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2016年9月14日 (水)

LEDドライバ検討(その1)・・そしてCOB LED魔改造

LED化に当たり、電池を006P(9V)にしてしまいましたが、どうも容量も200mAhと低く、そもそも大電流を流すようにはできていないようです。

色々探した結果、単3サイズは無理なので、10440サイズのリチウムイオンバッテリー(1000mAh 3.7V)にたどり着きました。
これを直列にすると7.4V。ケースに入る容積だとこれで何とかしたいところです。
Pap_0003_20211030095001

そのまま直列で繋いで、LEDにかかる電圧と電流を測定しました。

明るさを何で見るといいのか良く分からないので、消費電力で計算してみることにします。
ちなみに、前回調査で整流回路(ブリッジダイオードと言うらしい)の抵抗が2個で2.4Ω分ほどあったので、それを考慮してVfを計算、Vf X If =Wfとして電力値にしてあります。
データロガーなんて高級なものはないので、テスター値を目視読み取りです。
Picture1

  ものの見事に一直線に電力値が低下していきます。

最初は明るいけれど、どんどん暗くなっていくということですね。
最低でも1Wf程度をと思うと40分くらいしか持ちません。
電力(明るさ)の安定化と、時間延長を目的にLEDドライバーを入れてみることにしました。
秋月電子で売っているOSMR16-W1213(3W用)とOSMR16-P1211(1W用)です。
1W用が右。本当は入力はピンですが、配線に加工してしまっています。
Sn3s0159_20211030095001

これらLCDドライバの本当の定格は12V inputですが、手元には7.4Vしかありません。

動くかな?と思いつつデータ取得・・・・
Picture2

うーーーん。なんとも情けない結果になりました。

全体的にフラットにはなってきましたが、1Wを維持している時間が短すぎます・・・・・・
1Wと3Wの間で差がないってことはLEDドライバー自体もちゃんと動いていないってことですね。
とはいうものの、ちょっと暗すぎるので考えること小一時間。
COB LEDの改造を行ってみることにします。
COB LODには交流対応のためブリッジダイオードが入っていますが、これが抵抗になっているのも(たぶん)事実。
これをスキップできるようにします。
と言っても2個ともは無理なので、1個分だけ。
まずは、COB LED素子の電極を通電して調べます。
直流を与えて、光った方の+と-極を調べておきます。(写真右側が+でした。)
Sn3s0155_20211030095001

-極側を、E10ソケットに落とせるよう錫メッキ線で接続、半田付けします。

Sn3s0154_20211030095001 Sn3s0156_20211030095101
配線できました。うーーーん半田付けへたくそ!!(ノд・。)
ちょっとお焦げが付きました。
Sn3s0157_20211030095101

導通確認できたら、シリコーンコーキング材で補強・・・・

熱伝導率の良いシリコーン樹脂ってどこで売ってるのかな?・・・
Sn3s0158_20211030095101

出来上がった魔改造COB LEDを使って再度データ取得・・・・・

Picture3

細かくはVfが下がり、Ifが上がって、消費電力の増加とともにLEDの明るさも明るくなりました。

LEDドライバーを使うことを前提にブリッジダイオードなしの豆電球を作って頂ければ多分パフォーマンスはもっと良くなるような気はしますが・・・・ないものねだりですね。
が、直結ほどではないにせよ右肩下がりの傾向は消えません。
1Wと3WのLEDドライバーの差も現れていませんので、やはりLEDドライバーへの電圧が低すぎるためでしょうね。
本当はCOB LEDを改造するよりも、その電源供給をどうするのかを考えるのが筋です・・・。
と言うことで、とりあえず+3~3.7V追加して、データをとってみました。(普通は最初にやっれっての。)
3Wモジュール11Vの方はリチウムイオン電池2本+アルカリ乾電池(1.5V X2本)で無理やり取ったもの、1Wの方はリチウムイオン電池3本です。
Picture4

それぞれ持つ時間に差はありますが、3.5W位と、1.2W程度にちゃんと制御されているのが分かります。

10440X3本は運用上は避けたかったのですが、ケース内には何とか収まりそうな気がしてきました。(ちゃんの確認していない。)
が、こういうデータを見ると、ハイモードとローモードの設定をしたくなってきてしまいました。
ただ、3.5Wオーバーは発熱的に厳しそうです。
Ifだと600~650mA、COB LEDの定格は800mA(ブリッジダイオードのダイオードの定格が1Aなのでその8掛けか?)なので結構ぎりぎり。
発熱もすごくて、豆電球ソケットが変形してしまいました。
が、時間的には30分~1.5時間ほどしか持ちませんが、技術的な目鼻は何とか立ちそうです。
モジュールを2個さらに追加して入れるのか???
電気的な配線、スイッチはどうするの???
仕様がなかなか固まりません。
LED化の検討・お勉強はまだまだ続くのでありました。

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