自転車用LEDライトの製作2017年01月14日 21:23


今回は、前々からずっと欲しかった自転車用の明るいLEDライトの製作です。

ブラック企業の不良社員なので、日の長い夏場でも帰宅時間は普通に真っ暗。
貧困ゆえに自転車通勤なので、明るいライトは必須アイテムです。
自転車用としては格段に明るい10WのLEDライトを付けていますが、この眩しいライトが見えていないのか、一時停止無視で飛び出してくるクルマの多い事多いこと!
帰宅途中にある学習塾の送迎時間に当たると、本当に怖いんですよ。
10W (800ルーメン) 程度の光量では、安全上問題があるようです???

と、いうことで、もっと明るいライトを探しましたが10W以上となると適当な製品が見当たらないので、無いなら作ってしまえ!という事になりまして。

10Wでダメなら20Wかなと色々探しましたが、LEDサイズは20Wも100Wも全く同じという事がわかりました。
価格もさほど変わらないので、思い切って最初から100W (7500ルーメン) で行く事にしました。



LEDは100W (Vf33V/If3A) 、それに丸型ヒートシンクと凸レンズとリフレクターを用意。
その他専用設計したLEDのアルミベースと外装は汎用旋盤で加工しました。
貧乏なので、アルマイト処理はしていません。





まずはこのヒートシンクで放熱が間に合うかテストです。





CVCC電源で3A流してみました。これは、ヤバいです!
直視したら本気でマズい光量です。
さすがは投光器用のLED、ハンパないです!

放熱は、100Wだとかなりの熱量になります。
走行中なら大丈夫かもしれませんが、信号待ちで危険ゾーンまで一気に上がりそうです。





自転車で使うので、バッテリーが必要になるわけですが、Vfが32Vくらいなので秋月のニッケル水素バッテリーを30本直列にして36Vにしました。
大容量のリチウムイオンバッテリーを昇圧して使う事も考えましたが、消費電流がハンパないのと安全性を重視して・・・というか正直なところ貧乏なのでコスト面で却下となりました。

バッテリー容量は830mA、内部にポリスイッチが入っていて、だいたい2Aくらいから制限されるようです。よって、3Aで100Wは無理という事になりますね。

ポリスイッチを撤去して100Wにしたとしても、バッテリー容量の関係で帰宅途中にバッテリー切れで無灯火になるのは確実ですので、まずは50Wで進める事にしました。





36Vのバッテリーとなると充電器も作るしかありません。
10時間くらいで満充電になるような電流で作りました。
以前葬ったアナログBSチューナーのトランスを活用してコストダウン。ケースはもちろん100均です。基本ですよね。

これなら、帰宅して充電すれば、翌朝にはちょうど充電完了になっているはずです。
長すぎず、短すぎず、生活リズムに合わせての設計ですが、落ち着いて考えてみると1日24時間の間に自宅に居る時間が10時間以下って・・・それで貧困・・・ううむ。





ドライブ回路ですが、当初は抵抗1本で済まそうかなとも思っていたのですが、LM2596を使用した安価な降圧DC/DCユニットを使ってみました。
これ、中国製なので作るより安価ですが、電解コンデンサだけは国産品に交換しました。

抵抗なしでLED直結という使い方は基本的にはNGですが、ポリスイッチのおかげで2A以上は流れないので、放熱さえ気をつけていれば自己責任で使うには問題ないという事で(^^;
いや、LM2596を定電流DC/DCで使う事も検討しましたが、36V以上ある電圧を5Vにできる効率の良い手頃なレギュレーターが入手できなかったため採用を見送りました。
いや、お金を積めば解決できたでしょうけど、貧困なので断念です。

ちょいと手を加えて、外部スイッチでON/OFFできるようにしました。
LM2596の内部スイッチ機能を使うため、外付けスイッチは小容量の物でOKです(これが目的)。





スイッチは、専用品を買うとなると結構な価格なので、100均ライトのお尻スイッチをそのまま流用しました。
簡易防水構造ですし、下手な専用品よりも良い感じです。

DC/DC基板も100均の物干し竿用の熱収縮チューブでパックしました。





ハンドライト用のブラケットを改造してハンドルに取り付けられるようにしました。
固定ネジがプラスチックだったので、普通の鉄ネジに替えました。
樹脂ネジのほうが高そうだけど・・・??





愛車の通勤改速マシンに取り付け完了!
出来る限り小さく目立たないように作ったつもりですが、けっこうな存在感になってしまいました。
黒アルマイトにすれば多少は目立たなくなるかな?

さてさて、実際の使用感ですが・・・

結論からいうと、使えないですわ(^^;

いや、予想通りというより予想以上の明るさで、自動車のヘッドライト並かそれ以上です!
めちゃくちゃ明るいです!
夜、川沿いのサイクリングロードを走りましたが、多数の地雷 (犬のウ○コ) もしっかり見えるので安心して走ることが出来ました。
こんな時間なのに、黒い服を着て歩いている人も、かなり手前から確認できました。
向こう岸までクッキリ照らせる大光量!
50Wでこの威力!これなら100Wまでは要らないなと。

でもですね、このままだと自動車がハイビームで走っているのと同じなんですよ。
実際自分でも見てみましたが、めっちゃ眩しいです。
これはもう殺人光線みたいなもんです。
わずか直径4センチから50Wが放射されているんですから、クルマよりも眩しくて当たり前。
こんなのが対向してきたら、アタマに来るのを通り越して殺意を抱くレベルですよ。

昔クルマを運転中に、カーブの途中でハイビームの原チャリに目がくらんであわや正面衝突なんて事がありましてね、そんな経験からこれはさすがにマズいなと。
安全を確保するための大光量ライト計画でしたが、このままでは逆に危険なライトという結果になってしまいました。

今後は、光軸を修正し上半分をカットするような配光になるよう改良していきたいと思います。

でも、一時停止無視のクルマに対するパッシング的な用途なら、今のままでも良いかなぁ?



コメント

_ 缶コーラ ― 2017年01月16日 11:07

過ぎたるは及ばざるが如し…なんだけど、自作って好き勝手やりたい放題出来るんでやってるうちについついアドレナリン脳内麻薬が出てハイテンションでやり過ぎちゃうってことありますよね。それが楽しくてしょうがなんだから困ったものです。

_ Joe ― 2017年01月18日 21:38

管理人様、ご無沙汰しております。

楽しく拝読させて頂きました。
明るいことが判ります、車で多い後付けのHIDライトより明るそうですね。
あれは光軸が出てないので閉口しておりますが 苦笑

私のほうはボチボチとジャンク修理を楽しんでおります。
新しい機材の置き場所が無くなってきたので、やむを得ずCDPとMDデッキを数台処分しました。
欲しい物は高くて手が出ないので、安い機材を見つけては楽しんでいます。

それでは、本年も宜しくお願い致します。
インフルエンザ等にお気をつけて。
また、楽しい記事をお待ちしております。

_ りょうさん ― 2017年01月21日 21:03

缶さま:
ハイ、その通りですね(^^;
やりすぎて、ああやっちまった!ってのは子供の頃から全然学習できてませんです。

Joeさん:
いつもコメントありがとうございます。
HID、たしかにそのくらい、いやそれ以上の光量ですね。
だいたい、クルマのLEDヘッドライトが30Wですから・・・(^^;

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