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。～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～

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【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～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～

　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。

　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。

　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。

　　　　　　　　　　　　　　　　　これの応用→改造報告Ｎｏ.２２-２

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

 ～転用の二つ目～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～ 

　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。　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。

　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。

　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）　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　（応用例リンク→改造報告Ｎｏ.２３） 

　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。
　　　　　　　　　　　　　　　　（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。

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改造報告No.5-2_100均白色ﾚﾝｽﾞ付LEDﾗｲﾄの輝度ｱｯﾌﾟ改造(CX2601、CREEﾁｯﾌﾟXP-G）

改造履歴一覧____改造報告No.1からNo.11-2までの諸元

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

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

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

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

改造報告No.9____100均1LEDﾗｲﾄﾐﾆｷｰﾎﾙﾀﾞｰの輝度ｱｯﾌﾟ改造（CL0117、CREEﾁｯﾌﾟXP-G）

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

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

改造報告No.11____100均3LEDﾊﾝﾃﾞｨﾗｲﾄAの輝度ｱｯﾌﾟ改造（CL0118B+SBD+C、LP-AWME56F1Aを3灯）

改造報告No.11-2_100均3LEDﾊﾝﾃﾞｨﾗｲﾄAの輝度ｱｯﾌﾟ改造（CL0118B+SBD+C、CREEﾁｯﾌﾟXP-Gを3灯）

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

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

改造報告No.12-3_100均3LEDｸﾘｯﾌﾟﾗｲﾄの輝度ｱｯﾌﾟ改造（CL0118B+SBD+C、ｵﾌﾟﾄｻﾌﾟﾗｲの1WﾊﾟﾜｰLED搭載）

改造計画No.12-4_100均3LEDｸﾘｯﾌﾟﾗｲﾄの輝度ｱｯﾌﾟ改造計画(ｲﾝﾊﾞｰﾀ未定、CREEﾁｯﾌﾟXP-Gを4灯組み込み予定)

改造計画No.12-5_100均3LEDｸﾘｯﾌﾟﾗｲﾄの輝度ｱｯﾌﾟ改造計画(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ﾌﾟ改造(LTC3490、CREEﾁｯﾌﾟXP-G、ﾐﾆ単2NiMH)

改造報告No.14____100均4LEDﾊﾝﾃﾞｨﾗｲﾄの輝度ｱｯﾌﾟ改造(CL0118B+SBD+C、LP-AWME56F1Aを4灯)

改造報告No.15____100均LEDﾐﾆｽﾀﾝﾄﾞ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の輝度ｱｯﾌﾟ改造(CL0117+SBD+Cの単機駆動、CREEﾁｯﾌﾟXP-G_R4搭載)

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

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

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

改造報告No.17____100均2WAY LEDｷｰﾎﾙﾀﾞｰの輝度ｱｯﾌﾟ改造(EMH7601、GM2BB65QK0Cを5灯、単6形NiMH)

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改造報告No.19____100均5LEDｽﾀﾝﾄﾞﾗｲﾄの輝度ｱｯﾌﾟ改造(AMC7135、LP-AWME56F1Aを5灯、Li-ion電池)

改造報告No.19-2_100均5LEDｽﾀﾝﾄﾞﾗｲﾄの輝度ｱｯﾌﾟ改造(AMC7135、GM2BB65QK0Cを5灯、Li-ion電池)

改造報告No.19-3_100均5LEDｽﾀﾝﾄﾞﾗｲﾄの輝度ｱｯﾌﾟ改造(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ﾌﾟ改造(焦電ｾﾝｻｰ、AMC7135、CREEﾁｯﾌﾟ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)

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

改造報告No.22-3_100均ﾗﾝﾁｬｰﾗｲﾄV9の輝度ｱｯﾌﾟ改造(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、ｵﾌﾟﾄｻﾌﾟﾗｲ製ﾌﾞﾙｰLED搭載)

改造報告No.24___100均5LEDｽﾀﾝﾄﾞﾗｲﾄと電球型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ﾁｯﾌﾟXP-G）

改造報告No.26___100均LEDﾍｯﾄﾞﾗｲﾄの輝度アップ改造(CR123A、CREEﾁｯﾌﾟ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