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【動画紹介】【電子工作】10分でできるLEDランタンの作り方2011/05/18 23:26:59

おお、これは実用的だ!


 

ニコニコ動画に、簡単な部品と僅かな時間でとても明るいLEDランタンの作り方が紹介されていたので、早速製作。




まずメインの部品、秋月電子で売っている1W白色パワーLEDだ。これは意外と明るく、車の室内灯位の明るさはあると思われる。点灯時直視注意。マジで明るすぎて危ない。
他に、1/4Wno10Ωの抵抗4本、電池ボックス単三3本タイプスイッチ付き1個、あとは光を拡散させる卓球ボールだ。工具は半田ごて、ハンドバイスφ3mm、ホットメルトやエポキシなどの接着剤も用意する。




動画では、10Ωx4の並列接続で2.5Ωとしているが、電池を少しでも持たせたいと思ったので、3本にして3.3Ωとした。これでも十分明るい光源だ。電流値は実測300mA(初期値)流れるので、一般的なアルカリ電池(pdf)(約2000mA時)では、電圧が落ちて電流が落ちる事を考慮すると、実用上は10時間上光るだろう。(追記2011/12 最近は2.5Ωで製作)

LEDの固定は、両面テープでもエポキシ接着剤でもどちらでもOK。

最近の電池ボックスは改良されて、空洞も利用できる様になっている。なので抵抗は中に内蔵して、テープで絶縁した。以前紹介した改造も、このタイプになるとそんなことをしなくても良くなる。



10分でできるLEDランタンの作り方

完成したLEDランタン。思ったよりずっと明るい。さすがハイパワーLEDだ。
光源の拡散には卓球ボールを使うことになっているが、多少暗くなるが無地のペットボトルのフタも利用できる。むしろ柔くて脆い卓球ボールより、こちらの方が強靭で壊れない。これをエポキシ接着剤で固定。十分に硬化すると、落としても取れない位に接着する。これでも十分な明るさで、設置にを工夫すれば本が十分読める光源となる。
(追記2011/12 エポキシはペットボトルのキャップとの接着が弱いので、ホットボンドを推奨)





その他の光源拡散として、スプレーのフタなど色々身の回りにあるものを探して利用できる。

このLEDランタンは、非常用としても、またカメラ撮影の補助光としても活躍するだろう。綿棒などのプラ容器やコンビニ袋などでホヤをつくって各自工夫する楽しさがある。


動画作者の追記によれば、スイッチに100KΩの抵抗を入れることで、真っ暗闇でも蛍の様に点灯しているLEDを見つけることが出来るので大変便利との事。この改造をしても、電池の消費は
数年以上持つはずなので、特に問題は無いだろう。
改造する場合は、熱で潰された部分2箇所をニッパーでざぐると外れる。
(追記2011/12 通し穴はφ1.5mmを2箇所空けると、最後にLEDに配線する電線の皮が剥き易すくなる。)




そして、スイッチを押し込めばバネ端子ごと抜けるので、スイッチの空き端子を利用して、100KΩを接続。電力が殆どいらないので1/16W以下でもOK。抵抗の取り付け先は、バネ端子と黒リードの間でも良いが、こちらの方が配線しやすいだろう。接続が終われば元通りにして、半田ごてかボンドでスイッチが動かないように固定する。これを施せば、まるで蛍光塗料を塗ったような感じでぼんやりと光り、急な停電などや暗闇でも、これをすぐ見つけることが簡単にできる。この改造はオススメ中のオススメ。

追記:12/18 LEDのばらつきにより、100KΩで点灯しない物があります。組み立てる前に100KΩでランプテストを行なう方が望ましいです。また、点灯しなかった場合は抵抗を47KΩ~に変更するなどして試してみて下さい。


アルカリ電池以外にエネループなどを使うとか、マジックテープや磁石を使って車につけるとか色々工夫が楽しい作品だ。

この方は、電子以前にも紹介した【AVR】電子工作のススメ 第一回「マイコンのススメの方であり、分り易くて人が興味を持つ動画を制作する作者に敬服する。



コメント

_ 岩間 ― 2016/07/07 19:02:21

初めまして内容について質問させて頂きます。

私も件の動画を見てLEDランタンを製作しました。動画は充電池では無いアルカリ単三電池の場合は1/4W 20Ωの抵抗を使うのが好ましい、とありますがair variable様はアルカリ電池で動画の通り10Ωを4個並列2.5Wで使われてますよね??
これは単純に1/4W20Ωを4つ並行つなぎより明るくなって電池の減りが早くなるだけ、と考えてよろしいのでしょうか?
電気関係は全く無知なのでググっても中々理解できず(汗)

試しに20Ωを6個並列で繋いでみて明るくなったのですが抵抗がゴテゴテして見た目が・・・。また電気の安全問題や計算的にも合ってるか分からず。。。

質問をまとめますとアルカリ単三電池3本4.5Vで1WハイパワーLED使用、1/4W 10Ωを4つ並行つなぎ2.5Wで抵抗のパンク・LEDの故障など問題は起きないでしょうか?というものです。
照射時間は3~4時間であれば十分と考えております。

お手数ですがご教示頂けると助かります。
よろしくお願いいたします。

_ air_variable ― 2016/07/10 09:43:23

質問の答えからすると、まず問題はないと考えます。今まで頒布などで数100個以上行った実績はあります。

貴方が実験した20Ωを並列6ならば抵抗値20÷6=3.33Ω、1/4wを使ってあれば、0.25x6=1.5Wと十分あります。

動画は私の動画ではありませんので、製作参考として紹介していますので、若干作り方が違います。
ただ、電池が無くなり始めれば、電圧が落ちるのと同時に電流も流れなくなるので、
点灯している時間としたら、10時間位は点灯しています。

私の実験の結果、このLEDでは放熱板無し、アルカリ乾電池3本で流せられる限界は300mAとしています。外付けの抵抗以外にも、乾電池にも内部抵抗という抵抗が存在し、それの合成が全体の電流となります。
最終的には何十個も同じ物を作った電池3本での実測値で決めています。


抵抗の電力定格は、LEDが3Vで乾電池が4.5Vとすれば、1.5V分が2.5Ωにかかるため、P=EI
つまり1.5x0.3 =0.45W なので、1/6W(0.167W)の抵抗では焼けてしまいますから、
4つ並列にすることによって10Ω抵抗を並列で4つ使い2.5Ωにしています。
もちろん1W抵抗があるに越したことはありませんが、入手性などからこんな作り方を紹介しているのです。

安全のため、3.3Ω~5Ω程度にするのが良いです。
電流計算は、今までにも何度か書いているので割愛します。
http://airvariable.asablo.jp/blog/cat/led/


どちらにしても、この方法は電池がなくなるにつれてだんだん暗くなっていきます。おそらく4時間後は最初の1/2程度の明るさになるでしょう。実験しても簡単に分かると思います。

それを避けるには、定電流方式や定電圧方式で電圧や電流を安定化させる方法をとることになります。
こちらに、定電流式のランタンの製作記事をご紹介します。(その場合は電池4本になります)
http://airvariable.asablo.jp/blog/2014/12/30/7529451


最後に、計算や概念は別のサイトで調べた方が良いです。
カットアンドトライでいろいろ決めて実験するのは良いことと思いますが、
くれぐれもヤケドや火災にはお気を付けください。(当サイトの記事はすべて自己責任です)
また正しい知識をいろいろな場所で得るようにした方がよいです。

以上よろしくお願いします。

_ 岩間 ― 2016/07/19 11:13:52

air_variableさま

返信遅れ申し訳ございません!
詳しくご説明いただきありがとうございました!
とても解りやすく理解できましたー!

本当にありがとうございました!

岩間

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