UCO キャンドリアランタンの LED 化

(Last update:2020/07/23)

UCO キャンドリアランタン	基板表
基板裏	充電電流設定部分の 改造の様子と ヒートシングの様子
簡易金属折り曲げ器具投入	バッテリー保持金具
基板実装の様子１	基板実装の様子２ （ナットはホットボンドで固定）
フラメント型 LED 電球投入	完成品外観
実戦投入の様子	回路図（クリックで拡大）

【きっかけ】

　最近は LED ランタンも種類が増えてきて、価格もだいぶ下がってきたのだが、安価なものはやっぱり見た目がそれなり ^^;;;

　イマイチおしゃれ感を感じるものが無いので、いっそ作ってしまおう、ということで UCO キャンドルランタンの中でも異彩を放つ「キャンドリア」を改造することに。


【設計方針】

　・見た目重視でフィラメント型 LED を使用
　・充電式
　・マイコン制御で過放電防止機能あり


【ハードウエア、ソフトウエア】

　制御はいつもの PIC12F1822 を使用する。

　バッテリーは 6,000mA/h 3.7V のリチュウムイオン電池、充電基板ともにストロベリーリナックスで入手した。

　充電電流は基板上にチップ抵抗を増設（左記写真参照）して 800mA とし、その結果約 8時間充電としたが、制御チップの放熱が必要と思われたため、熱伝導性両面テープにて小型シートシンクを接着しておいた。

　一方、今回の LED モジュールは DC12V 仕様で、リチュウムイオン電池からだと何らかの手法で昇圧させる必要がある。

　そこで昇圧コンバーターにこれまたストロベリーリナックスの市販品（LMR62421使用）を使用した。

　昇圧コンバーター制御は通常は Enable 端子を使うが、このモジュールは Disable 時の待機電流が比較的大きいため、ローサイドに FET スイッチで設けて制御することにした。

　この DC/DC コンバーターは出力電圧可変型なので、現物を見ながら出力電圧を調整し、明るさと消費電流のバランスが取れた 7.5V （≒3W駆動） にした。


　スイッチ操作は、

　・長押し： ON/OFF
　・通常押し：　明るさ検出 ON/OFF、明るさ検出モード時は黄色 LED 点灯

　としてプログラムしてあるが、今回はフォトトランジスタと黄色 LED は実装していないので、明るさ検出機能は常に OFF になっている。

　一方､過放電防止機能は、

　・3.0V 以下は充電サイン（赤 LED ）点滅
　・2.8V で強制シャットダウン（電圧回復による復帰無し）

　としている。


【実装】

　今回一番苦労したのはバッテリー保持の方法。

　ケースに入れるためにはどうしてもバッテリーと電球ソケットをしっかりと固定しなければいけないのだが、いい保持方法が思いつかなかったのだ。

　そして一年悩んだ挙句、簡易金属加工器具を購入し、アルミ版を加工してバッテリー保持金具を作成し、それに基板と電球ソケットをネジ止め固定することで解決に至った。

　なお、フィールドテストの結果、ネジ類の緩みが多発したため､最終的にはナットをホットメルトで固定した。


【使用感】

　フィールドでの明るさは十分、稼働時間もほぼ設計値どおりで長めに稼働させると一晩とちょっとで、容量的にもう少し大きいバッテリーが欲しいところ。

　大容量のモバイルバッテリーもだいぶ安価になってきたので、もし改良するとすればそれらを殻割り（爆）して使用するのが現実的な気が ^^;


【プログラム】

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