1E_10Φ・4個を、単一3本で実験、定電流回路


白色LED10Φを4個点灯させたデータです。
単一電池を使い、定電流で点灯させた実験です。
4.5V100mAが設計値です。
マンガン電池で40時間。光度変化なし。 アルカリ電池なら100時間、使えます。 明るさは、1600Lux(25cm)です。

回路図


基板の上側に、LEDを4個取り付けます。
下側に、その他の回路を取り付けます。 基準電圧用FET2個、ドライブTR2個です。

回路の動作は、定電流回路をFETと抵抗器で構成し、 出力電流をトランジスタのベースに加えれば、 増幅率(Hfe)倍の電流がトランジスタのコレクタに流れこむ、 と言う原理を応用しています。
1回路で50mAの計算で、合計100mAです。

構造


左は、使用した部品です。左上は型紙、LED配置図。 その下は、反射シートです。 両面接着シートで、基板上面に貼りつけます。
10ΦLED、FET、TRなどです。

下は左から、LEDを取りつけた基板表。基板裏面。
ビスを+電極に、黒線は−側。点灯試験。



実験データ

単一電池3本での連続点灯実験です。 電流は少し少なく、4.5Vで97mAでした。
定電流回路は成功です。単一3本で100mA、マンガン電池で40時間、 連続点灯で、光度が変りません。
アルカリ電池を使用すれば、倍もしくは2.5倍は実用になります。 つまり100時間、4日です。

懐中電灯に入れる

左は、使用した単一電池3本使用の懐中電灯です。

頭部の外枠と反射鏡が、分解できるので工作は簡単です。 LEDランプ部を反射鏡に前面からいれ、電球のベース金具の中をくりぬき、 ビスを貫通させ、トランジスタの絶縁用の樹脂ワッシャーを使って固定します。 −側は、無論ベース金具に半田します。

電球を使用した懐中電灯で、使おうとした時に、電池が低下していたり、 電球が切れていた経験をおもちの方もいられるでしょうが、 LEDを利用した懐中電灯は、明るさの低下はあっても、 切れる心配がないので安心です。電球の寿命は10から30時間です。

本機の様に、単一電池を使えば、長時間使用でき、携帯は不便ですが、 家庭で使ったり、車に非常用に入れておくには最適です。
明るさは、1600Lux(25cm)です。 距離の2乗に反比例しますので、1mでは1600/4x4=100Luxです。