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RYOBI 充電式フラッシュライトのパワーLED化


LUXEONホワイト3W×DIYでRYOBIの充電式インパクトドライバーや充電式ドリルドライバーを使用していますが、そのバッテリーを利用する作業灯をノーマルのクリプトン球からパワーLED化(LUXEON、COTCOを使用)を行った。

【目的】
 ・ノーマルのクリプトン球はスポットライトですが、LUXEON化で蛍光灯の様に光が均一に分散させ手元が見やすいように設計。
 ・ノーマルは点灯時間が2時間ですが、DIYに使用するときは4時間程度の点灯時間が欲しいし、夜間の照明に使用する時は10時間ほど欲しいので、強:4時間/弱:10時間の点灯時間を設定。
 ・主に車で使用する事を考え、車のマシントラブル発生時の非常警告灯としてCOTCOの赤を組み込みました。
  点滅時の持続時間は強:20時間以上/弱:50時間以上に設定。
 ・目立つように点滅/点灯をスイッチで切り替え可能。
 ・作業ライトや、懐中電灯として使用した場合に使いやすい配光に設計。

【材料の購入】
 ・LUXEONホワイトエミッター3W 型番:LXHL-PW09
 ・COTCO DORADO PowerLED RED 型番:LD-701CHR1-A5
 ・350mA可変キット 型番:350mA可変キット

【使用材料】
 ・ホワイトLUXEON エミッター3W 3個
 ・COTCO DORADO RED:4個
 ・350mA定電流キット 1セット
 ・ヒートシンク小(型番:QA1625):1個
 ・ヒートシンク大(型番:QA3030):3個
 ・スイッチ on/off 2P:2個
 ・スイッチ on/on 3P:1個
 ・銅版(100mm×365mm 厚み:1.8mm:1枚
 ・瞬間接着剤(配線固定用)
 ・エポキシ接着剤(防水/固定/絶縁用)
 ・半田
 ・0.5mmテフロン単線(白)
 ・0.5Sqテフロンより線(黒、赤、青、黄)
 ・固まる放熱用シリコ−ン
 ・自己点滅5φ赤LED:1個
 ・5φ白LED:1個
 ・プリント基盤実装用リレー1a接点
 ・一般整流用ダイオード1A:1個
 ・1.1Aポリスイッチ(リセッタプルヒューズ):1個
 ・簡易リフレクター:3個

【使用工具】
 ・半田ごて
 ・ニッパー
 ・カッター
 ・デザインカッター
 ・電動ドリル
 ・倍力はさみ
 ・リューター

【ライト部の製作】
バッテリーが12Vなので、効率を考え、3WLUXEONホワイト3個を使用しました。
また、作業性を考えると光は拡散して出来るだけ均一に光が行き渡るようにしました。

1.8mmの銅版を倍力バサミでライトに入る大きさ(直径65mm)に切りました
LUXEONをつける場所に直径2mmの穴を2つ8mmの距離を離してドリルで穴を空けました。
穴に配線を通して、LUXEONに電球供給します。

LUXEONにテフロン単線を半田付けします。

LUXEONを銅版に固まる放熱用シリコーンで固定します。
簡易リフレクターをラクシオンの上にエポキシ接着材で固定します。

配線を避け、ライトケースに収まるようにヒートシンクを固まる放熱用シリコーンで固定します。

最終的に強度が必要な場所はエポキシ接着剤で強化しておきます。

同様にCOTCOをヒートシンクに固定します。

【定電流回路】
今回は、ヒートシンクがライトユニットに内蔵されるため、効率が落ちている事、作業灯として使用するため、絶対的な明るさはあまり求めていないので、LEDをかなりアンダードライブで光らせることにした。
今回もしまりす堂の350mA定電流キットを改造して使用することにしました。
改造ポイントは、以下の通りです。  ・サイズ制限(横28×縦22×奥  ・点滅回路/点灯切り替え
 ・明るさ2段階変更
 ・白/赤の切り替え

・点滅回路は自己点滅LEDでプリント基板リレーをON/OFFして実現しました。
+12V---(CRD)---(自己点滅LED)-+-(リレーのコイル)-+-GND
                      +←(ダイオード)←-+

・明るさ2段階切り替えは抵抗値をスイッチで変更することにより実現しました
・白/赤の切り替えはON/ONのスイッチで実現しました

可能な限り小さく作成し、基盤は絶縁も兼ねてエポキシ接着剤でコーティングしました。
定電流回路はバッテリーを受ける端子の真上に固定しました。

【完成品】 左がノーマル、右が白LUXEON

左がノーマル、右が赤COTCO

ノーマルに比べ、白く/ワイドに照らしています。明るさはノーマルの方が高くなっています。
光源が写真内に入ると周りが真っ暗に写ってしまいます。
光源は3点ですが、写真では、光がフレアの影響で全面が光って見えます。肉眼では3灯が光っていることが分かります。
切り替えスイッチにより、白/赤の切り替え、点滅/点灯、明るさは2段階に変更できます。

 ・白で光らす場合は、130mAの方が明るさと消費電力のバランスは良いようです。
 ・赤で光らす場合は、330mAの方が明るさと消費電力のバランスは良いようです。
 ・消費電力は弱1.5W/強4Wです

バッテリーの持ちに関しては、点灯だと強で4時間/弱で10時間は光るはずです。
実際にはもう少し長くなると思いますが。
点滅だと自己点滅LEDのDUTY比が50〜10%程度の様なので点灯時の5〜10倍は光り続けると思われます
これなら、緊急時に点滅させっぱなしにしてもバッテリー切れはそう簡単に起きません(^^)/

【インプレ】
 ・LUXEONは作業に必要十分の明るさでランタイムも適度に長くできました。
 ・色が見やすくカラーの本を自然に読め、光源が目に入らない限りは快適な明るさです。
 ・光はまるで蛍光灯の様で、白く、明るく、均一に配光される為、マップ等は非常に見やすい。
 ・マクロ撮影時に結構活躍しています♪
 ・点滅は凄まじく目立ちます。リアの濃色ガラスで光が減衰しても十二分に非常警告灯として機能します(^^)/

自分では納得の完成度になりました(^^)/

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