温室の日照不足をLEDで補う

日の良く当たる所に太陽電池を設置し
1WのパワーLEDで日照不足を補う実験

植物の生育には赤と青の光でよいらしい
赤…640-690nm
青…420-470nm
青は普通に販売しているLEDの波長に含まれていますが
赤は620-630nm位が殆どで植物生育に向いているのは少ない
ネットで探すと植物用という1Wの赤がありました


赤と青の1WパワーLED
白いのが青、3個の黒いのが赤

1WのLEDはこの通り小さい
必要な電流は350mA

青色LED(写真の白いの)は端子の形が違っており
極性が判るのですが
赤色LED(写真の黒いの)は端子の形が同じで
極性の判らない

このような単体のLEDは使うのが実にめんどくさい
何故かと言うと
1.放熱しないといけない
2.電流を制限しないといけない

LEDといっても1Wとなると相当な熱が出るので
放熱板が必要(ないと壊れる)

放熱板兼取付金具

ありあわせのアルミ板に穴を開けて製作


取付た様子

ワッシャーで高さを調節
LED底面の金属部分が放熱板に密着するように固定します

LEDの光る部分の径は青色が5mm
赤が5.5mm位でした
押さえのアルミ板は1-2mm厚が適当
ネジは3mm

端子の所に5mm位の穴を開けるとハンダ付けがしやすい


青2個、赤3個が完成

アルミ板は3枚しか無く
白っぽいのは他から流用のアルミのL型金具

リード線は写真のように穴に通してLEDの端子に
無理な力がかからないように固定しました

この大きさでうまく放熱しているようで
ほんのり温まる程度


青色LED点灯状態

注意
使用場所に3個直列で取付たところ
1個だけしか点灯しないという問題が発生!!
調べてみると
LED底面の放熱部分が＋の端子と繋がっている事が判明
このような作り方では放熱板に＋の電圧が流れていますので
放熱板自体を絶縁する必要があります



LEDの点灯方法

LEDは流す電流値が決まっており流れる電流を制限して点灯します
LEDの電流最大定格値を超えると壊れます
電流の制限方法には主に3つの方法があります
1.　抵抗
2.　定電流ダイオード(CRD)
3.　定電流器

1の抵抗は太陽電池のような電圧が変わる場合は不向きです
2はCRDの1本が大きい物でも30mA位なので350mAも
流そうとすると沢山並列にしなけれならない
という事で3の定電流器という物が向いています


定電流器


入力電圧が10-40Vまで変動しても
出力が350mA一定になる装置です

INPUTに太陽電池を
OUTPUTにLEDを接続します
定電流器やLEDは極性がありますので注意

太陽電池は最大17V程度ありますので
LEDは3-4個直列に繋いで点灯出来ます
この定電流器1個でLEDが3-4個点灯出来ます


CRD定電流ダイオード


CRD(定電流ダイオード)は定格値内では電圧が変動しても
ほぼ一定の電流が流れるという便利な物

CRDには極性があります
間違うと大きな電流が流れ壊れる事があります
マークがある方が-(マイナス)
CRDはマイナス側がカソード
プラス側がアノードとも呼ばれます



10mA用CRD

CRDは並列に繋いで使用可能
10mAのCRDを2個並列に繋ぐと20mAとなります

CRDは18mA程度までの小電流用しかありません
大きい電流が必要な場合は並列接続します

CRDは1本が25-40円程度なので18mAのCRDで
1WのLEDを点ける為には18本必要となり450-720円
定電流器よりも安いのでコレもありかな

CRD自身が4V程度必要としますので
電源電圧にはその分も考慮します

発熱するので熱がこもらによう注意

工事中