1C＿単一３本・１００円均一店の懐中電灯を改造する

１００円均一店で単一電池を３本使用の懐中電灯を見つけた。
頭部をはずしてみると、円筒になっているので、工作がし易そうだと入手。 ここがすり鉢状になっているものは少し工作がやりにくい。
基板を２層にして、ＬＥＤを２１個と昇電圧回路を組込めるかと考察です。

上は、外観、さすがに単一３本の懐中電灯は大きいです。
左は、圧巻のＬＥＤ２１個

照度計テスト：１１５０ＬＵＸ／２５ｃｍ、１２０ＬＵＸ／１ｍ

回路図と定数の設定

回路はＴＬ４９９Ａを使った標準的なものです。
定数は、コイルＬ１は１００μＨ、電流制限抵抗Ｒ１は２０１オーム。 ＬＥＤの電流制限抵抗は、全部６８オーム。 電解コンデンサー２２０μＦ／２５Ｖ、３個は低ＥＳＲ製品を使用。
白色ＬＥＤは７個を３組並列に接続しています。 ＬＥＤの設計電流は、１８ｍＡ×３で５４ｍＡです。

ＩＣは手元に、ＬＭ２５７７もあったが、これは電源が３．５Ｖからです。 ＴＬ４９９は１．１Ｖから動作します。
この懐中電灯には、３．６Ｖ０．５Ａの電球が使われています。 つまり単一電池３本で０．５Ａを流すと、端子電圧は３．６Ｖになります。 ということなので、ＴＬ４９９を使う事になりました。

構造を考察する

上：高さ１０の支柱と、ビスです。

下：
ＬＥＤ基板用には、ピッチ５０ｍｉｌ（1.27mm）のもの
回路用には普通の、ピッチ１００ｍｉｌ（2.54mm）のものを、 Φ５０の形状に加工します。

ＬＥＤ基板には反射シートを貼り付け、 ＬＥＤを位置を間違えないように注意して差込みます。
裏側は、７個が直列で、３回路になるように配線。 支柱を取り付け、リード線を４本つなげて完成です。

上:部品の配置を考え、図面を貼り付けます。

右上:部品を差込みます。

右下：裏側の配線です。 ＋電極は、ビスのナットの上に袋ナットをはめて２重にしました（赤印）。
－側は、切り欠きを作ってめっき線で電極を作ります（黒印）。

最終仕上げです

ＬＥＤ基板と回路基板を１０ピッチの支柱で固定し、配線をすると完成です。
上部に少し出ているところが袋ナットを使った＋側の電極です。

ＬＥＤ部分を、本体に入れると、固定方法がありません。
内接の円筒を作ってこれを使って、頭部で固定します。高さ１５ｍｍです。 コップの丁度良い太さの物を使い作ります。 最初に反射シートを固定し、その上にボール紙を巻きます。 ３層くらいが丁度良い太さになります。 これでＬＥＤが直接頭部にぶつからない様になります。
折角ですので、飾りのリングを削除して全長を短くしました。 その為、電池ケース側の頭を少し切って全長を短くしています。 切取り過ぎるとネジ部がなくなります。ネジ部の手前まで削除します。

完成です

左から、懐中電灯本体、心臓部、スリーブ、カバーです。

上

正面から見るとＬＥＤ２１個は圧巻です。
この反射板のシートは、実物のようにはうまく写りません。 細かいアルミの粉末が印刷されているのですが、 光線の具合でいろいろな色が混じったように撮れます。

右上

そのままで点灯したもの。ハーレーションもなくうまく撮れるものですね

右

カバーを取り、保護用のレンズがない状態です。

次は、可変電圧電源での実験データです。

測定結果を見ると、４Ｖ位から入力電流が変わりません。
つまりは、このＩＣにはこれ以上の出力は出せないと言うことです。 前述の３．６Ｖだと、出力電流は４０ｍＡです。 １回路あたり１３ｍＡということになります。 ２回路でＬＥＤ計１４個というのが正解だったかも知れませんが、 電池３本最低電圧０．９Ｖｘ３＝２．７Ｖでも 何とか点灯しているのでよしとしましょう。
ＴＬ４９９Ａ・ＬＭ２５７７　データの比較と資料は同じです。

照度計テスト：１１５０ＬＵＸ／２５ｃｍ、１２０ＬＵＸ／１ｍ

追加、補足