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2015年6月 9日 (火曜日)

100均ライト改造報告No.16-2【6/9改二式データ記載:BLT LED LIGHT高輝度化】

 前回、高輝度化第一弾として【BLT LED LIGHT】改を記載したばかりなのですけれど、77ルーメンの480Lux@1mではどうしても明るさに満足できなくなってきて、昇圧回路をパワーアップした第二弾、改二式を作ってしまったであります。
 第三弾:参考⇒ 改造報告No.16-3【改三式:BLT LED LIGHT高輝度化】

011200052                      fig.0 好奇心旺盛なリコッタ主席の悪い癖が出た模様

        リコッタ「勇者様の私物を黙って改造しちゃった!!うう、未知の機械に対する好奇心を止めれなかったであります・・・」
                                                               from 『DOG DAYS』

011200011                      fig.1 とうとう改二式になった【BLT LED LIGHT】高輝度改造機

 見た目は前回の改造機と同様で、リフレクター底にXP-Gの四角いダイが見えている今回の改二式。改造機のバリエーションを見分けるには、外観をつぶさに観察するよりも実際に点灯してみたほうが早いのであります。

010200041_2011200031                      fig.2 高輝度改造機の照射パターン比較

 前回の改造機と今回の改二式の照射パターンを比較してみたところ。昇圧回路の出力が2倍にパワーアップしているので、それと比例するように明るさも随分と向上したであります。

011200112                      fig.3 思い悩むリコッタ主席とやってしまった感が満載の改二式ライトヘッド

        リコッタ「そうだ、勇者様への説明(言い訳)を考える前に数値的な比較データを作っておくのであります!」
                                                               from 『DOG DAYS』               

                      table.4 【BLT LED LIGHT】高輝度改造バリエーションの数値比較Blt_led_light

 パワーアップしたと言っても光束値が2倍弱なのに照度値が2倍強というのはどういうこと?という疑問を持つかもしれない、でもこれはリフレクターの焦点位置を前回よりも最適化したので集光度がアップしたためと説明するつもりであります。

-以降、具体的な改造説明--------------------------------------

010800011                      fig.5 CREEチップXP-Gの加工は前回と同じ手法で

 CREEチップXP-Gを使うのは前回と同じで、加工方法も同等。放熱板へXP-Gを取り付けるのは2回目になるけれども、今回はバッチリ中心に固定できてハンダも綺麗に出来た。リフローを使わなくても上手くやれば、セルフアライメント効果で位置はピッタリと決まるのであった。

010100061010800021                      fig.6 前回と今回の昇圧回路組み込み状況比較

 今回の改二式のための昇圧回路を上から見た図。比較のために前回のCL0117単機駆動回路の写真を載せておいた。まったく同じ大きさのユニバーサル基板を使っているんだけれど、乗っかっているパーツの量が改二式では2倍に増えてる。なぜならパワーアップ化のためにCL0117並列接続の重連駆動回路を採用しているから。

010800031                      fig.7 改二式の昇圧回路を斜め上から観察・その①

 斜め上から見た一組分のCL0117昇圧回路。二組分の昇圧回路が点対称となる様に部品配置を考えて組んである。寸法的には結構ギリギリで、空中配線のリードが縦横無尽に走ってる。

010800041                      fig.8 改二式の昇圧回路を斜め上から観察・その②

 もう一組分のCL0117昇圧回路を斜め上から見ている図。点対称配置なのでパーツそれぞれの位置は同じになってる。電源+線および電源-線の取り出し位置が先ほどの図とは左右反対に来ているから、別に写真を誤魔化している訳ではなくてその様に組んでいるので。

010800051                      fig.9 改二式の昇圧回路に使っている整流用コンデンサーの設置場所

 二組分の昇圧回路に対して整流用コンデンサーは一つに共通化してる。何処にあるかというと、上図に示す配線ジャングルの中に埋まっているのが判るだろうか、今回の回路組み込み作業は細かくて久々に手応えがあった。

010800071                      fig.10 改二式の完成した発光ユニット部分

 改二式用発光ユニットの完成形。見た目は前回のCL0117単機駆動タイプと変わらない、でも実際に通電してみると倍近く明るくなっていてその違いに驚く。

Cl0117coilsbdparac_vdd                      fig.11 改二式に採用した昇圧回路でCL0117の並列接続重連駆動方式

 改二式で採用した昇圧回路。CL0117の並列接続の重連駆動で、インダクター、コンバーター、整流用SBDは二組づつあるけれど、整流用コンデンサーは共通化できるので一つに省略してる。

Cl0117_2para                      fig.12 CL0117系駆動回路における並列接続駆動時のLED電流値データ

 CL0117の並列接続重連駆動時のLED電流グラフ。今回のは太線が示す【◇】でプロットした曲線で推移する。前回の単機駆動回路だと太線の【◯】なのでほぼ並列接続することでLED電流は2倍流せることが判る。しかしながら電池電圧が1.5VあるとXP-Gには350mA流れていることなり、これは1Wの電力を掛けている訳で放熱板付きを使っているといっても発熱がちょっと怖い。ま、電池の電圧は直ぐに下がってしまうのであまり気にしなくてよいかも。

011200082                      fig.13 勇者シンクの言葉に、ほっと胸をなでおろすリコッタ主席

      勇者シンク「ちょっとリコ、なんか知らない間に凄く明るくなってて驚いた。」
        リコッタ「じ、実は勇者様には黙ってこっそり改造してしまったであります! も、申し訳ないであります!!」
      勇者シンク「いいよいいよ、100均で買ったヤツだから。リコに預けとくよ。」
        リコッタ「ひゃっきん?それは地球にあるアイテムショップなのでありますか?
             フロニャルドには無い商業形態なので、ちょっと羨ましいであります。」
      勇者シンク「なんか、エクレールのねんどろいどがやっと出るみたいだね。」
        リコッタ「そうなのであります、勇者様。国立研究学院でもたくさん予約したのであります。」
      勇者シンク「あ、ボクの分もあるのかな、エクレールの隙を探すのに使えそう。」
      エクレール「お、おい勇者!何に使うつもりだ、わ、私に隙などないぞ。」
        リコッタ「勇者様、ここにデコマスがあるのですが、ご覧になりますか。」
      勇者シンク「へぇ~よく出来てるね。え~と、しましま?」
      エクレール「あ、コラ!下から覗くんじゃない!おのれ~勇者め。ただではおかんぞ!」
                                                               from 『DOG DAYS』

※風月庵ユキカゼからのご忠告

※改造は各人の判断にて行い、それによって生じた責任を負うこともお忘れなきにござるよ。

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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

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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)

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)

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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)

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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

早々に第二段完成ですね!
美しい緻密空中配線にはいつも感心しきりです。クロヤマネコさんのハンダ付けの腕が良いのはもちろんですが、相棒の「コテ」も良いのでしょう。今回のような綺麗な配線、私には出来ません。

> 130ルーメンになって、、、1000Lux@1mにアップしていました。

エネループ使用なら大電流を流しても出力安定で駆動時間予想も出来ますから安心して使えます。
家の中では77ルーメンでも十分ですが、外で使うにはこれくらい欲しいですよね。でも、プラ筒なので放熱が少し心配です。

以前私が街灯の無い田んぼ道で市販単三1本ライトを試した時は180ルーメンでは物足りなくて、「Neutron 2A V2」をエネループ1本、230ルーメン点灯でようやく安心でき、14500を入れた800ルーメン(ウルトラマンのようにターボは3分限定で自動減光)では非常に安心できた事を思い出しました。
街灯がある道だと150ルーメン前後で十分です。


> CL0117昇圧回路。二組分の昇圧回路が

出力を増力するにはこれが確実な方法ですね。
DCDCコンバータICを並列にする場合、IC単純並列は厳禁で、二回路作ってから逆流防止対策をして出力を合成するのが最低限の方式らしいです。以下にその理由が書いてありますが、言われてみるとその通りです。

「jr7cwksぶろぐ」から引用
DC-DC昇圧>ICの並列接続は厳禁!!!
ICの単純並列接続がなぜ厳禁かというと、IC毎に出力電圧の設定にバラツキがある上に、発振周波数も同一でない為に、単純並列すると、IC間の電流に差が生じどちらかのICにだけ過大な電流が流れたり、動作異常を起こす一因となる為。
引用終わり

早速のコメントありがとうございます、[mytoshi]さん。

>緻密空中配線・・・

 向かい合わせのインダクターと、向かい合わせのCL0117とが作る空間は7.5mm×7.5mm位しかなくて、そこに空中配線がところせましと走っていてさらに47μFのチップコンが埋まっているという構造は、コテ先の動き一つ間違えばたちまち全てがハンダブリッジしてオシャカになり兼ねないという狭さで、相当に集中力と忍耐力とを酷使しました。いつものコテライザーを使っているのですが、もはやこやつのコテ先では太すぎて限界です。

 1.5V系電源で3V系白色LEDに350mAも流そうというのですから、インバーター変換効率を75%としても電池電流は930mA流れる計算になり、テールスイッチ部分の接点がジュール発熱による接触不良を起こしてすぐにチカチカ点滅するようになってしまいました。そこで一度テールスイッチを押し出して分解し、接点部分の接触圧を高めるために波形加工を施しましたが、これはいつまでもつか判りません。こうなると以前に検証したFETスイッチの出番が来るやも知れません。
 その場合、昇圧回路はテールスイッチ近傍に設置、電池は向きを反対にして入れ、ライトヘッド部分にはLEDとその放熱板だけを設置することになるでしょう。そしてこれもまたバリエーションの一つとなるのです。

いつの間にか看板娘も出現し「読み物としても楽しい」記事にバージョンアップしています。
リコッタもなかなか可愛ゆいです。

私がAmazonへ発注している134円の単三1本ライトと129円のキャップライトはそろそろ届く時期です。はたしてどの程度の商品か。


尚、「電池」関連の長文コメントを「第60呟【リチウム電池の分解・CR-V3編】」へ入れました。

(!_!)やっとリリースできた正式Ver.へ早速コメント頂き有難うございました。

 【BLT LED LIGHT】高輝度改造は改、改二式ともどもリフレクター式でしたが、次回作の改三式は是非ともコリメーターを搭載してみたいところです。なお当初の計画で使うはずだったCREEチップ専用コリメーターは、径が若干小さすぎて折角の開口径を十分に生かすことが出来なさそうなので恐らくは棚上げになるかと思います。代わりにノーブランドのXP-G用コリメーター半値角10度(改報No.11-2で使ったやつ)を削って入れてみようと画策中であります。

(!_!)なんと、改三式で予告していたコリメーターの加工が完了してしまいました! 

 試験的に削り出しを行っていたら案外簡単に嵌め込めてしまったのです。早速にCL0117単機駆動タイプのBLT改へ組み込んでみると、コリメーター式特有の光束漏れのない集光性を確認できました。折角作ったリフレクター式なBLT改を潰す気はないので、新たに3台目のストック品を使ってインバーターから組んでみたいと思います。そうするとCL0117ではもはや面白味がないので、ストックがあと二つと乏しいLTC3490を思い切って使うことになるかも知れません。

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