出窓の夜間照明用LEDを交換

出窓に夜間照明用LEDを取り付けたのが2012年の2月 。
Lアングルに1WのパワーLEDを7直2列の計14コ
取り付けて、24V電源で夜間だけ照明しています。

最近になって、「なんか暗なってきたなぁ」
ということで、14コ全数を新しいものに交換
してみました。

使ったのはストックしてあった同じ型番の
パワーLED。
単純にハンダ付けを外して交換。

照度計 ： トラ技 2016年5月号 に掲載
で、工事前と工事後を比べてみると交換後は
ざっと「倍の明るさ」になりました。

「こどもの日」モード  からちょっと「夏」になっています。

LEDの絶対最大定格：逆電圧(Vr)への反論

電子部品それぞれに設けられている「絶対最大定格」。
　・なにがなんでも越えちゃダメ。
　・越えたらつぶれるかも。
　・越えるような設計、誰がした。
という解釈かと。

で、この絶対最大定格について(LEDに限って)
　・重箱の隅モード
　・いまさら
なんですが、どう考えたら良いか・・・
　　皆さんのご意見を！

LEDのスペックに記された「絶対最大定格」の中に
「逆電圧」が出てきます。
この逆電圧、たいていが「5V」。
　　　※単素子の場合。
　　　※中には4Vや6Vというのもあります。
　　　※電気的特性の項目に、逆電圧4Vなら
　　　　最大10μAの逆電流が流れるとかが記さ
　　　　れています。

LEDに逆電圧が加わる回路といや7seg LEDの
ダイナミックスキャン。

簡単に2桁の7seg LEDを図示します。
カソードコモンで駆動するように記しました。

右桁を駆動して、AセグはオフでBセグをオンした
ところがこれ。

この駆動方法、アノードとカソードともCMOSレベルで
ドライブすると、消えているD1が逆接になります。
5Vで動く回路なら、5Vが逆に加わって、絶対最大定格の
逆電圧に達します。
駆動回路が5Vよりちょい上の電圧なら絶対最大定格を
越えちゃうわけです。

回路的に逆電圧を避けようとするのなら、
　　・アノード側あるいはカソード側、それとも
　　　両方とも、オープンコレクタ(ドレイン)
　　　の素子で駆動。
という方法があります。
　　※5Vより大きい電圧じゃないとLEDが光らない
　　　なんて時はこの方法です。(2直,3直の場合など)

そして、マイコンのポートで直接駆動するのなら、
　　・駆動しないところを「入力ポート」にして
　　　逆電圧を避ける。
こんな方法もあります。

しかし、CMOS出力ポートでH/L駆動して逆電圧を加えても
壊れないというのも経験しています。

この「大丈夫だ」という理屈の説明をどうすれば
なんですが・・・
　　・電流制限抵抗があるので、逆電圧を超えても
　　　最大電流、最大電力を越えないから大丈夫。
と言えるかなぁ、と思います。

しかし、「劣化はしないのか？」となると、スペックの
記述からは読み取れません。

ネットを探すとトランジスタの劣化についてこんなのが
見つかります。
・トランジスタの“落とし穴”はブレークダウンにあり：EDN japan

　　※電流制限されていない状態でB-E間に
　　　逆電圧が加わったのが原因でしょうけれど、
　　　「劣化」と呼んでよいのか・・
　　※制御されたブレークダウン(電圧は超えるけど
　　　電流、電力はOKの範囲)ならどうなる？

いかがでしょう。


※追記
・2022年12月20日：ガレージのLED表示デジタル時計がダウン
・2012年08月03日：16セグメントLEDを使った時計：回路図
　　※カソード、アノードともTr(オープンコレクタ)で駆動

・2022年12月21日：7セグメントLED駆動用IC「TM1637」
　　※このICは両方ともオープンドレイン
・カソードコモン7セグメント用LEDドライバー MAX7219
　　※CMOSで駆動とは記されていないが、
　　　コモンはオフ時にV+、セグメントはオフ時に
　　　GNDになると記されてる。

以下、逆電圧になる回路。
・2018年5月31日：電波チェッカ用レベル表示回路案
・2018年9月27日：電波チェッカ用12LEDレベル表示回路
・2022年12月14日：Arduino UNOを使ったUSB電流計 4桁表示も
・2022年11月29日：Arduino UNO(のチップ)を使ったUSB電流計

逆電圧といっても、電流制限抵抗が入っている
おかげで、もろに電源電圧じゃなく反対側の
Vf電圧が加わるようになる場合もあります。

逆電圧にしても、最大電流、最大電力を越えなければ、
破壊には至りません。
しかし「劣化はどうや？」っと言われたら・・・
　　わかりません。

ご意見をお待ちしています。

逆富士型40W蛍光灯2灯相当のLEDランプが不調

藤川君とこからやってきました。

「しばらく前に付けたんやけど点滅しだしたわ。
　　ホカしてもたろと思てんねんけど、
　　　下間はん、いるか？」
っと。
　・・・はい。もらいました。

通電すると、2秒周期くらいで点滅するのです。
チカチカじゃありません。
パッ・パッ・パッ・・・
と1秒暗、1秒明という感じです。

LED部だけはずして通電すると、電圧を30Vくらいまで
上げると光り始めます。
LEDはまだ大丈夫と判断して、電源モジュールを見る
ことにしました。

これがメーカー名なんでしょう、「TENTEN-LED」。

フタを開けると・・・

樹脂の海。
でも、二次側電解コンデンサの頭が開きかけてました。

2200μF/50V、105℃仕様のコンデンサです。
持ち上げて、足を切断して取り外し。
1/5以下の容量でした。

基板は樹脂に埋もれてるんで取り出すことができません。
切って残しておいたコンデンサの足に手持ちのコンデンサを
ハンダ付けして試運転。
ちゃんと光るようになりました。

過去、LEDランプの不調はLEDそのものがアウトになって
ということが多かったのですが、今回は電源部でした。
まぁ、故障にはいろいろあるということで。

7セグメントLED駆動用IC「TM1637」

7セグLEDが付いたモジュールをあれこれ見ていて、
こんな駆動用ICが見つかりました。
秋月でも扱っています。
　　・TM1637：Titan Micro Electronics Co.,Ltd

2線で通信して(I2Cとは異なる)表示データを
送り込む仕掛けです。
セグメントが8つでコモンが6つ。
6桁のアノードコモン7seg LEDを駆動できます。
各セグメントに入れる抵抗は要らないようで、
駆動デューティを変化させて明るさをコントロール
できるようになっています。

そして、データシートには16個のスイッチをスキャンできる
と記されています。
セグメントの駆動信号を使って、リターン線が2本。

しかし・・・推奨回路図を見ると



2つのスイッチを同時に押したら、
ありゃま。セグメントデータが短絡して
おかしな表示になるのではと。

データシートにはこんな記述。
　「TM 1637 doesn't support combined key pressin」
"combined key pressin"は 同時押し と訳して良いかな。
　「キーの同時押しは知らん」っと。

ダイオードを入れると短絡は回避できそうですが、
スキャンのデータはどうでしょうね。
K1とK2の入力抵抗(プルアップ)は10kΩとなっています。
　　※このIC、使っていないのに、いらん心配を。

　・ガレージのLED表示デジタル時計がダウン
では、LEDのコモン駆動用の信号でスイッチを
スキャンしています。
ダイオードで分離してますんで、同時押しは大丈夫。

ガレージのLED表示デジタル時計がダウン

昨晩、表示が不自然に点滅しているのに気が付きました。
　　　・・・20年以上連続運転してた

資料、vectorにアップしてました。
　　・AVRCLK:AVRマイコンで作るデジタル時計
AVRマイコンAT90S1200を使ったLED表示デジタル時計の製作

おそらく、スイッチング電源が原因。
別のもの交換してみます。


回路図


AT90S1200は
　ROMが1kバイト。
　RAM無し。
　　ということで、push、pop命令無し。
　スタックは3段だけ。
むちゃ縛りのあるマイコンです。

※追記
ELCOの「ゴリラ」を外して、別の5V定電圧電源に
接続したら・・・OK。
バックアップも働いていて、現時刻をちゃんと表示しました。
　　　・・・「たいしたもんや」と自画自賛。
これから、使えそうな電源を探しますわ。

※電源を交換して修理完了


「ゴリラ」の中は充填剤でどうなって
いるのか見えません。


以前にこんな報告してました。
　　・2019年8月21日：7seg LEDの輝度低下
「電源交換したか？」と記してましたが、昔の写真を
見ると、電源はこのゴリラから換えていませんので、
20年動いたということですわ。

ダイソーの400円LED電球、寿命！ 昨晩、切れちゃいました

LED電球の長期間点灯実験、
・2019年8月17日：ダイソーの400円LED電球 (LDA8L-G-T/60W)長期間点灯実験終了
１年半、点けっぱなしで照度の低下が5%ほど。
むちゃエエ成績だったんですが、昨晩、とうとう
点かなくなっちゃいました。
1年半の連続点灯データを取ってから後も、ガレージの
トイレで使っていました。
ガレージですんで、使う頻度はしれてます。
連続点灯をやめて３年ちょい。

最初がこれでした。
・2018年2月17日：ダイソーのLED電球、買ってきた・・・

で、さっそく解体。

LEDは合計18コ。
電源基板には電解コンデンサが３つ。

ヒューズは切れてません。
液漏れも見当たらず。

１つに２素子入ったLEDが使われてて、5Vあたりから
点き始めます。


18コのLEDは「９直・２パラ」でつながっていました。

上側のハンダ点がプラス。
そこから左右に分かれて、下側のハンダのところまで
半周しています。
そして、「赤×」マークした２ツのLEDがオープンに。
ここで電路が断でアウト。
経路が左右に分かれているので、片側だけなら半分生き
てたんでしょうが、なぜか両方ともダメに。
他の16コは点いてました。
しばらくは半点灯状態になっていたのかも。
　　これは、人間が気が付かなかったのかも。

LED電球の寿命、以前も「LEDそのものがアウトに」
だったような・・・

・「LEDの劣化」

・2016年01月03日：パナソニックLED電球 LDA7D-A1 寿命！
・2019年1月18日：修理：LEDクリップライト、点滅！

あちゃ～。電池押さえのスポンジがモロモロに

しばらくぶりのリコーCaplio GX100用リングライト 。

電池の状態をチェックしておこうとフタを開けたら、
電池押さえのスポンジ(モルトプレーンという名称かな？)
がモロモロになっていて、ひどいことに。

最初は、「アチャ～　電池の液漏れ！？」かと思ったんですが、
電池はどれも大丈夫でした。

・リングライト回路図 (16LED)

LED劣化調査実験、新回路案

http://act-ele.c.ooco.jp/trouble/ledrekka/LEDTEST2a.png
この回路は、常時点灯しない比較用LEDの明るさも記録して
おこうという主旨で製作しました。　参：■LEDの劣化
測定系1chあたり、同じLEDを２つ装着します。
そして、LEDに流す電流のために定電流回路を装備する
というちょっと大げさな構成になっています。
先日の、可変抵抗器の「陽極酸化」実験回路 #4
は、同じATmega328P：Arduino-UNOベースで、入力8ch+温度。
電流測定のため、10倍アンプを仕込みましたが、大げさな
ものじゃありません。

これと同様の回路を「LED劣化実験用」に作っておこうかと
思っているのです。
制御ソフトは、24時間に1回の記録サイクルで同じで可。
定電流回路や1chあたり2LEDという制御も止めにして、
簡単な構成に。

・LEDに流す電流は、LED個別に抵抗を直列に
　入れて設定。

・LED・VF変化の影響を受けにくいようで、LED点灯
　用電源は制御用5Vではなく、12Vなど少し高めの
　電圧の電源を用意。
　　（2直になったLEDも見ることができる）

・LED１つを常時点灯。
　比較用LEDの切り替えはやめる。

・温度測定、（ついでに）あれば面白いか。

・1日1回、0時の記録だけで良いか？
　　　※悩みどころ

　1日間での最高、最低、平均も欲しいか？
　現状、1日1回なら、温度も含めて9データで
　18バイト。
　24LC256(32kバイト)なら4.98年の記録。
　最高、最低、平均となると、1日あたり
　3倍の54バイトで32kのEEPROMだと1.66年。
　そうなると、128kバイトのEEPROMにする
　ほうが良いか？　32kで十分か？
　　　※シリアル送出にかかる時間が長くなる
　それともSDカードに記録するか？

顕微鏡用LEDリングライトのLED交換

2021年9月27日：顕微鏡用LEDリングライトのLED、そろそろ交換か
ということで、2006年から使ってきた顕微鏡用LEDリングライトを
昨日交換しました。
使ったのは秋月で買ってあった5φ砲弾型LED。
「OSW54L5B61P」　半減角60度の広角タイプ。
　　※昔は半値角って言いませんでした？

アラルダイト(2液エポキシ)で塩ビパイプに貼り付けていたのを
バリバリと剥がして、新しいLEDに交換です。


ずいぶんと明るくなりました。

トラ技・2016年5月号に掲載してもらった「照度計」 で
見ると、直下でおよそ3倍の明るさに。
・照度計
　　2016,5,実験用ワイドレンジ・ディジタル・マルチ照度計の製作,
　　無調整！10～10万lx@－40～＋85℃！リアルタイム波形モニタ出力付き！,
　　一般,164,8,下間 憲行

古いLEDと新しいLEDを比べてみると電流1mAでこんな様子。

左が秋月で買った新しいの。　右が使い古したの。
外径(透明部の大きさ)は同じでも、発光している部分の
面積が違います。
　　リコーGX100で撮影
　　ISO=100 S=1/2000秒　F=12.6

この点灯に使ったのはトラ技・207年1月号の簡易LEDテスタ 。

・簡易LEDテスタ
　　2007,11,明るさを比較できる簡易LEDテスタの製作,
　　大きさの等しい電流を2個に流して順電圧と順電流を表示する,
　　一般,210,4,下間 憲行
LEDを差し込むクチが二つあって、それぞれ独立して電流を
変えられます。
異なるLEDでの明るさ比較や、同じLED2つでそれぞれの電流を
変えた時、どんな具合に見えるかの比較に便利。

※光らせてないとき
左が新しいの。　右が古いの。




古いLEDの型番が分からないかと、トラ技への提出原稿を
探してみると・・・記していたのは、
　　『白色LEDは大阪日本橋の部品店店頭で適当に選びました。』
でした。
素性は不明。
デジットで買ったか共立で買ったか・・・

顕微鏡用LEDリングライトのLED、そろそろ交換か

ラジオペンチさんとこの
実体顕微鏡の自作リング照明のLEDが劣化したので交換
を拝見して、「こちらのもだいぶ暗くなったなぁ」と
リングライトLEDの交換を計画しますわ。

こちらでは、こんな作業台(高さ80mmくらい)を使っています。

この台の上でハンダ付け作業すると、「首」が楽。
顕微鏡を見ながらのハンダ付けも非常に楽で疲れません。
台の上の白いのはA3サイズの紙。
汚れたら交換。

・作業台の側面
　　2016年12月12日：1kgハンダ、使い切り

・リングライト製作　トランスレスで手抜き
リングライト作ったのは2006年だった。
　　顕微鏡の照明装置

・修理の話
　　LEDリングライトの修理

※回路図発掘


※これも参考に
・LED劣化の記録