電脳雑貨屋あきばおーで入手可能な、パイナップル製LEDスリムペンライトを高輝度改造する計画。¥250(税抜き)と格安な割に、集光性の良いリフレクターを細身のアルミ削り出しボディに搭載しており、昇圧回路にはCX2601を使っているため改造し甲斐のある逸品です・・・とか思ったんですけど実はEMH7601を使っちゃいました、詳細は後半の完成編をご覧ください。

高輝度改造品第一弾が様々な計画変更の後にようやく完成。これはコリメーター側からの写真、接着剤を使わなくても止まりが効いていて親和性の高さに驚くことしかり。最適な部品選びは完成度を上げるための重要なファクターです。
EMH7601昇圧回路よりCREEチップXP-Gへ200mAほど流して77ルーメンの光束値を吐き出していますけれど、専用コリメーターからの照射径が50cm@1mと広角なために照度値は200Lux@1mと振いませんが、印象としては明るく感じます。
~まずは改造前に分解してみる~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
アルマイト仕上げの色バリエーションは黒、シルバー、青、赤があり、2/25現在では黒のみ入手可能です。
元ライトは出来の良い小径なリフレクターを使っています。LED径は4.8~5mmがピッタリ入る大きさになってます。なのでCREEチップのXP-GやXM-L2も使えるんではないかと目論んでおりましたが、今回の高輝度改造品第一弾ではコリメーターを使うことになり、ジャンク箱で出番を待つ身となりました。
元ライトのLED発光ユニットは非常にコンパクトな造りになってます。アルミボディーとコンタクトを取るためのマイナス側リード線が横から出ています。これも結局は全て入れ替えることになりジャンク箱行きです。
黒いスリーブを分解すると、LEDの載る基板と昇圧回路の載る基板とが赤いケーブルで繋がっています。もし昇圧回路を入れ替えるならば、このスリーブの内側へ入る様にしなくてはなりません。空きスペース的にかなり制約があるでしょうけど、そこはチャレンジですよ、チャレンジ! ・・・う~ん、でも今回は総入れ替えだから使わないんですよね。
元ライトの白色LEDはφ4.8mm帽子型を使っており、この手のタイプにしては比較的に大きな蛍光体ですね。下手に弄らずLEDのみ単純にLP-AWME56F1Aへ付け替えるだけでも照度アップは期待できるでしょう。でもそれを試すのは次回作にとっておきましょう。
元ライトの昇圧回路基板にはCX2601とアキシャルインダクターの10μHが載っています。この組み合わせの回路でも電池電圧は3V掛けてもいいってことですね、100均LEDライト【BLT LED LIGHT】の高輝度改造と効率化回路検証の知見から、てっきり1.5V電池電源専用かと思っていました。
(参考:100均ライト改造報告No.16-4【7/26考察φ16mmLED:BLT LED LIGHT高輝度化】)
それで上記リンク先から引っ張ってきたこの改良回路図通りに改造すると、電池電圧が1.5Vから3VにアップするからとんでもないLED電流が流れたりする?
さらにインダクターとSBDとを最適化しようものなら、3V掛けた瞬間にLEDが焼き切れて昇天する?
この最適化検証結果はあくまで電池電源が1.5Vの時の数値データなので、恐らくだけれど電池電圧が3Vになった場合、過電流ですぐにサーマルプロテクトが働いてしまい使い物にならない気がするし・・・。
今回のLEDスリムペンライトの高輝度化改造に使うんであれば、電池電圧3Vに最適化したインダクターの選定をやり直さねばならないでしょう。はぁ、簡単に改造出来ると思ったのに~。
~昇圧回路を新規(EMH7601)に入れ替える~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
ここからは高輝度改造品第一弾の詳細を記載していきます。当初の計画からは可成り変わってしまいましたが、今回の完成度は比較的に高くて満足のいくシロモノに仕上がりました。
元コンバーターチップのCX2601を止めて、新しくEMH7601を使ってみることに。SOT23-5を空中配線で用いるには骨が折れそうなのでピッチ変換基板に載せてます。
裏側にパッドがあるのでこれを利用して各パーツを乗っけていくんですが、定電圧設定用VR1MΩと整流用Cの47μFを上手く配置できました。この変換基板の出所は米粒ワンチップPICマイコン用に在庫していたものですけど、ほんとこれ使えるわ~。
昇圧用インダクターは22μH(Rdc=0.073Ω)のパワーチップ形を使います。コア径が大きいのでコリメーターハウジングの一部を削って押し込んだらピッタリでした。ラジアル形と比べて平べったいのがイイですね、組み込み構造がシンプルになります。
先の昇圧基板をコアの上に重ねますと、なんともピッタリすぎ! 今回はこんな手品みたいな事が何回も起こったので、いつも難航する組み込み作業がスムーズに進行したのであります。
放熱板をφ13.4mmまで切断加工したCREEチップXP-Gにリード線を付け、空隙確保用のコリメーターハウジングに乗せてから、先の昇圧ユニット側と合体します。
合体後、コリメータレンズを被せて完成・・・・・、なんだこれ? 地下を掘り進むモグラ形のシールドマシンみたいじゃないの! なんかテンション上がる!!
発光ユニットは階層構造になっております。写真左からレンズの入ったコリメーターハウジング、CREEチップXP-G放熱板、昇圧回路の入ったコリメーターハウジング2個というサンドイッチ構成。
発光ユニットのレンズ反対側には電池プラス電極を設けてあります。銅板を丸く加工して貼り付けておきました。こうして出来上がった発光ユニットをLEDスリムペンライトの開口部に押し込むと、あまりにもピッタリすぎて接着剤は必要ありません。
※分解及び改造は各人の意思で行い、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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【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
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