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由於每次踩煞車時,都會發現汽車電壓都會下降許多,實在是不滿意很久了,
緣由居然是因為第三煞車燈那5顆5W的燈泡,一踩煞車就耗電25W,也難怪電壓會下降,
索性把燈泡換成LED吧!
目標是在亮度與原廠近似的前提下,達到省電的效果,計算後以48顆食人魚LED可以達到最佳省電。
基本上第三煞車燈內的空間,是可以擺下50顆的,
但是以評估省電結果來看,多增加兩顆,亮度沒增加多少,但是耗電確增加很多。
假設每顆食人魚LED需要2V、20ma來推動,
50顆食人魚的規劃是5顆串聯,共10組;因為串聯,所以每組耗電20ma,10組耗電200ma,以13.8v來估算的話,總耗電為 2.76W。
而已48顆食人魚來規劃,則是6顆串聯,共8組,每組耗電20ma,8組耗電160ma,13.8v時,總耗電為 2.208W。
所以50顆食人魚的規劃僅比48顆食人魚多兩顆LED,亮度沒增加多少,卻要多耗電0.552W,
即每顆LED耗電量,
50顆食人魚:2760mW / 50顆 = 55.2mW/每顆LED
48顆食人魚:2208mW / 48顆 = 46mW/每顆LED
所以兩者在亮度差異幾乎相同的前提下,48顆食人魚的組合,推動每顆LED只需要 46mW (小於50顆食人魚組合的55.2mW/每顆)
相較之下,48顆食人魚效率是較高的,
所以最後實踐為 48顆食人魚的 LED第三煞車燈,以達到省電的目的。
先建立個亮度基準,這是原廠燈泡 (快門1/6,光圈2.8,白平衡固定)
原廠使用清光燈泡透過紅色燈殼,所以色澤上帶了點橘光。
這是成果48顆食人魚的LED第三煞車燈 (相同的像機設定:快門1/6,光圈2.8,白平衡固定)
色澤呈現上為正紅光,亮度與原廠相近。
並排比較,左邊為原廠第三煞車燈,右邊為48顆食人魚的LED第三煞車燈,兩者亮度相當。
這次使用的LED規格為紅光食人魚LED,
建議輸入電壓為 2.0v ~ 2.2v,
建議輸入電流為 20ma ~ 45ma。
設計上,以亮度與原廠同,而且耐用為主,所以之後的電壓電流都抓的相當保守。
成果正面照片,48顆食人魚LED,以一顆8歐母的電阻降壓,並使用1N4007防逆流,
其實不必用到這麼高瓦數的電阻,只是因為手邊符合歐母數的電阻就是5W的水泥電阻,就...裝囉XD
成果背面照片,單純的銲錫接點,沒有雜亂的跳線。
兩端用束帶綁上燈殼,完成固定。
電路板上鑽個束帶用的孔位。
利用束帶綁上原廠的孔位,電路板大小剛剛好緊靠著燈殼。
最後上個背膠防止接點接觸其他東西,也做個簡易的遮雨棚防止淋到水。
最後,就要進行特性測試了,接上溫度計與電流表,觀察使用上的特性變化。
持續點燈25分鐘後,電流為195ma。
持續點燈25分鐘後,溫度為38.5度C。
這組48顆LED裝入燈殼之後,形成稍微封閉的空間,所以電流與溫度是需要注意的。
過高的溫度(高過65度C),或是持續上升的電流(單顆LED超過45ma),都會形成LED損壞的條件。
用13.93v點亮後,初始使用的電流為185ma,室溫23度C,
連續點燈35分鐘後,電流上升到196ma,溫度為39.9度C,
持續繼續觀察,溫度似乎已經到達平衡,不太有變化,電流也不太增加。
關閉電源後5分鐘後,溫度由原本39.9度C下降到32.7度C,算是散熱的滿快的。
在電源消耗上,這組 48顆食人魚LED第三煞車燈 為 2.57W (13.93v*185ma)(初始狀態),
相較於原廠的25W的煞車燈,共省電22.43W,現在踩煞車時,電壓都不會下降了,真是太爽了。
再來分析每顆LED使用情況,以連續點燈35分鐘時的數據來看,
總電流196ma,分配給8組LED使用,即平均每顆LED通過電流24.5ma,電流依然在規範內(20ma~45ma)。
總電壓13.93v,電阻降壓1.568v(196ma*8歐母),1N4007降壓0.7v,所以6顆串聯的LED通過電壓為11.662v,
意即每顆LED通過的電壓為 1.94v,一樣低於規範2.0v~2.2v。
所以每顆LED以1.94v推動,通過電流24.5ma,算是相當保守的數值,期望具有較長的LED壽命。
另一方面,溫度以夏天38度C來看,連續點燈35分鐘的話,溫度預測是 54.9度C,低於65度C,所以理論上溫度還在LED能夠承受的範圍。
本次48顆食人魚LED第三煞車燈DIY,在與原廠相同的亮度的前提下,達到省電22.43W的目的,
踩煞車時不會有電壓下降的現象,算是一次成功改裝吧!
最後感謝幫我survey很多資料的Schummy學長,與幫我踩煞車的GF。