改造 - ライト 自転車けんちゃん

大学サークルで自転車に魅せられて30年以上たちました。 いまだにロングライドと言えば日の出から日の入りまで 走っています。

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東京ドームのBabymetalライブで配られた光るコルセットを解析してみた

東京ドームのBabymetalライブで配られた光るコルセットを解析してみた

基板表面写真
Babymetal_20160925-1.jpg

基板裏面写真
Babymetal_20160925-2.jpg

回路
Babymetal_20160925-3.jpg

IRセンサーがマイコンにつながっているだけの非常にシンプルな回路。
1.5Vのボタン電池を使用しているので連続点灯時間は短い。
LR41は1.5Vのボタン電池で容量は25mAh。
単四マンガンの450mAhに対して約1/20の容量しかないので
連続点灯は30分持たないでしょう。
HT7750を使用した昇圧回路なら連続点灯時間を延ばせるかもしれません。

マイコンにはメーカロゴ無く謎の型番が書かれています。どこのメーカーなんでしょうね?
[ 2016/09/25 23:59 ] 改造 - ライト | TB(0) | CM(0)

Trust Fire F20 + Cree XP-L HI V2 - 最強自転車用LEDライト化改造

「史上最強の自転車用LEDライトを低コストで」!を目標にまたまた改造LEDライト。
ちなみにこちらは改造された数々のライト。
TrustFireF20_20160327-13.jpg
完全に沼化しています・・・

今回使用したのはCree XP-L HI V2
デドームLEDと呼ばれるタイプのもの。
最新で最も明るいLEDを使用しました。

下の写真左がXM-L2 U3、右がXP-L HI V2
TrustFireF20_20160327-10.jpg
ドームが無いことにより、ドームによる光の減衰が少なくなり
ドーム型より光束が強くなります。

改造ベースに使用したのはTrust Fire F20
TrustFireF20_20160327-07.jpg TrustFireF20_20160327-05.jpg
F20は単三型サイズのリチウム電池14500が使用でき
このサイズでは最軽量。(59g 電池込み, 40g電池なし)
TrustFire_F20_20140126-09.jpg
自身の2年x4個のテスト実績では接触不良による
不具合の発生は無い。
ちなみに改造せずに3.7Vのリチウム電池を使用すると
あっという間にお亡くなりになる。

F20のモジュールの基板を取り出す。
TrustFireF20_20160327-02.jpg

基板を改造。
TrustFireF20_20160327-03.jpg TrustFireF20_20160327-12.jpg
スイッチング回路を取り除きリチウム電池専用化
PICは自作プログラム。
振動による誤動作防止のためコンデンサ追加

参考回路図
TrustFireF20_20160327-11.jpg

LEDを交換。
TrustFireF20_20160327-09.jpg
絶縁スペーサーの変わりにリフレクタ側に耐熱絶縁テープを2重に貼った。

基板を半田で封しして完了。
TrustFireF20_20160327-04.jpg TrustFireF20_20160327-01.jpg

明るさ比較。
上:Cree XP-L HI V2 6500K
下:Cree CREE XM-L U3 1C
TrustFireF20_20160327-08.jpg
比較してみるとXP-L HIの方が強い光が伸びていることが分かる。
XM-L U3の方は光が広がる。
XP-L HIは中心が明るくなっている。
光が広がらない分、対向車や歩行者へのまぶしさが抑えられる。

プログラムの仕様は以下の通り
4モード(点滅、Low-Mid-High点灯)
点滅:0.25秒周期で点滅(0.0375秒ON,0.2125秒OFF)、ON時デューティ15%のPWM、ランタイム1240分
Low点灯 :5ms周期、デューティ20%のPWMでLEDを点灯、ランタイム140分
Mid点灯 :5ms周期、デューティ30%のPWMでLEDを点灯、ランタイム90分
High点灯:5ms周期、デューティ40%のPWMでLEDを点灯、ランタイム70分
起動時は必ず点滅からスタート。
(点灯時間は正確ではありません目安です。そのうち実測します。)
#2016/04/03ランタイムをを実測して修正
#実測はHighのみ、それ以外はデューティからの換算値

点灯中に電源スイッチをOFF(2秒)=>ONにてモードが切り替わる。
点滅->Low点灯->Mid点灯->High点灯->点滅->

約30秒OFFにすると点滅モードにリセット。

必ず点滅から始まる理由ですが、
昼間に横から見た場合、
点滅か点灯かの見分けがつきにくくうっかり点灯
になり電池を浪費します。
必ず消費電流の少ないモードからスタートするように
しておくとこのようなうっかりが防止できます。

このライトはLowモードでもかなり明るく、
2灯使用するとバイクのライト並みに明るいです。
まぶしいのでひさしは必須です。
TrustFireF20_20160327-14.jpg
100円ショップのプラスチック板でひさしを作ってみました。

このライトは非売品ですが、
ご希望の方が居ましたらコメントください。
ご希望多数の場合は商品化します。(嘘です。)
ってこんなブログ見ている人自体が少ないよね・・・
ちなみに中華品質ですので発火爆発などの可能性があります。
本ライトによるどんな損害・けが・死亡も自己責任でお願いします!
って書いたらだれも欲しくならないよね。爆)
[ 2016/03/27 20:38 ] 改造 - ライト | TB(0) | CM(0)

TrustFire F20 の XM-L2 U2 改造

改造ベースにLEDライトを購入しました。
dealextream
TrustFire F20 Cree Q5-WC 5-Mode 230-Lumen Memory LED Flashlight (1*AA/1*14500)
TrustFire_F20_20140126-01.jpg TrustFire_F20_20140126-02.jpg
UltraFire C3と比較して色が茶色なのと、特徴の無いのっぺりした形状で人気が無いのだろうか。
コピー商品はこの1種類だけです。
#ブランド名違いで複数あることが判明。意外と人気商品。
#Aurora SH-00271
#Akoray K-106
作りの方は高級感は無い。ねじ山が台形になっている。

左:TrustFire F20 (59g 電池込み, 40g電池なし)
右:UltraFire C3 (51g 電池込み, 32g 電池なし)
TrustFire_F20_20140126-09.jpg UltraFire_C3_20140126-10.jpg

購入して、さっそくテスト。
単3電池1本で点灯。14500リチウム電池を入れると一瞬光ってお亡くなり。
この製品、安いだけあって昇圧回路が4.7Vに耐えられないようです。
なら14500って書くなよ! いつもの中華品質です。

基板
TrustFire_F20_20140126-03.jpg TrustFire_F20_20140126-04.jpg
コントローラにPICマイコン(12F629)使用。
SOT-32パッケージの昇圧回路を使用。
これは定番のパッケージだがインターネットで調べてもどこのチップか分からない。
昇圧回路で真っ先にお亡くなりになるのはダイオードとこの昇圧IC。

LED
TrustFire_F20_20140126-05.jpg TrustFire_F20_20140126-06.jpg
Cree Q5使用
後ろの穴から精密ドライバーで押すと簡単に外れた。

LEDの方はXM-L2 U2に交換
kaidomainの「CREE XM-L2 U2 1A LED 16mm Star」がピッタリサイズだった。

左は不要な部品をはずしたところ。
右は昇圧回路をバイパスして、自作プログラムのPICに換装。
TrustFire_F20_20140126-07.jpg TrustFire_F20_20140126-08.jpg
追加のコンデンサも必要なく。このままでOK。


走行試験後、結構気にいった。
ねじ山の形状によるものか接触不良が発生しにくい。

対してUltraFire C3はこれまで100%の頻度で接触不良が発生し、
いろんな対策が必要だった。
[ 2014/01/26 11:42 ] 改造 - ライト | TB(0) | CM(0)

Ultrafire C3 - 接触不良の改善方法

Ultrafire C3は細かなパーツで組み立てられており、振動で接触不良になりやすい。
自転車用としては致命的だ。
そこで用意した材料はこちらの2つ。
左:Wire Glue
右:30年前に買ったオーディオ用の接点復活剤
ultrafire_c3_20131227-4.jpg ultrafire_c3_20131227-3.jpg
Wire Glueはノリにカーボンが混合されている。カーボンなのでちょっと抵抗が大きい。これ自体に接触を良くする効果は無いが、固定のための接着剤として使用する。
接点復活剤は、金属部の接触を良くする用途で使用。ただし隙間が大きい部分、特にアルミのネジ部分には効果は無い。

まずはスイッチ部分を分解。
ultrafire_c3_20131227-2.jpg

接点復活剤を塗布。
ultrafire_c3_20131227-5.jpg

ネジ部分には緩み止めのためにWire Glueを使用。
ultrafire_c3_20131227-6.jpg ultrafire_c3_20131227-1.jpg
Wire Glueの乾燥には3~4日かかる。

LEDモジュールはネジがゆるすぎて、Wire Glueは逆効果だった。
金槌でネジをたたいてつぶして、ネジのかみあわせをきつくしてみた。
これは意外と有効。
ultrafire_c3_20131227-7.jpg
ネジの表面にはWire Glueは塗布せず、モジュールをねじ込んだ後で末端にゆるみ止めとしてほんの少し塗布した。

現在のところ良好。あとは走行試験の振動で故障しなければ合格。
[ 2013/12/27 20:56 ] 改造 - ライト | TB(0) | CM(0)

Ultrafire C3 - XM-L2 U2化改造

自転車用に最も軽量で、最も明るいライトと言えばUltrafire C3でしょう。
このライトを最強LED XM-L2 U2に変更してみましょう。
XM-L2 U2は、XML U2とほぼ同じですが、若干明るく光るように作られています。

XML U2とXM-L2 U2の見た目の違いですが、
LEDの丸いドームの周囲が銀色になっています。
ultrafire_20131214-7.jpg

こちらは改造したライト。自作のひさし付き。
ultrafire_20131214-6.jpg

改造ベースとなるライトは
Ultrafire C3 Cree Q3 6-Mode LED Flashlight (14500) Kaidomain
ただし、このライトはコピー品でかつドライバー基板が頻繁に変わる。
今回購入したライトの基板はこちら。
ultrafire_20131214-1.jpg ultrafire_20131214-2.jpg
14500専用のはずなのに、昇圧回路がついている。
多分単3電池でも点灯可能なのだろう。
昇圧回路はロスがあるので外すことにする。

上の6pin SOT-23パッケージは捺印が無い。PICの模造品のようだ。

改造にはPIC10F322を使用する。
ultrafire_20131214-4.jpg
米粒サイズなので半田付けが面倒です。

書き込み用にソケットも用意した。
ultrafire_20131214-3.jpg

こちらは改造箇所の説明。
ultrafire_20131214-5.jpg
①②③:ジャンパー
④:47uf100uFのコンデンサ追加
⑤⑥:パタンカット
⑦:PICは自作プログラム版に交換

改造に使用したPIC10F322は米粒大なのに機能豊富です。
PWM、ADC、NCO、CWG・・・
機能多すぎです。結局、汎用I/Oと割り込みのみでプログラム作成しました。

#2013/12/16
#注意点:
#このライトはいろんなところが接触不良になりやすい
#一度接触不良になるとその場所を特定するのは結構手間がかかります。
#それもあわせて楽しむ余裕が必要です。
#接触不良箇所の直し方はまた別途・・・

PICのソースコードはこちらです。
お好きな方はご自由にコピー、流用、改造してください。
(参考にしたよ~ってコメントいただけるとうれしいです。)
[ 2013/12/14 20:03 ] 改造 - ライト | TB(0) | CM(0)

Ultrafire C3 - 改造

Ultrafire C3 Cree Q3 6-Mode LED Flashlight (14500)
Kaidomainで購入
UltraFire-C3_20131110-3.jpg UltraFire-C3_20131110-4.jpg
通勤用LEDライトの改造ベースとして購入した。
このライト、時々製造元が変わったりドライバー基板が間違っていたりする。
横においているのは、ホルダーとひさしです。

今回は開けてみると、昇圧回路つき単三電池駆動可能な基板になっていた。
UltraFire-C3_20131110-1.jpg UltraFire-C3_20131110-2.jpg
昇圧回路はロスがあるのと、安定性に欠けるので、単純PWM駆動に改造する。

改造手順は下の通り。
UltraFire-C3_20131110-6.jpg
PICは自作のプログラムに交換した。

LEDもXML-U2に変更
UltraFire-C3_20131110-5.jpg
ランタイムは短いが18650バッテリーと比較すると圧倒的にコンパクトで軽い。
[ 2013/11/16 17:02 ] 改造 - ライト | TB(0) | CM(0)

LEDの熱破壊

すっかり、自転車に乗る時間がなくなって
今日の話題は、いつもの通り中華LEDライトの評価です。
Hiモードで点灯し続けるとライトのボディが熱くなりますが、
それではLEDはどんな状態でしょうか。

3.7V リチウム電池で、PWMが100%、つまりONの状態でテストし続けた後のLEDの状態です。

Cree Q5-WC LED Emitter with 14mm Base
LED_20121027-1.jpg
LEDの上にレンズが接着されているが、接着剤が熱ではがれてくる。

CREE XP-G R5 Emitter with 14mm Base
LED_20121027-2.jpg
熱でレンズに亀裂ができた。

どちらもLEDライトのボディが50度以上になっていたので、LED自体も100度以上になっていたと思われます。
LEDのTj最大値は150度ですが、レンズはそこまで耐えられないようですね。
[ 2012/10/27 23:31 ] 改造 - ライト | TB(0) | CM(3)

GENTOS(ジェントス) 閃 SG-355B の分解

GENTOS(ジェントス) 閃 SG-355Bを分解してみた。
gento_20120812-3.jpg gento_20120812-4.jpg
PWMの回路は後ろのスイッチのところに入っている。
スイッチ+基板+電池押さえで一体化していて、
簡単に分解できない。
プラスチックの部品がボンドで接着されている。

プラスチックの部品をニッパーで切って分解してみた。
gento_20120812-5.jpg

こちらが取り出した基板。
gento_20120812-1.jpg gento_20120812-2.jpg
PICでPWMしているだけです。
こちらの回路とほぼ同じです。
[ 2012/08/12 20:23 ] 改造 - ライト | TB(0) | CM(3)

Ultrafire C3 Cree Q5 - 基板の修理

Ultrafire C3 Cree Q5にTrustFire 14500 3.7Vを
使用してみると数分で焼き切れた。

新しい基板が3.7Vに対応していないのかな?
と思ってもとの基板に戻してみても同じく
数分で焼ききれる。

スイッチング用のFETが焼き切れているようです。
多分、昇圧タイプのDCDCを使用していて
3.7Vを入れると降圧しなければならないので
FETが過負荷になって焼ききれたものと思われます。

元の基板のスイッチング用FETはICに
内蔵なので修理不能。

新型基板はFETが外付けなのでこちらを
修理してみた。
ultrafireC3Q5_20120422.jpg
赤丸のFET2箇所を
SI2302DS (NXP Semiconductors)に交換すると
点灯するようになりました。

単三電池2本で使用することにしよう・・・

やっと届いたTrustFire 14500 3.7V
は使い道がなくなってしまった・・・

#2012/09/30
#単三電池2本で使用していたが、今度は左側のダイオード(D1のマーキングのもの)が焼ききれた・・・
#この基板は部品選定に問題があるようだ。
#FET2つをON抵抗の小さいものに、スイッチング用ダイオードD1は電流容量の大きなものに変更すると良い様だ。
#試しに、D1を1S3に変更してみると14500でも点灯する。
[ 2012/04/22 23:13 ] 改造 - ライト | TB(0) | CM(0)

Ultrafire C3 Cree Q5 - ランタイム改善

Ultrafire C3 Cree Q5 5-Mode LED Flashlight with Extension (1.5V~4.2V)
の4モード化とラインタイムを改善する為の改造を行いました。
UltraFire_C3_20120130-4.jpg

ノーマルですと2000mAhニッケル水素電池2本でランタイムは約1時間です。
自転車で使用するにはランタイムが短すぎます。
基板を交換するとほぼ同じ明るさのままランタイムが約1時間45分~2時間になります。

カッコ内の名称はDXで基板単体で購入する時の名称です。
左:元の基板
(5-Mode LED Driver Circuit Board for Flashlight (DC 0.9~4.2V))
右:DXで購入した基板
(17mm 1000mA 5-Mode with Mode-Memory LEDDriver Circuit Board for Cree XR-E Emitters (0.9~4.5V Input))
UltraFire_20120226-3.jpg UltraFire_20120226-2.jpg


改造後の状態です。
UltraFire_20120318-2.jpg UltraFire_20120318-1.jpg
新しい基板は、プラスの電極の周囲にもビッシリ部品が実装されています。
#2012/04/17追記
#何れの基板も3.7Vで使用すると回路が焼き切れます。
#TrustFire 14500で試してみたところ交換した基板は
#2つとも焼き切れて点灯しなくなりました。
#交換前の元の基板も同様でした。

基板自体の改造は、PICの交換と
PICの1番ピン-4番ピン間のジャンパー追加
(自作PICのリセット信号をプルアップするため)
のみです。この基板は電源瞬断の誤動作はしないので
コンデンサーの追加は不要です。

両端の半田は電気的接点です。高さは約1.5mm必要です。
適当に盛り上げてから、カッターナイフで成型しました。

PICのソースコードはこちらです。
お好きな方はご自由にコピー、流用、改造してください。
(参考にしたよ~ってコメントいただけるとうれしいです。)
[ 2012/03/18 19:23 ] 改造 - ライト | TB(0) | CM(0)
プロフィール

けんちゃん

Author:けんちゃん
東京在住、和歌山生まれ
自称、和田峠ニスト
中華カーボンと手組みホイールでシクロクロス参戦中

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