【カテゴリ:100均LEDライト改造の記録 その他】
『LED ハンドルライト』(グリーンオーナメント No.31045)のマイクロインダクタを交換し、更に配線を変更してダイオードとコンデンサを追加した場合にどのくらい照度がアップするかを実験してみました。『LED ハンドルライト』は以下の記事のライトです。
※ 参考記事:2014年12月27日
『ローソンストア100』で買った『LED ハンドルライト』
『ローソンストア100』で買った『LED ハンドルライト』
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1.改造前の照度測定
・改造前に3本の電池(=アルカリ乾電池2本と充電式ニッケル水素電池1本)を使い、それぞれの照度を測っておく事にしました。
3本の電池の開放電圧は、それぞれ 1.503V, 1.381V, 1.382V でした。
それぞれの電池を使った場合の照度は、316(x100)Lux, 244(x100)Lux, 269(x100)Lux でした。(それぞれおおよその最大値です。)
2.マイクロインダクタの交換
・マイクロインダクタを以下のような秋月電子通商で買った『マイクロインダクタ22μH [AL0510-220K]』に交換して照度を測ってみる事にしました。
・インダクタンス:22μH±10%
・直流電流:1.8A max
・直流抵抗:0.3Ω max
・Q:20 min.
分解して基板からマイクロインダクタを取り外しました。
『マイクロインダクタ22μH [AL0510-220K]』を取り付けました。
組み立てました。
照度を測ってみました。
3つの電池を使った場合の照度は、それぞれ 395(x100)Lux, 304(x100)Lux, 336(x100)Lux になりました。
316⇒395 約25%アップ
244⇒304 約24.6%アップ
269⇒336 約24.9%アップ
結果として照度は約25%アップしました。
3.ショットキーバリアダイオードとコンデンサを追加して配線を変更
以下の画像は、データシートからの引用です。
・デフォルトでは左側の回路図のようになっていますが、右側の回路図となるようにショットキーバリアダイオードとコンデンサを追加して配線を変更する事にしました。
ショットキーバリアダイオードは、唯一持っていた以下のような『RB160M−30TR』を使用することにしました。
コンデンサは持っていなかったので、以下のようなPC用のマザーボード(HP ML115-G5)から取り外して流用する事にしました。
コンデンサの足は頑丈に取り付けてあり、なかなか取り外す事ができずに四苦八苦して立て続けに2個も失敗してしまいました。
3個目でなんとか取り外す事ができました。取り外したコンデンサは『100μF 25V』です。
ライトの基板から一旦『昇圧用IC』と『マイクロインダクタ』を取り外しました。
『昇圧用IC』に『ショットキーバリアダイオード』をハンダ付けしました。
プラスのリード線にマイクロインダクタをハンダ付けしました。
基板にコンデンサをハンダ付けしました。
『昇圧用IC』の真ん中の足(=VDD)に黄色いリード線をハンダ付けしました。
『昇圧用IC』のLXに『マイクロインダクタ』をハンダ付けしました。
『昇圧用IC』のGNDを基板に通してハンダ付けし、黄色いリード線を『コンデンサ』/『LED』のプラス側にハンダ付けしました。
バッテリーのマイナス側に繋がっている白いリード線を基板にハンダ付けしました。
以下は単なる別角度からの外観です。
基板にリフレクターを取り付けました。
組み立てました。
以上で改造は完了です。照度を計ってみました。
3つの電池を使った場合の照度は、それぞれ 527(x100)Lux, 420(x100)Lux, 460(x100)Lux になりました。
316⇒527 約67%アップ
244⇒420 約72%アップ
269⇒460 約71%アップ
という事で、デフォルトの状態と比較すると照度は約70%くらいアップしました。
ただ、光が中心に集中し過ぎているせいか体感的には多少明るくなったような気がする程度であり、約70%という数字ほどの実感はありませんでした。
しかしながら、ある程度消耗した電池を使った場合でもそれ程暗いという感じはしなくなりました。
以上です。
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タグ:LED ハンドルライト
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いやぁ 何時もながら仕事(?)が早い!、早速の改造ネタとは^^)。
各段階での電流値の変化はどうなんでしょうか?。
明るさ・輝度はLEDの性質に由来するでしょうから、電流地を
上げて劇的に明るくするのは難しいのではないでしょうか。
データシートのよるとkingpcfxさんのされた改造で460mA
流せるのなら、1W位のパワーLEDか多灯式に改装すれば
単3一本駆動の爆光ライトが出来る・・・かもですね^^)。
ところで、”.ショットキーバリアダイオード”が100均ライト
で使われて商品ってありましたっけ?(...入手したいので)。
>各段階での電流値の...
LEDへ流れている電流値を測るのは困難だったので測ってないです。今にして思えばバッテリー側の電流値だけでも測っておけばよかったです。
ずいぶん前に行なった実験では、照度は単純に電流値に比例して増えていたので、今回も同じように考えています。
あくまでも主観的な推測ですが、LEDへの電流は改造前が50mA〜80mA(使用する電池の状態によります)で改造後は85mA〜135mAくらいではないかと思っています。
>明るさ・輝度はLEDの性質に...
全くそのとおりですよね。
>データシートのよると...
データシートに書かれている電流値は???(いったい何?)です。
電流値はLEDのVfやコイルの抵抗値などに大きく影響されますし、回路1の例で160mAというのは最大だとしてもそんなに流れるとはとても思えないです。
しかし、Vfの低いパワーLEDやLEDを複数個使う形にすればある程度電流も多くなり、もしかしたら劇的に明るくなるかもしれないですね。
>ところで、”.ショットキーバリアダイオード”が...
自分は100均のライトで使われているのを見た記憶はないです。
単3形電池×2本を使う『USBポート付き充電用電池ボックス』(=USBチャージャー/緊急充電用電池BOX)の基板には『1N5819』というショットキーバリアダイオードが使われています。
以下+改造案です
インダクタは47uをパラ
ショツトキーもパラ
動作インピーダンスが減り明るさアップかもしれません。
インダクタの値を振っても良いかもしれません。
インダクタを変えると周波数または脈流(AC)分が変わると思います。オシロが有れば観察可能です。仕様書はエンジニアの私にも理解出来ませんでした(笑)
測定と解析、レベルアップしてますね!すごいです。
>以下+改造案です...
パラにすれば抵抗値が下がるので電流も大きくなるということですね。
是非とも試してみたいところですが、この記事の『LED ハンドルライト』がなかなか売ってなくて試せません。
もしまた買う事ができたら試してみたいです。
>測定と解析、...
いえいえ、以前と大して変わってません。あいかわらずのド素人です。もちろんオシロとかも持ってません。
オシロスコープを使って波形が見れたら面白そうですね。
部品点数が増えるが効率が良くなるとのこ。
TO92という限られた熱量で電流を増やすアイデアですね。
Amazonでデジタル小型デジタルオシロが1万以下であります。自分も狙っています。
>Amazonでデジタル小型デジタルオシロ...
探してみたら、以下の商品が見つかりました。
ポケットサイズ デジタルオシロスコープ DSO201 [並行輸入品]
http://www.amazon.co.jp/dp/B00GJSOYHW
オシロスコープの事については全く知識が無いのでよく分かりませんが、7,500円(配送無料)という価格ながらカラーディスプレイも搭載されているなど、なかなか興味深い商品ですね。