2017年4月20日木曜日

【執着】LED懐中電灯を改造する

LED懐中電灯の電池持ちを測定したのがこちらの記事でした.
LED懐中電灯の回路を解析したのがこちらの記事でした.

今回は、同等のLED懐中電灯だが別製品を買ったので、性能差を調査するのと、改造をしました.
↓寸法上は同じと言ってよいでしょう.プリント基板もYN-20-5という前回の物と同じでした.以下では、最初に買ったのをA、後で買ったのをBと呼びます.
↓外観は同じだったわけですが、放電開始時の電流は、A=0.96A、B=1.45A でした.つまり消費電流はBが1.5倍も大きかったのです.
当然ながら、Bの電池持ちは悪いです.Aの電池持ちが約180分なのに対して、Bは約120分でした.そんなに明るく光らなくても良いから、Bでも180分持ってくれと思いました.
↓そこで改造して電流制限をキツくしてみます.プリント基板YN-20-5に在る、1Ωの4パラを、2ヶ外して2パラに減らします.抵抗値でいえば0.25Ω→0.5Ωになった計算です.
↓電流制限をキツくした結果は、マゼンタ色のラインです.放電開始電流=1.05Aになり、電池持ちは170分ぐらいに延命しました.

このような消費電流差が何に起因したのか? それはたぶん、LEDの順方向電圧降下の製品差と思われます.AB差で3.1Vと3.0Vぐらいの差異だと想像します.確認のためLEDをAB交換してみて、消費電流の大小がLEDについて回ることを確認しました.
↓ちなみにAのLEDは無記名でしたが、BにはCREEと書かれていました.

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改造のもう一つの目的があります.
それは前回で書いた、厄介な5modeです.点滅モードなんか不要ですから.

↓プリント基板YN-20-5の黄色枠のところのコンデンサは、1uF実測でした.前回考察したように、電源断続に晒されてもこの1uFがあるおかげでmodeを記憶し続けられるカラクリだと推察されます.
したがって、この1uFを撤去してしまえば、電源断続の毎にmodeを記憶喪失するはずです.default modeで起動するはずです.
結果は期待通りでした.
default modeは最高光度で点灯するmodeでした.
電源スイッチのチャタリングで意図しないmode遷移が生じてしまうのではないかと危惧しましたがその兆候はありませんでした.

以上により、
  1)電流制限=電池持ち改善
  2)5modeの廃止
の2つの要件を達成することができました.

しかし、まだまだ執着は続くのです.
  3)リチウム充電地26650による長寿命化
  4)電流源回路の自作
この2つを検討してゆく所存です.

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かしこ

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