7E＿常夜灯、単一電池１本を考察する・その１

１００円均一店で手に入るランタンケースを使って考察。
画像は、完成したものです。
複数の電池を直列にして使うと、ばらばらに劣化して、劣化した電池がほかの電池に影響を与えたり、足をひっぱたりして、結局どれが寿命だか判らなくなるので、やはり電池は１本で使うほうがよいと結論を出した結果の製作です。
電池電圧１．５Ｖ、電池電流４．６ｍＡ、ＬＥＤ電流２ｍＡ。
電池電圧１．２Ｖ、電池電流２．７ｍＡ、ＬＥＤ電流１ｍＡです。

7A＿常夜灯・ＬＥＤ１個。微電流で実用になるか
の最下段のケースの組替え変更です。

電池１本なら、多分単一電池が１番お得なはずです！

白色ＬＥＤを点灯させる常夜灯を考え、１００円均一店で電池を購入すると、単三アルカリ４本、単三マンガン８本、単一アルカリ１本、単一マンガン２本もしくは３本、が手に入ります。
特性表を読むと、１５０Ω負荷では１０ｍＡ流れ、
　　単三マンガンでは１５０時間、
　　単三アルカリでは３００時間、
　　単一マンガンでは７５０時間と読めます。
マンガン電池の充填剤の重さを比較すると、単三１９ｇ、単一１０４ｇで約５倍で、 持続時間も５倍です。アルカリ電池は、単三２３．５ｇ、単一１３３ｇです。これも約５倍です。
単一アルカリ電池は電流をより多く取り出す目的で作られているので、２０Ω負荷しか特性表にありませんが、充填剤の重量比から、単三アルカリの５倍、１５００時間使えそうです。

本機は、５ｍＡ流れるとすると、単一マンガン電池では１５００時間、単一アルカリ電池では３０００時間使えるはずです。その結果は、電池の液漏れがなければ、単一マンガン３本１００円を購入して使うのが１番維持費が廉価です。

回路図

部品表

Ｌ１コイル：３３μＨのコイルに、上からポリウレタン線を５Ｔほど巻いた。
巻き始めが不明なので、実験で１番よいデータの箇所を使った。
Ｑ１：２ＳＤ５９２、Ｄ１：ショットキーダイオード、 ＬＥＤ１：ＬＥＤーＷ（３０ｃｄを使った）
Ｒ１：１Ω、Ｒ２：１０３、Ｒ３：１Ω、ＶＲ１：５０３
Ｃ１：４７５、Ｃ２：２２３、Ｃ３：４７５
ＶＩＧｉ：チェック用端子

使用したコイル。３３μＨ、横型です。
この上にポリウレタン線を５Ｔほど巻きつけ、実験の結果、データの１番よい コイルのつなぎ方を選んだ。
左：コイル原型。右：線を巻いたもの。

トランジスタは手持ちの物を実験し、効率のよいものを用いた。
左から、２ＳＣ１８１５、２ＳＤ５９２、２ＳＤ８８２

型名：入力電流、出力電流、効率
２ＳＣ１８１５：５．２ｍＡ、２．０ｍＡ、７０％
２ＳＤ５９２　：４．５ｍＡ、２．０ｍＡ、８０％
２ＳＤ８８２　：４．８ｍＡ、２．０ｍＡ、７６％

構造を考察

１００均一店のランタンを分解します。
画像は、左：ランタン、中：その中身（不要になります）、右：これから使う単一電池とホルダー。

スイッチのスライドを外し、大きくくり抜きます。
これは、組み立てたあとで調整するための孔です。テスターを接続する端子と、電流調整用のボ－リュームをここに置きます。穴あき基板を適当な大きさ（７６ｘ３０）に切り、中にいれ部品の設置位置を決めます。

基板・部品面、配線面など

部品面：チェック用の端子の位置を決め、ＶＲ、ＴＲ、Ｃ、Ｒなどを取り付けます。

半田面：配線をします。電池の接続端子に印をつけます。チェックをしてＬＥＤをつなぎ電池を接続し、動作を確認します。

電池ケースにのせ、電池ケースの固定用の孔を利用して基板に線材で固定します。

横から眺めるとこうなります。電池ケースがランタンケースに当る箇所はカットします。

ＬＥＤの取り付けは、電池ケースの電極に当ってショートしない様に絶縁チューブをかぶせます。
基板からの距離は、大略ランタンの中央に位置するように決めます。

ランタンケースに入れます。端子とＶＲがよい位置にあります。
位置を確認したら、電池をいれて、再度ランタンケースに入れます。 点灯しています。
完成画像は、最上部をご覧ください。

データなど

ＬＥＤ電流を１．５Ｖで２ｍＡに設定したデータです。
３０ｃｄのＬＥＤを使ったので、随分明るいです。暗くなったら調整するなら、１ｍＡ位で使っても常夜灯としては実用になりそうです。

追記：

画像にある、Panasonic アルカリ電池、使用推奨期限０７－９９でした。 多分石油ストーブの点灯用に使って、点火しなくなったものでしょう。 時々、ＶＲをまわして明るくしながら、約半年連続点灯していました。 無負荷残電圧、０．５Ｖでした。 液漏れもなく、お役目を終了しました。合掌！！