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自転車のライトもハブダイナモにLEDの組み合わせが多くなりました。
ローラ発電機に電球の重くて暗いライトに比べると低速からそこそこ明るい
LEDライトですが、田舎道は暗くて標準のLEDライトでは少し物足りません。
☆めちゃ明るくなくても良いけど、そこそこ十分な明るさはあって
２時間位は電池が持って、昼間は充電しながら走れる。
☆なるべく安く簡単に・・・・。
☆自転車なので基本は雨の中は走らないこととして防水はあまり考えない。
そんなライトを作ってみました。
LEDはOPTSUPPLYの3Ｗ白色パワーLEDを４個使います。
仕様：200ルーメン／700mA 75 lm/W
秋月電子 OSW4XME3C1S
エルパラ OSW4XME3E1S
LED用のレンズは10度と15度を使います。
エルパラ オプティカルレンズ 10°[2307]
PowerLED用コリメータレンズ 15°[2302]
下側から 両側が15° 内側が10° 接着剤で固定
正面から
ニッケル水素電池は単三より一回り大きいGP450LAH（1.2V 4500mA）を3本
4500mAあれば2200mA流しても2時間は持つことになります。
3.6V x 2.2A = 7.9W でLED4個を2Ｗで駆動できます。
ここでGP450LAHが本当に4500mAの実力があるかをテストをしてみました。
面倒ですが古典的な方法です。2Ωで放電させます。結果は75分しか持ちま
せんでした。ほぼ0.5Cでの放電なので120分、せめて90分くらいは持ってほし
かったのですが、GPの電池なのである程度は覚悟してはいましたが･･･
だいたい2800mA〜3000mAの実力でしょうか。
放電特性 2Ωで放電
3000mAの容量で2時間とすると電流は1500mA流せることになります。
LEDは700mAで200ルーメン(75lm/W) とやや効率の悪い物を使用しているので
1500mAだと400ルーメンちょっととなります。
400ルーメンでは期待するほどの明るさは無理なので、2灯と4灯を切り替え
として2灯の時に2時間、4灯の時は1時間としました。
LEDの駆動は電池直結(3本で3.6V)です。
このLEDはVfが高い(3.8V 700mA)ので直結で500〜700mA前後となります。
秋月とエルパラのLEDを比較するとエルパラのLEDの方がVfが0.2V位高く
組み合わせによって全体の電流を調整できます。
自分の場合は2灯で1200mA、4灯で2500mA位です。
ダイナモの出力が15kmで実測値で400mA位(スピードを出しても450mA位まで）
あるので発電しながら走れば2灯ではほぼ3時間持つことになります。
回路は単純でプッシュSWを押すと10分間FETがONになり点灯します。
（2SK972を使用した場合1MΩと470μで約10分）
なので走りながら10分ごとにプッシュSWを押してやる必要があります。
面倒なのですが、これは消し忘れ防止です。
昼間不用意にスイッチに触って点灯しっ放しで、いざと言う時電池切れに
なりたくないからです。一応バイパスは残しておいて、ノーマルのライトも
使えるようにしてあります。
この切り替えスイッチは充電の切り替えも兼ねています。
充電電流が400mA程度なので充電監視などは一切しません。ただし夜の走行が
メインの場合は充電電流とのバランスで全体の消費電流を見直す必要がある
かも知れません。
基板は紙フェノールの基板に直接カッターとアクリルカッターで切り込みを
入れてパターンを作ります。意外と簡単にできます。
半田はしっかりしておかないと振動でクラックが発生します。
実際に8ヶ月でコンデンサの短い足に半田クラックが発生しました(^-^;;)
基板の下に電池が入ります。回路図にはありませんが外部から充電もできるように
DCジャックをつけました。 実際にお世話になった事はありませんが･･･
電池BOXはこんなふうに取り付け
LEDは前カゴに取り付け
横から見るとこんな感じです。
正面から
使用してみた感じ
めちゃ明るくはありませんが、ノーマルのライトよりはるかに安心感があります。
レンズの配光のせいかLEDの入力Ｗ数にしては明るさが足りないような・・。
特に10度のレンズは効率が悪いようです。
上の方へも光が分散するので対向の人は少しまぶしいかもしれません。
LEDの光を生かすも殺すもリフレクターしだい？だと思っているのですが・・
LEDとリフレクターの良いマッチングを探すのもなかなか面倒です。
以前、CREEのXLampと10度のコリメータレンズをオーディオＱさんで扱って
いましたが、これはなかなかのベストマッチだったように思います。
遅くなりましたがとりあえず近所で撮影したので写真UPしました。 2013/12/07
2灯点灯
4灯点灯
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