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以下的文章我儘量用白話文寫出來，避開專有名詞(有些基本的電壓、電流等專有名詞可能還是沒辦法避免)，讓大家都可以看的懂。文章冗長錯字在所難免，才疏學淺論述錯誤也是家常便飯。如有謬誤煩請學有專精的大大們高抬貴手不吝指正，要鞭也鞭小力點。我也會儘力的勘誤，不要誤導大家。
近年來，發光二極體(以下簡稱LED)相關產業崛起。各種指示用甚至照明用的燈具紛紛開始採用LED作為發光材料來設計，取代傳統相對高溫且相對壽命較低的鎢絲燈泡。不少汽機車的指示用燈具，如儀表板背光、方向燈、煞車燈等都是常見的例子。
原廠設計的LED燈具，成本、耐用度、安全性、照射效果基本上是一定有考慮進去的，當然品質不會太差，不然客訴會接不完。那原本用鎢絲燈泡又想要LED燈具的車種呢？大部分都是以下兩種，一是購買市面上(拍賣或是汽機車精品百貨)現成的燈泡或是燈具直上，二是自己DIY出來。
市面上購買到的現成燈泡、燈具，品質良莠不齊，所謂“好運的得時鐘、歹運的得龍眼”(要用台語自行體會，有的老一輩的是說“好運的得電視機、歹運的得番仔火枝”)，裝上去後壽命多久要看運氣，有的人裝了三五年車都要賣了還是頭好壯壯，運氣如果差點的搞不好裝上去用沒多久就駕鶴西歸，甚至還影響了原車上的電氣系統(以下簡稱電系)，簡單講就是東燒西燒。而市面上廠商的行銷用詞更是琳瑯滿目，從“很亮”、“超亮”、“爆亮”、“無敵超爆亮”，到“OO之光”、“XX之星”，什麼都有。過陣子搞不好連“舉世無雙”、“天下無敵”、“宇宙第一”的成語都有可能會出現，好像你沒把東西買回家用會顏面無光兼對不起祖宗十八代。
為了省錢(雖然說常是省小條開大條)，或是為了要特別一下(林杯有的你就是沒有)，手作功力有一定程度的人還會選擇自行DIY。坊間有的成品販賣的價格高到我都想要下海來開模製造販售，或是市面上成品沒辦法達到自己龜毛要求的時候，自己動手做就變成了唯一的救贖。
我先簡單提一下LED要能在電路亮起來的要件(不會亮的LED我相信看倌也不會想要裝去任何地方)，就是在LED的正負極上加上一個“適當”的電壓，讓它流過“適當”的電流，就會發出“適當”的亮度。安裝到“適當”的地方，配合“適當”的反射面與透射層，朝向“適當”的角度，就可以在特定的角度上有特定的照度，或也可以說是俗稱的效果(沒搞好當然也有可能變成笑果)。
LED的製造過程在這裡不提了，而且這東西也不太可能讓你在家就可以DIY的出來。通常我們能夠自己在家作出來的，就是去購買所需要的現成LED顆粒，想辦法把它用任何你想的到最好或是最骯髒下流的手段固定起來(無論是電路板或是找個洞塞進去)，然後把該焊接上去的線路與零件焊接好(當然也是有人是把電線擰一擰就說“Dirty,But Working.Who cares”)，絕緣與相關的保護作好，經過測試之後，裝到它應該安裝的地方，或是你想要它在的地方。
台灣的教育，把人教成一種只想“求解”而不想“求知”的機器。演變成只要任何小小的問題都要上來發文求解，稍微不太一樣他就給你再來一次。他們要的是答案，過程如何他們並不在意，也演變成很多非常熱心而且學有專精的大大們最後被磨到只剩下回應“請爬文”的消極做法。有人甚至於連搜尋引擎怎麼下關鍵字都迷迷糊糊，例如說在GOOGLE的搜尋列上打入“請問要怎麼煮三杯機”(三杯雞的雞字我故意用錯字來表達現在人打字不選字的問題，更遑論注音文的問題)。記得小時候念書，我問老師聯考到底可以做什麼？結果老師絕妙的回答讓我記得一輩子，老師回答：「不要問聯考可以為你做什麼，問問你為聯考做了些什麼」。
前面廢話連篇了一大堆，下面總算要來講一些大家可能比較關心的東西，也是很多人覺得不得其門而入的部分。
基本上一般大家常見的5mm、3mm或是一些表面黏著(SMD；例如3528、5050等)的LED，工作電壓(就是可以讓它亮起來又不至於燒掉的電壓)通常大約是1.X ~ 3.X V(Volt；伏特)。白色、藍色的LED通常工作電壓落在3V上下，紅色、黃色的LED通常工作電壓則是2V上下，特定設計過的LED就不一定，這點一定要看過LED的規格書(SPEC或是DATA SHEET)才可以確定。
LED的工作電流由幾mA(毫安培；即1/1000安培)到幾安培內，也是要看規格書。而單顆LED顆粒工作電流超過300mA的電流者，我們通常都會歸類到“大功率”(HIGH POWER)的LED(通常是比較亮，通常也比較耗電)。例如紅透半邊天的CREE公司出品的Q5 LED顆粒，就是很典型的大功率LED，不少拍賣網站上的LED手電筒都指名說自己用的是CREE的LED(實際上有多少是真貨的，在這裡我個人持保留的態度，亦不是這篇文章的重點)。
規格書真的非常重要，舉凡各種工業所需要的各種零組件或是原物料，廠商通常都會製作詳細的規格書提供給客戶“參考”(就是有可能只有參考用途，說一套作一套)。裡面有完整描述這些阿里不達的東西到底是個什麼鬼，例如說尺寸大小、材質、公差(就是在合理生產狀況下各種參數有可能的誤差)。整個規格書寫清楚少則幾張A4，如果不小心看到數百上千頁的PDF檔案也不用太大驚小怪。因為廠商可能怕被你告，所以連“本產品禁止食用，如有誤食儘速就醫”的廢話也會寫上去以求自保。畢竟天下之大無奇不有，難保有人哪天因為螺絲的規格書沒寫不能吃就把它拿給小孩吃下肚，然後告死那個賣螺絲的工廠，或是拍了名為“史上最扯，不能吃的螺絲”的影片上傳到YOUTUBE網站。
當然各種電子零件如LED也會有規格書，比較重要的通常是型號、顏色(或色溫)、尺寸、工作電壓、工作電流、耐溫係數等等。大部分會是一些文字、數字或是圖表、方程式來表示。如果廠商佛心來的有的還會附上基本應用(Basic Application)的電路提供給研發人員參考。在實際要將零件兜起來作成你嘔心瀝血的作品前，強烈建議要先讀過相關零件的規格書，記下重要的參數，會有利於還在設計階段的作品。當然等你修成正果(對所需各種器件的規格如數家珍，並且可以像藝術家般揮灑運用)的時候，也許會發現印出來的規格書這時候除了可以拿去慈濟回收做環保還可以拿來包烤番薯。
了解了器件的基本規格後，你還需要構思的是機構方面的問題。例如說LED要怎麼固定在燈具或外殼內、照射角度、需要幾顆LED才可以達到需要的照度等(這個也可以開另外一篇文章來寫)。所以你會在不同封裝型式與亮度規格的LED顆粒中間猶豫不決，因為你需要在各種條件下妥協一些東西，像是成本、耐用度、安全性、照射效果等，基本上你就是跟車廠的研發人員作差不多的事情(差別是他們這樣玩有錢領，而你這樣做還要花錢)。
大致上決定所需要的器件規格後，接下來應該是要看狀況買部分或是全部的零件回來做測試(什麼！？還沒有進入重點)。因為規格書搞不好是廠商寫心理安慰的，實際上運作起來根本不是那麼一回事。又或是有些規格書上面出現的內容只會在實驗室裡面才做得出來。根據我這幾年來玩LED的經驗，買LED回家第一件事情就是把它燒壞(你真的沒看錯)。
測試跟做小學生的自然科學實驗基本上有異曲同工之妙，只是實驗的內容不太一樣。叫你把LED拿來測試不是直接用大電壓大電流接上去，然後讓你看看那燦爛的一秒(有時連0.1秒也沒有)，如果這麼喜歡那燦爛的一秒建議去買仙女棒回來玩爽度可能高一點。測試也是有方法的，通常我都是從0V開始慢慢往上加，等到LED開始稍稍的微亮時開始記錄電流表上的變化。多少電壓時有多少電流可以記錄起來提供以後的參考，直到前面提到燦爛的一秒出現。燒毀的電壓通常會超過規格表上所載明的Vmax，如果這電壓低於規格書上的Vmax也不用急著打電話去譙賣家或是給負評，多玩個幾顆LED抓出平均值。接下來可以嘗試用不一樣的電流去測試，看看規格書上面的額定電流連續運作會有什麼樣的狀況發生，我的標準是額定電流的150%(1.5倍)要能夠保持接近的亮度連操24HR沒有光衰大概就可以算是合格。做個幾輪的測試，你就會大概抓到這組LED的個性了，這些訊息很寶貴，因為以後同樣的東西你就不一定需要這麼樣的測試。
測試完LED且為壯烈犧牲的那些LED與器件們念過阿彌陀佛與大悲咒後接下來可以了解下一步。汽機車上的電路通常是12V系統，少數如大卡車也有24V(用兩顆12V電瓶串接)的，而12V只是統稱，電瓶電壓正常狀況下電壓就已經超過12V了，發動後因為發電系統的回充機制會讓整個電路電壓往上再提高，不然就會開始消耗電瓶的電力，直到無法正常供應電源，這時大部分人只能求助機車店或是道路救援之類的第三者(不是小三喔)。如果一切安好(正常的邏輯、道德觀念、也就是所謂的理論上)的狀況下，引擎發動後系統電壓會在13.8V上下1-2V的範圍裡面波動。有的波動大，有的波動小，有的平均電壓高，有的平均電壓會低一點，只要能夠正常的電發、整路開大燈，基本上你可以視這個系統為可用的電源系統。
通常驅動LED工作的方法，可以分為兩大類，一種是定電壓，還有一種是定電流，當然如果狀況允許，能夠定電壓又可以定電流也是很棒。無論是哪種方法，最後要達成的目的就是要讓LED在適合的狀況下亮起來，就像是攝影的光圈、快門、ISO講到最後只是為了得到一張曝光正確的照片。玩音響的前輩也說："器材只是手段，音樂才是目的"，也是差不多的意思。
原本我想要把定電壓與定電流分開講，但是其實這兩個東西算是一體兩面，所以就乾脆講一些大家常用的限壓限流方法可能會比較好吸收，感覺上也比較不會那麼生硬。汽機車上的電氣系統並不是很完美的電壓或是電流源，然而也不太可能有所謂完美的電壓或電流源，那都是在理論上作計算用的，我們只能將大部分可控制的參數放進去計算，去得到一個合理的數值，雖然實作上它可能會小小的偏離應該有的數據，但是又不會差太多，分述如下。
方案一：電阻限流法
這是最便宜的方案，因為最普通也是最好買的1/4W碳膜電阻(5%誤差)參考售價約0.25元/支，加上參考售價1元/支的1N4001二極體，還有三顆串聯的LED，如果採用的LED是5mm的高亮度LED(參考售價2-3元)，加上電路板焊錫等小耗材，最簡單的一串大概10元有找就可以亮起來了。當然這種做法的缺點就是穩定度不好，LED的電壓與電流會隨著電系的電壓浮動。要用這種方法來驅動LED電阻的阻值設定可以小小的保守一點點，也就是稍微加大一點點。
方案二：定電壓IC限壓法
坊間有許多種類的定電壓IC(或稱穩壓IC)，通常需要滿足三個條件，第一就是輸入電壓必須高過輸出電壓多少伏特，第二就是輸入電壓不能高過多少伏特，第三是輸出電流不能大於多少安培。這些定電壓IC主要分為二類，一類是輸出電壓為固定值(例如7809為固定輸出9伏特的定電壓IC)，另一類是輸出電壓可以透過電路調整設定的定電壓IC(例如LM317)。這樣先將電系上的電壓降壓成特定的電壓後，搭配方案一的電阻限流法(因為只有少數狀況穩壓IC輸出的電壓會剛好等於你所需要的特定顆數串聯所需要的特定電壓)，在輸入電壓波動範圍不是太大的狀況下，驅動LED的電壓與電流通常可以設定的比較精準一點，當然穩定度也會提升。
方案三：定電流IC限流法
坊間有許多種類的定電流IC，大部分來說需要滿足的條件跟定電壓IC一樣。定電流IC使用方法有很多種，大部分的定電流IC輸出電流都是可調整的。有些只要用低瓦數的電阻組合就可以設定電流，有些是利用較大功率電阻去作假負載(將經過假負載後的電壓導回Vref接腳；例如LM317)，也有利用脈寬調變(PWM)來設定的。
方案四：還有很多奇奇怪怪的方法
確定好你所需要的組合方案後，就可以照著你所選擇的方案，將電路整個作出來。通常大部分的人會選擇用萬用板來施作(有的人喜歡把它叫作洞洞板或是萬孔板)，因為這種電路板容易取得，價位上也不貴，但是通常這種萬用板上面的孔距都是0.1英吋，也就是2.54MM。如果造型奇特或是有特殊需求(例如你想要排成很特殊的形狀，或者是用上了SMD之類的表面黏著元件)，那你可能就需要使用自己佈線(LAYOUT)的電路板。無論是哪種電路板，基本上可以把東西做出來而且不會掛掉就是OK的做法。
將電路板作好後，就可以用13.8V去測試你的電路板是否可以正常的亮起來。通常我會讓試作的電路板連續工作個24HR，可能的話還會刻意將電壓往上調整到14.XV甚至是15V來模擬超壓工作的狀況。如果是外露的電路，當然需要做好防水處理，以免燒掉東燒掉西的。總之別忘了一定要先經過測試才可以裝上車，絕對不要用賭的來碰運氣，運氣好就皆大歡喜，運氣不好搞不好還要花大錢修車。測試用的電源供應器有心想要玩的人都應該去弄一個回來，可以調電壓也可以限定最大電流的電源供應器不會很貴，各大電子材料行都會有賣。而電源供應器的電壓最好可以設定到15V或20V，最大電流大約3A-5A，通常都足夠讓玩家們用的很開心了。數位式(用數字來顯示電壓電流)的電源供應器通常會稍微貴點，指針的也很好用，就看自己的需求。預算足夠當然就買好一點的，否則便宜的電源供應器不用1K的也比比皆是。
電路塞入燈殼或是安裝位置時，別忘了要看一下會不會影響到原本的機構，例如說是擋到某些東西，或是裝上去後什麼東西蓋不起來裝不回去的鳥事，然後就可以來研究配線的問題。通常如果是修改方向燈這些燈具，原廠的線組接頭大部分都可以直上，如果是作燈眉還是一些原本沒有的東西，電線的粗細與絕緣外皮會直接影響到安全性。機車用的線路，原廠最細通常會使用18AWG規格的電線。在我的經驗裡，給一般指示用燈具的線路最細最細也要22AWG以上才好。並不是說22AWG以下線徑太細會火燒車，而是因為汽機車會在外面跑，震動容易造成線路外皮磨損，裡面的銅線也有可能因為撓曲與震動斷裂，考量諸多狀況，22AWG在1M長度內理論上要負擔5A的電流都沒問題，但是到了車上，萬般小心總是沒錯。可能的話用18AWG的線材會更好，但也不是越粗越好，因為越粗的電線通常代表越高的價格。
當配線要走線的時候，能夠跟著原廠的線路來走線是最好的，絕緣膠布(俗稱電火布)或是尼龍紮線帶(也有人講束帶)是我們的好朋友(去買的時候不要對正妹店員說：你有沒有好朋友。這樣做會被當成是變態)，這兩樣東西便宜又好用，固定線路絕對少不了這兩樣。當沒辦法與原廠線路一起走線的時候，固定在車架上或是找不會亂動的東西來固定線路也是可行的做法。
走線方式確定好以後，保險絲與開關也是非常重要的。
開關方面，通常為了不會讓警察大人(行話叫作學長)對我們裝上去的東西太過刁難，很多人都會選擇可切換的開關，在需要的時候打開或關閉，來避免不必要的麻煩。開關形式很多種，對汽機車(尤其是在外面風吹日曬雨淋的機車)來說，防水能力與耐電流大小是我們主要需要考慮的因素，其次才是外型找個順眼的。開關防水能力就是照字面上來看的那樣，可以整顆泡在水裡也不會出問題的最好，次好的就是偶爾潑到水沒關係，最糟糕的當然就是一潑到水就完蛋的那種。開關耐電流能力也是差不多，通常我選擇開關的耐電流，最低標準是電路所需電流大小的三倍，耐電流大些也無妨，但是不一定要選用很大一顆的開關，因為大電流的開關價格也會水漲船高。
保險絲方面很多人都沒概念，多數人只知道要加裝保險絲，而不曉得該如何選擇保險絲的形式、耐電流大小與安裝位置。保險絲形式在汽機車電系上比較常見的有圓管形與插PIN的兩種，通常20MM-30MM圓管形的保險絲比較容易買到小電流的，插PIN形式的保險絲沒意外應該是3A起跳，以LED所需的電流來說，圓管形的可能比較符合需要。保險絲的耐電流大小要依據電路的需要來選擇，通常選擇保險絲耐電流是以電路所需最大電流的2倍左右來設定，例如電路需要100mA的電流，那我就買0.2A的保險絲就足夠了。如果沒有剛好的耐電流，就選擇最接近的規格來代用。選擇太接近電路所需電流的保險絲，通常會比較容易燒斷，這樣會造成無謂的困擾。然而如果你的保險絲常燒斷，請不要直接用更大耐電流的保險絲，應該找出來到底是那個東西的耗電讓保險絲過載燒斷，如果是電路真的需要更大的電流，才可以把保險絲的耐電流值提高。許多人只覺得保險絲只有"短路"時才有保護的效果，其實如果電路有故障的時候造成電流大過保險絲的設定電流，保險絲也會燒斷來保護，避免災情繼續擴大，這也就是為何保險絲不是裝越大越好的主要原因。保險絲耐電流的大小還影響了兩個很重要的東西，而多數人都忽略了這件事情，那就是反應的時間與電阻。通常耐電流越小的保險絲反應時間(超過耐電流而燒斷的時間)越快，且保險絲的電阻越大(什麼導體都有電阻，只是大與小的問題)，只是因為小電流的電路內阻較大，所以保險絲內阻影響相對較小，所以簡單的電路可以不太計較這件事情。
保險絲的安裝位置絕對值得用一整段來講，因為他的用途是保護。通常配線如果是從電瓶或鎖頭電門直接拉出的，我會建議安裝兩個保險絲，如果是從靠近負載端(例如方向燈組)拉線的，那就裝一個保險絲。通常我們都是將保險絲裝在正電的線路上，理論上電源供應端(電瓶或鎖頭正電)與負載端兩邊都需要一顆保險絲，因為你不會知道線路會從哪裡短路，為了達到最佳的保護效果，原廠設計電源線路與保險絲配置的時候，幾乎都是有兩層的保護(例如說經過30A保險絲進來的正電後面又分了好幾路出去，每路各自有自己的保險絲)。所以說，我會在靠近電源端的地方安置一個保險絲(例如從電瓶正電處接出來)，然後拉線到開關，開關後到負載正電(燈具電路)中間，再加上一個保險絲，最後負載的負電直接搭鐵，也就是車上的車架。當然也有人覺得負極接線直接拉回電瓶才對，我個人是認為，如果是小電流，搭鐵就足夠了，大電流的負電才有那種必要拉回電瓶的負極。
講到這裡，順道來提一下插頭這個東西。在配線安裝的時候，很多人就是從頭直接拉到尾，每個與零件的接點也許都有用烙鐵焊起來，但是卻忽略了一件事情，那就是在適當的地方，安裝公母插頭。安裝公母插頭在施工時會讓整個成本再往上提高一點點，但是絕對值得。你永遠不曉得什麼時候需要把你裝上去的東西拆下來，例如需要維修、升級或是要回復原廠狀態，如果你在電路上適當的地方作了插頭，要把東西弄下來相對的就簡單多了(除非你每次都祭出斜口鉗大法)。我個人的做法是燈具端與開關端一定要作插頭，方便維修、升級、更換等作業。接頭、插頭的端子原廠也會有規格書查詢，別忘了要察看一下，避免出問題。通常電源正負線路一起走線的時候，電源端我常用母插(FEMALE)，負載端要用公插(MALE)，這樣作的好處是萬一不小心插頭脫落，也比較不容易短路。如果正負電各自走線時，正電電源端用母插，負載端正電用公插，負載端負電用母插，電源端負電用公插，這樣比較安全一點。
全部都裝上去了以後，經過測試也沒有問題的話，恭喜你，你的DIY已經算是完成了。除了有問題要拆下來維修或是作什麼升級作業，不然大概就是這樣子囉。作業過程中可以用數位相機多拍一些記錄，提供給自己以後還要設計其他東西用的參考資料。祝大家都可以有一部獨一無二的愛車。
全文到此結束，感謝您的收看，有問題或指教歡迎提出喔。
[ 本文章最後由 netboy 於 2011-4-24 23:46 編輯 ] |
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