのですが、その先の配線のしかたがわかりません。
おそらく、ソケット部分と基盤に着いたLEDのプラスかマイナスいずれかの端子を(LEDに極性とあることはかろうじて知ってます)リード線およびハンダでくっつける、という工程でないかと想像してます。
基盤とソケットの写真添付しました。
この2つを電気的につなぐ配線方法を教えて下さい。初心者ですがはんだごては所有しています。
電気工作の勉強やはんだごてを使う練習を目的としているところもあるので、買った方が早い以外の回答をお願いいたします。
その他の回答 (11件中 6~10件目)
https://www.eiwa-chem.co.jp/knowledge
2:10から
ダイオード コンデンサー 抵抗が必要
動画は最終目的が違うので
スーパーキャパシタ使ってるが
補足
2022/11/16 09:36
せっかく動画をご紹介いただいたようなのですが、いただいたURLからそれらしいものが見当たりません。
ぜひ視聴してみたいのですが、再度動画の場所をご指定いただくことはできないでしょうか。
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>写真にうつったわずかな基盤から、なぜLEDが4.5vだと特定されたのでしょうか?
さすがに基板からは判断できません。
下敷きになっているLEDハンディライトの包装兼取扱説明書の「単四電池3本」との記載がありますよね。
そこから判断しました。
(それに加え、当方もほぼ同型式のLEDハンディライトを複数保有していますが、百均の製品はだいたい単四電池3本(4.5V)仕様が多いですね)
以上、ご参考まで。
お礼
2022/11/14 21:16
たびたびありがとうございます。
よく同様なLEDライトで、単3電池が3本だったり4本だったり、、4本のほうがキリよく3本は運用がめんどうなのにな(1本あまる)、、という疑問に設計上の理由から1つ納得がゆくご回答でした。
大変勉強になります。
自転車のライト、LED化の方法は重大な問題がありお薦めできません。
ハブダイナモはスピードを出すと電圧が20VにもなってLEDが飛びます。
ゆっくりしか走らないのであれば良いのですが、電流を制限する回路を内蔵しないと使い物になりません。
簡単な方法はLEDに入る部分に39Ω1W程度の抵抗を直列に入れてください。
少々暗くなりますがこれで何とか使えるかな。
お礼
2022/11/14 21:07
ありがとうございます。
ハブダイナモは6V、、、と固定しているわけではないのですね。考えてみれば、早く走れば豆電球はより明るく点灯しますものね。ご指摘感謝します。
そこで抵抗、とのことですが、これはきっとオームの法則の出番ですね?
39Ω1Wの抵抗、という値がどのように導きだされたのか、自分で頭をひねりながら電子回路の勉強といたしたく思います。
しかし、20Vにもなるのですかハブダイナモ、、なかなか波がありますね。
補足
2022/11/16 09:16
以下のページを参考にさせてもらいながら、ご回答の意味を考えてみました。
https://eman-physics.net/circuit/led.html
LEDの灯し方ー乾電池を直接繋いだだけでは危ない。
ちゃんと理解したとは到底いいがたい状態ではありますが、順方向電圧Vfという言葉を知ることができました。
そこで、電源電圧から順方向電圧を差し引いて、流したい電流の量を抵抗の大小で調整するのが全体の流れになると思います。
考えの間違いなどご指摘くださると幸いです。
39Ωと指定されたのは、仮に20Vちかい過大な電圧がかけられても耐えられる、ただし明るさは多少犠牲になる、そんな設計かと推測します。
LEDは10-20mAも電流を流せば発光するとのことなので、×9でおよそ0.1mAとしてみます。
ここでオームの法則をつかって、39Ωに0.1mAをかけて、3.9Vというそれらしい数字が出てくるのですが、数字をいじくってるだけで自分の理解がおよびません。
電源電圧から差し引くべき順方向電圧とは、最初に指定された4.5vなのか、LED1個分なのか9個分なのか、書きながらよくわからなくなってきました。
手取り足取り厚かましい限りではございますが、どのようにして抵抗の値をご提示なされたか、その過程をご説明いただけますと幸いです。
基盤のバネの付いている根元がマイナス端子、そして基盤の四隅の端子(パターンが繋がってるからどこでも良い)がプラス端子だと思います。
4.5V電池、みたいなのがあるとして、参考図のように繋ぐと、光るでしょう。
でも電池ケースと接触を確実にするためのバネですから、一般的な電池ケースと違ってプラスマイナスは逆かもしれません。(直接電池が入るところなら、一般的にマイナス側がバネになっているものなんですけど。電池ケース自体は、そうなっているでしょう。)
そのLED基盤と、付属電池ボックスのプラスマイナスをコードで直接接続してみて、光るかどうか確認してみてください。
LEDには極性がありますので、プラスマイナスが違うと光りません。
豆球ソケットと接続する場合にも気をつけてください。
でもまあ、2つに1つ、確率50%です。光らなかったら逆にすれば良い話です。
お礼
2022/11/14 20:48
ありがとうございます。
おかげさまで、基盤のつくりについてより構造的な理解ができるようになりました。おっしゃるとおり、電池ボックスのバネのついてる側がマイナスですね。
考えれば当然なのですが、接続するソケットの側にもプラスとマイナスがあることが、すっかり抜け落ちていました。ご指摘感謝いたします。
電池ボックスから直接配線してみて、極の確認をしたいとおもいます。
もとの写真を加工して図示してくださったイラストが大変わかりやすかったです。お手数かけてくださり重ねてお礼申し上げます。
写真のLEDライトであれば、乾電池3本タイプ(4.5V)ですよね。
自転車に搭載されている発電機(ダイナモ)は一般的に6Vなので、残念ながら電圧超過で正しく配線できたとしても「点灯直後に過電圧でLEDが一発で破損して使い物にならなくなる」という結果になるかと思われます。
どうしても工作で実現したい、というのであれば、まず6V(1.5V電池4個対応)のLEDライトを購入されるところからスタートされることをお勧めします。
で、仮に6V対応のLEDライトが調達できた場合ですが、まずLEDライトの電池ケースに電池を入れ、電池ケースのそれぞれの極にリード線をはんだ付けで取り付けます。
そのリード線を、片方はばね部分に結びつけ、もう一方を基板上の端子のいずれかと接触させて、点灯する部分を探し出します。
その「点灯する部分」が特定できたなら、自転車のダイナモのプラスマイナスと合わせる形でソケットをはんだ付けすればOKです。
以上、ご参考まで。
お礼
2022/11/14 20:26
ありがとうございます。
ご指摘いただいた問題点から、LEDが対応できる電圧について調べてみました。
3Vから1.5V刻みなどで色々な対応電圧のあることがわかりました。これは、バッテリーの発電可能な電圧に合わせているのかな。白色LED自体は3V程度が適切な電圧のようですね。
参考にしたページの、LEDが焼けてしまった、という事態になった理由がおかげさまで理解できました。
1.5×4=6Vに対応できるようなLEDを改めて探してみます。
電池ボックスから配線を直接伸ばして極にくっつけてみて、点灯したところが正しい接続先、まさにそうですね。ハンダ付の前に確認できるのが助かります。
補足
2022/11/14 20:30
参考に1つ教えてください。
写真にうつったわずかな基盤から、なぜLEDが4.5vだと特定されたのでしょうか?別の回答者様も4.5と即断しておられます。
わかる方には、見れば当然、なのでしょうが、、。
お礼
2022/11/16 09:34
ご回答ありがとうございます。
抵抗が必要、とのことは他の回答者様にもご指摘いただきました。
ダイオードは電気の流れを一方通行にするもの、コンデンサーとは電気を一時的に蓄えて放出するもの、、という程度の未熟な理解でお恥ずかしい限りですが、電子回路のよい勉強の機会とさせていただきます。
ちなみにスーパーキャパシタとははじめて耳にしましたが、コンデンサーのすごいやつ、ってところでしょうか。