自作LED豆電球を作る。その2 (日亜砲弾型LEDと OptoSupply Ultra Flux LED)

自作のLED豆電球自作のLED豆電球2

乾電池を4本使う懐中電灯の電球と交換が
できるLED豆電球です。
前に作ったタイプよりパワーアップさせました。
前回のはLED1灯で省エネ優先で、明るさは
二の次にしていたので薄暗かった訳ですが。
今作は2灯にしたので明るいです。
低消費電流でも明るいLEDを使っているので、
電池持ちにも配慮。
LEDはコネクタに脚を差し込んで使えるようにし
てるので電灯が極性反転でも利用可能です。

 

●日亜化学の30ルーメン、5mm砲弾タイプLED

自作のLED豆電球3

LEDには日亜化学NSDW570GS-K1、超広角140°Vf:3.4V If:70mA 30.3~36.0ルーメン。
70mAで30ルーメン超という激光!今までにない明るさの5mm砲弾タイプLEDです。
回路は各LEDに43Ωの抵抗を繋げています。アルカリ乾電池初期起電力6.4Vの時に140mA、6.0V時に120mAが流れます。
省エネにしたい場合は、47Ωか、51Ωにすると消費電力が抑えられ、かつ明るくバランスがいいかもしれません。

47Ωの場合だと128mA、51Ωだと118mAの電流となります。

 

 

自作のLED豆電球4 自作のLED豆電球4

組み立て。小さく切り取ったユニバーサル基盤に、丸ピンICソケットを3Pにしたものを基盤に差し込みハンダ付けします。
そこに抵抗をハンダ付けして完了です。抵抗の先が+極、 もう一方の基盤から出てるのが-極です。
最後に、基盤や端子が口金内部に触れてショートしない様に、基盤の周りをグルっとセロハンテープなどで巻いて絶縁します。

 

 

自作のLED豆電球5 自作のLED豆電球6

基盤を電球口金に入れて、脚を口金にハンダ付けして固定します。 これで完成!あとは丸ピンソケットにLEDを差せば使えます。
基盤がグラグラして強度不足が気になる時は口金と基盤を瞬間接着剤などで固定すれば問題ないと思います。
 

 


 

●懐中電灯に搭載して点灯させた様子。

自作のLED豆電球8

LEDの脚を差し込んで完成です。見た目が不恰好で酷いですが・・・性能は良いですよ^^
ソケットに差し込むLEDの脚の長さを徐々に調整して懐中電灯の反射鏡との焦点に合うようにすると、良い感じになります。
試しに反射鏡無しの状態で懐中電灯をON! 眩しい (/ω\)

 

 

自作のLED豆電球9

↑壁に向かって照らした時の様子です。2個LEDがあるので、ちょっと軸が変になってますが、これは我慢。
ノーマル電球と今作LED電球とのライトを並べて撮影した様子では、圧倒的にLEDが明るいです。
点灯時間ですが、140mAでの電池持ちは単一アルカリ電池なら約90時間ほどは電池が持つ筈です(下表を参照)


 

●マンガン・アルカリ乾電池の電池持続時間について参考データ

パナソニックのホームページにて公開されている乾電池のデータです。マンガンとアルカリの放電特性の表を抜粋しました。
大きい表と詳細は→パナソニック 乾電池の概要を参照ください。※もっと特性の良い世界No1の長持ちエボルタについては割愛しました。
標準特性・・・定電流連続放電(20℃±2℃)

R20/LR20=単1形、 R14/LR14=単2形、 R6/LR6=単3形、 R03/LR03=単4形、 LR1=単5形です。

140mAで定電流放電させた場合、単1形のマンガンだと約40時間、アルカリだと約90時間で終止電圧に達することが読み取れます。
製作したLED豆電球は抵抗での電流制限なので、乾電池の電圧が低下すると消費電流も低下します。
それによって放電特性が変わって、もう少し長持ちする特性になる気がしています。
しかし、終止電圧付近ではLEDの明るさも相当弱まると思われ、どれくらい実用できる時間が持つかは不明です。

 

 

 

●PowerFluxLEDを使ったタイプも作ってみました。

自作のLED豆電球10

LEDにはOptoSupply製(中国)の激安ながら明るいLEDを採用。白色タイプが明るい(30lm)のですが、今回は電球色(26lm)を使いました。
OptoSupply 3chip UltraFluxLED(ドーム状フラットタイプ)、Vf:3.1V If:60mA 、(MAX 90mA=26ルーメン)
90mA流せば26ルーメンを発揮するようですが、90mAでドライブさせたところ地味ぃ~に発熱しました。(少々オーバードライブ気味?・・・)
ということで、販売サイトの推奨する60mAにして使いました。
FluxLEDは2個を背中合わせに並列接続して使います、これに120mA流れるように抵抗を入れています。
順電圧3.1Vと低いの為、抵抗に掛かる電圧が増えて発熱が高まるので、1/2W 56Ωの抵抗を並列にして1W 28Ωとしています。

 

組み立ては前の日亜LEDの時と同様です。
ユニバーサル基盤に、丸ピンICソケットを3Pにしたものを基盤に差込ハンダ付け、そこに抵抗をハンダ付けして完了です。
基盤上で抵抗が違う端子に触れてショートしそうな場合は熱収縮チューブで絶縁すると安全です。
最後、基盤や端子が口金内部に触れてショートしない様に、基盤の周りをグルっとセロハンテープなどで巻いて絶縁します。
 

 


 

●LEDを背中合わせに接続してユニットを作ります。

自作のLED豆電球11

LEDは背中合わせで使います。横方向に放射した光は懐中電灯の反射鏡で収束される筈、という目論みです。
FluxLEDの脚は太くて丸ピンICソケットに入りません。そこでスズメッキ線(抵抗の余分部分とか)を適当に切って脚を付けます。
使うLEDはレンズ無しのフラットタイプ。レンズ付では凸が大きくて懐中電灯に取り付けられない場合があります。

 

最後に基盤を電球口金に入れて、端子を口金にハンダ付けして固定して完成です。
FluxLEDを取り付けた感じは中々ゴツイですねー^^;

 

自作のLED豆電球12 自作のLED豆電球14

例によって反射鏡を取り付けないで点灯。うん、フラットタイプのLEDだと光の拡散が多くてあまり眩しくないですね。
予想外に発光色が、安物の中国製とは思えないくらい綺麗な電球色をしています。

反射鏡に組み込んで点灯した様子では、左右に分かれたLEDの光がちゃんと反射しています。中を覗くと眩しい(/ω\)

 

 

自作のLED豆電球13

壁に向けて照らしてみた時の様子。
うーん・・・リボンというかキャンディというか・・・変な形に集光してます。 LEDが2個じゃこんなもんか・・・
とはいえ集光部分は凄く明るくて、遠くまで照らし出せます。 が・・・やはり日亜の砲弾型LED2個のほうが綺麗ですね
電球とLEDのライトを並べて写真を撮ってみると、明るさはノーマル電球懐中電灯と同じくらいか、やや劣る程度です。

   
 

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