100円ショップのUSBフレキシブルLEDライトをパワーアップ

　エアーバリアブルさんが100円ショップのUSBのLEDフレキライトを改造して、1WのパワーLED仕様へ改造されています。

▼実は私も同じライトを買ったままになっていました


▼2LEDなのであまり明るくありません

　これをいつか改造しようと思ってたのですが、そうか1Wのヒートシンク付きのLEDがぴったり入るんですね。それなら早速マネしちゃいましょう。

▼1WのパワーLEDに交換して接着

　少しヒートシンクが反射板に当たって座りが悪いのでヒートシンクをやすりで削っています。それでも前面の透明板にLEDのレンズがちょっと当りますが、接着剤（2液のエポキシ）を塗ったら構わず洗濯ばさみで押え込んで固まるまで待ちます。

　これで電流制限抵抗を付け替えれば完成です。でもそれじゃエアーバリアブルさんの記事の完全なパクリになっちゃいます。

　そこで、トランジスタを使った定電流回路を入れることにします。

▼回路図

　これは昔からある定電流回路で、LEDの電流はR2の両端電圧が約0.6Vになるように調節されます。

　この回路ではパワートランジスタで余剰電圧を吸収するのでワッテージの大きな抵抗を使わないで済みます。もちろんトランジスタを使っても発熱量は同じです。でもパワートランジスタは放熱しやすい構造になっているし、放熱フィンもいろいろな物が使えるので、抵抗を使うより実装が楽になると思います。まあ今回の回路の発熱量は僅かなので、放熱フィンを使うほどのことにはなりません。

　とは言ってもR2は少し発熱するので、1/8Wを使う場合は2本使った方が良さそうです。

▼念のためにLTspiceでシミュレーション

　部品ライブラリに2SC3964が無いので同じくらいの特性と思われる2N3019で代用しています。LEDも適当ですが、照明用と思われるものを使いました。なお、右のグラフの横軸は入力電圧です。

　入力電圧が4V以上あれば、LEDの電流は約260mAで安定化されています。右上のグラフの赤い線が全電流、緑の線がLED電流。右下のグラフはLEDの端子電圧です。
　R2（一つ上の回路図ではR1)を2kΩくらいまで上げると、肩特性が悪化します。また、逆にあまり下げると電流の無駄使いになるのでほどほどにしておきます。

　ということで大丈夫そうなので製作にかかります。

　とは言っても、製作過程の写真は撮ってないのでいきなり完成です。

▼完成


▼内部の拡大

　空きスペースに空中配線でうまく押し込むことが出来ました。パワートランジスタのコレクタリードを放熱板上のLEDのカソードパッドに直接半田付けすることで、部品をしっかりと固定しているところがポイントです。パワーLEDのカソードパッドが程好い方向に向いて接着されていてラッキーでした。

▼モバイルバッテリーと組み合わせて読書ライトに


▼作業用の手元ライトに

　ガラケーの充電用の単三電池2本を使ったUSB電源と組み合わせると、コンパクトで使い易いです。

　ということで、定電流駆動回路付きのLEDライトが完成しました。定電流回路なので部品のバラツキがあっても安定した電流値になるはずです。

　こうやってひと手間かけて作った物が実用的に使えると嬉しいですね。