0F_電池1本・TR昇圧・LED3個


懐中電灯の電球の口金の中に回路を組み込んで白色LED1個を点灯する事ができたので、次は、LED3個ならどうなるか、単一1本で点灯、を考察。

回路図、使用部品、データ

使用部品
L1:2.2μHの鼓型のコイルに5ターンを上巻きする。上:12T、下:5T。
C0、C1、C2:積層コンデンサ 104/25V、R1:222。
Q1:2SD592、D1:ショットキーダイオード、 LED1、2、3:白色LED、R2、3、4:1Ωです。

データ
Vin:VとIin:mAは入力電圧と電流です。
Vout:VはLED両端の電圧、Vout:mAはLED下端に1Ωの抵抗を挿入し、両端の電圧から換算。30mVの時、30mA。0.5V以下は、起動点灯しなかったので割愛。
1.5Vで30mAになるように抵抗R1を設定する。

LEDが3個なので50mA位流そうかと試行錯誤したが、効率が下がりすぎるので、1.5Vで入力100mA位に設定。

組み立て

使用部品、左から
トランジスタ:2SD592、2.2μHの鼓型のコイル、
穴ピッチ1.27の両面基板を口金に入る8Φ位の円形に加工したもの2個、
積層コンデンサ 104/25V 3個、 ショットキーダイオード、抵抗:222、1Ω3個、
白色LED3個、電球口金。

基板にトランジスタとコイルを載せ、脇にコンデンサを取り付けます。

使ったLEDは日亜製です。このLEDの足は、途中に太い部分があります。 この箇所の両側をニッパーでカットして、残ったバリをペンチでつぶして、 基板の穴に入るように加工します。 次に、ぶつかるスカートの部分をニッパーなどでカットして、ぴったりと並ぶように考えます。
基板に少し浮かして取り付け、足の間に抵抗1Ω3本を配線します。 この抵抗がないと、電流が特定のLEDに多く流れ、最初にそれが壊れます。抵抗を入れるとこの危険から逃げられます。電流は、10mAで10%の誤差に入りました。
左:抵抗の位置がわかりにくいが、横からのもの。右:上から見たもの、 LEDがぴったりと並ぶように調整します。

ここまでのものを、相対して並べて見る。この両基板の間に、積層コンデンサ、ショットキーダイオード、抵抗各1個を入れる必要があります。

昇電圧回路の基板の裏側に、積層コンデンサ、ショットキーダイオード、抵抗各1個を配線する。

うまく点灯するかとこの状態で点検。動作OKを確認する。

ドッキング成功。時間が経過したら、どうやって組み立てたかわからなくなるものが完成。動作OKを確認する。右の線+、上の線−です。1.5Vで105mAでした。

口金に入れて、完成です

口金は中が一杯なので、+側の樹脂を削除します。その結果は+の電極を作る必要がありますので、+側の電極を考察します。
パワートランジスタ用の絶縁物とはと目を使います。 絶縁物のバリが出ている方からはと目を差込み、反対側をポンチで打ち込みます。
出来上がった回路の周りをセロハンテープで絶縁して、口金に押し込みます。 +側電極を半田付けして完成です。

左端:完成した、LED3個の代用電球。
中央: 別頁の、LED1個の代用電球。
右端:付属していた、4.8Vの電球。

電球の規格は、口金のフランジ部分から、フィラメントの中心までの距離が 6.3mmです。しかし、電球は光が拡散していますが、LEDは上方向しか発光しませんので、この距離に固執しなくてもよいようです。


100円均一店で入手した、単三4本使用の懐中電灯。
画像上左:単三4本用の電池ケース。上右:4.8V電球。 この2点を、単一電池1本と作成したLED電球に変更する。

懐中電灯に入れて、点灯しました。
左:LED3個の本器、右:LED1個のもの。
左の日亜の色は独特の白です。 対する右の100円均一点のLEDは少し青っぽいです。
どちらが使いよいかは、電池の持続時間と明るさの相反する問題で決めるのは難しいです。

比較
LED個数入力電流LED電流 輝度光源色状態
3個105mA30mA 350Lux/25cm3個分に広がる
1個50mA20mA 520Lux/25cm青っぽいスポット