◎マグライト ソリテールを自作DCDCコンバータ―でLED化！
- ２０１２．１２．２４
某家電量販店にてソリテールを購入しました。
このソリテールのデザインと防水機能、ツイスト式スイッチの使い勝手に魅かれ購入しました。
実はこのソリテールを、自作DCDCコンバータ―でLED化しようと考えています。
ネットでDCDCコンバータ―を検索しまくり、これなら作れるかも？！ と、思い購入。
もちろん、予め１００円ショップで購入した5v昇圧DCDC回路を分解したりして回路について実験しました。
ソリテール購入に１１７０円も使ったので、もう後戻りは出来ません…
（ま、ボタン電池を使って動作させる、最悪の方法も考えてますが…。。）
☆本ページ内、マグライトについての内容別リンク先☆
◎DCDCコンバータ―（昇圧回路）でのLED点灯実験
- ２０１２．１２．２５
（当方は一切の責任を負うものとしませんので、宜しくお願いします。）
DCDCコンバータ―（昇圧回路）でのLED点灯実験
この実験の趣旨は、必要な電子部品を選定するためと、自分で考えた回路パターンで動作するか？が目的です。
（※尚、この実験は、最長でも３分～５分程度とゆう短時間での点灯実験です。）
大阪のでんでんタウンにて電子部品を購入。
DCDCコンバータ―は、HT7733を選択しました。
その他、実験に必要な基盤などを購入しました。
☆電子部品リスト（実験用）☆
- ・HT7733（表面実装タイプ）
- ・チップ積層セラミックコンデンサー（１６０８）１μF
- ・マイクロインダクタ（アキシャルリード）２２μH
- ・整流用ショットキーバリアダイオード（多分、11EQS04です。）
- ・砲弾型LED（※手持ちの５ミリ砲弾型LEDを使用）
１００円ショップのDCDCコンバータ―を基盤に実装し、点灯テストをしています。
※基盤のカット方法については、当ブログ内<車関係>「ルームランプLED化自作」に掲載してます。
USB充電器とゆう商品の、DCDCコンバータ―部品を使いました。
USB充電器には、DCDCコンバータ―（HT77xxに似た形）、コイル（容量不明）、
ショットキーバリアダイオード（1N5819）、コンデンサー（220μF）、抵抗（４つ）
が使われていました。
インダクタ２２μHとコンデンサー１μFでの点灯実験
マイナス極も、１つで大丈夫なようです。
（回路を確認している所です。）
回路について考えてみました。
考えた基盤パターン
考えた基盤パターンでの点灯実験
☆実験で分かったこと☆
- ・自分で選択した電子部品で動作すること
- ・必要最小な電子部品数が４つ以上からであること
(HT77xx、コイル、ショットキーダイオード、コンデンサーの４つ) - ・基盤パターン
HT77xxのデータpdfを見るとコンデンサーを２つ使っていますが、
100円ショップのDCDCコンバータ―回路ではコンデンサー（220μF）は１つだけでした。
またこの実験で、1つでも動作する事が分かりました。
あとは、実際に制作できるか？だけです。
◎乾電池１本で動作するDCDCコンバータ―を自作（ソリテール編）
- ２０１２．１２．２６
（当方は一切の責任を負うものとしませんので、宜しくお願いします。）
これからソリテールのDCDCコンバータ―（昇圧回路）を自作します。
なお、DCDCコンバータを自作するにあたり、以下の条件としました。
☆DCDCコンバータ―を自作する条件☆
- ・ソリテールは無改造であること
- ・砲弾型LEDを交換するためのソケットを使用すること
- ・YS Designさんで見た、世界最小自作DCDCコンバータ―を目標にすること
☆電子部品リスト☆
- ・HT7733（表面実装タイプ）
- ・チップ積層セラミックコンデンサー（１６０８）１μF
- ・マイクロインダクタ（アキシャルリード）２２μH
- ・整流用ショットキーバリアダイオード（多分、11EQS04です。）
- ・ICソケット（SILソケット４０Pin）
※砲弾型LEDを交換するソケットとして２pinずつ切って使用します。 - ・砲弾型LED（※３ミリ砲弾型LED）
- ・スイッチ金具（電工ペンチに付いていた、Y型端子を使用しました。）
このHT77xxDCDCステップアップコンバータ―は電圧を一定に保つために、
自らがVout側でコントロールしているとゆう優れものらしいのです。
で、基盤パターンは企業秘密です！ と、言いたい所ですが・・惜しみなくアップします。
こちらが基盤パターンになります。
イラストで実装方法を描きました。
実際に制作したときの写真で簡単に説明します。
※基盤のカット方法については、当ブログ内<車関係>「ルームランプLED化自作」に掲載してます。
１．まず丸い基盤を２枚作ります。
丸く仕上がったら、ショートしないように銅側をヤスリで軽く面取りします。
２．0.8ミリのドリルでソケット用の穴をあけ、その後ケガきます。
※HT77xxを一度基盤に乗せてみて、位置決めをしてからパターンをケガきます。
ケガいた後、再びドリルで、ショットキー、インダクタ、金具の穴をあけます。
（ここでソケット穴も、根本が治まる位まで大きい穴にしていきます。）
整流用ショットキーダイオードとインダクタの穴は貫通させずに寸止めしてください！
※もし貫通させてしまった場合、エポキシ接着剤などでしっかり絶縁してください。
３．HT77xxとチップコンデンサー、スイッチ金具を基盤に半田付けします。
（※写真のは、HT7750のものです。）
フラックス液を一滴たらし、ティッシュで拭きとり後、半田付けをします。
※フラックス液を使うと作業が格段に速くなります！
このようなパターンを自作して使う基盤は、ユニバーサル基盤とは違い、
銅側に半田が付きにくい油脂成分みたいなものがコーティングされています。
その油脂成分みたいなものを、強酸性のフラックス液で取り除きます。
（フラックス液は、ホームセンターなどでも手軽に入手できます。）
こちらは、ソケットとスイッチ金具のある反対面です。
４．整流用ショットキーダイオードとインダクタを半田付けで１組にして基盤へ半田付けします。
基盤に半田付けが終わったら、LEDを付け、通電テストをします。
５．無事点灯したら、２枚目の基盤に穴をあけ、マイクロインダクタに半田付けします。
（半田付けは、軽く仮止め程度でもOKです。）
こちらの半田付けした面も、ショートしないようしっかりと面取りしてください！
（※写真のままでは、本体に接触し、ショートしてしまいます！）
基板を上からみて、２枚の基板をほぼ同じ位置に揃えてください。
※こちらは純正ユニットとの比較です。
ユニットが高くなると、高くなった分だけヘッドと本体の間に隙間が出来てしまいます。
※また砲弾型LEDの傘（ツバ？帽子？）の厚みや、充電池の長さにも左右されます。
左写真のものは、しっかり半田付けしたのでインダクタの足部分は切断しています。
右写真のソリテールは、自作ユニットと充電池を入れた時のものです。
６．つまようじを使い、エポキシ接着剤で固めます。
７．完全に硬化したら、「６」に半田付けをしっかり行います。
※半田付けをしっかりしている場合は読み飛ばしてください。
８．半田付けした面がプラス側になるので、ショートしないようにしっかりヤスリで面取りします。
（この作業を忘れるとマイナス側になる本体に接触し、ショートしてしまいます。）
※↓この写真の面取りだと、ショートしますので、もう少し面取りをしてください。
これで完成しました！
ただ難しいのは、スイッチ金具の接触です。
ヘッドを回す事で本体に接触する金具が上手くいかない場合、不定期に点滅してしまいます。
※先程の、純正ユニットとの比較写真を見れば分ると思いますが、純正ユニットのスイッチ金具は、面取りしたようになで肩になっていて本体と接触しやすいようになっております。
また電池交換のとき、DCDCコンバータ―が落ちてくるので何とかしないと駄目ですよね？
苦肉の策として、某１００円ショップの蓄光シールをLEDの足に挿してみました！
この蓄光シール、計ったようにソリテールの直径に合います！
どうでしょうか？
消灯したときの見た目もかなり良くなりました！
よくネットで、フラッシュライトに蓄光パウダーをエポキシで固めているのを見ますが、砲弾型LEDの足に挟むだけでも高級感があります！
◎乾電池１本で動作するDCDCコンバータ―を自作（ミニマグ編）
- ２０１２．１２．２９
（当方は一切の責任を負うものとしませんので、宜しくお願いします。）
ミニマグライト（2AA）もDCDCコンバータ―化してみました。
※ミニマグ（２AA）は２本持っているので、HT7733とHT7737の両方を制作しました。
なお、材料や回路パターンに関しては、ソリテールと同様です。
ただソリテールと違って基盤が広いので、整流用ショットキーダイオードとマイクロインダクタは、HT77xxの右横に配置します。
☆電子部品リスト☆
- ・HT7733／HT7737（表面実装タイプ）
- ・チップ積層セラミックコンデンサー（１６０８）１μF
- ・マイクロインダクタ（アキシャルリード）２２μH
- ・整流用ショットキーバリアダイオード（多分、11EQS04です。）
- ・ICソケット（SILソケット４０Pin）
※砲弾型LEDを交換するソケットとして２pinずつ切って使用します。 - ・砲弾型LED（※３ミリ砲弾型LED）
こちらも初めてにしては、上手く自作出来たのではないでしょうか？
こちらのミニマグ（２AA ）は、リフレクター（反射板）のみ穴を3.5ミリに改造してあります。
（以前、3ミリ砲弾型でLED化するために、3.5ミリで穴を広げてしまいました。）
◎電圧をテスターで計測しました！
※注意事項！：このDCDCコンバータ―の自作や実験は、自己責任で宜しくお願いします。（当方は一切の責任を負うものとしませんので、宜しくお願いします。）
ソリテールとミニマグ（２AA）の明るさが違うので、電圧をテスターで計測しました。
ミニマグ（２AA）の電圧は、軽く3vは出ています。
この時の、単三電池の電圧をテスターで計測してみました。
テスターでは、1.32vと1.33vでした。
ソリテールの電圧は、約2vしか出ていません・・。
（出力が３．３ｖなのに、２ｖは、可笑しいですね。。）
この時の、単四電池の電圧をテスターで計測してみました。
テスターでは、1.27vでした。
テスターでの測定結果を考えてみる…。
順電圧とは、どうゆうことか？
ここ最近の砲弾型LEDには「順電圧：３．２ｖ」と書かれているだけで、「電圧:３．２ｖ～３．６ｖ」などの表記が少なくなった。
某１００円ショップで売られているLEDライトにはボタン電池が４っ入っていてかなり明るい！
順電圧とは、LEDの足の電圧の事なのか？
※なお、この答えについてはネットで検索して色々考え、後日、結論を出してみたいと思います。。
◎今回の使用は、HT7750です。
前回の順電圧についてネット検索してみましたが、まだ結論にまで至らないので、
引き続きソリテール用のDCDCコンバータを再度自作しました。
今回は、HT7750で制作します。
☆電子部品リスト☆
- ・HT7750（表面実装タイプ）
- ・チップ積層セラミックコンデンサー（１６０８）１μF
- ・マイクロインダクタ（アキシャルリード）２２μH
- ・整流用ショットキーバリアダイオード（多分、11EQS04です。）
- ・チップ抵抗（１６０８）３３Ω／３９Ω
- ・ICソケット（SILソケット４０Pin）
※砲弾型LEDを交換するソケットとして２pinずつ切って使用します。 - ・砲弾型LED（※３ミリ砲弾型LED）
最初に、抵抗あり（３３Ω）を自作しましたが、電圧が約3.01vととゆう結果になりました。
こちらが、抵抗入りの制作途中での写真です。
（※写真を撮り忘れたため、半田付け後に再度取外し撮ったので、かなり見栄えが悪いです。。）
今度は電圧を上げるため、５ｖ抵抗なしで自作しました！
テスターでLED足の電圧を計ります。
電圧はあまり変わらないようですが、3.07v出ています。
通称100ルーメンフラッシュライトとソリテールの比較です。
（本当に１００ルーメンかは不明ですが・・前の持ち主からそう聞きました。）
写真のソリテールには、日亜の3ミリ砲弾型（NSPW300DS）を使用しています。
※また、砲弾型LEDの指広角やカンデラなどの明るさや、電池自体にも左右されます！
（※２／１６追記: 比較しているSMD型LEDはワイド照射で、ソリテールはスポット照射です。）
例えこれがオーバードライブだとしても、十分明るくなったので満足しています。
ただ、1つ気になる事があります!
ソリテールにニッケル水素充電池を使うと、ヘッドと本体の間に少し隙間が出来てしまいす。。
また3ミリ砲弾型LEDの傘（ツバ？帽子？）の厚みにも隙間が左右されます。
テールキャップに出っ張り部分があります。
この出っ張りを削れば隙間が無くなるのですが・・。
しばらくの間は、無改造で様子を見たいと思います。。
