100円ショップのLEDランプの基板を改造してみた : KiCadで基板を作る

↓の「100円ショップのLEDランプの基板を眺めてみた」記事の続きです。

そのままでは実装されているチップ抵抗の発熱が厳しかったので、これを改善すべく基板を改造してみました。

改造前は明るさは申し分ない代わりに、LED電流がかなり流れていたため電流制限抵抗の発熱が100℃近い状態になっていました。
そこでまずは、実装されていた2個の4.7Ω抵抗を外し、100Ω（2W）の抵抗1個に変更してLED電流を小さくしました。

LED電流はだいぶ小さくなるので、発熱も大幅に小さくなり36℃くらいになりました。

やはりLED電流が小さくなる（10個分のLED合計で20～30ｍA）ので、明るさは大分落ちます。
写真だと明るく見えますが、実際に見ると常夜灯くらいのぼんやりとした明るさで、デスクライトや照明として使うには実用的では無い感じです。

100Ω抵抗1個では各LEDに流れる電流は小さく、発熱は低減できますが明るさがいまいち足りないです。
そこで、各LEDに1個ずつ電流制限抵抗100Ωを設けるように改造して、各LEDに流れる電流を増やしつつ、電流制限抵抗を合計10個にすることで発熱を分散させます。

LEDの順電圧が2.5Vと仮定した場合、

100Ω抵抗の損失W=100Ω x 25mA^2 = 0.0625W
2Wのチップ抵抗を使用しているので、定格損失に対しては大分余裕があるため問題なしと考えます。

上記の回路図通りの配線となるように

の改造を行いました。

改造前の100℃近い状態から比較すると、だいぶ発熱は改善し実装部品は全て45℃前後となりました。
この程度の発熱であればヒートシンクなどは無くても大丈夫かなと考えます。

さすがに改造前ほどの明るさでは無いですが、デスクライトとして使えるくらいの明るさにはなったように思います。

もう少し明るさを稼ぐのであれば、下記のように100Ωを2個並列にして電流を2倍にしてもいいかもしれないですね。（100Ω抵抗が全部で20個必要ですが。。）