夜釣り用ヘッドランプへの白色高輝度LEDの組み込み(LM3903編)

 更新  2003年6月23日 20:35:11

【更新内容】
6/5 実装用基盤作成。
6/7 LEDモジュールを組んで点灯実験。牙をむく紫外線LED(わはは) それと、抵抗器の交換。

 宮城県で大きな地震がありました。前回組み込んだオレンジ色高輝度LEDヘッドランプの際にも書きましたが、電池が長持ちするLEDは来たるべき地震災害や停電への対応にはもってこいの照明器具です。前作から予告だけで全然着手していなかった白色LEDの実装について、地震を契機にまじめに取り組むことにしました。

 さて、前回の続きですので、素材は上州屋で購入した安物ヘッドランプ。電源はニッケル水素電池2本(1.2V×2本)の構成です。白色高輝度LEDは秋月電子から購入したもので、型番はOSWT511Aです。特性は下記の通り。3.6V程度の電圧で10−20mA流してやらないと光りません。2.4Vでは光らないか光っても弱くてヘッドランプの役には立ちそうもありません。

Item Symbol
Condition
Min.
Typ.
Max
Unit
DC Forward V.
Vf
If=20mA
-
3.6
4.2
V
DC Reverse Current
Ir
Vr=5V
-
-
100
μA
輝度
IV
If=20mA
-
7000-9999
-
mcd

 そこで、適切な方法で2.4Vを3.6V位に昇圧してやる算段を講じてやらねばなりません。ここではその予備実験として現品.comから購入した2種類の集積回路を用いた方法を試みてみます。

 左からLED,MAX778,LM3903

【実験編1−1】LM3903 (NATIONAL SEMICONDUCTOR)による昇圧実験

 このICは本来LEDのフラッシングに用いる回路で、8PINのDIPで供給されています。低電圧・低電流で長時間LEDを点滅させるには都合の良い回路です。この回路図中にLED Boosterという回路があり、これを用いると高電圧パルスを発生して1.5VでLEDを連続点灯させることができるとあります。これについては現品.comのページにリンクされているじゃんくなぺーじという先行研究があり、参考にさせて頂きました。私はこのページで「ブレッドボード」なる配線器具を知り、早速まねして回路を組んでみました。この器具、なかなか便利でバラックで組むときに一度使うとやめられなくなる麻薬のようなシロモノです。(麻薬って使ったこと無いですけど・・・)
 


キット付属の2.4Vニッカド使用。
1.5Vアルカリ電池使用。

 最初テスターのDCレンジでLEDの両端電圧を計ったところ、電池の電圧しか出ていませんでした。1.5VでLEDが光るはず無いのですが右の写真ではちゃんと光っています。写真のテスターはAC電圧レンジで計った数値を示しています。AC成分を含めると4.7Vまたは2.8V出ていることになり、これが高電圧パルスの効能ということになります。具体的にどんなパルスが出ているのかオシロで見てみることにしました。

1.5Vアルカリ電池使用。1.0V/dev
 見づらいのですが、1目盛り1Vで上下の中心がゼロVですので、電池の直流分が1.5V、その上に飛び出しているパルスが2階建てで乗っている形で合計約3Vという電圧を発生させていることがわかります。パルス周期は目測で3Khzくらいでしょうか。
 この回路に使用する外付け部品は75Ω抵抗2本、0.1μFコンデンサ1本、47μF電解コンデンサ1本のみです。これくらいならヘッドランプ組み込みも可能かなあ、という感じです。

【実験編1−2】ヘッドランプ実装用基盤の作成
 
作成のめどが立ったので穴あき基板を切り出して実装用基板Ver.1を作りました。75Ωの抵抗がなかったので150Ω2本並列だったり見苦しいところはあるのですがこれは徐々に部品を交換して小さくしていく予定です。電解コンはMAX778の現品キットに付いてきた小型のやつを流用してつけました。

 ヘッドランプ実装基板 Ver.1

 これを購入予定の上州屋安売りヘッドランプに組み込む計画です。白色高輝度LEDを2〜3本並列にして取り付けてみようと思います。


牙をむいた紫外線LED
 ・・・なんだか『蘇る金狼』みたいな話ですが、とにかく上州屋に行って前回と同じヘッドランプをワゴンの中から見つけて最後の一個を入手してきました。それで組み込むLEDですが手持ちの関係で白色LEDを4本パラレルでと思ったのですが、3本しか見つからなくて仕方なしにストックしていた紫外線LEDを一個、合計4本で組み合わせてみました。

 ダイヤ型に組んだLEDの左の紫っぽい色のが紫外線LED

 買ったは良いが使い道に困っていた紫外線LEDを組み込みました。釣り道具の浮きや餌木(イカ釣り用のルアー)やイカ角には蛍光塗料や蓄光塗料が塗ってあって夜目やマズメ時に見やすいように、あるいは魚にアピールするように考えられています。(実際アピールするかどうかは別の問題ですが釣り師や釣具屋はそう考えています。)紫外線LEDはこういった塗装をされた道具を光らせてくれます。
 ただ、写真では結構明るく光っておるようですがなんだか光量はいまいちです。3.6Vのリチウム電池を使ったときに比べるとかなりしょぼい感じがします。やっぱりこれはMAX778にかけてみるしかないのでしょうか?
 でもあいつは小さすぎて半田付けが難しいのです。なんせ1.27mmピッチの端子をどうやって半田付けしたもんか・・・。実は最近老眼が来始めたようで小さいのが見えないんです。コンデンサーの104とかの表示なんか最悪です。読めないもんね。

 ダイオードの集合体はこんな風。

LEDヘッドランプに白色高輝度LEDを追加(MAX778編)へ