4A＿携帯電話用の充電器のケースに、ＬＥＤを４個入れる

単四３本使用の携帯電話用の非常電源ケースを使い、 単三３本と単四３本なら、大きさ、重量でほぼ半分になるのかを考察。
電池のみの幅は、４３．５ｍｍと３１．５ｍｍ
電池のみ重量は、５７～７０ｇと２７～３３ｇ
マンガン電池よりアルカリ電池の方が少し重い。

定電流化完成。動作良好です。

ケースに合わせて、基板と部品を考察する。

ケースは３個に分解できます。
最初に、下ケースの電話器とつなぐコネクターを外します。半田個所２箇所。
上のカバーの窓をカッターナイフで切り取り、ここからＬＥＤを発光させます。 左右は少し広げます。
つまり、光線はケースに対して直角に出ます。 ポケットに入れて、頭を上に出すと、前方を照らします。
ＬＥＤを４個使う事にして、基板の形状を考え、加工します。 下ケースの当たる個所は充分注意して、加工します。
回路はＬＥＤ２個とスイッチ１個を１回路として２回路使います。 スイッチ、ＬＥＤ、抵抗器など、必要な部品を調達します。 スイッチの足は直角に曲げて、基板から出した線に半田します。 つまり、足が短いので継ぎ足します。

ＬＥＤとスイッチの間が狭いので、ＬＥＤのベースが当たる所を少しきります。
回路は、中央の２個と外側の２個に分けてスイッチへ接続します。
スイッチのつまみ位置は、間隔が狭いとき、断です。 つまり、上からつまみを摘んだ時に消灯します。
電池との接続に注意して配線します。右の絵の右側の上が＋側です。

完成です

完成です。ＬＥＤ４個がうまく収まりました。

スイッチの部分も何とか収まりました。

長さが短いので、ポケットへ入れても、 うまい具合にはポケットからは頭が出ません。

電流の実測値はＬＥＤ４個で９０ｍＡでした。

当初の希望道理か？

最初の考察道理出来あがったかの検証です。
共に、画像左：単四３本利用の懐中電灯、画像右：単三３本利用の懐中電灯

現物の見かけは、半分くらいかなと見えるが、実際には２／３が正解か？

回路図と消費電流です

ＬＥＤを２個づつに分け、スイッチで点灯を切替えた。

消費電流は４個点灯時のものです。

これを見ると電池電圧が下がると、随分電流も下がるのが解るが、 人間の目は誤魔化せるので、多分３．５Ｖになっても使用に耐えるでしょう。

定電流化を考察です

上記の表に示すとうり、電流が電圧の降下で低下するので光度が下がります。
これを電池電圧が３．５Ｖまで同じ光度を保つように考察します。
回路はオペアンプを使うと簡単ですが、基準電圧を作るのが課題です。
ＦＥＴに電流を流すと定電流になるのでこれを使います。抵抗値で調整をしました。

スイッチは電源スイッチを１回路と、 輝度を落とすモードにする切替えスイッチを１個の計２個です。

回路の動作は、トランジスタのエミッタ側の１Ωの抵抗の両端の電圧が、 オペアンプの＋側の電圧と等しくなるように、常にトランジスタをドライブします。 ＬＥＤ２個分の電流はトランジスタを通り１Ωの抵抗に流れます。
オペアンプの＋側の電圧を４０ｍＶにすれば、 １Ωの電圧も４０ｍＶになります。
１Ωの抵抗に４０ｍＡを流せば４０ｍＶです。 この様にしてＬＥＤには２個で４０ｍＡ流れます。
オペアンプの＋側の電圧は１００Ωの両端の電圧です。 １００Ωと２２Ωをパラレルに接続すれば、 （１００×２２）／（１００＋２２）＝１８Ωです。 この両端の電圧は７．２ｍＶです。
同じ回路が２回路ありますので、通常は８０ｍＡ、 モードを切り替えると１４．４ｍＡです。

完成です

基板を外し、回路を組込みます。左から、上から、横から、裏側です。
部品が多くて大きいので、足を２本まとめて差し込んだり、苦闘の跡が偲ばれます。
何処にも部品の頭が当たらないように高さに注意して作ります。
ＬＥＤの底部と基板上に、反射塗料を塗りました。
雲母マイカと アルミニュウム粉末が入っているマニキュアを１００円で手に入れ塗ります。

回路が動いたら完成です。元の場所に収めます。 さて、動作電流はどうなるか、楽しみです。

消費電流です

定電流化が考察道理出来あがったかの検証です。 定電流化完成。動作完璧です。

左端のＨは通常の電流。Ｌは低消費電流の時です。 スイッチで光度が切替えられます。
これを見ると、電池電圧４．５Ｖから３．５Ｖまで定電流であり、 最初の考察道理に出来あがったことが解ります。 Ｌの場合は、３．０Ｖまで同じ光度を保ちます。
Ｌの時の電流値を４５ｍＡに設定すれば、電池電圧が３．２Ｖの時に、 同じ光度になり、明るさを切替えても光度が変化しなければ電池の交換時期です。 と言う使い方も出来ますが、低消費電流とは言えず、どうするかは課題です。

画像の色が前半と後半で違うのは、照明とカメラが共に違う為です。
明るさは、４００Ｌｕｘ（２５ｃｍ）でした。