JR7CWK'sぶろぐ

100均LEDライト改造>15LED BIG
昇圧ICを「IIILEDライト」に転用した関係で点灯できない状態にあった「3LEDハンディライトA」。
転用当初、3LEDのまま昇圧回路として携帯電話充電器のDC-DCを組み込むつもりだった。

しかし3LEDならランチャー系のライトで十分。
しかもそのランチャーライトも今や9LED。
容量に余裕のある単一電池動作の本ライト。3LEDでは満足出来ない体に・・・

ふとネットでLEDライトを検索していて見つけたのが「ビッグ5」(5LED BIG)のLEDヘッド部3個を別のライトに組み込むという改造記事。
これだ!!!

昇圧回路に携帯電話用充電器を転用するという案そのままで、「ビッグ5」のLEDヘッド部3個を組み込む事にした。

「3LEDハンディライトA」の類似(同一?)商品であるセリアの「3LED懐中電灯BIG」,ダイソーの「3LEDライトBIG」、そしてLEDヘッドを使用した「ビッグ5」(5LED BIG)をモジって名づけたのが「15LED BIG」!!

写真は改造完了後。



関連情報
・CanDo「3LEDハンディライトA」
http://samidare.jp/jr7cwk/lavo?p=log&lid=183660

・100均LEDライト>DC-DCコンバータの移植
http://samidare.jp/jr7cwk/lavo?p=log&lid=189566

・「ビッグ5」(「5LED BIG」)
http://samidare.jp/jr7cwk/lavo?p=log&lid=138329
上記アドレスの記事中「100均白色LEDライト>ビック5」の項参照。
2012.06.06:jr7cwk:[メモ/3.電子工作]
100均LEDライト改造>15LED BIG>改造に使用した部品
 改造に使用した部品は下記の通り。
 1)昇圧回路を外してしまった「3LEDハンディライトA」
 ・・・写真中ほど

 2)「ビッグ5」 3個
 ・・・写真右

 3)携帯電話充電器(TOPLAND(セブンイレブン)の縦型(PDC用)
 ・・・写真左
  →別途解説

 4)10Ωの抵抗3本(LEDの電流制限用)
 ・・・写真にはない。


2012.06.06:cwk:修正削除
100均LEDライト改造>15LED BIG>DC-DCの選定について
 白色LEDを十分に点灯させるには電池2本では電圧が不足する。
 そこでLEDを十分に点灯出来る電圧まで電圧を上昇する「DC-DCコンバータ」が必要となる。
 「DC-DCコンバータ」は電池式の携帯電話充電器にも使用されており、特別なものではなくなった。

 さて「ビッグ5」に使用されている5mm径の砲弾型白色LED 計15個を、安定的に、かつ十分な光量が得られる(若干オーバードライブ気味)で点灯出来るようにするため、
DC-DCの出力電圧/出力電流容量は下記程度必要と考えている。
・出力電圧
 LEDのVF=3.2Vなので、4.0〜4.5V程度
 (電圧がもっと低いほうが総合効率が高まるが、あまりVFに近い電圧にすると、温度(周囲/自己発熱)による電流変化が大きくなる)

・出力電流容量
 25mA×15個=375mA → 400mA程度


 上記電圧/容量から、今回改造に使用した DC-DC は、セブンイレブンで以前販売
されていた、TOPLAND の「縦型」 (俗称) である。
(手持ちの関係で「PDC用」を使用、同じ世代には「FOMA/3G用」、「au用」もあり、そちらでも同様。)

 携帯電話充電器やUSB充電電池BOXなどの「DC-DCコンバータ」の入ったものを
いろいろ持っているが、今回この機種を選定したのは下記の理由である。

・TOPLAND「縦型」は、出力電圧が4.6Vと若干低めになっており、VF=3.2V(実測)のLEDを点灯させる事を考えると、5V出力のものより総合効率の低下が少ないので有利。
 また出力電流容量が大きく、たとえアルカリ電池より電圧が低いNiMH電池を使用したとしてもLED15個を十分ドライブできる能力がある。

※TOPLAND「縦型」のDC-DCの電源電圧及び負荷特性は、下記アドレスの記事の
「DC-DC>USB充電用電池BOX>他機種との比較」の項参照。
http://samidare.jp/jr7cwk/lavo?p=log&lid=151751
(グラフはDC-DC出力に入っている1Ωの抵抗を含んだ特性であり、
抵抗をショートするとレギュレーションはもっと良くなる。)

・・・なお本ライト改造にあたり、改めて特性を測定している。
(電源電圧を2.4,3.0,3.6Vの3点で。)
詳細は別途。


参考までに他の機種を使用しなかった理由。

・現行品のTOPLAND「横型」,CENTURY製の「アポロンIII」
 本機種のDC-DCは、回路に抵抗を追加する事で電圧の調整が可能な事から、出力電圧を4V程度にする事でさらに変換効率の向上が望める。
 ただ、電圧の調整が可能という事は、3V系などもっと違う電圧への改造が可能で
幅広い?転用も考えられるのと、未改造で5V出力でありそのまま使用するにも良いので、今回は使用しなかった。

・昇圧ICの「HT7750A」
http://samidare.jp/jr7cwk/lavo?p=log&lid=263510
・100均で販売されている「USB充電用電池BOX」
DC-DC>エコプラス製USB充電用電池BOX
http://samidare.jp/jr7cwk/lavo?p=log&lid=151751

DC-DC>片山利器製USB充電用電池BOX
http://samidare.jp/jr7cwk/lavo?p=log&lid=200644

100均>USB充電電池BOX>コアウエーブ製CW-130DEN
http://samidare.jp/jr7cwk/lavo?p=log&lid=239697

 上記は、IC1個では5LED分程度の出力電流容量しか得られない。
 (電池電圧が下がった場合)
 15LEDの点灯にはICが3個程度必要になると考えられ、実装上面倒な事になる。
 よって非採用。


・CENTURY製の「アポロン機
http://samidare.jp/jr7cwk/lavo?p=log&lid=120798
 出力電流は十分あるものの、Bip-Trを使用した設計の古い回路の為変換効率が悪く、非採用。
 ただし、定電流回路に変更する事が可能であり、そこまでやるなら前提なら話は別。
(定電圧出力のコンバータの場合、LEDの電流制限抵抗による損失が発生する為。)

・Eftel製乾電池式携帯電話充電器
http://samidare.jp/jr7cwk/lavo?p=log&lid=168727
 電圧が5V固定なのと、出力電流が少ないので、非採用。

・Linkage製USBポートコード付充電器LI-01UBAW
http://samidare.jp/jr7cwk/lavo?p=log&lid=242456
 特性を測定していないが、CENTURY製の「アポロン機廚汎瑛諭Bip-Trを使用した回路であった事から、変換効率悪いであろうと予想され非採用。


2012.06.06:cwk:修正削除
100均LEDライト改造>15LED BIG>改造の詳細
 改造の手順を以下に説明する。
 1)「3LEDハンディライトA」からLED部分を取り外す。

 2)反射鏡部分のLEDの穴をφ12.5mm程度(「ビッグ5」のLEDヘッドのねじ部分が入るサイズ)まで広げ、「ビッグ5」のLED部分を挿入し接着する。・・・図1,図2参照
 ・・・実はこの状態では「ビッグ5」のLEDヘッド部は反射鏡部分に収まりきらない。
    反射鏡表面から数mm程度出てしまうので、透明カバーをはずして組み立てる事になる。

 3)「3LEDハンディライトA」のLED部のマイナス電極用のリングからLED基板をはずし、代わりに携帯電話充電器の基板をハンダ付け。・・・図3参照。


2012.07.06:cwk:修正削除
100均LEDライト改造>15LED BIG>回路
改造後の回路。

2012.07.06:cwk:修正削除
100均LEDライト改造>15LED BIG>導通して欲しくないのに・・・
 「3LEDハンディライトA」の反射鏡のメッキは導電性。
 「ビッグ5」(5LED BIG)のケース部分がプラス(LEDのアノード側)である事からそのままDC-DCををつけたリング(電池のマイナス)を組み付けるとショートしてしまう。
 反射鏡のリングと接触する部分にテープを貼って絶縁するようにしてから組み立てたが、出来れば「ビッグ5」(5LED BIG)のLEDの極性が逆になるように直してから取り付けたいところ。
 写真は「ビッグ5」を分解した様子。


2012.07.06:cwk:修正削除
100均LEDライト改造>15LED BIG>導通して欲しいのに・・・
 「ビッグ5」(5LED BIG)のケースはアルミ製だが、表面がアルマイト処理されているようで導通が悪く、ヘッドのねじ部分に銅線を巻きつけた程度では接触不良を起こす。
 LEDのリードをケースに押し付けている樹脂パーツを一旦外し、別のリードを一緒に入れてパーツを戻すなど一工夫必要。


2012.07.06:cwk:修正削除


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