ウインカーLED化の抵抗値計算方法パート1【4種類のLEDウインカーの考察あり】

車関係
応援お願いします!
PVアクセスランキング にほんブログ村

ウインカーのLED化の方法は3パターンあることを別の記事で紹介しました。

そしてこの3パターンの中で、一番安定する方法は抵抗(メタルクラッド)を取り付ける方法だとしています。

抵抗はハイフラを防ぐために必要な取り付け部品のことですね。

で、実際にウインカーをLED化した人、もしくはしようとした人は知っている通り、LEDバルブも抵抗もたくさんの種類が販売されていますよね。

特に抵抗では10Ω(オーム)だとか6Ωだとか、あまりなじみのない単位が書かれているのを見たと思います。

Ω(オーム)は抵抗値の単位なんですが、使用するLEDバルブなどに合わせて適切な抵抗値の抵抗を取り付けなければなりません。

もし、大幅に適切な値から外れた抵抗を取り付けていた場合、過度な電流が流れて発熱し、最悪の場合は発火する可能性があります。

でも安心してください。

ハイフラはもちろん火災などの事故を防ぐために、この記事では正しい抵抗値を導き出す計算方法を紹介していこうと思います!

実際にこんな計算をしている人はかなり少数派で、結論から言うと「LEDウインカーバルブと同じメーカーの抵抗を使えばほとんどの場合問題ない」です。笑

この記事では具体的な商品(LEDウインカーと抵抗)を例に使って計算をしていきますので、実際に計算をしなくても適切な商品を選べるようになっています!

この記事で紹介する抵抗値の計算は、

  • 前後で異なるメーカーのLEDウインカーを使いたい。
  • 自作のLEDウインカーを取り付けたい。

という人には参考になるはずです。

ですが、おそらくこの記事はほとんど見られることはないでしょう…。

私の備忘録のためです…。が、ごく一部の人の参考になったら嬉しいなぁと思いながら書いていきます!

ハイフラの原因について少し詳しく。

ハイフラの原因は簡単に言うと、

純正で電球ウインカーの車にとっては、LEDウインカーは電力を消費していないのと同じくらいなので車が球切れだと勘違いしてハイフラになる。

です。

が、これを具体的な消費電力で例を出していきます。

一般的なハロゲンウインカーは12V(車の基本的な電圧の数値)の電圧が流れている時、消費電力は21Wであるものがほとんどです。

抵抗値の計算ではこの21Wを常に基本に考えていきます。

重要なので覚えておいてください。

ハロゲンウインカーはハイフラにならないですよね?

つまり21W程度の消費電力があればハイフラにはならないということになります。

しかし、LEDウインカーの消費電力は製品によって差はあれど概ね2~6W程度です。

ハロゲンウインカーの消費電力の70%から90%も低くなっており、大幅に消費電力が少ないことがわかります。

21W程度の消費電力がなければならないのに、LEDウインカー単体では多くても6W程度の少ない消費電力なのでハイフラになってしまうということなんですね。

抵抗ってそもそもなに?

抵抗は消費電力を増やすためのパーツです。

例えば消費電力が2WのLEDウインカーを使うとしましょう。

その場合、ハロゲンウインカーの消費電力との差は、21W – 2W = 19Wです。

この19Wの足りない消費電力を抵抗が消費することで、(LEDバルブと抵抗の)合計で21W程度の消費電力になりハイフラにならないようにするのが抵抗の役割ということ。

そして抵抗は商品によって異なる抵抗値のものがあります。

また抵抗値の単位はΩ(オーム)と言います。

抵抗値の計算とは、上記の例でいうと12Vの時に19Wの消費電力になる抵抗値は何Ωなのかを出すことなんです!

抵抗値計算に必要な知識・条件と計算式

具体的な計算と商品を出す前に知っておくべきことを列挙しておきます。

計算に取り組む人はこの部分をメモなりスクショを撮るなりすると便利かもしれません。

必要な知識
  • 車のバッテリーの電圧は基本、12V。ですが、エンジンがかかっている時は発電している分も加わったりして大きい時は14V程度まで上がります。
  • 12Vの電圧が流れている時のハロゲンウインカー球の消費電力は21Wです。
  • 便宜上サイドマーカーウインカーは無視して計算します。
  • LEDバルブと抵抗の組み合わせ・配線は左右対称にします。
使う計算式
  • 電圧(V) × 電流(A) = 消費電力(W)
  • 抵抗値(Ω) = 電圧(V) ÷ 電流(A)

車の電圧の12Vと14Vと、ハロゲンウインカーの消費電力の21Wは計算で何度も使います。

後は実際の商品のスペックで計算して、最終的に抵抗値を出します。

それでは具体例とともに計算をしていきましょう。

実際に計算!

の前に…、以下の2パターンに分けて計算例をお見せすることにします。

  • フロントの左右のウインカー、もしくはリアの左右のウインカーの2つだけをLED化する場合。
  • フロント・リア合計4つのウインカーをLED化する場合。

なぜこの2つのパターン分けるかというと、ウインカーは右・左の2系統(2つの回路)があるからです。

右ウインカーを出している時、光っているのは運転席側フロントとリアの2つのウインカーですね?

例えばこの2つの内、フロントのウインカーのみをLED化するならば、リアのウインカーは純正の状態で不具合が起きる理由はないので無視できます。

したがって、計算で考えるのは運転席側フロントのウインカー1球のみとなります。

もし前後ともLEDウインカーを使う場合は、片側の前後2つのウインカーを考えなければならないので、計算方法が少し変わってくるんですね。

最終的に計算が終わって抵抗値を出せたら、反対側にも同じ抵抗を使うことになるので片側だけ考えると良いのです。

なので、2パターンに分けて説明していきます。

フロントだけ、もしくはリアだけのウインカー左右の2つLED化する場合。

この場合、ウインカー1球分だけ考えれば良いので簡単ですよ♪

具体例として私がフロントウインカーで使っているPHILIPSのLEDウインカーを使います。

このLEDウインカーの消費電力は5.5Wと公式のホームページに記載があります。

PHILIPS X-tremeUltinon LED ウィンカー

このように有名メーカーのLEDバルブには消費電力量の記載がありますよ。

たまに無名メーカーものだと消費電力量の記載がありませんが、私はそういうバルブは選択肢から外します。

少し脱線しましたが、計算に戻りますね。

このLEDウインカー1球で5.5Wの電力消費なので、ハロゲンウインカーの21Wとの差は、

21W – 5.5W = 15.5W

なのでこの場合15.5Wの消費電力になる抵抗が必要になるということです。

抵抗値(Ω) = 電圧(12V) ÷ 電流(A)

なんですが、抵抗値を求めるためには電流(A)の値が必要です。

電圧(V) × 電流(A) = 消費電力(W)

この式に当てはめると、

12V × 電流(A) = 15.5W → 電流(A) = 15.5W ÷ 12V ≒ 1.29A

この1.29Aは抵抗に流れる電流の強さです。この1.29Aを使うと、

抵抗値(Ω) = 12V ÷ 1.29A ≒ 9.30Ω

これで電圧が12Vの場合、9.30Ωの抵抗が適切ということがわかりました。

ですが、前述の通り車の電圧はエンジンがかかっている時は12Vよりも大きくなり、14V程度まで上がるとお伝えしました。

なので、念のため14Vの場合も計算しましょう!

電圧(V) × 電流(A) = 消費電力(W)

この式に戻って、

14V × 電流(A) = 15.5W → 15.5W ÷ 14V≒ 1.10A

次にこの式を使い、

抵抗値(Ω) = 電圧(14V) ÷ 電流(A)

抵抗値(Ω) = 14V ÷ 1.10A ≒ 12.7Ω

電圧が14Vの場合は12.7Ωの抵抗が適切ということになります。

車の電圧が12~14Vで変動しているので適切な抵抗値も変動すると考えるのが適当ですね。

今回、9.30Ωと12.7Ωの2つの抵抗値が出てきましたが、この間に収まる値の抵抗値の抵抗を取り付けるのが望ましいと判断できます。

9.30Ω < 適切な抵抗値 < 12.7Ω

ところでPHILIPSが販売している抵抗の抵抗値は11Ωです。

ホームページに記載が無かったので、メールで問い合わせました。書いていてほしかった….。

つまり、フロントだけ、もしくはリアだけの左右のウインカーの2つをLED化する場合はLEDウインカーと同じメーカーの抵抗を使えば問題ないということです!

そりゃそうですよね!LEDウインカーの専用の抵抗なんだから!笑

念のため、他の大手メーカーのLEDウインカーと抵抗のスペックをもとに計算してみました。

PHILIPSを含めると計4社の商品の考察です!

計算の過程は省略して、結果を紹介していきますね!

IPFの場合

IPF LED 550lm WINKER BULB

IPFのLEDウインカーの消費電力は6.5W。抵抗の抵抗値は10Ωです。

6.5WのLEDウインカーの適正な抵抗値は、10~13.59Ω。

下限ですが、ちゃんと適正範囲内の抵抗を発売していますね!

ちなみにPHILIPSの11Ωの抵抗も問題なく使えることになります!

CAR MATEの場合

CAR MATE : LEDウィンカー R250 T20 , ハイフラ防止抵抗

CAR MATEのLEDウインカーの消費電力は4.2W。抵抗の抵抗値は9Ωです。

4.2WのLEDウインカーの適正な抵抗値は、8.57~11.66Ω。

CAR MATEもちゃんと適正範囲内の抵抗を発売していますね!

ちなみにCAR MATEのLEDウインカーに対しては、PHILIPSの11Ωの抵抗が問題なく使えるしIPFの10Ωの抵抗も使えるということになります!

PIAAの場合

PIAA LEDバルブ

PIAAのLEDウインカーの消費電力は2W。抵抗の抵抗値は6Ωです。

2WのLEDウインカーの適正な抵抗値は、7.59~10.37Ω。

下限の7.59Ωを下回る6Ωの抵抗を販売していますね。

一見これは間違いだとか不良品だとか思うかもしれませんが、そんなことないんです。

6Ωの抵抗の消費電力は、

「抵抗値(Ω) = 電圧(V) ÷ 電流(A)」に当てはめると、

12Vの時:6Ω = 12V ÷ 電流(A) → 電流(A) = 2A

消費電力(W) = 12V × 2A = 24W

2WのLEDウインカーも合計すると26W

14Vの時:6Ω = 14V ÷ 電流(A) → 電流(A) ≒ 2.33A

消費電力(W) = 14V × 2.33A = 32.62W

2WのLEDウインカーも合計すると34.62W

ちょっと消費電力が多いですけど、ハイフラの原因は消費電力が少なすぎることなので、6Ωの抵抗でもハイフラは起きません。

メーカーの何らかの意図があっての6Ωという設定なんでしょうかね?

とりあえずハイフラに関しては問題はないです。

けど、ハロゲンウインカーの21Wよりもずっと多い消費電力なので10ΩのIPFの抵抗か、CAR MATEの9Ωの抵抗と組み合わせるのも良いかもしれませんねぇ。

パート2へ続く…。

ウインカーLED化の抵抗値計算方法パート1では、フロントだけ、もしくはリアだけのウインカーの左右で2つLED化する場合の計算方法の紹介となりました。

計算の流れ(ウインカー1ヶ所のみ考える場合)
  • 21WからLEDバルブの消費電力(W)差し引くと抵抗が消費すべき電力がわかる。
  • 電圧(V) × 電流(A) = 消費電力(W)
    電圧12Vの時に、抵抗が消費すべき電力(W)になる電流(A)を求める。この電流(A)は抵抗に流れる電流の強さ。
  • 抵抗値(Ω) = 電圧(V) ÷ 電流(A)
    抵抗に流れる電流(A)で電圧12Vを割り算すると、12Vの時に必要な抵抗値がわかる。
  • 電圧が14Vの場合の計算もする。

計算の中では便宜上、ハロゲンバルブやLEDバルブの消費電力を固定して考えていますが、厳密には電圧が変動する中で消費電力も変わっているようです。

また温度によっても抵抗値は変動したりするので、厳密な数値を出すのは相当複雑な計算が必要です。

しかし概算で抵抗値を出す分にはこの計算方法で問題ありませんよ♪

記事が長くなりすぎてしまうので、フロントもリアも4ヶ所全てLEDウインカーにする場合の計算はパート2で紹介していきますね!

さらにパート3では大手メーカー4社のLEDバルブと抵抗の相性のまとめや、それぞれの組み合わせでの消費電力なんかを計算してみようと思います。