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電動自転車(エナクル)のライトLED化、たぶん完結編

ライトの電球切れをきっかけに始めたLED化ですが、前の記事で電球の替わりにLED6個を入れてみましたが、あまりにも光が拡散していて照度不足でした。
何より不満だったのは、光のビームが出ていないので、前方を同じ方向に進んでいる歩行者にこちらの存在を気付いてもらえない点です。

そこで、本格的な改造開始です。

やり方としては、放射角のせまいLEDを大量に並べて、前面のレンズを素通しにするのが手っ取り早いのですが、あまりスマートでは無いと思います。

そこで、高出力のLEDを使うことにして、久しぶりに秋葉原に行って部品調達
▼1WのLED
1WのLED
秋月電子で売っている300円の物。3.3V、350mAで、光束80ルーメンあります。こんな物が300円で買えるとは、いい時代になったものです。

▼ヒートシンクを付けて
LEDと放熱器
背景はこの後で説明する、DDコンの回路図です。
千石で適当に小型のヒートシンクを買ってきて、帰ってから組み合わせました。寸法の合わない所はハンドニブラーでムシャムシャ。LEDは放熱の点から、半田付けするか高熱伝導度の接着剤で固定すべきですが、普通の2液のエポキシで接着。使ったヒーシンクは、帰ってから千石のネット通販カタログで調べたら、22P16L7、yoshikawa 1919-9、水谷 SP111Kの3個でした。熱抵抗は不明ですが、経験的には1Wの放熱には充分な大きさではないかと思います。

これで発光部分は完成です。

で、電源はどうするかと言うと、エナクルのライトは24VなのでDDコンバータが必要になります。DDコンのモジュールを買えばいい訳ですが、もっとうまい方法がありました。車用の携帯充電器をばらして、中の基板を使う方法です。
詳しくはこちら↓のページがものすごく参考になりました、ありがとうございます。
携帯電話充電器をDC-DCコンバータにしよう!

▼ダイソーのシガーライター用携帯充電器、315円
携帯充電器

▼取り出した基板
分圧抵抗の補正
なぜか、出力が5.5Vも出るようになっていたので、分圧抵抗のR3に43kΩを並列に追加。写真の一番手前の抵抗です。これで計算上は4.9Vになります。

▼電流制限抵抗
電流調整抵抗
場所が無いので、基板の余ったパターンをくり抜いてランドを作り、抵抗を付ける場所を確保。この抵抗は0.6Wくらい発熱するので、10Ω1Wのものを二本並列で5Ωとしています。

▼パーツ組み立て完了
全体

▼点灯
点灯
ヒートシンクが暖かくなるので、放熱もうまくいってそうです。

▼ビーム調整
照射パターン
LEDの位置を前後させてビーム調整後、ネジ止めで固定。いい感じに光の芯が出ています。

▼基板を固定
DDコン取り付け
接着剤は使いたくなかったのですが、うまく固定する方法が無かったのでやむを得ず接着。DDコンと電流制限抵抗はかなり発熱するので、テープでぐるぐる巻きにして放り込んでおく訳にはいきません。また、元々あったランプハウス内の電球ソケットの部品は取り外しています。

▼完成
完成、
外観上は全くのノーマルのまま、オリジナルの配線を使っているので手元スイッチもそのまま使え、しっかりとしたビームが出る1W LEDライト完成です。

自分用のメモを兼ねて電気的な仕様を書いておきます。自転車に取り付けた状態では測定できなかったので、安定化電源でのテスト結果です。
入力電圧:21V、電流0.107A(R1:0.55Ωの電圧降下59mV)
DDコン出力電圧:4.99V
LED電圧:3.25V、電流:346mA
DDコン効率:77%
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テーマ : 自転車
ジャンル : 趣味・実用

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