車用の12Vで光るLEDライトの配線方法と自作ランプの作り方【その１】

・透明プラスチック製フォトスタンド（写真右上）

※スタンド・サインランプの基本になる材料です。透明であれば多少色がついていても問題ありません。今回は１００円ショップで購入できるものを用意しました。

・白色ＬＥＤ（写真中央）

※ホームセンターや電子部品専門店で購入できる裸ＬＥＤです。白色を用意しましたが好みに合わせて色を選ぶこともできます。

・シガープラグ（写真右下）

※自動車のシガーソケットから電源を取り出す為のプラグです。ホームセンターや自動車用品店で購入可能です。

・電子工作用単芯ケーブル（写真中央下）

※電子配線用の配線です。ホームセンターや電子部品専門店なので購入可能です。

・熱伸縮チューブ

※絶縁用の熱を加えると伸縮するチューブです。配線の絶縁用に使用します。

・グルーガン

※配線の絶縁用に使用します。

・Ｕ字モール（写真左下）

ベニアなどの端処理をおこなうためのモールをＬＥＤ配線の格納用に使用します。フォトスタンドの板が収まるサイズのものを選びましょう。

・定電流ダイオード（ＣＲＤ）

※ＬＥＤの回路を組む上で非常に便利なダイオードです。抵抗とは異なり抵抗値などの計算を行わなくてもＬＥＤ発光を制御することができます。電気部品専門店で購入可能です。（詳細は記事内で解説します）

作業工程は初級程度の電気工作作業で作成可能ですが、中級程度の電気工作の知識が必要です。

※電気工作は自己責任において行いましょう。

最初にＬＥＤ配線を格納するＵ字モールを作成します。

※フォトスタンドの下部にモールをはめ込むのは、ＬＥＤ配線の目隠しを行うためです。機能的な意味はありません。

今回は下部にＬＥＤを配置するサインランプを作成しますが、ＬＥＤの位置は自由に配置して構いません。

※ＬＥＤを上部や左右に配置するなどアレンジしてみましょう。

プラスチック用のノコギリを使用してモールを切断します。

※ノコギリは木工用ノコギリでも代用可能です。

Ｕ字モールの加工はこれで完了です。

※モールは配線用のの目隠しなので好みに装飾するのも良いでしょう。

ＬＥＤの簡易的な配線図は上の図のとおりです。

ＬＥＤは白熱電球とは異なり“極性”があるので＋と－に注意して結線する必要があります。

ＬＥＤにはアノード（＋）とカソード（－）という極性があります。上の写真では左側がアノードで右側がカソードです。

ＬＥＤは極性通りに配置して、適正な電流と電圧を加えると発光します。

ＣＲＤもＬＥＤ同様に極性があります。上の写真では右側の青い目印がカソードを示しています。

ＣＲＤは「定電流ダイオード」という名前の通り“一定の電流を流す”という特性があります。今回は15mAのＣＲＤを使用しました

電気部品としては単価の高い部品ですが、自動車のように電圧変動のある電源で使用する場合には抵抗を使用した回路よりも安定するというメリットがあります。

「ＬＥＤ配線図」にあるようにＬＥＤはアノードとカソードを直列に配置させます。

自動車のバッテリーの電圧は１２v程度なのでダイオードを直列で３個までであれば発光させることができます。

ＬＥＤは熱に弱いということから作業を円滑に進めるためにも「電子部品用フラックス」を使用して行いましょう。

※電子部品用フラックスが無い場合にはハンダゴテの予熱を十分に行い手早く作業を行いましょう。

配線図に沿って、先ずは“１個目ＬＥＤのカソード部分”にハンダ付けを行います。

続いて“１個目ＬＥＤのカソード部分に２個目ＬＥＤ”のアノード」を配線します。

定規を使い配線の幅を揃え“２個目ＬＥＤのカソード部分に３個目ＬＥＤ”を配線します。

ＬＥＤの連結はこれで終了です。

ＬＥＤのハンダ付けが終了したら、続いて“ＣＲＤのカソード部分に１個目ＬＥＤのアノード”を配線させます。

最後に“白い配線を３個目のカソード部分”にハンダ付けを行います。

配線の順番は電源＋→ＣＲＤ→ＬＥＤ１→ＬＥＤ２→ＬＥＤ３→電源－になります。

このままではＬＥＤの端子部分が剥き出しなので、ショート対策としてグルーガンを使用した絶縁を行います。

ＬＥＤの端子部分を中心に絶縁処理を行います。

ＣＲＤのアノード部分の端子を適度に切り取り、黒い配線をハンダ付けします。

熱伸縮チューブをＣＲＤと配線のハンダ付け部分に被せ熱を加えて配線の絶縁を行えばＬＥＤの配線は終了です。

フォトスタンドの幅と同じサイズに切り取ったＵ字モールに作成したＬＥＤユニットを挿入します。

用意したモールの種類によっては加工が必要な場合もありますが、Ｕ字モールはある程度伸縮性があるので広げて挟み込むように設置しましょう。

ＬＥＤを設置したＵ字モールにシガープラグを接続します。

今回は“黒い配線は＋”、“白い配線は－”という配線を行ったのでシガーソケットの極性に合わせて配線を行いましょう。

シガーソケットは中心部分が＋、外周部分が－です。

※配線に関してはシガーソケットの説明書などを参考にして行いましょう。

シガーソケットの＋と－を確認したらＬＥＤユニットを配線します。

配線前に熱伸縮チューブを配線に挿入しておきます。

※結線後には熱伸縮チューブを入れることはできないので、必ず結線前に熱伸縮チューブを挿入しておきましょう。

＋－共に熱伸縮チューブを挿入したらシガーソケットの結線を行います。

十分にハンダゴテを予熱してハンダ付けします。

※このハンダ付けはＬＥＤから距離もあり熱によるＬＥＤ破損の可能性も低いので安心して行えます。

ハンダが冷えたことを確認したら熱伸縮チューブをハンダ付けした部分に被せます。

※熱伸縮チューブはドライヤーを使って縮めます。今回使用した細い熱伸縮チューブであればドライヤーの熱でも十分に縮みます。

シガーソケットとＬＥＤユニットを接続すれば電気工作は終了です。

作成したＬＥＤユニットをフォトスタンドに取り付けるのですが、ＬＥＤの突起によってモール内側にフォトスタンドが入りません。
ＬＥＤを削ることはできないので、フォトスタンド側を加工します。

加工を行う箇所がずれないように、フォトスタンドとＬＥＤの重なる箇所に目印を付けます。

ＬＥＤの長さと幅を目検討で良いのでマーキングします。

フォトスタンドのプラスチックは割れやすいのでドリルで穴を開けてから加工を行います。

後の工程で拡張可能なのでドリルのサイズは問いません。

ドリルで穴を開けた後はプラスチック用のノコギリを使用してフォトスタンドに切れ込みを入れＬＥＤ用の窪みを作ります。

フォトスタンドはプラスチック２枚で構成されているので、３箇所×２枚の合計６箇所の加工を行います。

サイズが小さい場合には棒ヤスリなどを使用して削ることで調整しましょう。

※ニッパーなど圧力を加えて切断するタイプの工具ではプラスチックが割れてしまうので、ノコギリかヤスリを使用した加工を行いましょう。

ＬＥＤに干渉しないように切込みを調整したらフォトスタンドの加工は終了です。

フォトスタンドの固定用のパーツを取り付ければＬＥＤスタンド・サインランプ本体は完成です。

ＬＥＤスタンド・サインランプの通電チェックを行ったのが上の写真です。周囲が明るい状態でも写真のように光を確認することができます。

このままでは光る写真スタンドですが、次回の作業でサインランプとしての加工を行います。

サインランプの作成はＬＥＤユニット部分を完成させれば残る作業は非常に簡単な作業です。

次回の作業を応用すれば自分の好みのサインランプを作成することができます。