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LEDライト改造

100均ミニライト 3LEDクリップライト改造

100均の「フレッツ伊丹」で 3LEDのクリップライト を見つけて購入。以前発売されていた同じ外観のクリップライトは麦球を使っていたが、今回は3個のLEDが付いています。(記事作成:2016年4月18日)

購入した3LEDクリップライト

グリーンオーナメント製 3LEDクリップライト(在庫は3色)

分解:

直列の単3乾電池2本をダイレクトにLEDへ接続しているシンプルな造り。LED取り付け基板に回路パターンを加工してあるがLED以外の部品は取り付いていない。

分解

左: 分解した状態
右: 改造目的で基板と一ヶ所のLEDを取り外す

テストすると、新品電池装着直後はLED一本当たり20mAを越える電流が流れて明るいが電池一本当たり1.35V程度になると我慢の限界? 当然 eneloopでは実用にならない。3.0V(電池一本当たり1.5V)で測定するとLED一本当たり15~10mA程度。3V付近の電圧の変化に対して電流値が敏感に変化する。言い換えれば3Vを下回ると急に暗くなるってこと。

・・・なら、何時ものパターンで改造へ。

今回は汎用トランジスターの2SC1815(GR)を使った昇圧回路を組み込むことに。以前にやはり3LEDのミニライトで実績がある。この回路、出力電流は少ないが電圧は簡単に稼げるのでLEDを直列接続にしている。回路は文末の製作時のメモに記載。

使った部品:下写真左側の上から、100μH インダクター(LAL-04)、1KΩ抵抗、0.01μFセラミックコンデンサー、2SC1815トランジスター、ショットキーダイオード、10μF電解コンデンサー。何時ものことで手持ちの部品を適当に、単価の安い部品だから気楽。

使用部品

使用した部品とインダクター加工

インダクター外周へφ0.2mmのポリウレタン被覆銅線を巻く:上写真右側の上段は一層目を巻き付け途中の状態、写真右側の中央は20回巻き終わってスチロール系の接着剤を塗布した状態。今回はこの巻き方で動作したが巻き方向を誤ると動作しない。

0.01μFコンデンサと1KΩ抵抗を並列に接続:上写真右側の下段の通り

基板の回路パターン加工

基板の回路パターンを加工

赤色矢印の4ヶ所はパターンを切断。青矢印部分の表面塗装を剥がす。緑色矢印の2ヶ所にφ0.8mmの穴を明け周辺の塗装を少し剥がす。

取り外したLEDは、極性を反対にして基板へ付け戻す。これで3個のLEDが直列接続になる。

部品を組み立て:

部品を組み立て

左:ハンダ付け途中の画像
右:基板完成

基盤を本体へ組み付け

基板を本体の赤色電線と青色電線へ接続して完成

今回は電池寿命を長持ちさせるため、LEDへ15mAの電流を流した。1KΩの抵抗を小さくすると明るくなるが、現状でも結構な明るさ。電池一本当たりの電圧が0.6V程度まで何とか使える明るさ。

発信波形

注)それぞれの測定値は電池出力電圧3.0Vでの値

発信周波数は約180KHzで波形は上図の通り。3LEDの直列端で9.0V。電池の電流は61mA。変換効率73%、まずまずの値。

以前、同じ外観の麦球をLEDへ交換した時の改造より格段に簡単。但し、その改造では if=150mAのLEDへ100mA程度を流したので今回の改造品より明るい。

下記は製作時のメモ書きです

標準タイプの懐中電灯改造回路

3LEDクリップライト改造回路