【自作】充電式LEDライト！高輝度⁉
今回は、充電式のLEDライト（懐中電灯）を作ってみましたので紹介します！
少し前、スマホ用携帯モバイルバッテリーを景品で貰いました。
容量は2000mAh、USB充電(micro)、USB出力となっております。
そこまで大きくなく、スリムな円筒形状です。
ちょうどいいサイズなので、今回はこのモバイルバッテリーを魔改造して、高輝度LEDライトを製作することにしました。
分解しますと、リチウムイオン電池（Li-ion電池）、 コンバータ（充電回路・USB出力回路・Li-ion電池保護回路）が入ってました。
Li-ion電池は定格電圧3.7V 2000mAhでした。
USB充電をするためには、降圧をしなければいけません。
（入力5V ＞ Li-ion電池端子電圧）
逆に、USBへ出力する場合、昇圧を行わないといけません。
（Li-ion電池端子電圧 ＜ 出力5V）
中に入っていたコンバータはこれら昇降圧を行う回路となっています。
また、Li-ion電池を充放電させる際、電池自体の上限電圧（過充電保護）、下限電圧（過放電保護）も同時に監視して、電池を安全に定格内で動作させるようにしています。
(※過電流・短絡保護機能もついています 恐らく、(*´з`))
どういう構造にするかは、もともとあるコンバータのスペースへ、LEDを制御する回路を無理やり追加し、LEDがある部分は増設するようなイメージです。
Li-ion電池の保護回路を作ったりせず、元々ついてるコンバータをそのまま使用することにしました。
そして、コンバータ出力後、自作のDC/DCコンバータ回路を通してLEDを定電流駆動する感じにしました。
（Li-ionコントローラICなど使うのが一番スマートですが、）
コンバータIC TD1410⇓
Microsoft Word - TD1410.doc (espec.ws)
使ったLEDは⇓
LEDは定電流駆動されるため、電池が減っても常に一定の明るさです。
明るさは2段階で切り替えることができます。
トグルスイッチをONにしますと、LEDが”Highモード”で点灯します。
その状態で、側面タクトスイッチを押しますと、”Lowモード”に切り替わります。
”Lowモード” ⇒ ”Highモード”へは戻れない仕様になってますのでｗ、
再度、トグルスイッチをOFF/ONすることで、”Highモード”になります。
ちなみに、
Highモード ⇒ 800mA 約180ルーメン
Lowモード ⇒ 465mA 約125ルーメン
と、なっています。
光束（lm : ﾙｰﾒﾝ）はそこそこの高さですが、レンズやリフレクタ不使用により、
広範囲を均一に照らす感じとなっています。
#自作LEDライト #充電式 #改造
— よしエレ研究所 (@8jrMEWW6zIq3UAt) 2022年9月30日
暗い場所でどんな感じか点灯確認してみました！
大きさの近い 市販品（乾電池式）と比較もしてみました！
レンズやリフレクターを使ってませんので、自然な感じに照らします。
なので照らせられる範囲はかなり広い感じとなっています。
(*'▽') pic.twitter.com/b4pxm8f7ej
効率は ”Lowモード” で最大86.3[%]、 ”Highモード” で最大78.6[%]ほどとなりました。
DC/DCコンバータが二重に挟まっている回路構成ですので、
どうしても高効率は求めにくいです。
Li-ion電池端子電圧が低いほど、効率が低下している理由は、恐らく元々製品に入ってた既存のコンバータの性能だと思われます。
昇圧コンバータですので、どうしても昇圧比が大きくなればなるほど、効率が出しにくいため、このような測定結果になったと思われます。
パワーLEDを使用していますので、かなり発熱しています。
本体がアルミボディーとなっていますので、放熱兼用として機能しています。
ただ、Li-ion電池の許容温度が厳しく、予想以上に温度上昇が大きかったため、
真夏にHighモードでの使用はやめた方がよさそうです。
（火を噴かれても困りますので）
《まとめ》
大きさの近い市販品（そんなに高くないやつ）と比べて、非常に明るく、小型で使いやすかったです。
広範囲を均一に照らしてくれますので、自然な感じでとても見やすかったです。
また、定電流制御により、明るさが持続するのも大きなメリットではないでしょうか。
デメリットとしては、発熱問題といった感じですかね。(*'▽')
ちなみに充電時間は100%で約5時間もかかりました…そんなもんですかね、
（70～80%ぐらいでしたら3時間程度？）
《おまけ》
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