ウインカーLED化の抵抗値計算方法パート2【4種類のLEDウインカーの考察あり】

車関係
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パート1ではフロントのみ、もしくはリアのみの左右のウインカーをLED化する場合の抵抗値計算を紹介してきました。

このパート2では前後のウインカー4ヶ所全てをLED化する場合の抵抗値計算をしていきます!

この場合も計算する時は片側のフロントとリアの2つ、のように片側分だけ考えて計算すればオーケーです。

片側で計算してわかった適切な抵抗を反対側でも使えば良いからですね。

ウインカー系統は左右対象になるように設定しましょう!

パート2でも、2つのパターンに分けて計算をしていきます。

  • 前後とも同じメーカーの同じLEDウインカーを使う場合。
  • 前後のLEDウインカーで違うメーカーの物を使う場合。

片側前後2つのウインカーの消費電力を考慮

前後ともLED化する場合は2ヶ所のウインカーの消費電力が変わるため、2つ分のハロゲンウインカーの消費電力を計算に組み込む必要があります。

ハロゲンウインカー1つの消費電力は21Wなので、2つでは42Wです。

ちなみにハザードの時はハロゲンウインカーは4つ点灯するので84Wですね。

この片側の前後の2つで42Wと言うのを覚えておいてください!

それでは具体的な例を出して計算していきます。

前後とも同じLEDウインカーを使う場合

結論から言うと、

この場合、2つのLEDウインカーの消費電力は同じなので抵抗も前後で同じものを1つずつ使えばオーケー。

ということになります。

ただ実は、2つのLEDウインカーに対して2つの抵抗をつけるパターンと1つの抵抗をつけるパターンが考えられるんです。

そこらへんにも踏み込んで、検証の意味合いも込めて実際に計算していきますね。

今回も例に出すのは、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。

このバルブの1球あたりの消費電力は5.5Wです。

片側前後の2つで使う場合、5.5W × 2個 = 11Wですね?

ハロゲンウインカーは2つで42Wの消費電力なので、その差は、42W – 11W = 31W

つまり片側前後で31W分の電力を消費する抵抗をつける必要があるということになります。

電圧が12Vの場合、

電圧(12V)× 電流(A) = 消費電力(31W) → 電流(A) ≒ 2.58A

抵抗値(Ω) = 電圧(12V)÷ 電流(2.58A) ≒ 4.65Ω

電圧が14Vの場合、

電圧(14V)× 電流(A) = 消費電力(31W) → 電流(A) ≒ 2.21A

抵抗値(Ω) = 電圧(14V) ÷ 電流(2.21A) ≒ 6.33Ω

計算の結果、4.65〜6.33Ωの抵抗をつければ良いということがわかりました。

鋭い人ならここで、「あれ?PHILIPSのLEDウインカー(5.5W)にはPHILIPSの抵抗(11Ω)で良いんじゃないの?」って思うはずです。

半分正解、半分間違いです。

この計算結果が示しているのは、片側前後の2つのLEDウインカー(1球あたり5.5W)に対して4.65〜6.33Ωの抵抗1つで足りますよ〜と言うことなんです。

なので、PHILIPSの抵抗(11Ω)を前後で1つだけ使うと流れる電流(A)が少なくてハイフラになるかもしれません。

抵抗値(11Ω) = 電圧(12V) ÷ 電流(A) → 電流(A) ≒ 1.09A

消費電力(W) = 電圧(12V) × 電流(1.09A) ≒ 13.08W

13.08W + 5.5W + 5.5W = 24.08W

LEDウインカー2つと抵抗で合計42W程度必要なところ、半分くらいの24.08Wしかありません。これではハイフラになってしまいます。

だから抵抗1つの場合、抵抗値は4.65〜6.33Ωじゃないとならないわけですね。

そうなると、前後で2つのLEDウインカーに対して、前後に2つ抵抗をつける場合、抵抗1つあたりの適切な抵抗値はいくつなの?問題が発生します。

ですが、簡単に考えてください。

PHILIPSのLEDウインカー(5.5W)1つに対してPHILIPSの抵抗(11Ω)1つが適切なので、LEDウインカー(5.5W)が2つなら抵抗(11Ω)を2つ使うのが正解です。

5.5WのLEDウインカー2つと、13.08Wの抵抗2つで合計37.16Wの消費電力。

42Wに近い数値なので、問題ないでしょう。

ところで回路の中に2つの抵抗がある場合、その2つ抵抗を1つとみなした「合成抵抗値」という概念があります。

上の例の場合、合成抵抗値が4.65〜6.33Ωに範囲内なら問題ないことになります。

では更に踏み込んで、11Ωの抵抗2つの合成抵抗値はいくつか?これを計算してみます。

前提条件は2つの抵抗は直列ではなく並列で使うということ。

直列に繋いだら1ヶ所に2つの抵抗があることになるので、ただでさえ熱対策で空間が限られているのにもっと空間が必要になります。

なので片側に抵抗を2つ使う場合、普通はフロント側に1つ、リアに1つ使います。この付け方が並列ということ。

並列に抵抗を2つ繋ぐ時の、その2つの合成抵抗値は、

合成抵抗値(Ω) = {A抵抗の抵抗値(Ω) × B抵抗の抵抗値(Ω)}
÷ {A抵抗の抵抗値(Ω) + B抵抗の抵抗値(Ω)}

で求められます。

少しわかりにくいですが、例を見ればわかると思います。

PHILIPSの抵抗(11Ω)2つの場合、

合成抵抗値(Ω) = (11Ω × 11Ω) ÷ (11Ω + 11Ω) = 121 ÷ 22 = 5.5Ω

合成抵抗値は5.5Ωになり、4.65〜6.33Ωの範囲に収まっているのがわかりますね。

つまり6Ωの抵抗1つと、11Ωの抵抗2つはほぼ同じことだということです。

じゃあコスト的にも抵抗1つで済むなら6Ω1つで済ませよう!って思いますよね?

個人的にはあまりそれはおすすめしていません…。

なぜかというと、

抵抗1つの場合は本来2つの抵抗で分散するはずの消費電力を1つで全て消費することになるからです。

この場合、その1つの抵抗はかなり高温になって取り付け位置の周辺に悪影響が予想されるのと、その抵抗自体も消費電力の許容範囲を超えると壊れる可能性があります。

なので結局、LEDウインカーと同じメーカーの抵抗をLEDウインカーと同じ個数の抵抗を使うのが望ましいってことです!笑

これは実は前後で違うLEDウインカーを使う場合も同じ結論になります!笑

ただ、この計算ができるようになると極力消費電力を減らしたりの工夫する余地が生まれます。

例えば、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】の記事内で紹介したように、PIAAに関してはLEDウインカーに対して抵抗の抵抗値が少し低めに設定されています。

この場合、合成抵抗値を計算すると電力消費が大きくなりすぎたりなどの問題が発生する可能性が疑わしいですね。

そんなケースにも対応できるようになったりします。

かなりのこだわり派の人は記事の最後の工夫の例も読んでみてください!

次は一応、前後で違うLEDウインカーを使う場合の抵抗値の計算をしていきますね!

前後で違うLEDウインカーを使う場合

ここでも実際の商品を例に計算していきます。

例として、フロントのウインカーはPHILIPSのLEDウインカー(5.5W)で、リアのウインカーはIPFのLEDウインカー(6.5W)とします。

片側前後で42W程度の消費電力が必要なので、LEDウインカー2種類の消費電力を差し引くと、

42W – 5.5W – 6.5W = 30W

30Wの消費電力になる抵抗が必要ということになります。

抵抗を1つで済ますパターンで、

電圧が12Vの場合、

電圧(12V) × 電流(A) = 30W → 電流(A)= 2.5A

抵抗値(Ω) = 電圧(12V) ÷ 電流(2.5A) = 4.8Ω

電圧が14Vの場合、

電圧(14V) × 電流(A) = 30W → 電流(A) ≒ 2.14A

抵抗値(Ω) = 電圧(14V) ÷ 電流(2.14A) ≒ 6.54Ω

計算の結果、抵抗1つの場合は適切な抵抗値は4.8〜6.54Ωということになりました。

ここで抵抗を2つ使うパターンも考えましょう。

PHILIPSの抵抗は11Ω、IPFの抵抗は10Ωです。この2つの抵抗を並列に使った場合、

合成抵抗値(Ω) = (11Ω × 10Ω) ÷ (11Ω + 10Ω) = 110 ÷ 21 ≒ 5.23Ω

4.8〜6.54Ωの範囲内なので問題なさそうですね!

繰り返しになりますが、結局LEDウインカーと同じメーカーの抵抗を使えば問題ない!ってことなんですよね。

この例の場合、フロントでPHILIPSのLEDウインカーを使うなら、PHILIPSの抵抗もフロントで使い、リアでIPFのLEDウインカーを使うならIPFの抵抗もリアで使えばオーケー。

※計算上、LEDウインカーと抵抗の組み合わせを逆にしても問題ないです。(フロントでPHILIPSのLEDウインカーとIPFの抵抗、リアでIPFのLEDウインカーとPHILIPSの抵抗)

ですが、全部が全部そうなるとは限らないかもしれません。何事にも例外がある…。

先ほど言ったように、PIAAのLEDウインカー抵抗を使う場合です。

以下、番外編として検証してみましょう!

番外編:工夫が必要なパターン

ここでも実際の商品を例に計算していきます。

例として、フロントのウインカーはPHILIPSのLEDウインカー(5.5W)で、リアのウインカーはPIAAのLEDウインカー(2W)とします。

片側前後で42W程度の消費電力が必要なので、LEDウインカー2種類の消費電力を差し引くと、

42W – 5.5W – 2W = 34.5W

34.5Wの消費電力になる抵抗が必要ということになります。

抵抗を1つで済ますパターンでは、

電圧が12Vの場合、

電圧(12V) × 電流(A) = 34.5W → 電流(A)= 2.875A

抵抗値(Ω) = 電圧(12V) ÷ 電流(2.875A) = 4.17Ω

電圧が14Vの場合、

電圧(14V) × 電流(A) = 34.5W → 電流(A) ≒ 2.46A

抵抗値(Ω) = 電圧(14V) ÷ 電流(2.46A) ≒ 5.69Ω

計算の結果、抵抗1つ場合は適切な抵抗値は4.17〜5.69Ωということになりました。

ここで抵抗を2つ使うパターンも考えましょう。

PHILIPSの抵抗は11Ω、PIAAの抵抗は6Ωです。この2つの抵抗を並列に使った場合、

合成抵抗値(Ω) = (11Ω × 6Ω) ÷ (11Ω + 6Ω) = 66 ÷ 17 ≒ 3.88Ω

この2つの抵抗の合成抵抗値は3.88Ωで、4.17〜5.69Ωの範囲外です…。

パート1でのPIAAのLEDウインカーと抵抗の単体のところでも話しましたが、消費電力が増えるのでハイフラにはならないです。

片側回路の全体で電圧12Vの場合44.61W、電圧14Vの場合50.51Wの消費電力。

ハロゲンウインカー2つの合計42Wよりも多い!

ハイフラにはならないんですが、LEDウインカーと抵抗を購入する段階で一工夫すれば変に消費電力が高い状態で使わずにハイフラ対策ができるんですよね。

例えば、前述のPHILIPSの抵抗(11Ω)とIPFの抵抗(10Ω)の合成抵抗値は5.23Ωであり、4.17〜5.69Ωの範囲に収まりまるのでハイフラの心配はありません。

この場合の消費電力は、電圧12Vの場合35.03W、電圧14Vの場合44.97Wなので工夫次第で省電力化が可能ということになりますね。

こんな感じで計算ができるようになると、ハイフラ対策をしながらも省電力化などのメリットも狙っていけます。

パート3へ続く…。

パート1、パート2とかなり長々と理屈的な話をしてきました。

私はこういう仕組みや理屈の話が好きで、計算に対しても拒否感はないので楽しんですが、ちょっと難しい話になっているのは自覚しています。

おそらくはこんな記事を見る人はほとんどいないんで、自由きままに書かせてもらいました。

ですが、せっかくだからこの計算・検証を参考にしてもらいたいと思っています。

なのでパート3へと進み、有名メーカー4社のLEDウインカーと抵抗の組み合わせの相性や、それぞれの場合の消費電力などを発表します!

パート3だけを見れば適切な組み合わせがわかるので、購入の参考になるはずです!

どうかパート3だけでも読んでください!!笑