2021/09/10
ミニマグライトをLED化した以前の投稿。
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作り方がいまいちで、暗い&接触不良だったので、今回作り直してみました。DCDCコンバータ部分のみ交換するようにして、リフレクタやスイッチを含む本体側を無改造となるようにつくってみましたので紹介します。
作り方
利用する電池は、充電式のNi-MHを想定しているため、白色LEDを点灯させるのに昇圧回路が必要になってきます。前回の作品と同じ回路にしては面白みがないので、新しく回路を検討してみました。
2.4Vの入力で、出力がパワーLED を動かせるくらいの300mAあれば良く、なおかつ部品点数が少なく、ミニマグライトのスイッチ部分に収まる用に小型化出来る物といったとことでしょうか。
調べていると、出力電圧が固定されるPFMステップアップDC-DCコンバータ「HT77xx（A）シリーズ」で良い塩梅のDCDCコンバータが作れそうだったので、HT7733Aを利用する事にしました。効率は85%とよく値段も安いです。
HT7733Aの最大出力電流が200mAであったため、1WのパワーLED（定格350mA）向けにはパワー不足でした。そのため、セミパワー型LEDを複数個並列にして光量を確保することとしました。
利用したLEDは、Osram Opto Semiconductor 社のSBLMA2.EMです。マルツパーツの店頭で100個入りリールで200円という格安で売っていたので衝動買いしました。いままで日亜化学工業とCreeを好んで使っており、OSRAM製品使ってみるのは初めてでした。そのため、どんなもんだろうかと試しにという気持ちでした。
利用したLED OSRAM SBLMA2.EM
2.89 V
65 mA
30.4 lm
5000 K
データシート：SBLMA2.EM
media.osram.info
SpaceNet Loadbalancer
発光効率が176lm/W！10年前の製品の2倍以上です。数年前に100lm/W超えたときも衝撃をうけましたが、こんなにも進化してたんですね。
HT7733Aのデータシートの回路図。HT7733Aの他にインダクタ、ショットキーバリアダイオード、コンデンサ2つが必要です。
実際に作成した回路。LEDとHT7733A以外はパーツケースにあったものを利用しました。回路の最大電流と、LEDの定格電流を考慮しLEDは4つを並列接続にすることにしました。
利用した部品。LEDは長さ2mm、幅1.5mmと米粒より小さいです。
利用した部品。ショットキーバリアダイオードは11EQS04、インダクタは100μH、コンデンサはタンタル型。パーツケースにあったものを利用しました。
小型化のために、基板を使わず部品同士を直接はんだ付け。
4つのLEDの配置方法です。当初の計画ではキャンドルモードで横に光が広がるように、図1のようにつくりたかったのですが、はんだ付けで失敗すること3つ、小さすぎて無理でした。結局図2のようにすることにしました。
LED部分をはんだ付け。
LED部分裏側。
作成した回路の動作確認をします。実際の利用シーンを想定し、充電式電池でLEDに流れる電流を計測しました。130~140mAだったので、1LEDあたり33~35mAです。1時間くらいつけっぱなしにしても、発熱はありませんでした。放熱対策はいらないですね。
DCDCコンバータを入れるケースをプラバンで作りました。直径14mm、高さ11mmです。
ケースにDCDCコンバータを入れて、エポキシ系の接着剤を充填します。LED取り付け用に3本の端子を出しています(LEDアノード、カソード、ボディの接触用)。ちょっと空気が入ってしまいました。夏は硬化する時間が短くていいですね。冬だとコタツの中や、ストーブの前に持ってきます。
LEDをはんだ付けしました。すき間は、エポキシ系の接着剤で埋めます。
完全硬化後にやすりがけして、形を整えて完成です。オリジナル部品と、前回、今回の作品を並べてみました。
点灯
以前の作品と比較してみました。だいぶ明るくなりました。もちろん接触不良もなし。
キャンドルモードも利用できます。
ミニマグライトシリーズで比較してみました。日亜の1WタイプNS6W183AT－H3にはかないませんが、実用的には十分な明るさです。
今回作ったのは、リフレクタに反射し光が広がっています。
紹介したマグライトシリーズの改造はこちら
