2021/09/10
電球型のミニマグライトをLED化してみました。今まで、4つほど電球型ミニマグライトをLEDに改造しており、今回は5個目の作成となります。2Wタイプに挑戦してみました。
改造のベースとなった、ミニマグライト2AAの赤です。個人的にこのタイプのマグライトが一番好みです。
作り方
LEDドライバは、aitendoのパワーLED電源基盤 [D153D20W3A]を利用しました。値段は¥300と手頃です。
D153D20W3A仕様(aitendoWEBサイトから引用) 入力電圧：1.5～3V、出力：定電流、3～4V、700mA、3WパワーLED対応
パッケージ。
3WLEDで点灯テストしてみました。利用した電池は、充電式単三電池(エボルタ)2本。LEDに流れる電流は470ｍAを記録。相当明るいです。仕様にある700mAには届きませんが、シャント抵抗の影響を受けての結果なので、実際はもっと流れていると思います。ほんのちょっとの時間点灯しただけで、LEDが熱を発するので、放熱が課題となりそうです。一つ数百円もする高級LEDを、発熱の対策をしなかったために、ダメにしてしまう失敗を何回かしているので…(*_*;)。
LEDはCREEのXPGWHTを利用。リフレクタではなく、汎用のコリメータレンズを利用します。本体とオリジナル部品には手を加えず、作成した点灯部品を組み入れるようにしてみます。
CREE XPGWHT 主な仕様(秋月電子のデータシートから引用)
・サイズ：3.45×3.45ｍｍ
・VF:2.95V@IF=350mA、3.25V@IF=1500ｍA
・光束（ΦＶ）:130ルーメン@IF=350ｍA、433ルーメン@IF=1500ｍA
700mAだと、3.05Vで243ルーメンです。おおよそ2.1Wぐらいか。
利用した部品。
オリジナル部品を0.1mm単位でサイズ計測。ノギスを利用しました。オリジナル部品と同じサイズになるように、設計図を作ってみます。
オリジナル部品のサイズが図1、今回作成するコンバータを図2のサイズとしました。
電源基盤の大きさ。おおよそ直径20mmあります。ライトに収めるには、直径14mm以下の必要があり、今回は放熱のためのアルミケースに収めるので、さらに小さく、12mmくらいにします。
直径12mmになるように、外側の部品を内側に移動させます。表面実装の部品なので、はんだごてを2つ使い移動しました。
部品移動後、周りを切り取り、12mmになるように整えます。周りを切り取ったことで、マイナス部分の接触部が切り取られてしまうので、AとBの部分をつなぐ、長さ10mm程のケーブルを準備しはんだづけしました(写真は撮り忘れてしまいました)。
表面実装部品を移動するのに利用したはんだごて。二刀流です。
放熱基盤を兼ねたケースを作ります。0.3mm厚の汎用アルミ板から必要な部品を切り出します。ケースをアルミにし、中を放熱シリコンで固めて、ライトのジュラルミンケースに熱を逃がすようにしたいと思います。
切り出したアルミ板を、サイズに合うように加工します。
LEDとケーブルをはんだ付け。ケーブルは電源基盤についてきたものをそのまま利用しました。
アルミ基板に、LEDを固まる放熱シリコンで接着。側面は瞬間接着剤で仮止めして、中に放熱シリコンを充填する準備をします。
中に放熱シリコンを充填して接着します。どうしても少しはみ出すので、完全に硬化したら、きれいにはがします。
続いて、LEDと基盤をはんだ付け。マイナス接触部分用に、抵抗の足をはんだ付けしました。電源基盤と、アルミのケースが接触し、ショートしないように、電源基盤の側面には、あらかじめエポキシ系接着剤を薄く塗り絶縁処理しておきました。
ケースの側面を瞬間接着剤で仮止め。この中に固まる放熱シリコンを充填します。機械的に押す力が加わる部品なので、隙間なくびっしりと充填するのがポイントです。
固まる放熱シリコンを充填後。硬化するまでは、洗濯バサミで押さえておきました。
翌日。完全硬化後に、はみ出たシリコンを削り、形を整えて完成です。マイナス接触端子は、適当な長さに切りそろえ、折り曲げてやすりで削って薄くして仕上げました。
オリジナル部品との比較。
設計図通りになっているか、サイズ計測。プラス0.8mmでした。±1mm位であれば、スプリングの上下で吸収されるので問題ないでしょう。誤差の原因はアルミ基板の厚さを考慮しなかったためでした。もう少し誤差を減らせたな。
組み立て。正確に計測しているのでぴったりと収まりました。リフレクタではなく、コリメータレンズを組み入れます。
完成。おー、明るいね。パワフル！普通に撮影すると白飛びする。
点灯
オリジナル電球のとき。実際目で見るともっと明るく感じるけど、いつもの撮影条件だとこんな感じ。
今回作ったコンバータ。明るいね。いい感じだ。放熱も良い塩梅にボディーに熱が伝わってる。
比較画像。違いがすごい。
キャンドルモード。
あとがき
- 電球型ミニマグライトを2WのLEDタイプに改造
- LEDドライバはaitendoの D153D20W3A を利用
- LEDはCREEの XPGWHTを利用
- 放熱は、アルミケースと固まる放熱シリコンを併用
- 充電式の単三電池が利用可能で経済的
- 部品寸法を正確に測ることによって、精度の高い設計図ができた
- 元の電球タイプに戻すことが出来る
ミニマグライトLED改造コレクション。過去作品はこちら。
