« 100均ライト改造報告No.6-2(計画案件) | トップページ | 100均ライト改造報告No.8(3/18追記:使い勝手について) »

2014年3月 2日 (日曜日)

LEDライト改造で知りたい情報(2017/8/30追記:ワンクリック電源ON/OFF回路の検討)

 CL0117やCL0118B、CX2601、YX8113における最適インダクタ値の検証や組み合わせる最適SBDの検証結果、またVDD端子の繋ぎ方や並列接続動作を検証した結果、スイッチ接触不良を防ぐためのFETスイッチ検討などご覧になりたい方は、このリンクを辿って下されば助かります。


~~~なお、リンク先には以下の最新追記分も記載しています。~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

【2017年8月30データ追記:ワンクリック電源ON/OFF回路の検討】

 100均LEDライト改造での苦労は、電源やLED、昇圧回路などのパワーアップしたものを作った当初は絶好調で使えていたのに、やがてチラチラし始めて点灯状態が不安定になることでしょうか。

 この原因はズバリ電源スイッチの接点容量不足です。各パーツをパワーアップすると回路に流れる電流はそれに応じて大幅に増加しますが、それを見逃したまま従来のスイッチをそのまま使っていると、数十mA程度の接点容量しかない汎用品に500mA~1Aも流すことになってしまい、やがて接点が焼けて接触不良を起こすのです。(→そういうものを幾つも作ってきました。)

 この不具合を防ぐには、電流容量に見合った電源スイッチへ入れ換えれば済む話ですが、組み込み先に余裕のない100均LEDライトだと大きなスイッチは使えないし、見た目にもゴツくなって趣が削がれます。500mA以上の接点容量を持ったスライドスイッチやオルタネートスイッチで、気軽に100均LEDライトへ搭載できる超小型なタイプは見たことがありません。

 それならどうするかというと、大電流の流れる電源ラインのON/OFFを機械的スイッチではなくてパワーMOSFETを使った半導体スイッチに置き換えるという作戦をとります。わずか数Vの制御信号を与えてやれば数Aクラスの電流をON/OFF出来る半導体スイッチは正に打って付けと言えます。

 例えば米粒サイズのPchMOSFETであるDMG3415Uは、-1.8Vのゲート駆動電圧を与えてやれば数Aの電流をコントロール出来ます。そしてゲート駆動電流は数μAしか要らないので、これを制御するスイッチには電流容量を気にする必要の無いくらい超小型な機械的スイッチが使えるのです。
 (応用先→
改造報告No.14

 さて、電源ON/OFFに半導体スイッチを用いたとして使えるスイッチの種類はどんなものがあるかというと、2P接点以上のスライド形かオルタネート形ということになります。いくら接点容量を気にしなくても良いといってもこれらのスイッチはある程度の大きさがあるので、選定は組み込み先の空きスペース次第でありそこがネックとなります。

 米粒以下の大きさで厚みが数mmもないタクトスイッチが使えればそんな問題とはオサラバなのでしょうけど、タクトスイッチは押している間だけしかONしませんから、そういう用途向きにしか選定できません。クリック毎にON/OFFの切り替わる回路機構が簡単に手に入ればお誂え向きなのですが、実はあるんですねぇそんなモノが。

 高輝度LEDライトのメーカー製にはワンクリックでON/OFFできるものがあり、これにはタクトスイッチのクリックを感知して電源用パワーMOSFETをコントロールするマイコンチップが搭載されています。そしてそんな機能を持ったチップがなんと100均LEDライトの中にもあって、しかも簡単に取り出して転用出来るモノがあるのです。

~転用の一つ目~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

Img_08181 これはグリーンオーナメント製のサイクルセーフティライトの基板。中央にある白色チップLEDのON/OFFを、頭が黒く塗られた白い”謎の”4端子モジュールがコントロールしています。二つある剥き出しな反転バネがタクトスイッチで、クリック毎に常時点灯、早点滅、遅点滅、消灯を繰り返します。

Ng 上図は、その”謎の”4端子モジュールを利用してタクトスイッチでワンクリックON/OFFが出来る様にしたLEDライトの回路です。モジュールのSW端子へGND接地パルスが入るとOUT端子がGNDに落ちてMOSFETがONとなります。いわゆるシンク出力なので、PchMOSFETを直接駆動できるのがいいですね。
 上図の通りに回路を組むと、タクトスイッチをクリックするだけで電池からMOSFETを経てパワーLEDへは3Aもの電流が流れますが、タクトスイッチはこの大電流経路と関わっていないので焼ける心配はありません。ただし、ハイパワーLEDの方は放熱対策を施さないまま3Aも流せば簡単に焼損しちゃいますから、まともに上図を組んだらNGなので注意です。

Okver2 それならハイパワーLEDが焼けない程度に電流制限を設けてやれば良いので、350mA定電流チップのAMC7135を使う方法にしたのが上図。”謎の”4端子モジュールはシンク出力なので、PNPトランジスターを噛ましてからAMC7135のVDD端子をコントロールしてやればいい。

Img_09292                 これの応用→改造報告No.22-2

Img_10501_2                 これの応用その②→フリスクLEDライトNo.3

 ~転用の二つ目~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 

Img_11622 これは同じくグリーンオーナメント製でLEDミニタッチライトの基板。中央にSOP23-5形の米粒マイコンが鎮座、3個並列にしたチップLEDの点灯をコントロールしており、基板左端にある超薄型タクトスイッチをクリックする度に単純な点灯/消灯を繰り返します。Drive_circuit_2 上図はLEDミニタッチライトの回路図。こちらのマイコンモジュールもシンク出力となっており、PNPトランジスターを噛ましてチップLEDを駆動しています。SW端子がGNDへ落ちる度にOUT端子の出力がGNDとハイインピーダンスを行ったり来たりします。

Drive_circuit_3 このマイコンモジュールを転用したLEDライトの応用例。タクトスイッチのクリック毎にハイパワーLEDを350mA定電流で点灯/消灯します。

Drive_circuit_4 さらに応用例。LEDを定電流で駆動する場合、AMC7135だと350mAで固定されてしまいますが、NJW4616を用いるとセンス抵抗値次第で20mA~300mAまで調整可能です。上図では0.67Ωのセンス抵抗を挿入しており、300mA定電流設定となっています。

  定電流設定値(mA) = 0.2(V) ÷ センス抵抗(Ω) 

Img_12624                  (応用例リンク→改造報告No.23 

Circuit_for_chrgerbox そしてさらに進化した応用例。1.2Vのニッケル水素電池を2本直列にした2.4V電源系で、昇圧回路の動作をマイコンチップでコントロールしつつ、ハイパワーLEDを点灯させるもの。タクトスイッチのクリックを感知したマイコンチップはOUT端子がシンク出力となりGNDに落ちますので、PchMOSFETのゲートが引き込まれてソース・ドレイン間が導通状態となり、後段の昇圧チップEMH7601が動作を開始、ハイパワーLEDを点灯させるという具合です。FB端子に繋がっているVR1MΩの調整次第ですが、最大580mAまでLED電流を流せる能力があります。
 
Sdim08003               (応用リンク→充電用電池BOXのLEDライト化

 なお、この回路はニッケル水素電池が一本の時でも動作可能で、マイコンチップは1.2Vでも動作することを確かめています。PchMOSFETのゲート駆動電圧が不足気味かと思いますけれど、ソース・ドレイン電流は1Aも流せれば上等なので何とか大丈夫みたいです。ちなみにEMH7601は0.9Vでも昇圧動作可能であり、その入力電圧においてはLED電流が100mA取れるかどうかといったところです。

※分解と改造と応用は各人の判断にて行い、それによって生じる責任を負うこともお忘れなく。

【こちらも参考に如何ですか?】

【オリジナル製作なLEDライトたち】

フリスクレーザーの製作No.1_フリスクにレーザーユニットを組み込む(秋月電子LM-102-Bモジュール使用)

フリスクライトの製作No.3_フリスク120にLEDライトを組み込む(AMC7135、CREEチップXP-Gを2灯、Li-ion電池)

フリスクライトの製作No.2_フリスクにLEDライトを組み込む(LTC3490、TL1F2-DW0-Lを5灯)

フリスクライトの製作No.1_フリスクにLEDライトを組み込む(CL0117、CREEチップXP-Gを4灯)

メンソレータムLEDライトの製作No.1_メンソレータムDMをLEDライトにする計画(CREEチップXP-G使用)

スリムロッドLEDライトの製造報告No.1_φ8mmパイプをLEDライトに(EMH7601、CREEチップXP-G、単6形NiMH)

モバイルバッテリーLEDライトの製造報告No.1_モバイルバッテリーをLEDライトに(AMC7135、CREEチップXM-L2ランクU21A、Li-ion電池)

9LEDフラットライトの製造報告No.1_平面照射なLEDライトの製造(AMC-7135、TL1F2-DW0_Lを9灯、Li-ion電池)

ポータブル5LEDライトの製造報告No.1_平面照射なLEDライトの製造(AMC-7135、CREEチップXP-Gを5灯、Li-ion電池)

平面照射形LEDライトの製作No.1_小型液晶パネルのバックライトを流用した平面照射なLEDライト

充電用BOXのLEDライト改造報告No.1_筺体を利用してLEDライトに(EMH7601、CREEチップXP-G)

★オリオンミニコーラLEDライトの製造計画No.1 駄菓子のケースをLEDライトに(計画中)

【一般市販品を改造したLEDライトたち】

スネークライトの改造計画No.1_スネークライトの改造計画(ひとまず分解から)

LEDライト ムーンレンズの改造計画No.1_LEDライト ムーンレンズの改造計画(ひとまず分解から)

LEDスリムペンライトの改造報告No.1_LEDスリムペンライトの輝度アップ改造(EMH7601、CREEチップXP-G)

カラフル2WAYハイパワーライトの改造報告No.1_同品の輝度アップ改造(AMC7135、LP-AWME56F1Aを7+5灯、Li-ion電池)

LEDミニランタン改造報告No.1_オーム電機製LEDミニランタンの輝度アップ改造(CL0118B、CREEチップXP-G)

改造報告No.1____100均ミニランタンのLED化改造(CL0118B、オプトサプライの1WパワーLED)

改造報告No.1-2_100均ミニランタンのLED化改造(CL0118B、CREEチップXP-G)

改造報告No.2____100均2WAYランタンの輝度アップ改造(CL0117、0.19~1W)

改造報告No.2-2_100均2WAYランタンの輝度アップ改造(CL0117、CREEチップXP-G)

改造報告No.2-3_100均2WAYランタンの輝度アップ改造(LTC3490、CREEチップXP-G)

改造報告No.3-1_100均3LEDタッチライトの輝度アップ改造(日亜NFSW036CT)

改造報告No.3-2_100均3LEDタッチライトの輝度アップ改造(CL0118B、日亜NFSW036CT)

改造報告No.4____100均3LEDパワーライトの輝度アップ改造(CL0117、CREEチップXP-G)

改造報告No.4-2_100均3LEDパワーライトの輝度アップ改造(CL0117、オプトサプライの3WパワーLED)

改造報告No.4-3_100均3LEDパワーライトの輝度アップ改造(CL0117にSBD+C併用回路換装)

改造報告No.4-4_100均3LEDパワーライトの輝度アップ改造(CL0117にSBD+C併用回路内蔵)

改造報告No.4-5_100均3LEDパワーライトの輝度アップ改造(LTC3490、CREEチップXM-L2搭載)

改造報告No.4-6_100均3LEDパワーライトの輝度アップ改造(CL0117+SBD+C回路、LP-AWME56F1Aを3灯)

改造報告No.5____100均白色レンズ付LEDライトの輝度アップ改造(CL0117、CREEチップXP-G)

改造報告No.5-2_100均白色レンズ付LEDライトの輝度アップ改造(CX2601、CREEチップXP-G)

改造履歴一覧____改造報告No.1からNo.11-2までの諸元

改造報告No.6____100均ランチャー9の輝度アップ改造(LTC3490、CREEチップXP-G)

改造計画No.6-2_100均ランチャー9の輝度アップ改造計画(CL6808、LED選定未定)

改造報告No.7____100均スリムライトLEDの輝度アップ改造(5φ砲弾型で0.19W)

改造報告No.7-2_100均スリムライトLEDの輝度アップ改造(CL0117、CREEチップXP-G)

改造報告No.8____100均5LEDライトの輝度アップ改造(CL0117、CREEチップXP-G)

改造報告No.9____100均1LEDライトミニキーホルダーの輝度アップ改造(CL0117、CREEチップXP-G)

改造報告No.10____100均3LEDライトの輝度アップ改造(OKL-T/3-W5N-C、CREEチップXP-Gを7灯)

改造報告No.10-2_100均3LEDライトの輝度アップ改造(OKL-T/6-W5N-C、CREEチップXP-Gを7灯)

改造報告No.11____100均3LEDハンディライトAの輝度アップ改造(CL0118B+SBD+C、LP-AWME56F1Aを3灯

改造報告No.11-2_100均3LEDハンディライトAの輝度アップ改造(CL0118B+SBD+C、CREEチップXP-Gを3灯

改造報告No.12____100均3LEDクリップライトの輝度アップ改造(CL0118B+SBD+C、CREEチップXM」-L2ランクU21A搭載

改造報告No.12-2_100均3LEDクリップライトの輝度アップ改造(CL0118B+SBD+C、CREEチップXP-GランクR4搭載

改造報告No.12-3_100均3LEDクリップライトの輝度アップ改造(CL0118B+SBD+C、オプトサプライの1WパワーLED搭載

改造計画No.12-4_100均3LEDクリップライトの輝度アップ改造計画(インバータ未定、CREEチップXP-Gを4灯組み込み予定)

改造計画No.12-5_100均3LEDクリップライトの輝度アップ改造計画(CL0118B、LP-AWME56F1Aを3灯組み込み予定)

改造報告No.13____100均3LED自転車ライトの輝度アップ改造(LTC3490、CREEチップXP-G、ミニ単2NiMH)

改造報告No.14____100均4LEDハンディライトの輝度アップ改造(CL0118B+SBD+C、LP-AWME56F1Aを4灯)

改造報告No.15____100均LEDミニスタンドライトのスタイリッシュ改造計画(LED、昇圧回路未選定)

改造報告No.16____100均BLT LED LIGHTの輝度アップ改造(CL0117+SBD+Cの単機駆動、CREEチップXP-G_R4搭載)

改造報告No.16-2_100均BLT LED LIGHTの輝度アップ改造(CL0117+SBD+Cの重連駆動、CREEチップXP-G_R4搭載)

改造報告No.16-3_100均BLT LED LIGHTの輝度アップ改造(LTC3490単機駆動、CREEチップXP-G_R4搭載)

改造報告No.16-4_100均BLT LED LIGHTの輝度アップ改造(CX2601、CREEチップXM-L2ランクU21A)

改造報告No.17____100均2WAY LEDキーホルダーの輝度アップ改造(EMH7601、GM2BB65QK0Cを5灯、単6形NiMH)

改造報告No.18____100均LX-601の輝度アップ改造(CX2601、CREEチップXP-G)

改造報告No.19____100均5LEDスタンドライトの輝度アップ改造(AMC7135、LP-AWME56F1Aを5灯、Li-ion電池)

改造報告No.19-2_100均5LEDスタンドライトの輝度アップ改造(AMC7135、GM2BB65QK0Cを5灯、Li-ion電池)

改造報告No.19-3_100均5LEDスタンドライトの輝度アップ改造(AMC7135、LP-AWME56F1Aを10灯、Li-ion電池)

改造報告No.20____100均LEDランタンの輝度アップ改造(焦電センサー、AMC7135、CREEチップXP-G、Li-ion電池)

改造計画No.21____100均サイクルセーフティライトの改造計画(一部パーツの流用と応用考察)

改造報告No.22____100均ランチャーライトV9の輝度アップ改造(AMC7135、OSW54L5111P)

改造報告No.22-2_100均ランチャーライトV9の輝度アップ改造(AMC7135、CREEチップXP-G、Li-ion電池)

改造報告No.22-3_100均ランチャーライトV9の輝度アップ改造(AMC7135、LP-AWME54F1A)

改造報告No.22-4_100均ランチャーライトV9の輝度アップ改造(AMC7135、OSW47L5111Y)

改造報告No.23____100均LEDミニタッチライトの輝度アップ改造(NJW4616、オプトサプライ製ブルーLED搭載)

改造報告No.24___100均5LEDスタンドライトと電球型LEDライトとを合体融合(タッチセンサー搭載)

改造報告No.25___100均サイクルフラッシュライトの輝度アップ改造(OKL-T/3-W5N-C、CREEチップXP-G

改造報告No.26___100均LEDヘッドライトの輝度アップ改造(CR123A、CREEチップXP-G)

第111呟__________100均タイマーライトのちょい改造(タイマー再始動用スイッチの追加)

【LEDライトの製造・改造、比較で気になる情報】

LEDライト改造で知りたい情報__ →CL0117、CL0118B、CX2601に[SBD+C]追加して最適化検証

LEDライト改造で知りたい照度比較__→100均ライト改造品および未改造品の照度測定比較

« 100均ライト改造報告No.6-2(計画案件) | トップページ | 100均ライト改造報告No.8(3/18追記:使い勝手について) »

実用的なLEDライト改造」カテゴリの記事

トラックバック

« 100均ライト改造報告No.6-2(計画案件) | トップページ | 100均ライト改造報告No.8(3/18追記:使い勝手について) »

2021年10月
          1 2
3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23
24 25 26 27 28 29 30
31            

最近のコメント

フォト
無料ブログはココログ