１００均ライト改造報告Ｎｏ.１２-４【1/23実物ﾊﾟｰﾂで位置検証：３ＬＥＤクリップライト改四式】
１００均ショップで入手可能な３ＬＥＤクリップライトの改四式は未だ計画中ではあるが、なんとか目途はついたので記載しておこう。元は３ＬＥＤだけれども今回は４ＬＥＤにしてしまおうという計画で、ＣＲＥＥチップＸＰ－Ｇ放熱板付きを上手く加工するには正確な寸法計算をせねばならない。
図．１ ３ＬＥＤクリップライトのヘッド内へ組み込む４灯式ＸＰ－Ｇ放熱板の加工
図．１は、ＣＲＥＥチップＸＰ－Ｇを４灯組み込む場合における専用コリメーターの配置と、それに組み合わせるＸＰ－Ｇ放熱板付きのアルミヒートシンク切断加工を示したもの。
図．２ ＬＥＤ放熱板のカット位置における考察
図．２へ示す様に、ＬＥＤ放熱板をカット加工する際、どの位置でイチョウ型に切断するか。デッドスペースを考慮すると右パターンが良さそう。
図．３ 放熱板加工をやめてＳＭＤアルミ基板へＬＥＤチップを取り付ける場合
図．３において、ＣＲＥＥチップＸＰ－Ｇ放熱板付きは￥２００と高価なので、ＬＥＤチップ単体￥１００のものをＳＭＤアルミ基板へ取り付ける方法に変更する場合、ランドのピッチが上手く合わないかも知れない。シミュレーションでは上手く行きそうな気がしたので、早速実物パーツで位置検証してみると・・・なんとかギリギリセーフっぽい。
図．４ ＣＲＥＥチップＸＰ－ＧのパッドとＳＭＤアルミ基板パッドとの整合性を検証
図．４において、ＸＰ－Ｇのアノードおよびカソードのパッド、さらに中心部の放熱用パッドは、ＳＭＤアルミ基板のパッドとピタリ一致することが判明、これで俄然やる気出てきたし！
図．５ 組み込む昇圧回路の構成を考察
図．５は、４個のＬＥＤに対してどのような昇圧回路を構成するかの考察。右図のＬＥＤ個別駆動コンバーター搭載式は既に改報Ｎｏ．１１で実証済み。でも部品定数の僅かな違いがＬＥＤの光束差になって多少なりともバラツクことが判っている。左図の構成は、ＬＥＤおよびコンバーター各々をパラレル接続するもので、コンバーター出力のバラツキ、ＬＥＤ光束バラツキはそれぞれの並列接続で平均化できるかも。また、ＬＥＤを４個使うのは確定だが、コンバーターの数は１～４個と自由に設定でき、やりたければ別に５個以上並列接続したっていいじゃない？
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さてさて、手間を掛けて上手く料理できるかどうか。
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当たった！！ 佐藤利奈、大亀あすか、小松未可子のサイン入ってるし！！
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昼の部よりも夜の部が一段とパワーアップしてた。
大亀あすかと松来未祐のいでたちがそのままリアルきりんとリアル椎名母親。
この二人の役ハマリ感は尋常ではない。二期目については全く言及なし。
でもやってほしいなシャフトさん。
会場グッズは、缶バッチがすぐに売り切れ。次はきりんの肉バッグが売り切れ。
イベントパンフだけじゃ物足りないので、フードタオルも買ってきたし。
まさか、まさかね、椎名母役の松来未祐さん亡くなった・・・、信じられん。
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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
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「改造報告No.12-3」記事の最後に書かれている「三連装砲」がどんな形になるのかと楽しみにしていましたが、期待を裏切って「四連装砲」で来ますか！
内蔵する回路がどうなるか楽しみです。照度と配光はどうなるでしょうか。CREE専用コリメータだから「改造報告No.10」のような感じかな？
私の方は「改造報告No.12系統」のライトはキャンドゥ「自転車ライト」の3LEDリフを利用したLP-AWME56F1A(3個)利用+CL0118Bクロヤマネコ式VDD位置変更に落ち着きます。
このリフは浅め(3LEDパワーライトのリフ深さの2/3程度)なので配光が少し広がり室内では使いやすいです。先日ようやく「自転車ライト」二個追加入手できました。他県の店舗には沢山あるという情報も有るので品切れだっただけのようです。
又、「改造報告No.10系統」のライトは18650電池が入るのでキャンドゥ「4LEDハンディライト」のリフを使ってLP-AWME56F1A(4個)+AMC7135(通常1個、ターボ時2個)で決まりです。auモール訳ありライトの100%、20%、点滅の調光IC(CX2809)も組み込みたいと考えています。
18650電池の固定をどうするか悩んでいましたが、Amzonで購入した電池ホルダー(5個で280円+送料150円)がピッタリでした。但し、ライト底の十字リブを削る必要が有ります。
投稿: mytoshi | 2015年1月15日 (木曜日) 午後 04時49分
(!_!)改報Ｎｏ．１２－４は、どちらかというと改報Ｎｏ．１０の応用です。短焦点の小型コリメーターを敷き詰めた多灯ＬＥＤ式は広角照射でしかも明るくできるので、このクリップライトの用途を考えると最適な様に感じます。
昇圧回路はまだ未選定ですが、３Ｖ電源系なのでＣＬ０１１８Ｂを使うでしょうけど問題は何個使うか。ＬＥＤ個別駆動で４回路搭載はもう当たり前なので、もっと何か違うことがしたいと考えいるところです。
投稿: くろやまね子 | 2015年1月16日 (金曜日) 午前 04時14分
なるほど、なるほど、選択肢は限り無いですね。
> ＳＭＤアルミ基板へ取り付ける方法
位置さえ合えば放熱を考えるとこれが一番無難そうです。イチョウ型切断は危険度が高い。
> ＬＥＤおよびインバーター各々をパラレル接続
四組のCL0118Bインバーター回路並列は見たことがありません。果たしてうまく動作するのでしょうか。VDD位置をどちらにするかで安定性に差が出そうな気がします。
私の予想は、「実績があるCL0118BのVDD位置変更版単発」+「XP-G二個並列」を二組で点灯でした。
XP-G二個へのLED電流は330mA程度と少ないですが放熱を考えると無難な電流値です。又、電源は単三ｘ2なのでインバーター二組で電池側電流1.2Aにはなるでしょうからこれも無難な値かと。これ位の電流を流すとアルカリ電池で明るく点灯出来る時間はエネループ1900mAhの半分以下だと思います。
VDD位置変更版ならNiMHでも十分実用的な用途に合った照度を維持出来そうです。
投稿: mytoshi | 2015年1月17日 (土曜日) 午後 12時15分
[mytoshi]さんの冷静な観点からの忠告、痛み入ります。
如何せん当方、舞い上がったまま妄想暴走していますので、もはや冷静に見れなくなっている様です。今は冬真っ只中、この時期に回路開発すると桜舞う頃には熱暴走で焼損し華麗に散っているのが目に見えています。
ＳＭＤアルミ基板へＬＥＤを取り付ける場合、ご存知かとは思いますがＸＰ－Ｇのチップ裏面金めっき電極はＡとＫの他に放熱用パターンがあってこれをどう対処するかが問題、未だ決断出来ず二の足を踏んでいるところです。
ＣＬ０１１８Ｂ昇圧回路の４連パラレル接続運転、情報通の[mytoshi]さんが見たことないのであれば誰もまだやってない？ ならばやってみる価値はありそうです。
投稿: くろやまね子 | 2015年1月17日 (土曜日) 午後 07時45分
> 電極はＡとＫの他に放熱用パターンがあってこれをどう対処するかが問題
クロヤマネコさんの腕があれば放熱用パターンをうまく逃がすように各XP-Gの位置決めをしてSMDアルミ基板を四つに切断出来ると信じています。
話は変わりますが、
例の「水中ライト」の代わりにもらった単一2本の古い懐中電灯、元の持ち主に帰そうとする改造の方針は二転三転しましたが、使用頻度はゼロに近いので、本体はそのまま使い「豆球代替式」で行くことにしました。電球ソケット部分にCL0118B+SBD+C+アキシャル47μHを入れ込み、その上にダイソー「スーパーLEDズームライト」から取り出したパワーLEDをフィラメント部分の代わりに取り付けます。豆球は2.5V0.5Aでもとても暗いですが、LEDは0.3A程度の電池側電流で十分明るい。マンガン電池使用で非常時用保存に最適。
もう一つのCAINZ製単一4本ライトも豆球代替式ですが、こちらは6Vをトランジスタ利用定電流式で作る予定です。
リフを通る電球固定部分が17mmφあるので、auモール訳ありライトのXR-E放熱基板付きにOPTコリメータ(15°か30℃)(16mmφに削る)を嵌めてホットボンドで固定、放熱の関係で電流を250mA程度とするためトランジスタは秋月で購入した2SC3964を放熱板の下に隙間を空けて平行に設置します。
他の部品はソケットの中へ納めるため1N4148x2本を基準電極に使う回路で、Vbe=0.52Vを利用して電流を制御する抵抗は1+1=2Ω(計算上は260mA)です。Ibへ数mA流す為の抵抗は2kから5kΩの間で調整必要。
豆球は4.8V0.7Aですが超スポット光で非常に暗かった。XR-Eへ0.26Aで70ルーメンと少なくてもコリメータによるほど良い配光で十分代用になるでしょう。コリメータの側面から漏れた明かりは本来のリフレクターが反射して前面へ周辺光として出してくれることを期待しています。出番が少ないライトなのでこれで十分でしょう。
投稿: mytoshi | 2015年1月17日 (土曜日) 午後 08時57分
近所のキャンドゥにも「自転車ライト」が入荷していました。早速二個ゲット。
これでリフが深いためスポット光過ぎて今ひとつ使いにくかった「ストラップ付ⅢLEDライト」のリフをこれに変更出来ます。
「ストラップ付ⅢLEDライト」は内径17mmで、1.5mm太ければ18650電池化出来たのに残念です。改造を検討していると「あと1mm」という場面には良く遭遇します。
投稿: mytoshi | 2015年1月18日 (日曜日) 午後 01時42分
(!_!)キャンドゥの自転車ライト、検索画像でしかお目にかかったことがありませんが、イイ感じの３灯式リフレクターですね、店舗で見つけたら買っておきます。
従来型の豆電球ソケットへの昇圧回路とパワーＬＥＤの組込みは、まず空のソケット探しからですね。組み込みスペースに制約があるし、ＬＥＤは放熱効果を期待できないのであまり明るく出来ないのが難点です。アルミ合金製の削り出しソケットでも作れれば直付け放熱も可能でしょうけど。
投稿: くろやまね子 | 2015年1月18日 (日曜日) 午後 09時31分
(!_!)ＳＭＤアルミ基板入手完了、想像以上にランドが細かくてびっくりです。早速ＸＰ－Ｇチップを乗っけてみてパターンが合うかどうか確認せねばなりません。というかまだ４灯コリメーターユニット出来ていないので上手くいくのかどうか確証取れないのが難。
投稿: くろやまね子 | 2015年1月22日 (木曜日) 午後 11時04分
> 想像以上にランドが細かくてびっくりです
「ピッチ 0.95mm」と頭では分かったつもりでも「一見にしかず」でしょうか。私にはとても手を出せない寸法です。
> まず空のソケット探しからですね。組み込みスペースに制約があるし
空のソケットは以前球切れで残っていた電球を壊して残った接着剤を穿り出して作りました。DIYへ行けば有りますが高いので。
スペースの制限は有りますがCL0118Bとアキシャルインダクタなら十分入ります。停電の時など家の中で使う分には十分明るいです。天井に向けて照らせば全体間接照明。目的は長時間駆動用ですから。
投稿: mytoshi | 2015年1月23日 (金曜日) 午前 08時14分
(!_!)ＸＰ－ＧチップＬＥＤのＳＭＤアルミ基板への取付けシミュレーション結果を実物で検証してみたら、パッドの位置関係に全く問題を生じないことが判明、これはこの方向で進めても良さそうです。
豆電球ソケットへの組込みに関しては、Ｐ１３．５Ｓ口金ソケットにＸＰ－ＧとＣＬ０１１８Ｂ、アキシャルインダクター４７μＨとを組み込んだ実績あります（ＬＥＤミニランタン改造報告Ｎｏ．１）。あれはあれから改良が進んでおらず、３３μＨにＳＢＤ＋Ｃ併用とＶＤＤ接続先変更等のＣＬ０１１８Ｂ改良回路を試してみればもっと明るくなるはず。また、改造報告Ｎｏ．１シリーズのミニランタンへも適用できるのですが、未だそのままです。
投稿: くろやまね子 | 2015年1月23日 (金曜日) 午後 01時48分
> 放熱用パッドは、ＳＭＤアルミ基板のパッドとピタリ一致
無駄の無い放熱が出来て凄いですね。
やはりCreeはキチンと考えて造っていることを再認識しました。
両極同時にハンダ付けするには二本のコテが必要？
> ＬＥＤミニランタン改造報告Ｎｏ．１
そうでした。改めて丁寧な作業結果を見させていただきました。
私の方はダイソー「LED 懐中電灯」のLED流用でそれなりの出来で我慢です。
でも、SBD+Cなので明るいです。長時間駆動を考えるのなら標準回路のままで良いのでしょうが。
投稿: mytoshi | 2015年1月23日 (金曜日) 午後 04時10分
(!_!)ＬＥＤミニランタン改造報告Ｎｏ．１は、一つ構造上の問題を抱えています。焦点調整でスポットから広角に調整するためのスライド式接点がステンレス線レールなので直ぐに接触不良を起こして点灯がチラつく様になることです。
スライド機構は固定してしまうと折角の逸品レンズが生かせなくなるので、それを避けるためリード線直結方式にしたいけれども、ステンレス線レール端への接触が電源スイッチを兼ねている構造なので今度は電源切れなくなる。すると今度は電源スイッチを別に組み込まなければならず大変なことに。
一応これの対策は、ネオジムマグネットと１Ｃ接点式リードスイッチを組み合わせた非接触式電源スイッチを構成する予定です、と思って値段調べたらスゴく高かったし！！この対策ダメっぽい。
投稿: くろやまね子 | 2015年1月23日 (金曜日) 午後 11時17分
この「ＳＭＤアルミ基板」はシャープ製2.8mm角LED(GM2BB65QK0C)にも使えそうだなと考えました。
「高演色」にひかれて購入したもののあまりの小ささにまだ手を出さず不動在庫のLEDですが、最近「ワークライト」を作ってみようといろいろ構想しています。
>ＬＥＤミニランタン改造報告Ｎｏ．１は、、、 スライド式接点がステンレス線レールなので直ぐに接触不良を起こして点灯がチラつく様になることです。
この記事のライト(グリーンオーナメント製)をダイソーで購入して、砲弾LEDを二個追加で五個にして夜間に家の中で使うライトにしようと思い点灯すると、回転させると明るさが大きく変動します。
キャンドゥ製のムギ球式にこのライトのヘッドを付けても明るさは安定しています。スライド機構の出来が微妙に違うようです。
何かを「塗布すると接触抵抗安定」のようなものはないものでしょうか。
接触抵抗の変動が無ければ、14500電池ｘ2でCL6808降圧式を試したいと思っています。最小電圧5VというのがLi-ionｘ2に丁度良い。
この記事のライトなら、砲弾型ＬＥＤx5に200mA、或いはキャンドゥのリフレクターを使ってauモール訳ありライトのXR-Eで300mA程度(放熱用アルミ板追加)など。
CL6808は効率が良いので、他の単三2本ライトでも試す予定です。
PWM調光端子を利用すればauモール訳ありライトの調光基板を活用出来る？と思い確認するとCX2809は最大5.5Vで調光基板への電圧は下げる必要が有り、追加部品が増えて面倒ですから調光は止めます。
投稿: mytoshi | 2015年1月25日 (日曜日) 午後 07時43分
シャープ製チップＬＥＤ、ＧＭ２ＢＢ６５ＱＫ０Ｃそんなのもありましたね、こちらでもすっかり死蔵品になってます。ちなみに、同じシャープ製の銭型（小判型）照明用ＬＥＤモジュールも使わず仕舞い。
接点の接触抵抗が気になるならば、導電性グリスの出番でしょうか。酸化皮膜を溶かすための酸成分を含有し金属微粉末をペースト状に練ったヤツが最強です。この３ＬＥＤクリップライトの円周接点には摺動性を高めるために普通のグリスを塗っているようですけど。
投稿: くろやまね子 | 2015年1月26日 (月曜日) 午後 10時22分
> 導電性グリスの出番でしょうか、、、酸成分を含有し金属微粉末を
情報をありがとうございます。もしかすると相当前にも教えてもらったかもしれません。
調べてみるとHAMの分野では「テナメイト」が有名なようですが「酸成分」が入っているかどうかは分かりませんでした。安いものでは他社製の「カーボングリス」という商品もありましたが効果はどの程度でしょうね。
いずれにしても送料がかかるのでしばらく様子見です。
> この３ＬＥＤクリップライトの円周接点には摺動性を高めるために普通のグリスを塗っているようですけど
金属表面の摺動性と共に、普通のグリースでも皮膜によってそれなりの酸化防止効果が有るのかも知れません。だいぶ前に購入した「XTAR シリコングリス」があるのでこれを追加塗布してみます。
とはいうものの、砲弾型LEDと同じ電流を流したダイソー「スーパーLEDズームライト」(18650化)のほうが明るいので、3LEDクリップライトの5LED化は中止です。「自転車ライト」のリフを利用したライトで不具合が出た時にグリースを試してみます。
実はグリーンオーナメント製「ランチャーライトV6」も購入したのですが18650化には短くて、「スーパーLEDズームライト」とほぼ同じ電流でも暗く面白み無しです。やはりパワーLEDは凄いなと再認識しました。
ズーム式ライトは照射範囲外が真っ暗になるのであまり好きではありませんが、ダイソー品はプラスチック製なのでLEDがレンズに近づくように部品を3mm程削ったところ照射径が広がり良い感じになりました。範囲が広がったので中心は少し薄暗く感じるようになりましたが必要な時はズームすれば良い。室内ではリフ式ライトのスポット光とは違って眩しい部分が無く全体が明るいので使い易いです。
以前amazonで購入した18650利用可能なズーム式ライトはXP-Eにそれなりの電流を流しているので明るいのですが照射範囲が狭いため結局未利用です。LEDを前に出す改造をして照射範囲を広げてみようと思います。
投稿: mytoshi | 2015年1月27日 (火曜日) 午前 12時19分
(!_!)相変わらず月末恒例の慌ただしさ真っ只中、そんな状況下で[mytoshi]さんお気に入りのキャンドゥ製３ＬＥＤ自転車ライト（リフレクタ式）が無事に入手出来ました。
いつものことですけど点灯するまもなく構造解析のため分解。情報通り３ＬＥＤ用リフレクターはグリーンオーナメント製３ＬＥＤパワーライトのものよりも良い出来映えで転用し易そうな印象、電池ＢＯＸは例の単４型３本直列式なのでミニ単２型ＳＵＢ－Ｃ電池は見事に入りましたが１８６５０型はそのままでは無理。ライトヘッドを外してオルタネート式プッシュスイッチ横のタッピングネジ２本外すと、電池スペース筒とスイッチ部分胴体とに分離するのでここの結合部障壁を拡削すれば１８６５０型は入るでしょう、その時はもうネジ止めは無理なので接着ですね・・・と、思って実際試してみると１８６５０電池とスイッチとが干渉してアウト、スイッチは小さなものに取り換える必要があるものの、これについては先日手に入れた千石電商の小さなオルタネート型スイッチが適用できそう。
これを高輝度改造するか、リフレクターの部品取りにするかは勘案中です。なお、[mytoshi]さんの改造例通り、リフレクターと透明窓はそのまま３ＬＥＤクリップライトに難なく嵌ってくれたので、真似して作ってみようかと考えてます。
余談、３ＬＥＤクリップライトのボディで、光源デバイスに麦球を使っているキラキラリフレクターの旧製品？をキャンドゥでやっと見かけたけれども手には取らず。ダイソーでもミーツでも既にデバイスを３ＬＥＤ化した製品が出回ているのに売れるのかどうか、もしや売れ残り？
投稿: くろやまね子 | 2015年1月28日 (水曜日) 午前 01時26分
「キャンドゥ製３ＬＥＤ自転車ライト」のリフは気に入って頂けましたでしょうか。
私の方はどのライトも同じ配光になって特徴が無く面白みが出なくなってしまいました。コリメータ式も作ってみたいのですが手持ちの種類が貧弱で手詰まりです。
> これを高輝度改造するか、リフレクターの部品取りにするか
18650を入れるには中途半端で、筐体の材質が貧弱なので私はリフ取り用です。
電池ホルダーの構造がちょっと変わっているので何か思いついた時には利用出来そうです。
18650を入れるにはダイソーの「スーパーLEDズームライト」がピッタリです。但し少し太いのは不満ですが、単四x3用だから諦めるしかないです。太いので隙間を何かでサポートしておかないと18650がガタツキます。
「スーパーLEDズームライト」のズーム部分を撤去して先端のネジを少し削れば、「自転車ライト」の先端をスイッチの上の部分でカットするとうまく勘合させることが出来ます。即席の18650化3LEDリフ式ライト完成です。抵抗値は好みの明るさに調整必要ですが全体がプラスチックのため3LEDで300mA位が限界。
その内に勘合部は接着し、定電流回路(FETとTr式)を入れてFETへ流す電流を決める抵抗ををつまみ付き半固定抵抗かプッシュスイッチ切替で可変にして室内用の「明る過ぎないライト」で使いたいと考えています。
> 麦球を使っているキラキラリフレクターの旧製品？をキャンドゥでやっと見かけたけれども
摺動部の材質がどう違うのか気にはなりますが、グリーンオーナメント製3LED品がダイソーで入手可能となった今では私には利用価値ゼロです。
投稿: mytoshi | 2015年1月28日 (水曜日) 午後 04時27分
(!_!)その通りですね、単４型３本直列式電池ホルダーの電極配置で、いわゆるアキシャル型ではなくラジアル型になっている点が他と違っていて利用価値ありそうです。
コリメーター式は手軽に入手可能なものでバリエーションが多くなく、実際やってみると直ぐに飽きてしまうかも知れません、オプト製、ＣＲＥＥチップ専用品、アバゴ製とこれくらいしかありませんし。個人的には透明なもの（拡散用スモークやダイヤカットを施していないもの）に限るので、さらに選択肢が少ないです。
投稿: くろやまね子 | 2015年1月28日 (水曜日) 午後 11時18分