電池活用技術研究会

   

 ここで紹介しているLEDライトを自作あるいは製品化したい方は、電活研トップページで会員登録して、研究室で設計資料を入手してください。
 自分で作る手間と費用を考えたら購入する方が安い!、と思われる方は“光るっち”3機種に限り、手作りで受注生産しますので、注文してください。

 手作り受注生産価格:
        “ウルトラ光るっちPro”本体(アルカリ乾電池付き) \12,345
         “ウルトラ光るっち”本体(アルカリ乾電池付き) \11,000
         “スーパー光るっち”本体(アルカリ乾電池付き) \9,000
             “光るっち”本体(アルカリ乾電池付き) \7,000
             “光るっち”スタンド(拡散版付き)   \1,000
 ポケットLEDライト“光るっち”注文書
注文書をダウンロードして記入後、e-mailで yamaguchi@yes-online.jp まで
送ってください。(部品の在庫・入手状況によっては受注出来ない場合があります。
また、一部部品に試作機と異なる互換品を使用する場合もあります。)

7、これで完璧!照射角切替付“ウルトラ光るっちPro”

 6、の“ウルトラ光るっち”は、遠くへ光が届くことを優先して広角用のLEDを少なめの4個にしましたが、近距離の明るさを優先した広角用のLEDが10個の改良型を作ってみました。遠距離用(挟角)のLEDは17個から11個に減りましたが、試作機を使ってみると、明るさの均一性が高まって、さらに快適になりました。広角用のLEDは電流が大きいので、総合光量も増しています。
 さらに、室内で使う時は広角用のLEDのみ点灯させた方が均一な明るさで使い易いので、広角LEDのみや挟角LEDのみの点灯も可能な切り替えスイッチを追加しました。

6、新登場!究極の21LED版“ウルトラ光るっち”
 

 10LEDの“スーパー光るっち”は単四電池なので、小型軽量ですが、この大きさでは明るさが限界です。そこで少し大きくなりますが、単三電池4本でLEDをさらに倍増してパワーアップすればどれだけ明るくなるか挑戦してみました。7×3の配列にしたので、20個ではなく21個のLEDです。
 日亜化学から新型の高出力(70mA)LED(NSDW570GS-K1)が発売されているので、さっそく活用しました。NSDW570GS-K1は照射角が広角(140度)なので、従来のLED(NSPW500GS-K1照射角15度)と併用して、遠くも近くも明るい理想的な配光特性が実現しました。
 NSDW570GS-K1は周辺部の4個しか使用していませんが、従来のLEDの3倍の電流で発光効率も高くなっているので、総合的に“スーパー光るっち”の約3倍の光量と推測出来ます。
 

5、(マイコン制御)警報音付非常用携帯LEDライトの製作

常時持ち歩くにはポケットLEDライトが便利ですが、非常用にはもっと強力なライトが必要なので、3WのパワーLEDと単三電池4本を使用したハイパワー版も作りました。
マイコン制御で、スピーカを内蔵していますから、警報音も出せます。2つの押しボタンの操作の組み合わせで、明るさの調整や警報音の操作が出来ますから、片手で操作できます。
光と音で、モールス信号を送ることも出来ます(SOS信号組込済み)。

4、遂に完成!超明るい10LED版“スーパー光るっち”
 

 5LEDの“光るっち”でも、一般的な用途では十分な明るさですが、 災害時の人命救助用としてはもっと明るい方が良いので10LEDの“スーパー光るっち”開発にチャレンジしました。
 ケースサイズからはLED10個まで可能なことは直ぐ分かるのですが、駆動用のトランジスタも倍増するので、基板の製作が難問題。推敲を重ねて、名人芸で、詰め込みました。
参考資料: 単四アルカリ乾電池の容量テスト

3、高性能ポケットLEDライト“光るっち”活用編

 2、で製作したポケットLEDライトは実用性抜群なので、さらに有効に活用するためのオプションを製作しました。名無しではかわいそうなので、愛称を“光るっち”に決定しました。
 一般的な円筒型と違って平たいので、マジックテープでストロボに貼り付けることが出来、強力なAF補助光になります。
 アルミ板で作ったスタンドは、眩しくないように拡散板が付けられて、停電時の室内照明に使えます。しかも、このスタンドは胸ポケットに挟み込めるようになっていて、外出時に手で持つ必要が無いという、アイデアグッズです。

2、(5LED 明度3段切換)高性能ポケットLEDライトの製作

 乾電池の応用製品の代表は懐中電灯ですが、 今では、豆電球より遥かに長寿命で、明るさでも優れている超高輝度白色LEDが入手出来ます。
 ほとんどの市販LEDライトは、海外製の安価なLEDと簡易な制御回路で作られていて、品質・性能が劣ります。
 国産の超高輝度白色LEDを5個使って、明るさを切り替えるスイッチも付け、携帯に便利で明るく実用的なLEDライトを作ってみました。 一般的な円筒型より、この形の方がポケットに入れて常時持ち歩くのに便利です。使用電池は単四型4本です。
参考資料: 単四アルカリ乾電池の容量テスト

1、高性能LEDライトを自作するための基礎知識

ネットで「LEDライト  自作」を検索すると、 検索の上位に、LEDをたくさん並べて大電流を流し明るさを誇るだけで、駆動回路は抵抗や定電流ダイオードで電流制限するだけの、お粗末な記事が並びます。この国(日本)は教育水準の高さを誇り、世界で1,2位を争う電子産業大国なのに、こんな状況ではいかん!

というわけで、まともな白色LED点灯回路の作り方を解説しました。

オマケ、トンデモLEDライトのお話

ネットで「高性能 LEDライト」を検索すると、色々な製品が見つかりますが、内容を見るとトンデモナイ性能の
数字が並んでいたりします。
■○○○○ライトの特徴
●アルカリ乾電池で700時間以上、リチウム電池なら1400時間以上連続発光が可能。
●パワフル。日中でも約4.8km(3マイル)以上の視認性。
●25m先の目標物でも白色光でくっきり照らします。
●LED球の発光は変色がなく、50,000時間以上連続点灯し続けます。
 
この製品は、単三電池を3本使用ですから、アルカリ乾電池だと2000mAH程度の容量でしょう(参考データ)。
700時間発光するとすると、平均電流は2000÷700=2.86mA です。この電流で、25m先までくっきり、ということは有り得ませんね。たぶん、LEDに電流制限抵抗を直列に入れているだけで、新品の1.5V×3個=4.5Vの時は大電流が流れて非常に明るいけれど、電池が消耗して電圧が下がるにつれて急激に電流が減少し、暗くなるので、結果的に長時間使用出来るように見える、ということでしょう。 一般的な白色LEDでは、20mA流すためには3.6V程度の電圧が必要なので、単三電池3本直列では、容量の半分ほど放電したところで3.6Vの電源電圧にさがってしまい、明るさが維持出来ません。
 単三電池を3本使用したLEDライトが多いのは、LEDの動作電圧と電池電圧が近いので、直列抵抗で電流制限するだけの簡単な回路で点灯させるためです。このような製品は、電池の消耗によって明るさが大幅に変動するので、点灯時間の定義が曖昧で、点灯しているのが目に見えるだけなら、異常に長時間のカタログスペックになります。LEDは、白熱電球と違って、明るさが電流値にほぼ正比例し、微弱な電流でも発光しますから。
 「日中でも約4.8km(3マイル)以上の視認性」も、マユツバものでしょう(実際に実験してみないと、解りませんが)。 大きなレンズを外付けして、指向性を強くすれば遠距離に届く可能性はあります。
 「LED球の発光は変色がなく」ということはなく、白色LEDは、青色LEDと黄色蛍光物質の組み合わせで作られているので、青色LEDは極めて長寿命ですが、蛍光物質の劣化の影響が有るようです。


 

電子ファイリングソフトAtFILE