1.023world - ヤドカリパークとマリンアクアリウム -

海洋の仕組みと細菌・微生物から学ぶマリンアクアリウムサイト

1.023world Facebook

結果 Oh! Life (旧ブログ)

懲りずに書いてみたりする結果オーライな日記

2011年7月16日

高演色LEDでスペクトルリッチなLED照明を作ろう♪

マリンアクアリウム エイジ 03:37 コメント4件
この記事を含むタグの全記事リスト： COB LED 自作関連 電気系

始めから答えが判っちゃうと面白くない方もいるでしょうけど、そこはそれ、空気を読んでお願いしますね（笑）

先日、いつものように秋月でお買い物をしていると、知らない間にシャープの銭型のミニ銭がラインナップされていたので、値段も安いし、試しに買ってみました。
5000KのGW5BTC50K00と6500KのGW5BTC65K00です。

シャープのMinuZENI

新旧ってほどではありませんが、便宜上、銭型を旧、ミニ銭を新とします。

ちなみに僕の中での最高の銭型は、過去に何度か紹介しているGW5BNC15L02（5000K）やGW5BNC15L12（6500K）等の、銭型シリーズ最高峰の高演色LEDモジュールです。さすが高演色を謳うだけあって、演色性もRa90を誇り、お陰でシアンの欠落も極力抑えられ、価格・入手性も考慮すると、もっとも天国に近い高演色LEDのひとつでした。例の太陽光LEDシステムの初号機にも採用しておりました♪

さあ、今回のMiniZENIはどうなのか？

まずはビームと光色を見てみましょう。僕のお勧めの旧銭型との比較です。

シャープ銭型、新旧ビーム光色比較

左側が旧銭型、右が今回のミニ銭です。
うん。色温度はほぼ同じですね。
そして嬉しいことに、公称通り、光量が僅かにアップしているようです♪
まあ、技術の進歩は速いですね～。
あと、型番が判りやすくなったのもグッド♪ （色温度が型番から容易に判る）

しかし、肝心なのはスペクトルだ！
今までも、光量を優先するあまり、スペクトルが犠牲になってきた製品をいくつも見てきた。きっとこのミニ銭もそうだろう。僕が崇拝してきた旧銭型のRa90の美味しいスペクトルには、到底敵うまいて。。。

ま、試しにスペクトルも見ておくか。。。

シャープ銭型、新旧スペクトル比較

え？

これ、普通に青+赤緑蛍光体による高演色LEDやん♪

・・・うっかりしてました！
当時、ミニ銭のデータシートを見た際に、記載されていたCRI値が旧銭型よりも低かったので、てっきりスペクトルも一般白色LED（青+黄色蛍光体）並みかと思い込んでました（汗）
そっかぁ。。。これ、高演色LEDだったのかぁ。。。僕としたことが。。。
しかも旧銭型と比較すると、5000Kは変わりないけど、6500Kはシアン補完率がアップしているように見えます♪ （と言うか、青チップの波長ピークがやや長波長側にシフトしているだけのようにも見えるけど・・・）

うおおおおおおっ！！！

では、今回のミニ銭の公称スペクトルを見てみよう。

シャープMiniZENIの公称スペクトルデータ

あああ・・・もっと早く気づくべきだった。。。確かにCRIが旧銭型より低い分、スペクトル完成度もやや劣って見えるが、価格を考えれば十分なスペックと言えるだろう。しかも、やはりシアンは相対値4割も確保されているため、これならシアン素子の追加は不要です♪
ただ、その反面、470～480nmがやや落ち込んでいる点が気になりますが、この帯域はごく普通のブルーLEDで補えるので、補完は超容易です♪

ありがてぇぇぇっ！！！

と言う訳で、これは使わない手はありません！
まずは簡単な自作例として、こんなのはどうでしょうか？

高演色LEDでスペクトルリッチなLED照明を作ろう♪

材料♪

あと、ハンダゴテとかハンダとか、、、お任せします。

あるいは、今回のミニ銭は3.6W型360mAだったので、上の回路では4ヶ×2列に分けて1列あたり350mAの分流としましたが、上位モデルの6.7W型640mA（最大700mA）のミニ銭を使えば、並列なしで直接4ヶ直列で接続することもできます。それでも消費電力はほぼ同じ29Wで、LED数は半分で済みます。ま、価格が倍ほどするのでコストはあまり変わりませんけど（笑）
でも、その場合のひとつのメリットとしては、空いたスペースへもう1つ同じ回路を足せると言うこと。そうすれば、（ドライバ+6.7W×4ヶ）×2=54W型が実現できます♪
但し、それくらいの熱量になるとさすがに外部ファンの設置が必須になってきますね。
あ、もちろん、3.6W×8=29Wの仕様でもファンがあればより安心・確実ですが、熱量的にはファン無しでもOKです（上記ヒートシンクを使う場合）

また、ヒートシンクへの穴あけ、タップ（ネジ切り）加工はしんどいと思うので、潔く硬化タイプの放熱シリコンでLEDモジュールを直接ヒートシンクへ接着してしまう方法としました。その方が楽でしょ？（笑）

これで材料費は15,000円弱、細かいもの入れても2万なんていかないわよ♪
海水のメタハラ代替LEDとして、水草にも贅沢なフルスペクトル♪
僕もそのうち作ってみたいと思います♪

また、こだわり派のあなたは、475nmあたりの青を補完しても良いですね♪
そうなるとUV（400nm）も入れたくなってきたりして・・・汗
でも面倒なら、LeDio 9等のスポットで、いくらでも青やUVは補完できます♪

重要なのは、メタハラに代わる本当の白をLEDで構築することです♪

解けないパズルで悩むのは、もうやめましょう！
解けるパズルがあるのですから♪

こちらのエントリーもどうぞ♪

2011年6月18日

太陽光LEDシステム照明 ver.3

マリンアクアリウム エイジ 13:50 コメント9件
この記事を含むタグの全記事リスト： 420nm COB LED Zhuhai Tianhui 太陽光LED

昨年末に秘密裏に製造され、今はまだ僕だけが遊んでる太陽光LEDシステム。。。
うぅ、もうしばらくお待ちください。ただいま鋭意準備中です。。。

そこで今回は、時間稼ぎとして（笑）、この太陽光LEDシステムライトのこれまでの経緯のまとめと、本日（6/16）生まれ変わった新生ver.3のご紹介です。

太陽光LEDシステムライト ver.1

バージョン1は、メイン回路に太陽光LED素子×24ヶを、サブ回路にはXicato Artist 4000K×1ヶとSharp ZENIGATA Hi color 6500K×2ヶの構成でした。前面パネルも集光効果を期待して高価なフレネルレンズを採用♪

太陽光LEDシステムライト ver.1

欠点は、サブ回路にはレンズが無いので横から見ると超眩しいこと。
また、フレネルレンズの集光状態があまり宜しくなく、照射範囲にかなりのムラが（曝）

太陽光LEDシステムライト ver.2

バージョン2では、メイン回路はそのままに、サブ回路のSharpのLEDモジュールをブルー10W×2ヶに入れ替えてみました。ちょっとした浮気心です（笑）
また、フレネルレンズはいまいちなので普通のアクリル板に戻しました（汗）

太陽光LEDシステムライト ver.2

欠点は、僕ともあろう者が色気に負けてただのブルーを入れたこと（曝）
前面アクリルパネルによる問題は次の項で。

太陽光LEDシステムライト ver.3

そして遂に今回、太陽光LEDシステムはバージョン3へと進化しちゃいました♪

これにより、上の写真にあるブルー10W素子×2ヶとXicatoモジュールは退役となりました。半年間、ご苦労様でした！

さあ、新生・太陽光LEDシステムをご覧あれ♪

太陽光LEDシステムライト ver.3

まず、太陽光LED素子を使ったメイン回路について、今までは素子に乗せたレンズの固定は前面パネルのアクリル板が兼ねていました。しかしこれでは、レンズでの照度ロス以外に、アクリル板一枚分の照度ロスも発生してしまいます。前々からどーしよーかなーとは思ってました（汗）
で、今回ようやく思い腰を上げて、LED基板に合う3連のレンズホルダーを用意し、これを加工して取り付けることにしました。これにより、レンズ固定係のアクリルパネルが不要になり、またホルダー構造によって光の横漏れが無くなりました。結果、メイン回路の30cmでの照度が約2,000lxアップしました♪
（ver.2メイン回路照度：約10,000lx、ver.3メイン回路照度：約12,000lx）

また、サブ回路については、先日こばやしさんから譲ってもらった貴重な420nm 3Wと、手持ちのブルー素子の中でもっともディープな波長の447.5nmのロイヤルブルーをブレンドし、これまでのサブ回路構成と入れ替えました。
ちなみに、RoyalBlueは10mm基板タイプしか無かったので、いつものようにスター基板に乗せた訳ですが、固まるシリコンの硬化が待てなかったので、写真のように2mmのネジを切って固定してみました（曝）

各点灯モードはこんな感じになりました。

太陽光LEDシステムライト ver.3 点灯モード

Xicatoモジュールの飛び出たレンズも無くなって、見た目もすっきりしました♪

さて、これで全体のスペクトルがどのように変化したのかLEDスペクトラで計算すると、

太陽光LEDシステムライト ver.3 スペクトル

うむ。なかなか美味そうじゃ♪
ちょっと青味（シアン）が足りないけど、これはまたあとで足そう。まだ当たりシアン素子の代替も見つかってないし。。。

以前、誰かとも話してたのですが、LEDの光って、素子の組み合わせ自体をどんなに吟味しても、メタハラと比べて見た目の光色がな～んか足らないんですよねぇ。。。多分UV不足が原因じゃないか？ってことで落ち着いたんだけど。
で、今回420nmを足してみたら、

あら、これだわ♪
これぞ、あのメタハラの何とも言えないギラギラ感？ 刺激感？ 酸味？（曝）

今までも太陽光LED素子（UV400nm+RGB蛍光体）のお陰でUV400nmは大盛りで入ってましたが、ブルー蛍光体のピークが470nmあたりなので、その中間の420～430nmの帯域の相対光強度に大きな溝が出来てました。しかし、今回420nmを補完したことで光強度不足の欠点が克服され、またひとつ太陽に近づくことが出来たように思います♪
こばやしさん、ありがとう♪

本日（6/16）より、照明構成は以下のようになりました。

2011/06/16現在の照明構成

いやぁ～、やっぱ太陽は命の源だなぁ～♪
太陽光LED、皆さんにも早く使って欲しいです！

で、意味深な左右のブツは、いずれまた（汗）

んちゃ！

こちらのエントリーもどうぞ♪

2011年1月26日

20W白色LEDモジュールで遊ぶ

マリンアクアリウム エイジ 02:14 コメント0件
この記事を含むタグの全記事リスト： COB LED 自作関連

先日届いたDXの荷物の中から、20W白色LEDモジュールをご紹介します。

モジュール本体と駆動ドライバはDXにて購入、ヒートシンクは手持ちの流用です。

20W白色LEDモジュール点灯テスト内容

2,000ルーメンと言えば、60W型LED電球で約4ヶ分、今回僕が作った太陽光LEDシステムとほぼ同等の光束量です。特に欲を出さなければ60cm水槽1本くらい軽く照らすでしょう。それがこのモジュール1ヶで実現できるのですから、なんとも嬉しいアイテムです♪

写真でも判るとおり、このモジュールには発光チップが5×4=20ヶ入ってます。て事は、単純に1Wチップが20ヶ＝100lm×20ヶ=2,000lmと言うところでしょうか。
なので、これを駆動するには、3V×5=15V以上、350mA×4=1,400mAのドライバが必要になります。
でも大丈夫。そのためのドライバがDXにはちゃんと用意してありました。それが写真の1,300mA/20Wのドライバです。出力電圧は約16～18V。これでほぼ定格のドライブが可能になります。

問題は放熱です。20Wの放熱ともなると、チンプなヒートシンクでは足りません。20Wと言うくらいなので、LeDio 21クラスの筐体（実際にはLeDio 21はLED部16W程度なので、LeDio 27クラスが妥当かな？）が必要になると言うことです。
くれぐれも裸で通電しないようにご注意を！（数秒くらいは良いけど）

いざ、実食っ♪

ノーマルビームと90°レンズビーム比較

すっぴんでもこの明るさっ！！！
広角180°にも関わらず5,000lx/30cmオーバーでっせ！？
さらにガラスレンズで約90°のビーム角を作ると、1万ルクスにも迫る勢いです♪

ただ。。。
これはあくまでも一般白色LEDなのです。。。
そう、シアンと赤が足りません。。。
自作派なら、既製品と同じものを使うことに抵抗もあるでしょう。。。
それに、どうせ使うなら波長問題が回避できるものを使いたいところ。。。
あぁ、高出力の高演色モジュールは無いものか。。。

となると、やっぱし以前も紹介したXicatoのArtistシリーズしかないっしょ！

Xicato Artistシリーズ4000K

僕の太陽光LEDシステムにも採用してますが、青+RG蛍光体の高演色白色LEDの中では世界最高峰のスペックを誇ります。何より20Wモジュールと言うのが使い易くて有難い♪
とは言え、高演色なので2,000lmとはいきません。せいぜい700lmです。
価格もそれなりに良い値段してます。でも、銭型を20W分買うコストを考えれば妥当ではあるかな。ただ、市販品では無いので、あくまでもサンプル価格ですが。。。
あと、色温度が4000Kと低いため、色味的にもブルー系の補助が必須になるでしょう。その意味では銭型の6500Kの方がオススメです。でも水草には最高の太陽光かも？

ん。
結局、Xicatoや銭型をオススメするエントリーになってしまった。。。苦笑

でも、もしXicatoのモジュールが欲しい方は、国内の代理店さんを紹介しますよ。
個人でも多分大丈夫だと思います。
それか、ヤマギワさんの照明にも採用されているので、それを買うのも手かな。

こちらのエントリーもどうぞ♪