○自転車用LEDライトとか。
LEDというのは一般的な導体とは異なり熱温度抵抗係数が負（－）なんだそうで、電流を流すことなどによって生ずる熱で抵抗値が下がってしまうために、電圧だけ一定にしておいてもLEDの温度が上がってしまうと電流値が増加して一種の暴走状態に陥って自己発熱で勝手に壊れてしまう性質がある。
しかも、LEDというのはわずかな電圧の違いによって電流値が非常に大きく変動する性質も持っているため、電圧が少し低いだけで明るさが急激に低下してしまい、一定電圧以下では全く光らなくなってしまったりする。そのためLED懐中電灯を電圧変動の大きいアルカリ乾電池などで点灯させていると電池は消耗していないにも関わらず意外と明るさが持続しない。
エネループなどのニッケル水素充電池を用いると、アルカリ乾電池などと較べると電圧の変動が少ないので、比較的LEDを点灯させるのには適していると言える。しかし、アルカリ乾電池などは初期電圧が1.5Vなのに対しニッケル水素充電池は電圧が1.2V程度しかないため、アルカリ乾電池をそのままニッケル水素充電池に置き換えてもLEDというのは充分な明るさを得ることが出来ない。
秋月電子通商のサイトだと、LEDを点灯させるためには抵抗を介した回路を推奨していたり、或はパワーLED専用の定電流回路モジュールが販売されていたりするのだけど、電源の電圧として5Vや12Vが必要となる。5Vならニッケル水素充電池を４本直列に接続すれば4.8Vということになるので、ほぼ5V電源として使うことも出来そうだけど、抵抗を介した回路というのは抵抗によって電力を熱に変換していることになるので、折角のLEDの発光効率の良さが無駄になってしまうようで気分が悪い。
そこで当初はニッケル水素充電池を３本直列に接続して3.6Vとし、電流値を定電流ダイオードを用いて制御する方式を考えていたんだけど、定電流ダイオードというのは定電流ダイオードにかかる端子電圧が充分でないと電流も充分に流れてくれない性質があるため抵抗値の大きいLEDでは充分な明るさを得ることが出来なかった。
定電流ダイオードの説明書には、並列に接続すれば、接続した倍数だけ電流が流れることになっているのだが、実際には接続本数を増やすと定電流ダイオードにかかる端子電圧がさらに低下してしまって電流値は本数倍には全くならない。
電流制御がダメなら定電圧ダイオード（ツェナーダイオード）ならどうかとフェアチャイルドセミコンダクター社製3.3Vタイプを直列接続してみたが、これもまた端子電圧の不足らしくて、リチウムイオン充電池に直列接続しても2.91Vしか電圧も得ることが出来ず、これもまた充分な明るさを得ることが出来なかった。ツェナーダイオードというのは電源電圧が10V程度必要らしく、ほとんどを熱で損失してしまうようなものらしい。
ところが、昔壊れたCDプレイヤーを分解した際に、DCコネクタの隣に直結していた謎の素子をリチウムイオン充電池に直列に接続してLEDを光らせると、フル充電状態で3.1V、平均的に3.0Vを得ることが出来、これがLEDの点灯にはとても適している。
Fig.1
外観上は３端子レギュレータというのが似ているのだけれど、謎の素子には端子が２つしかなく、しばらく正体がわからなかったが、今回撮影した際に２つの端子の間に切除された端子の跡を発見。どうやら3.3V型の３端子レギュレータだったらしい。CDプレイヤーには中央の端子が切除された状態で実装されていたようなのである。
3.1Vだと３W型パワーLEDがほんのり温かくなるのだけど、電流値が過剰に増える様子もなく明るさも安定しており、なかなか良い感じ。あまり大きな電流が流れても電池の消耗が早いので、これくらいが自転車用としては落とし所かなと思う。
Fig.2
反射鏡の下半分だけを用いて対向車への防眩構造（水平カット）にしてみた。電動アシスト自転車とかもこの形式にして欲しい。夜中対向車が眩しくてかなわん。
元々パワーLEDというのは大きな電流を流す構造になっているので、低い電圧でもそれなりに電流が流れてくれるので、豆電球の代用としてLEDを用いるなら砲弾型よかパワーLEDの方が手軽に明るさを得ることが出来る。
ニッケル水素充電池２本を直列接続すると、フル充電状態で2.77V程度得られるのだけど、これで３W型パワーLEDを直結点灯させても、それなりの明るさが得られるので、現在寝室のピローライトとして使用中。PCのキーボードを照らすにはこれでも充分に使うことができる。
初期電圧から通常の電圧に下がると一気に暗くなってしまうので、ニッケル水素充電池３本と３端子レギュレータを使った形式に改造する予定。２本直結だと暗くなったからといって充電し直すとほとんど消費してないのであっというまに充電完了してしまう。リチウムイオン充電池の場合はフル充電状態が長いと寿命が短くなるんだそうだけど、ニッケル水素充電池の場合は問題ないのかな？。
Fig.3
オプトサプライの集光レンズを組み込んであるのだけど、狭角タイプの集光レンズを用いるにはレンズの保持構造体が必要で、これは自作するしかないらしい。タミヤ製マスキングテープディスペンサのフタに開いている穴が集光レンズの大きさを同じだったので、切り出して板材で箱を組んである。
狭角15度タイプの集光レンズとして販売されているのだけれど、実際にはそんなに狭い角度範囲に光を集める能力はなくて、ダウンライト程度の集光能力しかなく、自転車の前照灯としてはちょっと不適切。
集光レンズの素材に使われているPMMAって何かと思って調べたら一般的なメタクリル（アクリル）のことでした。
試しに写真用レンズを用いたプロジェクションライトもこさえてみたんだけど、口径比が1.8では効率がかなり悪い。もちろん光を直視すればとても眩しいのだけれど、自転車用の前照灯としては不適。
重たいし。
防滴仕様にするのも大変そうだし。
Fig.4
キヤノンのFDマウントなので、85mmF1.2レンズとかに交換すればかなり精度の高いスポットライトとして舞台演出照明とかなら使えるかも。
欲しい人いたらコメント欄にメアド書き込んでね。認証公開設定になっているので書き込んでもおいら以外誰も見られないはずです。
Ende;
LEDというのは一般的な導体とは異なり熱
しかも、LEDというのはわずかな電圧の違いによって電流値が非常に大きく変動する性質も持っているため、電圧が少し低いだけで明るさが急激に低下してしまい、一定電圧以下では全く光らなくなってしまったりする。そのためLED懐中電灯を電圧変動の大きいアルカリ乾電池などで点灯させていると電池は消耗していないにも関わらず意外と明るさが持続しない。
エネループなどのニッケル水素充電池を用いると、アルカリ乾電池などと較べると電圧の変動が少ないので、比較的LEDを点灯させるのには適していると言える。しかし、アルカリ乾電池などは初期電圧が1.5Vなのに対しニッケル水素充電池は電圧が1.2V程度しかないため、アルカリ乾電池をそのままニッケル水素充電池に置き換えてもLEDというのは充分な明るさを得ることが出来ない。
秋月電子通商のサイトだと、LEDを点灯させるためには抵抗を介した回路を推奨していたり、或はパワーLED専用の定電流回路モジュールが販売されていたりするのだけど、電源の電圧として5Vや12Vが必要となる。5Vならニッケル水素充電池を４本直列に接続すれば4.8Vということになるので、ほぼ5V電源として使うことも出来そうだけど、抵抗を介した回路というのは抵抗によって電力を熱に変換していることになるので、折角のLEDの発光効率の良さが無駄になってしまうようで気分が悪い。
そこで当初はニッケル水素充電池を３本直列に接続して3.6Vとし、電流値を定電流ダイオードを用いて制御する方式を考えていたんだけど、定電流ダイオードというのは定電流ダイオードにかかる端子電圧が充分でないと電流も充分に流れてくれない性質があるため抵抗値の大きいLEDでは充分な明るさを得ることが出来なかった。
定電流ダイオードの説明書には、並列に接続すれば、接続した倍数だけ電流が流れることになっているのだが、実際には接続本数を増やすと定電流ダイオードにかかる端子電圧がさらに低下してしまって電流値は本数倍には全くならない。
電流制御がダメなら定電圧ダイオード（ツェナーダイオード）ならどうかとフェアチャイルドセミコンダクター社製3.3Vタイプを直列接続してみたが、これもまた端子電圧の不足らしくて、リチウムイオン充電池に直列接続しても2.91Vしか電圧も得ることが出来ず、これもまた充分な明るさを得ることが出来なかった。ツェナーダイオードというのは電源電圧が10V程度必要らしく、ほとんどを熱で損失してしまうようなものらしい。
ところが、昔壊れたCDプレイヤーを分解した際に、DCコネクタの隣に直結していた謎の素子をリチウムイオン充電池に直列に接続してLEDを光らせると、フル充電状態で3.1V、平均的に3.0Vを得ることが出来、これがLEDの点灯にはとても適している。
Fig.1
外観上は３端子レギュレータというのが似ているのだけれど、謎の素子には端子が２つしかなく、しばらく正体がわからなかったが、今回撮影した際に２つの端子の間に切除された端子の跡を発見。どうやら3.3V型の３端子レギュレータだったらしい。CDプレイヤーには中央の端子が切除された状態で実装されていたようなのである。
3.1Vだと３W型パワーLEDがほんのり温かくなるのだけど、電流値が過剰に増える様子もなく明るさも安定しており、なかなか良い感じ。あまり大きな電流が流れても電池の消耗が早いので、これくらいが自転車用としては落とし所かなと思う。
Fig.2
反射鏡の下半分だけを用いて対向車への防眩構造（水平カット）にしてみた。電動アシスト自転車とかもこの形式にして欲しい。夜中対向車が眩しくてかなわん。
元々パワーLEDというのは大きな電流を流す構造になっているので、低い電圧でもそれなりに電流が流れてくれるので、豆電球の代用としてLEDを用いるなら砲弾型よかパワーLEDの方が手軽に明るさを得ることが出来る。
ニッケル水素充電池２本を直列接続すると、フル充電状態で2.77V程度得られるのだけど、これで３W型パワーLEDを直結点灯させても、それなりの明るさが得られるので、現在寝室のピローライトとして使用中。PCのキーボードを照らすにはこれでも充分に使うことができる。
初期電圧から通常の電圧に下がると一気に暗くなってしまうので、ニッケル水素充電池３本と３端子レギュレータを使った形式に改造する予定。２本直結だと暗くなったからといって充電し直すとほとんど消費してないのであっというまに充電完了してしまう。リチウムイオン充電池の場合はフル充電状態が長いと寿命が短くなるんだそうだけど、ニッケル水素充電池の場合は問題ないのかな？。
Fig.3
オプトサプライの集光レンズを組み込んであるのだけど、狭角タイプの集光レンズを用いるにはレンズの保持構造体が必要で、これは自作するしかないらしい。タミヤ製マスキングテープディスペンサのフタに開いている穴が集光レンズの大きさを同じだったので、切り出して板材で箱を組んである。
狭角15度タイプの集光レンズとして販売されているのだけれど、実際にはそんなに狭い角度範囲に光を集める能力はなくて、ダウンライト程度の集光能力しかなく、自転車の前照灯としてはちょっと不適切。
集光レンズの素材に使われているPMMAって何かと思って調べたら一般的なメタクリル（アクリル）のことでした。
試しに写真用レンズを用いたプロジェクションライトもこさえてみたんだけど、口径比が1.8では効率がかなり悪い。もちろん光を直視すればとても眩しいのだけれど、自転車用の前照灯としては不適。
重たいし。
防滴仕様にするのも大変そうだし。
Fig.4
キヤノンのFDマウントなので、85mmF1.2レンズとかに交換すればかなり精度の高いスポットライトとして舞台演出照明とかなら使えるかも。
欲しい人いたらコメント欄にメアド書き込んでね。認証公開設定になっているので書き込んでもおいら以外誰も見られないはずです。
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