今日のLED点灯回路試作

日曜日に某所で 2AA(単三2本) のMAGLITEをLED化するバルブ交換キットなるものを見つけたので買ってしまった。1200円ぐらいでLEDが3つ、プッシュボタンスイッチ付き尾錠、というか電池の蓋つき。NITIZEとかいうブランドの奴だ。

夏 期などには落雷による停電などがままるので、MAGLITEはいつしか常備する様になって久しい。停電などあたりまえの電力事情のP国に赴任した時も持参 したし当然の様 に何度も役にたった。 日本で停電はそれほどではない、けれど、例えばPCケース内を弄る時の照明にも使うので2AAの奴はいつも手元に置いてある。さらに玄関と車には単一4本 及び2本用のを常駐させていたりする。単一のやつはごついので武器にもなるし ^^;)
そういや通勤用MTBにも付けてた事があったなあ...

そんなタフで明るいMAGLITEだが、欠点は電池とバルブである。

推 奨電池は当然の様にアルカリマンガン電池という事になっているが、まずこいつが曲者である。というのはアルカリ電池は容量が大きく高負荷に耐えるので特 性てきにはよいのだが、長期の信頼性には非常に欠けるのである。うっかり点灯したまま放置したり、長い間しまっておいたりすると...液漏れを起こす。

やっかいなのはアルカリ電池の電解液は強アルカリで、MAGLITEの筐体はアルミ合金という事である。つまり液漏れが起きると強アルカリによって筐体が激しく腐食してしまう。結果として電池と筐体が固着して取れなくなったり、ねじ込みが激しく腐食してえらい事になる。
過 去に2本パーにした経験がある。数本直列に使う機器は電池容量を使いきる頃に中の一本が完全に放電してしまうと、その放電仕切った電池にいわゆる逆充電 という現象が起きてしまうが、アルカリ電池はこの逆充電に非常に弱いようだ。使い古しの電池と新しい電池を混ぜて使うとこれが起きるので注意する必要があ る。

とにかくアルカリ電池の液漏れに懲りて以来、全てのMAGLITEには普通のマンガン電池を入れる事にしている。こちらの方が液漏れ が起きに くい様であるし、起きてもアルカリ程腐食力は強くないのでダメージは小さい。職業的に毎日使って、頻繁に電池交換をするのならともかく、たまにしか使わな い非常用のライトとして装備するならアルカリ電池は適さない、と思う。今時はやたらアルカリ電池が大量に安売りされていて、マンガン電池が少なくなってい るけれど、不思議な現象だと思う。 また、以前液漏れ保証なんて付けていたのがいつのまにか保証をひっこめてしまった。おそらく保証してたら儲けなんかなくなるから、ではないかと勘ぐってし まう。

もうひとつMAGLITEの欠点は、バルブである。例えば2AA専用バルブはマッチの軸ほどの非常に細いもので、これがけっこう明 るいので熱を持つ。車の ハロゲンランプの超小型版と言って良いだろう。なので汚れを付けたりすると放熱が悪くなるのかすぐ切れるし、超小型で高輝度なのでフィラメントの蒸発なの だろうか、バルブ内部がうっすら黒く曇って輝度がおちてしまう事だ。当然電流も多いし、普通のマンガン電池との相性は当然よくない。

で、MAGLITEのLED化は上記2点の欠点を克服できるのではないか、と思ってLED化キットを買ってしまったのであるが、これが非力はマンガン電池でも結構明るくいい感じで、世の中LEDライトが流行るわけだよな〜、と改めて思った。

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と アホな買物談義やMAGLITEの蘊蓄を書いてもしかたがないけど、このLED化キット、バルブとリフレクタ−を差し替えるだけなのだが、白色LEDは 2AA = 3V 電源ではそのまま点灯しないはずだ...どうなってるのかな...何か昇圧回路が入ってるはずだが...とのぞき込むと...

よ く解らないが、Trかなにかのチップ部品とインダクタ−らしい部品が付いているのが見える。で 高輝度白色LEDをLEDのVf以下の電圧で光らせる回路はどんなものか、昇圧回路についてちょっと調べてみると... もちろん携帯機器組込み用の専用ICなんかがある事は職業柄しっているのだけど... この分野は結構DIY、つまり自作して楽しんでる人が居るみたいと言う事がわかった。各自、電源専用ICを使ったり、Trで発振させたり、色々やってます な。

そんな中で、Tr1石 + 抵抗1本 +コイル一個、これ以上部品を削れない、という回路に行き着いた。

http://cappels.org/dproj/ledpage/leddrv.htm

こ れをそっくり、手持ちのジャンク部品で組んでみた。 LEDは白色ではなく青いのがあったのでそれをつかった。 これ、喫煙してた頃、車に積んでた蓋付き灰皿に組み込まれてた奴で、光る製品である事も知らずに買った上に欠陥品だったのか使ってる時は一度も光らなかっ たのだ。それが捨てる時になぜか光ってびっくり、バラしてみると電池とこの青色ダイオードが組み込まれていたので取っておいた奴なのだ。

コ イルというか、トランスというか、これはジャンクのフェライトのトロイダルコアにジャンクのフラットケーブルから二本分割いて一組の平行線状にして 12回程巻いてみた。いわゆるバイフィラー巻きの一種、になるのかな。なぜ12回か、というと見た目がちょうど良かったからといい加減。二本一組を12回 巻いてるので、計24回巻 きCT付きコイルが出来るわけである。

Trは2SD438Eというのがあったのでそれを使ってみた。一部の高hfeの品種は適さないと言う事だが(ダーリントンタイプの事？) 大抵の小型小信号用Trで間に合う様な気がする。

これを2年程前秋葉原で買ったきり使わずに放置してリアルに埃にまみれてた ^^;) ブレッドボードを発掘して、ちょちょっと組んでみたのだが...

御覧の通り、ばっちり、結構明るく光った！

デジタルテスターでの電流値は70mAぐらいを示したけど、これ、電流は脈流というかかなりバタバタしてるはずなので正確ではないかもしれないね。
今のところ、この実装で、負荷にどれだけ電流を流せるのか、どれぐらい電圧が出せるのか未知数だけれど、これぐらい光れば実用になりそうですな。

既存の電球を改造してソケット部にこの回路を組み込む、なんて例が上記リンクに載ってるけど、手持ちの部品と不器用な手と最近近い所にピントが合いにくい目を持つおいらにゃ、無理だろうな... (^o^)/~

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あーオシロで波形がみたいな〜