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| ・切れたＬＥＤ電球の修理（２０１９．７．１３） |
かつての白熱電球は、フィラメントが焼き切れるかガラス球が割れることでその寿命を 終えていました。省電力・長寿命のＬＥＤ電球ですが、我が家のＬＥＤは既に何度か 切れています。１・２年で切れたのではとても長寿命とは言えませんしいくら省電力 でもその価格に見合いません。切れた電球の修理にダメモト守谷工房が挑戦します。 |
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 一度はメーカーに掛け合い新品に交換して もらいましたが、数年後にまた切れました。 |
 完全に切れたわけではなく、照度が低下したり点滅する こともあります。まずガラス球を外さなければなりません。 |
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 ＬＥＤ電球はガラス球ではなく、キャップ形の 半透明樹脂製部品が使用されています。 |
 樹脂製なので金切り鋸で切断可能です。 ガラス球と本体の合わせ目に鋸を入れます。 |
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 強固に接着されているため、力を加えて取り外すのは 無理です。合わせ目に沿って切り込みを入れて行きます。 |
 ガラス球の内部構造が分からないので 破損しないよう慎重に切り込んで行きます。 |
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 全周に切り込みが入り ガラス球が分離してきます。 |
 ガラス球が外れると、内部はいたって簡単な構造で、 ＬＥＤの発光チップが貼り付いているだけです。 |
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 四角形の高輝度ＬＥＤチップが８個配置されています。チップが取り付けられている ベースは、各チップへの配線と放熱を担っているようです。１２．１５Ｖとの表記が見られ ますが、チップ１個あたり１．５２ＶとなりパワーＬＥＤのＶＦとしてはかなり低いようです。 |
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 ガラス球の次は、取りあえずベースを 固定しているネジを緩めてみます。 |
 何かが外れてくるような 気配はありません。 |
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 ベースの周囲に所々隙間が確認でき ます。本体に嵌め込んであるようです。 |
 ベースの周囲はシリコンゴムの ような材料でシールされています。 |
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 内部に埃塵を入れない処置のようです。 慎重にカッターナイフを入れて除去します。 |
 中央部に突き出ている２本のツメは ＬＥＤアレイに電力を供給する端子です。 |
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 吸い取り器を使い 半田を除去します。 |
 シールが除去された隙間にドライバーの先を 入れ、ＬＥＤのベースを強引に引き出します。 |
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 結局、ＬＥＤベースと本体の接合は２本の固定 ネジ・シール材・端子半田付けによるものでした。 |
 先にＬＥＤチップに問題がないか確認します。表面の 塗装膜を少し剥がし、下の配線用銅箔を露出させます。 |
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 最初の１個目のＬＥＤの順方向 導通と逆方向絶縁を調べます。 |
 ２個目と３個目のＬＥＤ２個分を調べます。 順方向電圧降下分だけ抵抗値が増えます。 |
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 ４個目と５個目を調べます。ダイオード１個分の順方向電圧降下を０．５Ｖとすると、２個分で １Ｖ、３個分で１．５Ｖです。対して、回路形の内蔵乾電池は１．５Ｖなので、ダイオード３個以上は 指針が反応せず、同時に確認できるのは２個までです。８個のＬＥＤチップは全て正常です。 |
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 ＬＥＤチップに問題がないので、点灯回路に矛先が 向きます。本体は２つのピースに分離します。 |
 内部に点灯回路が見えます。折角の長寿命ＬＥＤなのに、 点灯回路が先に故障するとはバランスの悪い製品です。 |
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 口金に接続されている配線を切り 離します。口金の半田盛りを溶かし、 |
 吸い取り器で一挙に除去します。 点灯回路に接続される配線が見えます。 |
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 他方の接続も切り離します。 口金横の半田を溶かしたまま、 |
 点灯回路基板を 強く引き出します。 |
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 ヒューズも含め１６点（配線側に７個）からなる点灯回路です。 整流回路と簡単なスイッチング、チョークコイルによる安定化回路を 経て、直流１２．１５Ｖ（負荷接続時）を供給しているようです（多分）。 |
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 配線側の部品配置です。写真右端の 部品が整流用ダイオードブリッジです。 |
 なかなか荒っぽい回路の様で、 電解コンデンサの劣化が心配です。 |
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 １次側に入れられている １０µＦを取り外して調べます。 |
 測定値９．６９µＦなので 問題ありません。 |
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 出力最終段の２．２µＦ電解 コンデンサを調べます。 |
 測定値２．２６µＦでこれも 問題ないようです。 |
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 もう１個、ＩＣ横の電解 コンデンサを調べます。 |
 ２．２µＦ、耐圧５０Ｖのケミカルコンデンサです。 小容量なので滅多に故障を見かけません。 |
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 測定値２．０７µＦでやはり問題なし・・・と思いきや、よく見るとＥＳＲ値（複素インピー ダンスの実抵抗成分、要するに内部抵抗）の単位が、いつの間にかｋΩ表示に変わって います。０．１５ｋΩ＝１５０Ω、先の２個が２．５Ωと１０Ωですからやけに大きい値です。 さらにＶｌｏｓｓ（誘電体吸収による電圧損失）が１３％（先の２個は０．９％）と異常に大きく なっています。詳しいことは分かりませんが、電源回路のような厳しい動作条件では コンデンサ劣化の影響は小さくないはずです。これは交換してみる価値がありそうです。 |
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 同等の電解コンデンサを用意します。 元のコンデンサよりも小型です。 |
 元の部品位置に取り付けます。回路図を 起こしてみたいところですが面倒なのでパス。 |
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 口金の電極から点灯回路基板への配線を 復旧させます。口金横に穴を開けます。 |
 口金横からの配線を通すには 少し大きめの穴が必要です。 |
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 穴から本体内部へ ビニル線を通します。 |
 配線を引き出し点灯回路 基板に接続します。 |
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 ビニル線の端を口金の外に出したままに しておきます。抜いてしまうと振り出しです。 |
 ビニル線を外に引き戻しながら 基板を本体内部に差し込みます。 |
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 上手く入ったように見えますが、ここまで 来るのに１０回以上やり直しています。 |
 なぜなら、ヒューズ側の配線が 口金の穴を通る必要があるからです。 |
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 元取り半田を盛って 配線を固定します。 |
 口金横に出ているビニル線を 切り詰め、芯線を出しておきます。 |
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 芯線を口金横に 半田付けします。 |
 ２つに分離していた 本体を合体させます。 |
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 回路基板の端が本体正面の スリットを通る位置に合わせます。 |
 ＬＥＤベースを嵌め込みます。再修理に 備えて周囲のシールは見合わせます。 |
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 ２本の固定ネジを締め込みます。 ベースが本体に固定されます。 |
 回路基板の端とＬＥＤベースの 電源端子を半田付けします。 |
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 ここで動作確認してみます。全８個の パワーＬＥＤが眩い光を放ちます。 |
 ガラス球（樹脂製キャップ）を被せ、 周囲数か所を瞬間接着剤で固定します。 |
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 ＬＥＤ電球の修理に成功してしまいました。成功のポイントは、①ガラス球が「ガラス製」 ではないので切断可能、②ＬＥＤチップ自体は長寿命、③動作条件の厳しい電源回路は 故障しやすい、④分解さえできれば部品交換は難しくない、あたりでしょうか。家の内外 には毎日夜通しで１０年近く点灯している製品もあります。本当にＬＥＤチップが破損しても 秋月電子通商（http://akizukidenshi.com/catalog/c/cpwrled）で何とかなりそうです。 |
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