ころちゃん

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ミニマグライト2AAのLED化 シルバー

time 更新日:  time 公開日:2020/06/13

ミニマグライト2AAのLED化 シルバー

電球型のミニマグライト2AAをLEDに改造してみました。

シルバーのMINI MAGLITE2AA。このタイプのマグライトが好きで、今まで5つ程LED化してます。今回は、3WLED化してみました。

回路の作成

Aitendoで売っていた、3WLEDドライバSD3303を利用しました。3個入りで100円。安いです。

TSOT26パッケージで、横幅3mm弱。表面実装型のため組み立ては容易ではありません。そのため0.95mmのピッチ変換基盤を使いました。

データシート回路図より。必要な部品は、2.2μHのインダクタ、10μFのコンデンサ2個、ショットキーバリアダイオード、電流制限抵抗が必要になります。RsでLEDに流れる電流を制御するようです。

データシートに電流制限の説明がありました。FeedbackVoltageが95mVで、回路図の場合0.095V /0.127Ω=0.748A(748mA)という式で求められます。

データシートを参考に、抵抗Rsは0.15Ωを選定しました。仕様通りに動作すると633mAとなります。データシートによると、電池電圧2.4Vでは85%の効率でした。相当明るくなりそうです。

作成した回路図。

SD3303とピッチ変換基盤のはんだ付けは、フライパンリフローでやってみました。初めての事だったので、ネットで方法を学習。はんだが溶融したのを確認して火を消し、虫眼鏡で出来映えを確認。

うん、初めてにしては上出来だ。あまりにも小さいので目視ではよく見えません。虫眼鏡で見て、そしてデジカメで撮影し、画像をものすごく拡大して確認しました。念のためテスターでチェック、6本すべてうまくいってました。

利用した部品一覧。

ブレッドボードで確認するために、基盤に脚を付けました。

ブレッドボード上で回路を組み実験。ライトへの取り付けを想定し、充電式電池でためしました。テスト用3WLEDで、LED側に流れた電流は140mA。うーんこれは…。思ったよりも明るくない。多分ブレッドボードの回路が悪いんだろうな。接触抵抗が大きいのかもしれない。

点灯するのは確認したので、ブレッドボードを使わず、先に組み立ててから測定してみることにしました。部品と部品を直接はんだ付け。小さい基盤の上にとにかく詰め込みました。

再度同じ3WLEDで実験。今度は480mAを記録。明るすぎてまともに見れませんでした。やはり、暗かったのはブレッドボードの接触抵抗が大きかったからのようです。こういう大電流が流れるものを試すときは、ブレッドボードで組んだ回路の値は当てにならないと再認識。500mAぐらい流れるので、放熱の対策をしっかりやらないと、LEDがすぐにだめになりそうです。

ライトの加工

回路が完成したので、今度はライト側の作成。ミニマグライトの本体及び部品は無改造にします。そのため、リフレクタを新たに準備しました。ベースとなったのは100円ショップで買った、ミニパワーランタン。リフレクタの大きさが、ミニマグライト用に加工すれば丁度よさそうだったのでこれにしました。

ホットナイフで、リフレクタ部分をざっくり切りだします。

丁度良い大きさに、ナイフとやすりで加工しました。

ライトに取り付け。ぴったりと収まりました。

リフレクタの大きさが決まったので、部品の寸法を決めていきます。オリジナルの点灯部品の大きさをノギスで0.1mm単位で計測し、同様の寸法になるように設計します。

オリジナル部品のサイズを図1、今回作成するリフレクタと点灯部品を図2の大きさとしました。

点灯部品は0.3mm厚のアルミでケースを作ります。部品の切り出し。天板部分は上から機械的に押す力が加わるので、2枚構成とし強度を確保します。

利用したLEDは、CREE XP-G2。エルパラさんで680円でした。8mm基盤付きを買おうと思ってたのですが、誤って16mm基盤付きを買ってしまいました。基盤の加工が大変だ。

  • CREE XP-G2
  • Vf:2.8V(350mA)
  • Vf:3.1V(1500mA)
  • If:1500mA
  • Angle:125°
  • 148lm(350mA)

LEDを取り外し、基盤を直径7mmに加工しました。

LEDを再度はんだ付けし、コンバータへ接続する線を付けました。取り付けスペースの関係で、ビニル線ではなく、ポリウレタン銅線(いわゆるエナメル線)にしました。

放熱シリコンでかさ上げ。

1段目へ接着。

2段目に放熱シリコンを充填します。

2段目を接着中。

3段目組み立ての前に、LEDとコンバータ部分をはんだ付け。ボディへのマイナス接触用に端子をだしました。

3段目に放熱シリコンを充填し、接着中。硬化するまではクリップで押さえつけます。

完全硬化後に、はみ出したシリコンを削り、マイナス接触端子を加工しました。やすりで形を微調整し完成です。

裏側。不要な端子の絶縁を兼ねて、エポキシ樹脂で覆いました。

完成後の高さ確認。オリジナル部品は22.8mm、作成品は23.2mm。プラス0.4mmでした。電池に接触するスプリングで吸収される範囲なので問題ないでしょう。

部品全体。

部品をはめてみます。ぴったりでした。

リフレクタ部分もぴったり。これが100円ショップのライトから切り出したリフレクタとは誰も気づかないでしょう。マグライト本来の機能である、スポット‐ワイド調整がきく構造です。

完成です。すごい明るさ。

点灯

オリジナル電球。

作成したコンバータ。ワイド側です。

一番スポットの状態。ホント明るい。

キャンドルモード。部屋全体に光が届きます。

やはり、この大光量なので発熱がすごい。アルミケースと放熱シリコンでライトのボディに熱が伝わってきます。

使った部品

  • LED:CREE XP-G2 680円 エルパラ
  • LEDドライバ:SD3303(3個入り) 100円 Aitendo
  • ピッチ変換基盤:6ピン 0.95mm(10個入り) 400円 マルツパーツ
  • インダクタ:2.2μH #A921CY2R2M 90円 マルツパーツ
  • ショットキーバリアダイオード:11EQ1S04 パーツケースにあったもの
  • コンデンサ:10μF 16V 2個 パーツケースにあったもの
  • 抵抗:0.15Ω 

あとがき

ミニマグライトの改造は今回のもので6本目。デザインが好きで、大きさもちょうどよくお気に入りのライト。スポットとワイド調整という手の込んだことにも挑戦してみました。LED化によって強力な光を発するようになり、夜散歩のよき相棒ができました。

マグライト改造シリーズ

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木工で日用品を作ったり、懐中電灯を改造したりしてます。まだまだ素人ですがどうぞよろしく。

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