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2014年8月20日 (水曜日)

100均ライト改造報告No.10(3LEDライト改【8/20更新】冷却用放熱板装填完了!)

 ダイソーの3LEDライト(ビッグレンズ?)はミーツの3灯LEDライトと同等品でこれを高輝度改造した。元々はφ5mm砲弾型LED3個でレンズ付き仕様だが、これをCREEチップXP-GランクR4で置換、しかも専用コリメータと組み合わせて7灯搭載した。

いなづまのあかり【電灯】     電(いなづま) 『 この灯りがあれば、もう衝突しないで済みそう? 【電(いなづま)の灯り】すなわち【電灯】なのです!』
               (いにゃづまは¥600前後、改造【電灯】は¥3000くらい掛かってる)

3LEDライト改【電灯】明るすぎ あまりに明る過ぎて露出を相当に絞った。7灯XP-G化改造品【電灯】における1m先の照射径は70cm、照度値は中心部1400Lux(周辺でも1000Luxある)、光束値は490ルーメン。下図のノーマル機と比較すれば、どれほど明るいかよく判る。黄色っぽい?

非改造3LEDライト暗すぎ】 こちらはノーマル非改造品における比較。照射径は40cm、照度値は中心部450Lux、光束値はLED特性判らないので不明。なお比較のために露出はもちろん同じ。わりと青っぽい。

~~~これより以下は製作編~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

コリメータユニット組立て ライトヘッド部分から3灯の窓を除去、そこへ新たにコリメータユニットを作製して嵌め込む。ダイソーの3LEDライト(ビッグレンズ)は、ミーツのスルガ(株)製3灯LEDライトが同等品で両者とも¥108、今回は全体的に艶消し外観で電源スイッチゴムカバーの飛び出し方が低くて好みの後者を使った。

7灯のCREE専用コリメータ 7個のコリメータを固定する板は3mm厚アクリル板を加工して作ったもの。これを組み合わせてコリメータユニットとする。コリメータは7個分で¥700、透明アクリル板はφ40mmのものが¥165。

コリメータユニット完成品表側コリメータユニット完成品裏側 固定板とコリメータとはアクリル樹脂用接着剤(アクリサンデー接着剤)で溶着。流し込み式の溶剤(塩化メチレン、ジクロロメタン)で綺麗に仕上がる。シアノアクリレート系瞬間接着剤は白化して失透すると取り返しがつかない。

コリメータユニットの仮取付け 溶着したコリメータユニットをライトヘッドへ取り付けてみる。これはなかなかに上出来だ。

7灯CREEチップXP-G取付け基板 CREEチップXP-Gを積載する基板。いつものごとく切削の楽なベークライト製ICBユニバーサル基板を円形に加工。

XP-G放熱板を六角形に六角形XP-Gに貫通端子取付け CREEチップXP-GランクR4は六角形に切断したあと放熱板に貫通孔を設け、通電用の端子を裏面に導く加工を施す。1個あたり¥200のハイパワーLEDを惜しげもなくどんどんカッティング、7灯分で¥1400。(→さらに加工精度を高めた第二弾が!

等間隔な六角形XP-G 引き出した端子を基板へハンダ付け固定した後、コリメータユニットとの位置合わせを行う。写真は綺麗な等間隔に並んでいる様子。

XP-Gユニットとコリメータユニット 位置合わせを行ったXP-Gユニットへコリメータユニットを被せてみたところ。綺麗に納まっている。

XP-Gの取付け方 六角形加工XP-Gの基板への取り付けは、1mmの空隙を設けて浮かすようにハンダ付け。こうすればコリメータユニットとの位置合わせで微妙なズレを補正出来る。
(8/20更新情報:この空隙へ放熱性を高める目的でアルミ板を装填。詳細は後の方に記載した)

XP-Gユニットとコリメータユニットはぴったり コリメータユニットとXP-Gユニットとをヘッドに組み込んでみたところ。XP-Gの蛍光体が綺麗に各コリメータ中心部に位置している様子が判る。

TPS63060の結線 完成した7灯並列接続型XP-Gユニット、昇降圧コンバータ基板TPS63060(千石電商では¥1030)、18650型Li-ion電池(昔バラしたノーパソ用電池でもはや価格不明)を配線したところ。元々の電源スイッチは端子を加工して再利用。
(8/17更新情報:コンバータ基板は後日、効率向上目的のため別なタイプへ換装した。詳細はこのすぐ後を参照)

TPS63060のEnable端子 昇降圧コンバータ基板TPS63060はEnable端子を利用して動作をコントロールできるので、これを電源スイッチとして利用。Li-ion電池からの電源配線は直結したままで良く、途中にスイッチを入れた場合にトラブルの元となる接触抵抗による電圧降下やジュール熱発生を無くせるので誠に都合がいい。なお、Enable端子は感度が非常に高くて100kΩで強制プルダウンしておかないと端子に近づいただけで電源が入ってしまう(←それはそれで面白い応用がありそうやね)。

TPS63060の組込み 配線を組み終えてボディーに組み込んだところ。基板はとても小さくて余裕で組み込める。発熱が気になるなら放熱板を取り付けることも簡単。

※各種測定値を記載しとく。

LED出力:2.65V1280mA(≒183mA×7灯)3.39W
電源入力:Li-ion電池3.29V1700mA5.61W
変換効率:約60%(電池電流をピーク値で計測してまっとるから?)
照度値 :1400Lux@1m
照射径 :70cm@1m(広角照射で倉庫内探索とか非常灯用途やら)
光束値 :490ルーメン(≒70ルーメン×7灯)

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

【8/17更新:効率化向上を目的にコンバータ基板の換装を実施】

OKL-T/3-W5N-Cの配線 当初は昇降圧コンバータ基板としてTPS63060を使ったが、比較的に高価(千石電商で¥1030)なわりには発熱が酷くて変換効率は悪かった。どうしても納得がいかなかったので、コンバータ基板をより安価で高効率なタイプへ換装することに。muRata製のOKL-T/3-W5N-Cは入力電圧が2.4~5.5V、降圧出力は0.6~3.63Vで最大3Aを吐出でき、価格は¥400(秋月電子)と安価なわりには高い変換効率を示す小型なモジュール。

OKL-T/3-W5N-CのON/OFF端子  降圧コンバータ基板OKL-T/3-W5N-CはON/OFF端子を利用して動作をコントロールできるため、これを電源スイッチとして利用できる。Li-ion電池からの電源配線を直結することで、途中にスイッチを入れた時にトラブルとなりやすい接触抵抗による電圧降下やジュール熱発生等の損失を考えなくてもよい。ON/OFF端子にはモジュール基板裏側へ2kΩの強制プルアップ抵抗を接続してノイズ等による誤作動を防ぐ。

OKL-T/3-W5N-Cの組込み 配線を組んでからボディーに仕込んだところ。基板はTPS63060よりも小さくてさらに組み込みが楽に。しかも触れなくなるほど発熱するTPS63060とは違い、OKL-T/3-W5N-Cは全くといっていいほど発熱が無い!これは素晴らしい。なんせ7灯CREEチップXP-Gユニットからの発熱が凄いので、コンバータも発熱していたら相当に熱が篭って危険極まりない。一つ気になる点があるとすれば、電源入力3.2Vまでは降圧出力を2.65V以上保てるが、電池電圧が下がって3.2Vを切ると降圧出力を維持出来なくなり、後は比例して低下すること。TPS63060だと2.5Vまで電池電圧が下がっても降圧から昇圧へ自動的に切り替えて対応してくれるが、これに関しては見方を変えればLi-ion電池を下限放電電圧の3.2V以降も絞り出す様に使うのは寿命の低下に繋がるわけで、TPS63060を使っていればそういう状況に陥りやすいとも。

※各種測定値を記載しといたげる。

LED出力:2.65V1280mA(≒183mA×7灯)3.39W
電源入力:Li-ion電池3.22V1120mA3.60W
変換効率:約94%(どえらぃ理想的やわ!)
照度値 :1400Lux@1m
照射径 :70cm@1m(広角照射で倉庫内探索とか非常灯用途やがね)
光束値 :490ルーメン(≒70ルーメン×7灯)

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

【8/20更新:LED冷却用放熱板の装填完了!】

アルミ製放熱板追加加工 六角形にカットしたCREEチップXP-Gは思いの他、熱容量が低下して放熱効果が薄れてしまったので、LEDと基板との隙間にアルミ放熱板を新規設置することに。1mm厚アルミ板を加工して作成。

追加アルミ製放熱板の取付け 基板と六角形XP-Gとの取付隙間を利用して、そこへ加工した1mm厚アルミ放熱板を挟み込む構造に。白いものは熱伝導グリスで放熱性を高めるために一応塗っておいた。この放熱板の新規装填により、今まで触れないほど発熱していたLEDユニットへようやく触れる様になったことから、その効果を十分に認めることができる。

※改造は各人の意思で行ってください。それによって生じる責任を負うこともお忘れなく。
 (って誰もマネしーせんわな、コストやって半端あれせんし)


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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)

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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

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実用的なLEDライト改造」カテゴリの記事

コメント

七灯式の形が見えて来て楽しみが増しました。
私の好みとしては、TPS63060で1400mA駆動(200mA/個)を観てみたいです。

18650のNiMH、そういえばパソコンの電池がリチウムイオン主流になる前はNiMHでした。「大きい電池だな」位の記憶しか残っていませんが18650だったのでしょうか。

私が追加手配していた共立電子の「φ25mm、ハイパワーLED用リフレクタ REF-41」はXM-L2にピッタリでした。今後のXM-L2化はこの組み合わせに決定です。外径を少しカットすればショートランチャー9にも適合で、スリム化デカイライトなどに使えます。XP-Gの場合はセンター合わせがシビアで苦労しそうです。

共立電子の「純銅製ヒートシンク」(二種類とも購入)は小粒でもずっしり来ます。放熱効果だいぶ期待出来そうです。小型ライトで大電流を流したい時に使える。

(!_!) アクリル接着剤アクリサンデー入手完了。CREEチップXP-GランクR4は放熱板付を7個入手し、並べた時の干渉部分を切断加工した六角形状にして敷き詰める予定。

 [mytoshi]さんご紹介の共立電子φ25mmハイパワーLED用リフレクタREF-41、良い形で安いので是非入手してみたいところです。

> 放熱板付を、、、六角形状にして敷き詰める予定。

加工の流れを見れると自分が加工しているような気分を味わえて楽しいです。
アクリル板の加工がとても綺麗ですね!!!

ヘッド部の周囲から眩しく感じるほど大量の漏れ光が出ると思われますので、内側をアルミテープなどで覆う必要が有りそうです。反射材にもなるので漏れ防止と一石二鳥かも。

放熱板付きなら350mA/個(900ルーメンライト?)でも連続点灯大丈夫です!ゆとりを持たせるなら熱容量を増やす為にアルミ板で裏打ちでしょうか。
秋月でXM-L2を安く扱ってくれると良いのですが。T6クラスでも我慢するので。

> リフレクタREF-41

非常に気に入ってます。ランナー付きの8個品を買いましたが、これなら16個にしても良かった。別途購入すると送料が馬鹿にならない。

(!_!) CREEチップXP-G放熱板の六角形加工精度が甘く、綺麗な絵にはなっていない・・・。

> 内側をアルミテープなどで覆う必要が有りそう・・・

 [mytoshi]さん相変わらず鋭いですね、コリメータユニットを組んだ時に内面反射ロス対策しなければと思っていました。

> リフレクタREF-41 1シート8個

 共立電子の”1シート8個”というのは、”ランナー付き8個”の状態なのですか、お蔭様で意味が判って助かりました。

(!_!)先に作った7灯コリメータユニット、なんと2WAYランタンのヘッド部分へ綺麗にアイマス。

 元々はリフレクタ入っていた場所であるからゆとりがあり、昇圧回路ともども簡単に組み込める。電源は単3型Ni-MHでは厳しい時、いよいよ単3型Li-ion電池の出番である。

> 2WAYランタンのヘッド部分へ綺麗にアイマス

リベンジで「改造報告No.2-4」に方針変更でしょうか?
コリメータを中心に寄せて作成したので、直径が一回り小さい2WAYランタンに納まったのでしょう。
私が検討中の4LEDヘッドや3LEDヘッドは2WAYランタンには入りませんでした。

電池を単三に変更だと連続点灯時間は大幅に短くなると予想されます。XP-Gx7個を1A駆動(300ルーメン?)として、単三型NiMH(1900mAh)で20分、14500(840mAh)で40分というところでしょうか。(ROFIS PR11を約150ルーメン点灯時の約半分と予想)


私のほうはXM-L2と25mmメッキリフ入手により、ランチャー系筒+18650+AMC7135組み合わせの設計変更中です。

ランチャ-9系のテールSW部品除去して18650直結+放熱板付きXM-L2+メッキリフ、秋月の超小型スライドSW二個でAMC7135(2個と4個)のVDDをON-OFF(320mAx2、x4、x6)とする予定。VDDをopenにした時の消費電流は無視できると予想。

スリム化デカイライトもヘッドに取り付けたショートランチャー部分へ同様の改造を加えて、テールSWで点灯時はAMC7135x2個=640mA、+2個+4個のSWで、2、4、6、8切替。最大時320mAx8=2560mA駆動。この電流でも放熱大丈夫なことはXP-Gでのオーバードライブで確認済み。

更に、単三1本系ライトはamazon限定2本組ライトの0.9Vから6V使用可能な昇圧回路を頂き、単三アルカリと14500の両方を使えるようにします。LEDx1灯ライトならXP-G又はXM-L2、3灯なら3chip帽子型とする。

[mytoshi]さん、今組み立てているコリメータユニットの2WAYランタンへの鞍替えは致しません。

 コリメータユニットをもっと簡単に作る方法は考えてあるので次回作はそうなるかもしません、リベンジも兼ねて。その方法とは、φ40mmの3mm厚アクリル透明板へ直接コリメータを溶着するもの。穴あけ加工は相当に苦労したので、作っている最中に思いついた時はあまりにも簡単すぎて泣きそうになりましたが。

 仮に2WAYランタンへ7灯XP-G化改造を施した場合、電池の寿命問題がネックであることはご指摘の通りです。7灯駆動では単機駆動よりも発熱ロスが少ないので、単純計算値以上に長持ちするはずだと考えています。

(!_!) 本日、ついに完成。引き続いて性能評価中。

 LED出力:2.65V1280mA(=183mA×7灯)3.39W
 電源入力:Li-ion電池3.29V1700mA5.61W
 変換効率:約60%(低い?)
 照度値:1400Lux@1m
 照射径:70cm@1m(広角照射で倉庫内探索や非常灯向き)
 光束値:490ルーメン(=70ルーメン×7灯)

※XP-G単機駆動で同じ1280mA流しても390ルーメンしか出ないのに比べ、発光効率の良い低電流領域で使って7灯で稼げば490ルーメン出せる。

※性能的にはXP-Gの1個あたり200mA駆動(1.4A駆動@7灯)も可能だった。この時の照度値は2000Lux@1mを超え、電池電流も2Aをオーバーしており、発熱も可成りのもの。じきにインバータ基板のサーマルプロテクトが働いて電流値が下がる。

待ってました爆照百均ライト、ついに完成しました!
(笑いたくなるほど物凄く明るくて、或いは、お金が掛かり過ぎていて「爆笑ライト?」との噂も)

発光効率が良い領域を利用して多灯式にする手も有りですね。
コリメータレンズの半値角がもっと小さければ多灯式でも照射角が狭く出来るかも知れませんが、秋月には1種類しかないので仕方ないです。

> インバータ基板のサーマルプロテクトが働いて

ICを放熱無しで使えるのは4W程度までとあるので、ICへ共立の「純銅製ヒートシンク MC-200」をカットして張り付けるのも一つの手だと思います。そうすればICの最大定格2.6Aくらい(入力4V時)まで引っ張れるかも知れません。

変換効率60%は低過ぎる気もしますが、ICの説明書にある80%をいつも出せるのかどうか良く分かりません。tps63060のマニュアルではLやCを変更する場合の計算方法が載っていますので、コンバーター基板上のCを増やしたり、Lを1.5μHに増やしてピーク電流を小さくするなど、部品定数を見直せば最大効率を出せるようになるのでしょうか。


私はクロヤマネコさんの改造を手本にして、
このビッグレンズライトへ4LEDハンディライトのリフとお手頃価格のXP-G(R4)放熱板付きを入れ、例の訳有りデカイライトのコンバーターを流用してFETをAMC7135x4に換えて点灯させてみようかなと思っています。320mAx4=1280mA、120ルーメンx4=480ルーメン、20%モードに切り替えれば100ルーメン。電池利用効率と明るさを考えると手頃なライトになりそうです。
4LEDハンディライトのリフの集光性により狭照射角に出来るかもしれない。

[mytoshi]さんの、”爆照?爆笑?ライト!”、は実によく的を得たコメントだと思います。当方、少なからずAS(異質で変質的な拘りはこれが原因)入っているので真意を汲み取れず変なコメントを返してしまい、こちらこそ申し訳ありません。

 今後とも的確でユニークなコメントを楽しみにしております。

※200WのLEDモジュールは、15V5Aのスイッチング電源を直列につないで30Vドライブとし、CPU冷却用高効率放熱器にマウントして常時空冷、スイッチオンで「目が~!」のムスカ状態に。それでいつでもバルス!が使えたのだけれども、流石にこれをバッテリで駆動して屋外で楽しむのは難しいかと思った昔。

(!_!)人柱情報。CL0117の新しい駆動方法検証中。ひとまずLEDはXP-GランクR4の場合。

 CL0117のSBD(1S4)+C(47μF)併用時において、VDD端子を電池+ではなくLED出力側に繋ぐとLED出力電流がさらにアップする。33μH(Rdc=0.180Ω)を使った1.5V入力で最大145mA止まりだったLED電流は38%増しの200mAまでドライブ出来る。

> CL0117の新しい駆動方法

ありがとうございます。素晴らしい情報です。CL0118Bライトにも適用出来そうな情報でとても助かります。
3LEDパワーライト(LP専用版帽子型x3)や2WAYランタン、他の単三x2改造品を廉価で改造出来ます。
ICへの放熱対策が必要になると思いますがアルミ板を丸めてかぶせれば良いだけのこと。

> XP-Gの1個あたり200mA駆動(1.4A駆動@7灯)も可能だった、、、発熱も可成りのもの。

200mA駆動時の単純な熱計算をしてみました。
カット後の放熱板の面積は1/3位になっていると予想されるので、直径19mm時の3倍の発熱で、150℃/W位になります。従って、一個当りの発熱は(0.2Ax2.7V=)0.54Wx150=81℃とかなりのものです。
180mA駆動でも放熱板を裏打ちして追加しなければ、連続運転では熱がこもり直ぐにとても耐えられない温度に上昇すると予想します。ベーク板をアルミ板に換えてシリコングリースで熱結合すれば安心して連続点灯出来るはずです。
もちろんコンバーターICへの放熱板追加も必須です。


私のほうのビッグレンズ筐体ライトは発熱対策の為方針変更です。

LEDの発光効率を計算した結果、高価なXM-L2(U2)x3を使い、別のライトから取り出した3LEDリフを入れて、AMC7135(初期1個、+1、+2。最大時4個=1280mA、LED1個当り427mA。XM-L2の85℃照度で183x3=549ルーメン)で駆動することにしました。
XM-L2(U2)の85℃時の発光効率はXP-G(R4)を85℃換算の1.5倍近くなるので、同じ明るさを狙うなら省エネ化出来る。価格はクロヤマネコさんのライトと似たレベルです(笑)。
これなら緊急時は単四x3(18650サイズ互換ホルダー使用)xAMC7135(x1,x2個モード)でも使用できます。

放熱対策は、19mm放熱板の重なる部分のみカットしてアルミ板を裏打ちし、更に追加の放熱板をネジ止めして電池ケース側に伸ばします。

当初予定していた4LEDリフとXP-Gの組み合わせは放熱効果が良い「訳有りデカイライト」のヘッドへ放熱する対策をして組み込んで利用することにします。これならAMC7135x8 (320mAx8=2560mA)で駆動、或いはAMC7135が勿体無いので省略し直結しても放熱は大丈夫です。直結の場合はFETを並列にして電流耐性を上げます。(余っている他のデカイライトからFETを取り外します。)

直結する場合は、デカイライトのLEDをXM-L2に換えるだけのほうが簡単ですね。放熱対策追加も不要だし。4LEDリフ化は止めようかな。

※auモールの訳有りライトを10個追加手配しました。
そこそこ使える18650電池を予備用 & 他の部品を改造用に流用するためです。

(!_!) CL0117新接続法についての注意点。SBD+C併用回路で新接続方法を実験してみる方へ。

 LEDは必ず繋いでから電源投入してください。LEDを繋がない無負荷で通電すると、昇圧電圧は11V前後出るのでCL0117は一瞬で昇天します。ずいぶん過去に実験していた時、5個近く連続で潰した経験がありますから。理由は、LEDを接続することによって3V前後に定電圧化するのでVDD端子への入力絶対定格電圧を超えることが無くなるからです。

 詳細検証データが作成でき次第、長らく止まったままの【LEDライト改造で知りたい情報】を更新します。

[mytoshi]さん、放熱設計試算有り難うございます。放熱板の強制カッティングは思った以上の熱容量低下で頭痛の種でした。ご提案の、アルミ板裏打ち加工が神のお告げの様に感じます。幸なことに7灯XP-Gユニット作製の際、基板との間に1mmのクリアランスを設けてあって、そこへ入れることができるという、これまた最初から決まっていたかの様で驚いているところです。

今気付きました。
新ハンドルネームは「苦労やまね子」ですか?(もしかして、当初はこれで、クロヤマネコが改名後?)

自己満足のために次々と検討課題続出で「苦労が止まない」我々自作大好き派に相応しい(?)命名だと感じます。

【苦労やまね子】

 本来は全て漢字で書くと【苦労冬眠鼠子】です。これをカタカナにして【クロヤマネコ】と無理やり名乗っています。でもこのカタカナ名は自分を除いてここ半年、ウェブやツイッターでよく見かける様になりました。

(!_!) 『LEDライト改造で知りたい情報』ページは、VDD端子の新しい取り扱い方を検証したデータが揃ったので、なんとか更新掛けました。

変換効率94%は凄いです!
クロヤマネコさんは新しいものを探し出すのがとても上手です。

秋月のHPを見ましたが「ムラタ表面実装DC-DCコンバーター」は種類が多くて用途に合った物を選べて良いです。こんなに効率の良い物がまずまずの価格で手に入るのですね。

3Aの他に6A取り出せる物もあり、リチウムイオン電池やアルカリ電池x3やNiMHx3等の電源で使うには最適です。価格は少しだけ高くなりますが効率が高いのでコストメリット大です。

AMC7135多数個使いで検討中のライトはムラタコンバーターに鞍替えするほうが効率改善20%位になりそうでトータルで考えると良いかなと感じています。3.2V位から電源電圧低下に応じて暗くなるなら充電池交換時期の目安にもなります。

[mytoshi]さん、muRataのコンバータはインダクターコイルが大きくてRdcも相当に低いと考えるので、発熱しないとか変換効率が高いとかの理由はそこにあるのでしょう。

 ストリナTPS63xxxシリーズの様な薄っぺらい基板型ではなくて、コイルの大きさに合わせた基板を使って段重ねにした構造は、LEDライトの筒へ組み込むのに最適な形状だと思います。

追加する放熱板の効果がどれくらい出るか楽しみです。

筐体への放熱が出来ないこのライトで、今回の放熱サイズではムラタコンバーターの能力を最大限に試すことは無理そうですが。

クロヤマネコさんご紹介のムラタコンバーターは「高効率で且つコンパクト」が気に入ったのでデカイライトで試してみたくなりました。多分、キャニスターに納まるサイズだと思います。3A品と6A品を2個ずつ注文しました。6A品はコンバーターのゆとりを持ってXM-L2を3Aで連続点灯させるためです。

[mytoshi]さんにはまた買い物をさせてしまったようで申し訳ないです。

 muRataのコンバータは外付けVRで手軽に明るさ調整出来るので、以前から重宝しております。100均ライト改造を始める以前に、Opto製1WハイパワーLEDを専用45度コリメータと併せて7灯連結して並列駆動結線とし、5V4AのACアダプターを電源にリアルタイム調光可能な手元ライトとして製作し愛用しています。まるで手術台の上でよくみるあの7灯式ライトみたいで不気味ですが。

(!_!) 調子にのって、また放熱板付きXP-Gと専用コリメータを7組分仕入れてしまう。コリメータユニットとXP-Gユニットの、もっと簡単な作り方を検証するために。近いうちに3LEDライト改二を建造するかも。

「3LEDライト改二」も楽しみにしています。

> LEDユニットへようやく触れる様になった

触れる程度まで発熱が収まって良かったです。

再び発熱温度概算 (独自法による怪しげな計算。今回は特に大雑把ですが)

1. XP-G放熱板カット品x7個、約25℃/W
2. 追加のアルミ円板、約30℃/W
合計すると二つの熱抵抗が並列だから、およそ14℃/W

LEDの総電力は、2.7Vx0.2Ax7個=3.8W、 2.7Vx0.18Ax7個=3.4W
総発熱は、0.2Aで14x3.8=53度、0.18Aで14x3.4=47.6度
LEDchipのジャンクション温度は(上記+室温)位と予想。 室温30℃ならTj=80℃か?
空気の移動が有れば温度は拡散して放熱板周辺部ほど温度は下がる。(ヘッドへ通風孔を開ける?)

数分以上連続運転すると放熱板全体がこの温度になるかもしれない。
「東芝LEDアプリケーションノート (TL1F2シリーズの熱抵抗データ)」に有る温度上昇曲線では1分で上昇開始、3分で最大発熱に近くなる。


このライトを連続点灯する場合は、外部への熱拡散が望めないので、下記サイトの熱抵抗を採用するほうが安全かもしれない。ネット上でよく見る熱抵抗より6割ほど悪い値になります。

※今回の放熱板なら、合計した熱抵抗25℃/w位と見積もる。0.2Aでジャンクション温度は95℃程度。

記事下側の「アルミ板で作った放熱器(ヒートシンク)の熱抵抗」グラフ
「無風状態、周囲温度45度での実測値」
http://as76.net/emv/hounetu.php


参考: 放熱が良いライトの連続点灯時発熱温度

アルミ筐体製デカイライトのスリム化品は、XR-Eを平均1Aで点灯の場合(3.7W程度)、本体温度45度(周囲30℃)でした。
市販強力ライトTR-3T6(XM-Lx3)は、LED電流約2Ax3.2Vx3個=19.2Wで、本体温度65度(周囲30℃)でした。

懐中電灯を買いました。単三使用タイプです。
明るくしたいので、、、、
cree xpe2-r4 を14500で駆動できるでしょうか?
※もちろん自己責任です。

[norman]さん、コメント有難うございます。

 結論を先に述べますが「条件付きで可能」なので以下に列記しておきます。

イ)3.7Vリチウムイオン電池なら定電流チップを利用し、AMC7135、
 NJW4616等を使う。

ロ)1.5Vアルカリマンガン電池なら昇圧回路のCL0117、CX2601、
 YX8113、EMH7601等を使う。

ハ)1.2Vニッケル水素電池なら昇圧回路のCL0117、CX2601、
 YX8113、EMH7601等を使う。

 14500形の3.7Vリチウムイオン電池は入手性に難ありですが、AMC7135と組み合わせれば350mA定電流駆動で可成り明るいものが作れます。LEDの発熱が気になるならNJW4616で150~250mA定電流駆動にすればいい。定電流駆動だと電池が無くなるまで明るさは一定なのがいいです。

 1.5Vアルカリマンガンや1.2Vニッケル水素電池は電圧が低いので昇圧回路必須です。CL0117やEMH7601だと最大で200mAくらい、CX2601やYX8113なら280mAくらいまで流せまてそれなりに明るいです。ただ定電流駆動ではないので電池の電圧が落ちてくればそれに応じて暗くなるのは致し方ないです。

※改造は各人の判断にて行い、それによって生じる責任をおうこともお忘れなきよう。

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