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2016年3月16日 (水曜日)

100均ライト改造報告No.19(4/23照度データ追加:5LEDスタンドライト改)

 ダイソー製5LEDスタンドライトを高輝度化改造しておきましたのでご報告を。なんと第三弾第四弾も続々と完成。LEDは高輝度のLP-AWME56F1Aに、電源はリチウムイオン電池CGR18650EAに入れ替え、AMC7135を使って350mA定電流駆動方式にしました。これでより明るく、より長時間の使いこなしが可能になりました。
 500Lux@30cm、200Lux@50cmの照度を確認しており、細かい仕事をする時に手元を垂らす作業灯として十分な性能。(ちなみに未改造品だと85Lux@30cm、30Lux@50cmです)

Img_15543                      ちなみに第四弾のお知らせ。

Img_03021 ダイソー製5LEDスタンドライトは100均アイテムにしては良く出来ており、これを高輝度化改造しない手はありません。カラーバリエーションは黒、赤、白があり、LED反射カバーはどれも白色、底蓋は黒色と共通仕様で、ボディカラーのみ変わります。

Img_03071 これは元々のφ4.8mm帽子形LEDで、黄色い蛍光体が点の様に見えます。なお、元の仕様では白色ではなくてマイルドな電球色となっており、ベッドサイドの豆電灯用途な感じです。
             (照度値:85Lux@30cm、30Lux@50cm)

Img_03061 で早速に高輝度化。LEDは5個とも全て3チップ接続形LP-AWME56F1Aへ入れ換えます。写真が示す通り、同じφ4.8mm帽子形でも蛍光体が数倍大きく見えていることが判るでしょうか。このLEDは最大90mAも流せるシロモノで、これが結構あかるいんですよね~、ホント重宝してます。
             (照度値:500Lux@30cm、200Lux@50cm)

Img_03211 元々の基板は使い回しますが、電流制限抵抗は取り外して直結にし、元々の細すぎるケーブルも太目なものに入れ替えます。なんせ350mA流そうとしているので、こんなところで電圧降下してパワーロスしたくないですし。

Img_03141 スイッチについて。元々のシロモノはランチャー9などに使ってあるのとソックリで、部品共通化によるコスト削減と推測、電源を後で述べる大型の電池に入れ替えると閊えてしまうので、小型なプッシュ式オルタネートスイッチに交換してあります。最初に空いているφ7mmの穴を1mmほど広げると、写真の様にピッタリと気持ちよく納まってくれます。このスイッチ、接点構造がフォワードクリック式なので、カメラのシャッターみたく半押しで通電するため、一時的に手元を照らしたい瞬間点灯時に重宝します。なおこれの入手先は千石電商で1個¥50です。

Img_03261 ボディ裏側から見たところ。スイッチの所にある出っ張りをニッパーで齧り取る加工が必要になります。開ける穴をキツキツにすれば接着剤なしでもスイッチの止まりが効きます。なおボディー材質がPPなので瞬間接着剤は効きません。

Img_03441 ボディー底に搭載している単3形3本直列電池BOXは、18650形電池を搭載する関係でこんな形に削り取ります。バネや金具を取り除き、ゲートカットニッパーとカッターナイフとを駆使して加工すれば18650形電池を綺麗に保持してくれます。

Img_03331 それでこれが加工後に乗っけてみたところ。ガムテでペタペタ貼り付ければガタつくこともなくてバッチシ固定できました。実のところこの加工が一番の難所で、上手く出来た時の高揚感が堪りません~。

Img_03361 18650形リチウムイオン電池は2本を並列接続で使ってます。これは負極側からの写真で、真ん中あたりに350mA定電流駆動チップのAMC7135を空中配線で取り付けてあります。電池へのハンダ付けは禁忌なので、ステンレス用フラックスを使って不必要に熱を掛けない様、素早く処理します。

Img_03401 18650形リチウムイオン電池の正極側から。こちらも禁忌の直接ハンダ付けです。こんなことならリチウムイオン電池パックを分解する時にニッケルタブを少し残しておけば良かったですね、次回分解の際はなるべくそうすることにします。

Img_03161 裏蓋は取り外しが可能な様に残してあります。別に電池を取り換えるとかはしないので意味ないかもしれないですけれど。でもこうしたのには意味があります。
 ここで見えている松下製CGR18650EAは一本当たりの容量が2600mAhなので、これを2本並列で用いて2600mAh×2=5200mAhの容量になってます。LED電流は350mAですから10時間ちょっとは連続点灯出来ると期待してます。

Img_03191 裏蓋が外せる様に残してあるのは、リチウムイオン電池がヘタッて来たら充電せねばならず、その都度ネジを外して分解するのはナンセンスだからです。裏蓋と電池との隙間に充電制御基板を繋いで押し込んでおけば、面倒なボディーへのコネクター取付け穴加工をしなくても済みますし。充電したくなったら蓋を開け取り出して使い、終ったら収納して蓋を閉じればスマートかな。

 なお、この充電基板の出所はモバイルバッテリーLEDライトを作った時に余ったパーツで、元々は昇圧回路も内蔵しているのでUSB5V出力が可能です。写真上ではUSB出力コネクターを取り外してありますが、ケーブルで引き出して別途コネクターを取り付ければ、そんな機能も付加することができるという訳で。

第四弾ができました。電球型LEDスタンドライトです。Img_15543

※改造は各人の判断で行い、それによって生じる責任を負うことをお忘れなきよう。

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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

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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

「3/14完成:5LEDスタンドライト改」の記事をありがとうございます。

惚れ惚れする電池ボックスの切断面です。
私なら単純に四角く切って誤魔化します。ゲーツカットニッパーをまだ購入していませんし。
18650充電池を並列にして使えるのも「国産品電池パック」から取り出したセルという安心感が有ればこそです。容量が少し低下していたとしても13時間は使えそうです。又、二本分の容量があればモバイルバッテリー機能を使えるようにすることも有りですね。


私の方はいろいろ方針変更です。
手持ちのFETがPchだけだったので、Nch-FETが無ければAMC7135と並列に定電流回路を入れることが出来ません。又、スタンドライトをむやみに明るくしても意味が無いので、Pch-FETを使った電子負荷式定電流回路だけにする予定です。

LEDも古いXR-Eでは100ルーメン@350mAの出力で、クロヤマネ子さんのようにLP-AWME56F1x5個を使う150ルーメン@350mAとは比べものになりません。又、定電流式ではVf低い方が長時間点灯出来て有利です。予算的には勿体ないですが、潔くLP-AWME56F1x5個に方針変更です。放熱の心配も無用になります。

定電流回路はプッシュスイッチの位置に百均アンプから取り出した10kΩボリューム(スイッチ付き)を入れられないかと考えています。右に回すとスイッチが入って点灯し始め、回しきったところで500mA程度に設定したい。
 ボリューム構造参照 http://ja3rua.no-ip.info/html2/lab/lab16.html

ロッドアンテナ式蛇腹延長はφ3.5mmプラグ・ジャック(中継用)を使い取り外し可能にします。ジャックの筒をホットボンドで本体底部蛇腹取り外し跡へ埋め込み固定します。昔購入した中継用が引っ越し荷物のどこかに有るはずです。こうすればライト部のみを他で流用出来ます。USB端子へ3.5mmジャックを取り付けAMC7135を経由して電圧供給する治具を作ればモバイルバッテリー利用のライトにもなります。使用する電線がロッド伸縮にうまく追従してくれるかどうか心配ですが柔らかい線なので何とかなる?

当初、AMC7135と定電流回路を併用できたなら、プラグのLRとGNDを利用して、R端子はB+用、L端子はAMC7135のVDD用、GNDはB-用、ランタンヘッドへAMC7135と調光回路組み込むつもりでした。経路が長いとパスコンも必要だと思いますが。

追記:

クロヤマネ子さんの「USB出力、、、、そんな機能も付加することができる」の言葉にも刺激されて、私の「NiMHx3でも使える」という中途半端な仕様を諦めて、充放電特性が安定している「TrustFire18650」x2本にしてモバイルバッテリーから取り出してある基板を取り付けようと欲張りました。

ところが、基板の長さが23mmもあるため、底部ケースの蛇腹部から4mm近くはみ出させないと付けられません。
充電放電が出来るようになる代わりに見栄えが少し落ちてしまいます。まだ分解できていないモバイルバッテリーの基板長さが気になりますが、全長がほぼ同じなので期待薄でしょう。

(!_!)スイッチ部分にボリュームを取り付けて明るさを調節できるようにするアイデア、良いですね[mytoshi]さん。

 あまり隙間が確保できないので薄型のものしか使えそうにないのは難点ですが、aitendoとかで上手く抵抗値の合う個体が見つかれば実現性は高まりそうです。それとφ3.5プラグ&ジャックはステレオ仕様の他に4極タイプもあるので端子割り当てを色々と工夫出来そうな気がします。またLEDは無理に帽子形を使わなくても、シャープの高演色チップLEDGM2BB65QK0C(持て余している)や、東芝の照明用高光束LEDランプTL1F2-DW0_L(絶賛在庫中)を改二式に使ってみてもいいかなと考えております。

一時期興味を無くした「5LEDスタンドライト」ですが、下記のブログを見つけて再度関心が高まっています。

「100円5灯LEDライトを玄関に」 http://kazhat.at.webry.info/201603/article_3.html
「PIC12F1822 タッチセンサの試行」 http://kazhat.at.webry.info/201604/article_1.html
 及びその後の記事

玄関で常夜灯として常時点灯させるだけなのを止めて、「焦電センサ」で人を感知して点灯させ、一定時間後に消灯させれば長持ちして良いと思いました。その際「もっと明るくしたい」場合には、『ままならず』さんのタッチセンサー方式を導入して、本体に触れると希望する明るさに増加する方式を組み入れれば楽しいな!と考えています。


ということで、取り敢えず「焦電センサーモジュール」だけ手配しました。Amazonで送料込み190円でした。洗面台のところにも設置したいので予備を含めて3台注文。秋月の[通販コード M-09627]400円と同じ製品だと思われます。待機電流が少ない[通販コード M-09002]500円の方が良かったかな?

今後、PICマイコンを勉強して組み込めるようになればタッチセンサーによる増光方式にしたいと思います。

追伸
Amazonの「パイプカッター PC32」が送料込み771円まで下がったので、これも手配しました。一時1700円まで上昇したのは何だったのでしょう。
これでφ11mm単四ライトも進展します。

(!_!)本記事の高輝度化改造機、絶賛大活躍中です。CGR18650EAの2本分が良い重しになって本体の安定感が増しています。350mA定電流方式も明るすぎず暗すぎなくてちょうど良く、電池の容量からも申し分ありません。連続点灯時間も充電を気にしなくなるくらいで文句はありません。

 これなら改二号機へ歩みを進めても良さそうな気配になってきました。今度はLEDをLP-AWME56F1Aではなくて、シャープ製高演色LEDチップGM2BB65QK0Cか、東芝製照明用高光束LEDランプTL1F2-DW0_Lにしてみようと画策中。あとは改良として充電基板を電流容量の大きなものに。現状では最大で680mAしか流せない基板なので、CGR18650EAの2600mAhを2本分フル充電するのに10時間ちょっと掛かっているからです。aitendoで多セル仕様なモバイルバッテリーキットをバラすか、以前に在庫しておいた充電制御チップを2~3個並列接続することで対応は出来るかと思います。

「4/23照度データ追加」をありがとうございます。
「500Lux@30cm」なら手元灯として、「200Lux@50cm」なら補助灯として十分な明るさです。

改造LEDスタンドを手軽に比較するには「広角系ライト」の照度測定は「@50cm」が手頃だと思いますが如何でしょうか?

@50cmであれば1mでの照度を求める時に、距離が二倍なので単純に1/4すれば目安に出来ます。LEDライトの明るさとの比較もすぐに出来ます。
@30cmならば距離は3.3倍ですから1/11で計算が面倒です。(概算するには10倍して1倍分を引くだけだからこっちが楽かも?)


作業に必要な明るさについて調べてみると、
「J IS Z9110」
https://www.gs-yuasa.com/gyl/jp/products/gs_html/shomei/technicaldata/pdf/technicaldata_5.pdf
https://www.ibarakis.johas.go.jp/publicity/tool/pdf/checklist/016syoudo.pdf

又、電気スタンドには「JIS C 8112」 照度基準というのもありました。
クロヤマネ子さん改造のスタンドなら「AA形」(学習用スタンド用)に近い高性能品です。

(!_!)ご提案有難うございます、[mytoshi]さん。まかり間違ってハンダゴテで溶かしてしまわない様に注意しながら、細かいハンダ付け作業の手元灯として十二分に活躍しております。

 コリメーターやリフレクターなどで集光することの無いLEDライトの時は光が拡散してししまい、大概50cm以下で測定しないと照度値が小さくなりすぎます。最近になってLEDライト改造で多用しているφ13.5mm小径CREEチップXP-G専用コリメーターはかなり広角なため1m照度だとけっこう低い数値になって面白くないと思っていたところでした。さっそく検討してみたいと思います。

唐突ですが、
これのライト部分へダイソーの「USB式LEDライト電球型」の基板が収まります。
チップLED剥き出しになるので目隠し板入れないとみっともないですけど。

40ルーメン@100mA(?)のチップLED(電球色)とそれぞれに18Ωチップ抵抗で10組み付いています。部品取りでも十分元が取れます。

最近20年以上使用しているインバーター式蛍光灯スタンドがたまに不点灯になるので、ダイソーのUSB電球基板を利用して調光式スタンドを作るのもいいかなと考えています。

面白い商品を考えるものですね、LED電球形をUSB仕様にしてしまうなんて。 <('-' )

 ダイソーで¥100なら今度見てこようかと思います。最近の100均のトレンドはチップ形LEDなんですね、そのほうがコスト掛からずより明るいものが提供できるでしょうから。

 ご近所のセリアに寄ってきたんですけど、LEDミニタッチライトが全く見当たらず焦りました。また、キャンドゥにも顔を出したんですけど単3形2本仕様USBチャージャーが見当たらず、またもやドッと汗が出てきました。いつまでも置いてあると思うべからず、と反省です。

> キャンドゥにも顔を出したんですけど単3形2本仕様USBチャージャーが見当たらず、

数日前に確認した限りでは、こちらのキャンドゥには展示してました。
その時にメーカーは確認しませんでした。品質が低下するCRDなどに変更されていなければ良いのですが…。

<( 'o') あるところにはあるとのことで、100均店巡りをする必要ありそうです。

 単3形2本仕様USBチャージャーのケース、意外ですが板厚が2mmもあって可成り頑丈な造りなので加工の際はちょっと苦労するかもです。

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