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バイクに関することを中心に、それ以外の話題も含めて、何でも書き込みOKの掲示板です。
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▼ | LEDテールランプ・システムTLS-1 marry 26/4/9(木) 19:09 |
![[添付]](./brd/CB750F4/image/clip_icon.gif){kind=icon}
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TLS-1の概要と内部 marry 26/4/10(金) 8:52 |
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marry - 26/4/9(木) 19:09 - |
CB750Fのアイドリング時の発電容量は貧弱で，エンジンをかけたままアイドリングさせておくと徐々にバッテリーが放電し，やがて止まってしまいます．そもそも渋滞路をたらたら走ることを想定していないのですな(^^;)
これは特に夜間は深刻です．私のCB750Fは，ALS（オートライトスイッチ）によって，ギヤをニュートラルにしたら数秒後にヘッドライトがスモールに切り替わり，ギヤを入れると即座にヘッドライトがONします．もう30年以上前に作ったものですが，夜間の信号待ちでのバッテリー放電を防ぐのに役立っています．また，ARR-1（アドバンスト・レギュレータ・レクチファイヤ）のおかげで，全てのライトがOFFならばアイドリングでもバッテリがわずかずつながら充電されます．
されどテールランプの消費電流は約1.3A，ストップランプを点灯させると約5.2Aが流れます，夜間の渋滞に長時間はまるとバッテリー残量が心もとなくなってきます．
ですのでテールランプ系のLED化による低消費電力化は悲願でした．思いたってから，早20年が過ぎました．現役時代は忙しいし，週末は疲れているしで着手出来ませんでした．でも超高輝度LEDなどの部品類は買い集めていました．
そしてようやく重い腰を上げて完成しました！(^o^)ノ
名付けてテールランプ・システムTLS-1でございます．(^^)
消費電流は約18分の1ながら，明るさは同等または倍増しています．
【1087_test_on_desk.jpg : 136.1KB】
【1087_testrun2.jpg : 46.0KB】
これは特に夜間は深刻です．私のCB750Fは，ALS（オートライトスイッチ）によって，ギヤをニュートラルにしたら数秒後にヘッドライトがスモールに切り替わり，ギヤを入れると即座にヘッドライトがONします．もう30年以上前に作ったものですが，夜間の信号待ちでのバッテリー放電を防ぐのに役立っています．また，ARR-1（アドバンスト・レギュレータ・レクチファイヤ）のおかげで，全てのライトがOFFならばアイドリングでもバッテリがわずかずつながら充電されます．
されどテールランプの消費電流は約1.3A，ストップランプを点灯させると約5.2Aが流れます，夜間の渋滞に長時間はまるとバッテリー残量が心もとなくなってきます．
ですのでテールランプ系のLED化による低消費電力化は悲願でした．思いたってから，早20年が過ぎました．現役時代は忙しいし，週末は疲れているしで着手出来ませんでした．でも超高輝度LEDなどの部品類は買い集めていました．
そしてようやく重い腰を上げて完成しました！(^o^)ノ
名付けてテールランプ・システムTLS-1でございます．(^^)
消費電流は約18分の1ながら，明るさは同等または倍増しています．
【1087_test_on_desk.jpg : 136.1KB】
【1087_testrun2.jpg : 46.0KB】
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marry - 26/4/10(金) 8:52 - |
●概要
LED化前後の違いを表にまとめました．
照度はテールランプのレンズの右側中心に簡易照度計を密着固定して測った値であり，相対的な値の目安としてみてください．
基本的にテールランプ(尾灯)は純正と同じ明るさとし，ストップランプ(制動灯)は純正だとテールランプの約9倍のところ，TLS-1では約12倍の明るさ(60mAモード)としました．
このあたりは「道路運送車両の保安基準の細目を定める告示」(2022年12月23日告示)の第263条（制動灯）を参考にしました．
https://www.mlit.go.jp/jidosha/content/S263.pdf
なお，TLS-1のストップランプの明るさは定電流回路基板上にあるDIPスイッチ(VREF)によって，LED駆動電流を40mA，60mA，80mAに切り替えることが出来ます．今は60mAにセットしてあります．
ライセンスナンバーランプは純正の約2倍の明るさにしました．
●テールランプ
LED化にあたって悩んだのが，どれぐらいの輝度のLEDを何個使ったらよいのかでした．基本的には純正と同等以上の明るさを狙っているので，まずは純正の明るさを簡易照度計で測りました．すると300lx＠12Vでした．照度は面積あたりの光束なのですが，LED化の前後で違いがわかればよいので，テールランプの右側中心に照度計を密着してテープで貼り付けて測りました．
どんなLEDを採用するか，20年前だと直径5mmの砲弾型で超高輝度の広角型赤色で安価なものを選ぶしかありませんでした．結局，台湾OptoSupply社のOSHR5161Pを8個使い，2直×4回路を抵抗による電流制限で使いました．5161Pの最大定格は連続100mA，パルス150mAです．輝度は18cd＠75mA，半値角60度，cdは単位カンデラです．これが20年前に秋月電子通商で10個100円でした．
5161Pはすでに廃盤で，後継はOS5RKA5B61P，48cd@60mA，半値角60度で10個370円です．20年間で輝度は約2.7倍に進化したのですね．
順方向電流IFは10mA＠12V，16mA＠16Vほど流れます．最大定格連続100mAに対して軽すぎるのですが，10mAで純正と同じ明るさを得られます．しかも2直列にしているので，消費電流は半減です．
10mAというのは最大定格に対して少なくもったいないと感じます．そこで，万一ストップランプ系が不点灯を起こしたときには，DIPスイッチES1とES2をセットすれば制動時に50mAを追加して合計60mA流せるようにしました．つまりストップランプと兼用するのです．ただし，5倍の明るさは得られず約4.6倍です．緊急時の機能なので，5倍近くで妥協します．
●ストップランプ
本機のメインです．テールランプと同じ5161Pを4直列×4回路で光らせます．
テールランプの明るさに対して制動時に純正では9倍の明るさでしたが，12倍の明るさとしました．80mAモードにすれば，さらに明るくできます．
5161Pの順方向電圧VFは2.4V＠60mAです．これを4直列すると9.6Vとなりますが，万一オルターネータが故障してバッテリー電圧が9Vぐらいまで低下しても機能させたいのです．すると抵抗による電流制限だと，正常時に過電流が流れてしまいます．
そこで4直列×1回路ごとに定電流回路を設けました．定電流特性はDIPスイッチ設定により40mA，60mA，80mAに切り替え可能です．定規でそろえたようにピタっと電流制限してくれます．
4直列にしたのは全体の消費電流節約のためでもあります．当初はトランジスタ2石の簡易定電流回路ですませるつもりでしたが，それだと動作のために少なくとも1VBE以上の電圧降下が必要なので却下し，OPアンプを使った定電流回路にしました．これだと動作に必要な電圧降下は0.06V（60mV)＠60mAで済みます．抵抗制御に比べて回路が少し複雑化しますが，メリット大なのでやむを得ません．
●ライセンスナンバーランプ
いわゆるスーパーfluxと呼ばれる正方形の超広角白色LEDを採用しました．OptoSupply社のOSWX4EZ4E1Pです．最大定格は連続90mA，半値角140度，30lm＠90mAというものです．それを7mAと軽く使っていますが，純正の2倍の明るさが得られています．2直列の抵抗制御です．
【1089_compare-LED_vs_lamps.jpg : 93.6KB】
【1089_tail-and-license-ON.jpg : 272.1KB】
【1089_tail-license-stop-ON.jpg : 117.8KB】
【1089_licensellamps.jpg : 58.0KB】
【1089_taillamp-inside-0b.jpg : 400.8KB】
LED化前後の違いを表にまとめました．
照度はテールランプのレンズの右側中心に簡易照度計を密着固定して測った値であり，相対的な値の目安としてみてください．
基本的にテールランプ(尾灯)は純正と同じ明るさとし，ストップランプ(制動灯)は純正だとテールランプの約9倍のところ，TLS-1では約12倍の明るさ(60mAモード)としました．
このあたりは「道路運送車両の保安基準の細目を定める告示」(2022年12月23日告示)の第263条（制動灯）を参考にしました．
https://www.mlit.go.jp/jidosha/content/S263.pdf
なお，TLS-1のストップランプの明るさは定電流回路基板上にあるDIPスイッチ(VREF)によって，LED駆動電流を40mA，60mA，80mAに切り替えることが出来ます．今は60mAにセットしてあります．
ライセンスナンバーランプは純正の約2倍の明るさにしました．
●テールランプ
LED化にあたって悩んだのが，どれぐらいの輝度のLEDを何個使ったらよいのかでした．基本的には純正と同等以上の明るさを狙っているので，まずは純正の明るさを簡易照度計で測りました．すると300lx＠12Vでした．照度は面積あたりの光束なのですが，LED化の前後で違いがわかればよいので，テールランプの右側中心に照度計を密着してテープで貼り付けて測りました．
どんなLEDを採用するか，20年前だと直径5mmの砲弾型で超高輝度の広角型赤色で安価なものを選ぶしかありませんでした．結局，台湾OptoSupply社のOSHR5161Pを8個使い，2直×4回路を抵抗による電流制限で使いました．5161Pの最大定格は連続100mA，パルス150mAです．輝度は18cd＠75mA，半値角60度，cdは単位カンデラです．これが20年前に秋月電子通商で10個100円でした．
5161Pはすでに廃盤で，後継はOS5RKA5B61P，48cd@60mA，半値角60度で10個370円です．20年間で輝度は約2.7倍に進化したのですね．
順方向電流IFは10mA＠12V，16mA＠16Vほど流れます．最大定格連続100mAに対して軽すぎるのですが，10mAで純正と同じ明るさを得られます．しかも2直列にしているので，消費電流は半減です．
10mAというのは最大定格に対して少なくもったいないと感じます．そこで，万一ストップランプ系が不点灯を起こしたときには，DIPスイッチES1とES2をセットすれば制動時に50mAを追加して合計60mA流せるようにしました．つまりストップランプと兼用するのです．ただし，5倍の明るさは得られず約4.6倍です．緊急時の機能なので，5倍近くで妥協します．
●ストップランプ
本機のメインです．テールランプと同じ5161Pを4直列×4回路で光らせます．
テールランプの明るさに対して制動時に純正では9倍の明るさでしたが，12倍の明るさとしました．80mAモードにすれば，さらに明るくできます．
5161Pの順方向電圧VFは2.4V＠60mAです．これを4直列すると9.6Vとなりますが，万一オルターネータが故障してバッテリー電圧が9Vぐらいまで低下しても機能させたいのです．すると抵抗による電流制限だと，正常時に過電流が流れてしまいます．
そこで4直列×1回路ごとに定電流回路を設けました．定電流特性はDIPスイッチ設定により40mA，60mA，80mAに切り替え可能です．定規でそろえたようにピタっと電流制限してくれます．
4直列にしたのは全体の消費電流節約のためでもあります．当初はトランジスタ2石の簡易定電流回路ですませるつもりでしたが，それだと動作のために少なくとも1VBE以上の電圧降下が必要なので却下し，OPアンプを使った定電流回路にしました．これだと動作に必要な電圧降下は0.06V（60mV)＠60mAで済みます．抵抗制御に比べて回路が少し複雑化しますが，メリット大なのでやむを得ません．
●ライセンスナンバーランプ
いわゆるスーパーfluxと呼ばれる正方形の超広角白色LEDを採用しました．OptoSupply社のOSWX4EZ4E1Pです．最大定格は連続90mA，半値角140度，30lm＠90mAというものです．それを7mAと軽く使っていますが，純正の2倍の明るさが得られています．2直列の抵抗制御です．
【1089_compare-LED_vs_lamps.jpg : 93.6KB】
【1089_tail-and-license-ON.jpg : 272.1KB】
【1089_tail-license-stop-ON.jpg : 117.8KB】
【1089_licensellamps.jpg : 58.0KB】
【1089_taillamp-inside-0b.jpg : 400.8KB】
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