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LEDテープの再利用(構造解説編※素人の推測)
オムにちわ!どうも毎オムです。
皆さんLEDテープをご存じだろうか?以下のようなやつである。
余った部分を再利用するにあたり、リモコン付きのやつって仕組みどうなってんだろ?と思ったが記事があまり出てこなかったので解説してみたいと思う。ちなみに以下のテープの画像は拾い画像
これはリモコンで色を変えれるLEDのテープなのだが、ちょうどいい長さに切ると余った部分が大量に出るのでUSBケーブルを切断し別途半田で接続して再利用することにしたのでそれについて書いていく。
珍しく工学部っぽい内容である。
冒頭に書いたように、余りネットに詳しく書いてある記事がなかったので、今日は僕がお世話になっているネット記事に恩返しするつもりで書こうと思う。
LEDテープの見た目
まぁこんな感じになっており、金色の部分のどこを切っても動く仕組みになっている。なぜなら並列接続だからだ(詳細は別途)
まずUSBケーブル(今回はmicroB)を分解しないといけないのだが、簡単に説明すると切断して出てきた4本の線(充電専用は2本)の赤が電源(+)、黒がGND(アース)である。画像は拾い画像。
ちな、他の線は通信用。
なので、LEDテープの4つの銅箔の、+に赤色、どこかに黒をつなげばいいわけである。
LEDテープの構造
テープの裏をはがせなかったので実際はわからないがおそらく以下のような簡単な回路図になっており、リモコンで色を変えられるのは各信号線上にスイッチのようなものがありこれをON/OFFしていると考えてよいと思う。
手書きで醜いがこういう接続になっているはずだ!
ちなみにLEDの部分は6個足が見えると思うが、上図ので四角で囲った部分で一つのモジュールと考えてほしい。なので番号を振ったように足が6本あって中身がこうなっているというイメージ。(後述するがたぶん200ΩはRed)
なので、このRGBの色の三原色で色を調節しているのだ。中身はR,G,B各々の回路をON/OFFしているだけなのだ。
チップ抵抗が181×2つ、201×1つあってなんで値が違うの??と思うがおそらく緑は他の物より引っ張る電流が少ないのだと思う。
一応計算すると、このデータシートの物が使われていると仮定すると各LEDの電位差が
Red:2.5v
Blue/Green:3.3v
ということで、5v電圧を使う場合各回路の抵抗の電位差は
Vr(red)=5-2.5=2.5v
Vg(Green)=5-3.3=1.7v
Vb(Blue)=5-3.3=1.7v
各回路に流れる電流は、この抵抗にかかる電位差と抵抗値で決まる(オームの法則)
今気づいたが、多分Greenの回路ではなくRedが200Ωだね。。。redだけ電位差大きいから、、、
ということで、大体こういうLEDは10~20mA程度流すので
R(red)=200Ω
R(Green)=18Ω
R(Blue)=180Ω
(多分)より、各回路に流れる電流は
i(red)=2.5/200=12.5mA
i(green)=1.7/180=9.4mA
i(Blue)=1.7/180=9.4mA
でおおむねあっていると思う。
という事で訂正するとおそらく以下のような回路(ほんとは全部にSWついてる)
接続
という事で実際USB電源と接続してみる。
先ほども示したように、+端子には5v,B,G,Bの端子は回路図のようなGNDと繋げればよいのでつないだ先によって光る色が変わる。
RにGND線を接続すると以下のように赤く光る
あれ、紫とかの色出したいねんけど、、、
って思ったときは色の三原色を思い出してほしい。
つまり、紫を作りたければRとBにGNDをつなげばいいのだ。
私は面倒なので半田でショートされた
同じ要領でGreenとRedにGNDをつなぐと黄色になる
という感じで、今日はLEDテープの中身の考察でした!あってるか知らんけど