上記の広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。
新しい記事を書く事で広告が消せます。
--.--.-- -- l スポンサー広告 l top
1955年から創業されている米国ブランドのマグ・インスツルメント社が生産するMAG-LITE(マグライト)。頑丈なボディは航空機に使用されるアルミ合金を削り出し加工で、ボディ全体に陽極酸化処理による特殊コーティングにより耐腐食性も強化されている。その精密さと完成度の高さから、世界各国の警察、軍隊、消防、各種のセキュリティ機関で採用される信頼性…長年にわたる機械加工パーツの製造と培われた技術力、熟練職人たちの物作りによって誕生したまさに“Made in USA U.S.A”

今では数多くのライトメーカーが誕生し、白熱電球からLED化へと移行し全てにおいて完成度の高い製品が作り出されています。そんなマグライトも時代の流れに沿いLEDを採用しています。また従来の白熱電球仕様(クリプトンやキセノン)の製品に対しても、LEDの交換電球として、マグライト社の純正品や他社製の対応品など何種類も販売されていますね。


で、ぼくが約20年前に購入したマグライト達はミニも入れて確か15本以上有ったと思います。当時は今よりも取扱店が少なく更に値段が高かったように覚えていますが、ここ数年前から明るく省電力なLED化に伴い現状のマグライトを使う機会が殆んど無くなりましたが、20年以上も使っているとやっぱり愛着があり、白熱電球の放つ暖かみのある感じも好きですが…
Lighting-MagLite3D_LEDka-01.jpg
時代はより明るく・超寿命・省電力が支流のLEDに変わり、ぼくもやっぱり旧タイプのマグライトをLED化にしたく対応した商品を調べたところ…意外と高価で特にSUPER LEDを採用した交換電球ってマグライトの2D LED辺りが買えちゃったりしますよ。まぁ製品が出来るまでコストが掛かっているのでしょうから仕方が無いかも知れませんが、ぼくはイマイチこのサードパーティ製品を買う気には成れなくて…。またお手頃価格の品だと某オークションなどで、自作系?が有り多くは、流通の多い一般的な砲弾型を数個繋げて照度を上げたり、良くて“Flux”系を使用したものが有ります。どちらも消電力はとても魅力ですが、30ルーメン辺り?の光束しかないので、ぼくとしては懐中電灯の位置付けから見ても60ルーメン位は欲しいかなと。。。


っと云う事で!遊びがてら自作をしてみます。まぁ…ちゃんとした商品と比べたら色々と問題が有ると思いますが、ぼくとしては適度な明るさで日常的に使える範囲で有れば満足ですけどね。。。
Lighting-MagLite3D_LEDka-02.jpg   Lighting-MagLite3D_LEDka-03.jpg   Lighting-MagLite3D_LEDka-04.jpg
今回使うMAG-LITE(マグライト) は、Dシリーズの3セル(単1アルカリ電池3本用)で公称値は光度が16280カンデラ(発光体が放つ全体の光の強さ),光束が45ルーメン(光源が発する光の出力量)で約10時間使えるそうです。また全長313mmの重量(電池無し)450gとチョッとした護身用にも使える長さですね。


まず、自作するには各パーツを揃えなくてはいけませんね。今回新たに購入した物は“SUREFIRE U2”に搭載されているLED Emitter“SSC P4”のLEDエミッターを“DealExtreme”で、口金部分の型式“P-13.5S”はヤフオクで10個セットのものだけ。。。
Lighting-MagLite3D_LEDka-05.jpg     Lighting-MagLite3D_LEDka-06.jpg
他は手持ちの物を利用しちぁいます。発熱が少ない“SSC P4”エミッターはマグライトの交換電球ユニットとして採用されているメーカーも有りますね。その代わり明るさは定格25℃の時、3.25V,350mAで100ルーメンと流行の激光ライトとは程通いですが、マグライトに限らずこの様な口金型式で、限られた条件の懐中電灯に対応するにはSUPER LEDエミッターの“SSC P4”は良いのでしょうね。。。


次に、3セル(単1アルカリ電池3本用)に対してLEDの抵抗値計算をしてみます。ぼく自身の記録として…
Lighting-MagLite3D_LEDka-07.jpg     Lighting-MagLite3D_LEDka-28.jpg
3セル(単1アルカリ電池3本直列)だと1.5V×3=4.5V電源電圧で容量は12,500mA/h(約)とします。SUPER LEDエミッター“SSC P4 /モデル#W42180-U(SW0)”の仕様を見ると、公称値(重量:0.04オンス/指向特性:132度/工場推奨電圧:3.2V/最大電圧:3.8V/最小電圧:3.0V)…ですので基準にする順電圧(VF)が3.0Vにします。また今回LEDに流す電流は放熱の問題が気に成り、電池の初期電圧や低下電圧誤差、順電圧のバラつきなどなど色々条件が重なるのでココはアバウトに、LEDに流す電流はMax350mAの60%~70%位を目安として220mA辺りを流す事にしました。。。LEDの順電圧が3.0V決めだから、電流制限抵抗器は6.8Ωに成ります。近い1/2W以上の6.2Ωか1/2W以上の6.8Ωと迷いましたが在庫が有るのは6.8Ωなので之を使う事にしました。また1/2Wが無かったので1Wを使います。。。直列に接続する抵抗値の計算式(オームの法則)は(抵抗(Ω)=(電源電圧4.5V - LED電圧(Vf)3.0V)÷ LED電流0.22A = 6.8Ω)。また本当は、手元に炭素皮膜抵抗器(カーボン抵抗)の1W 5.6Ω(誤差±5%)か金属皮膜抵抗器(キンピ抵抗)の1W 5.1Ω(誤差±1%)が有れば流す電流が70%~80%位に成るから、もう少し明るくバランス良く出来たのですが…一応、次回の工作の為に1W 5.1Ωの金属皮膜抵抗器は取寄せ中ですけど。。。まぁ電池や抵抗器、LED自体にも精度や環境によっても許容誤差が有るから、この辺りは好みだと思います。詳しい方なら順方向降下電圧の事や定電流ダイオードの方がイイとか色々と指摘が有るでしょうが、ぼくの自己満足による工作と云う事でご勘弁を!


では、さっそく自作作業に掛かりますが…お決まりの!
ココ↓から先の記事について、注意とお断り
○個人での改造行為はメーカー及び修理業者などの保障や修理は一切受けられない可能性が有ります。
○この記事を読んで起きた故障・破損・事故・怪我など全ての事柄に保障や責任は負えませんので、自己の責任と管理です。


マグライトのヘッドをクルクル回して白熱電球を外します。
Lighting-MagLite3D_LEDka-08.jpg   Lighting-MagLite3D_LEDka-09.jpg   Lighting-MagLite3D_LEDka-10.jpg
白熱電球の口金に“MAG 3 CELL HK 16M”の刻印が入っていました。。。それでは自作SUPER LED電球の製作に入ります。


まず、口金底(+)の穴に内側から抵抗器1W 6.8Ωを入れ、リード線を口金底から出し90℃に曲げニッパーで切断し、火傷に注意しながら半田を盛る。。。次に切断したリード線を使い口金上(-)の切り込みⅤ部分の内側に乗せ半田付け。
Lighting-MagLite3D_LEDka-11.jpg Lighting-MagLite3D_LEDka-12.jpg Lighting-MagLite3D_LEDka-13.jpg Lighting-MagLite3D_LEDka-14.jpg
ここで重要なのが、内側から伸びている抵抗のリード線がこのままだと口金(-)部分に接触してショートしてしまう恐れも有るので一応、抵抗のリード線が口金に接触し易い部分に絶縁テープ(VALFLON)を貼ります。後は、LEDのパット接地面の端子部分を切断します。次に口金から出ている2本のリード線(+)(-)をLEDが浮かせて取り付けられる適当な長さで調整しながら切断しLEDの端子と半田付けします。この時、ぼくの場合は目視で傾きとLED素子と口金が中心に来るように位置調整しました。。。説明の仕方が悪いけど…画像4番目の様にします。。。


位置調整に問題が無ければ念のため通電検査をしてからマグライトに仮止めし、点灯チェックをします。。。
Lighting-MagLite3D_LEDka-15.jpg   Lighting-MagLite3D_LEDka-24.jpg   Lighting-MagLite3D_LEDka-16.jpg
チェックが済んだら、LEDと口金の隙間に液体の高放熱性シリコン接着シール剤を注入します。このシーリング剤は放熱性・熱伝導性に特化し、更に電気特性・防振固定にも優れた接着シール剤です。ただシリコン剤の部類では高価なほうなので序に2セル用の実験SUPER LED電球も作り一緒に充填しました。後先に成りましたが3枚目の画像の通り、ぼくの場合はクリプトン電球のフィラメントとLED素子からレンズトップの位置に合わせて高さを合わせてます。。。


放熱シーリング剤は比較的直ぐに表面が固まりますが、内部は数日掛かりますので、直に衝撃を与えないようにします。でも、待ちきれないので表面硬化した時点でマグライトに装着しちゃいました!
Lighting-MagLite3D_LEDka-17.jpg   Lighting-MagLite3D_LEDka-19.jpg   Lighting-MagLite3D_LEDka-18.jpg
スイッチを入れ、発光!確認したのでヘッドを取り付けて完成。。。シリコン硬化の問題も有るので暫くの間はヘッドを下にして立てた状態にして保管しときます。


一応…SUPER LED球と純正白熱(クリプトン)電球の約40cm投射比較。。。
Lighting-MagLite3D_LEDka-22.jpg Lighting-MagLite3D_LEDka-25.jpg Lighting-MagLite3D_LEDka-23.jpg Lighting-MagLite3D_LEDka-26.jpg
先ずはワイド比較。次にスポット比較。画像だと判り難いのですが、当然クリプトン電球よりも明るい事が確認できました。。。


一般ではルーメンを測定する事が出来ないので、簡単操作でコスパと精度的にバランスの取れた、小型デジタル照度計 LX-1010Bで照度(LUX)を測定してみます。
Lighting-LUX_METER_LX-1010B.jpg Lighting-MagLite3D_LEDka-30.jpg Lighting-MagLite3D_LEDka-29.jpg
最初に、照度計受光部から約50㎝の高さにマグライトのレンズ面を合わせ、照射角をスポットにして測定…結果は約17400ルクス。次にマグライトのヘッドを外し、直接LEDレンズ先端と照度計受光部に接地し測定…結果は約71800ルクスに、測定環境などによって誤差が生じるので「目安」としてみます。。。これで工作は終了です。


古くても強固なボディのマグライトもSUPER LED化によって生まれ変わりました。。。
Lighting-MagLite3D_LEDka-20.jpg     Lighting-MagLite3D_LEDka-21.jpg
単純な計算上の話ですが…電源電圧が4.5Vの時に、220mA(約)の消費実電流でしたので、新品単1アルカリ電池容量を12,500mA/h(約)とすると、約56時間点灯する事に成りますが、乾電池は徐々に電圧が下がるのでLEDが発光できる電圧まで保持できる実際の発光時間はテストしてないので不明です。。。でも、従来の白熱電球だとマグライト社の公称では約10時間ですから、SUPER LED電球に交換しただけで可也の省電力、しかも明るく超寿命と成ったのではないでしょうか?っと思えば今回の工作は、ぼくとしては満足ですけど。。。


参考までに…同時に製作した2セル(単1アルカリ電池2本)3V電源電圧に抵抗器無しの実験用LED電球ですが、もちろん単1電池1個には内部抵抗が0.2Ω程度、2個直列なら内部抵抗は0.4Ω程度有ります。それでも抵抗器が入ってない事でLEDの電流変動の影響も有ると思いますが“SSC P4”の電圧が3.0V~3.8Vまで対応だから過大電流(電力)で焼き切れる事は無いでしょう。。。また抵抗器の無いぶん当然明るさは、3セル仕様球よりも多少明るく成ります。ただLEDエミッターの発熱による放熱の問題や消費電力のバランスから小さめの抵抗器1Ω辺りを入れたほうが良いかも知れませんね。この辺りは賛否が有りそうですが…。
Lighting-MagLite3D_LEDka-27.jpg
先日、地区の防犯パトロールで夜間40分程点灯させましたが、外気温が16℃と低い条件も有り特に問題は有りませんでした。。。


最終的に…
3セル(単1アルカリ電池3本用)4.5Vに対してLEDへ使用する抵抗器は、金属皮膜抵抗器の1W 5.1Ω(誤差±1%)
4セル(単1アルカリ電池4本用)6Vに対してLEDへ使用する抵抗器は、金属皮膜抵抗器の1W11Ω(誤差±1%)
6セル(単1アルカリ電池4本用)9Vに対してLEDへ使用する抵抗器はサイズの関係上、小型酸化金属皮膜抵抗器2W 22Ω(誤差±5%)
を使用しています。。。


関連記事

2012.12.01 Sat l 電子工作など l コメント (0) トラックバック (0) l top

コメント

コメントの投稿












トラックバック

トラックバック URL
http://freehobby.blog57.fc2.com/tb.php/183-ff68ebc8
この記事にトラックバックする(FC2ブログユーザー)
上記広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。新しい記事を書くことで広告を消せます。