白色LEDでクール！！　ダイソーセンサーライト改造

2022年5月20日2024年1月27日ものづくり

こんにちは、ぶっちょです。この記事を書いているのは、連休明けですが、皆さまにおいては、連休疲れが出ている時期かもしれませんね。

さて、今回は、ダイソーのステック型のセンサーライトの改造の記事です。

先回のラズパイとUSBカメラとDropBoxで作る定点カメラ記事は以下からどうぞ

コピペで簡単！スマホからも見れる！ラズパイとUSBカメラで定点観測　

簡単に、Raspiで定点観測カメラをつくる記事です。ほぼ、コピペ―でつくれるようにしています^^；

https://marumaruup.com/raspi_uvc_dropbox

1. センサーライト　スティックタイプとは？
2. 改造前後の明るさ比較
3. 分解
4. 改造ポイント
5. 消費電力計算
6. まとめ

センサーライト　スティックタイプとは？

ダイソーから、昨年初冬に販売されました、人が近づけばセンサーが反応して点灯し、周辺が明るいと人が近づいても反応しない、エコで便利なセンサーライトになります。
※2022年5月中頃においては、半導体不足で入手困難になっています。

我が家では、玄関には、ソケット側にセンサーがついたライト（電球型をした蛍光灯）が備わっているのですが、ある時に電球を交換したのですが、短い期間で再度電球が切れました。

現在の電球が廃番になり、後継の電球の販売はあるのですが、価格が結構値上がりしていたことや、どうにか過ごせていたこともあり、2回目は、電球を交換せずに放置していたのですが、やはり少し不便なので、玄関につけれる、それも電池式のセンサーライトがないか？探していたところ、ダイソーに、いいものがありました。

購入して試してみましたが、LEDが昔のトンネルのライトのようなサンセットオレンジで、イメージがいまいち^^；　これから夏になると、暑苦しさを感じますね。なので、白色LEDに貼りかえました。

改造前後の明るさ比較

まずは、結果から見ていきましょう。以下のように貼りかえたものは、暑苦しさがなくなり、非常に明るくなり、イメージ通りです。

分解

分解するにあたり、いつものお約束ですが分解すると、保証が効かなくなりますので、あくまで分解は自己責任でお願いします。では分解していきましょう。

裏側のマグネットを外します。このマグネットは、金属の丸いホルダーに接着されていません。なので、丸いホルダーの端からつまようじのような少し鋭利なものを差し込んで、持ち上げれば持ち上がります。

磁石をとると丸いホルダーの真ん中にネジがあるので外します。

電池のフタのネジを外します。

スティック上部のスイッチを外します。短手方向の両側からドライバーのようなもの差し込んで持ち上げれば外れますが、注意してはずさなければ、スイッチが破損します。

スティック上部のスイッチが外れれば、あとは、ケースをスライドすれば、基板に到達できます。
少し硬いですが、赤い矢印の部分を押してスライドしてください。

全てを分解した状態

改造ポイント

既に分解した段階で保証が効かなくなっていますが、改造することも同じく保証外ですので、あくまで自己責任でお願いします。

また、改造にあたり、LEDの取り外しに、はんだごてを２つ使います。くれぐれも、やけどやはんだごての後始末には注意して実施してください。また、はんだごてのテクニックもある程度必要です。はんだごての扱いに自信がない方はやめておいたほうがいいかもしれません。

LEDを変更するにあたり、このセンサーライトのLEDは、並列に配置されています。LEDのみを変更するのではなく、LEDに流れる電流を制御している、電流制限抵抗も変更しなければなりません。

また、この回路を見た限りでは、LEDの電流制限抵抗は、LEDが8つ搭載されているので、本来は8つ電流制限抵抗が必要ですが、おそらくコストダウンの為だと思いますが、1つのみ（赤い矢印）です。電流制限抵抗の算出の仕方は、選択するLEDにより変化します。簡単には、以下から割り出してください。

R＝（E‐Vf)　/　If

R：電流制限抵抗値
E；電池の電圧（この場合、1.5Vが3つ直列なので、4.5V）
Vf；購入したLEDのDatasheetを見ていただき、順方向電圧をみてください。
If；購入したLEDのDatasheetを見ていただき、順方向電流をみてください。

参考に以下のリンクも添付しておきます。
LED・抵抗の計算式 (akizukidenshi.com)

これで、1つのLEDに対しての電流制限抵抗値が算出できたのですが、このセンサーライトは、電流制限抵抗は、8つのLEDに対して、1つなので先ほど算出した値を１/８にしてください。

次に、電流制限抵抗の消費電力（W)を算出します。消費電流の小さい抵抗を使用し続けていると、抵抗が燃える可能性もあるので、きちんと計算した消費電量より高い消費電力の抵抗を選択してください。

算出の仕方は、

W＝IfｘIfｘR　

で算出できます。
では、私が使用したLEDを使い、電流制限抵抗を算出してみましょう。
私が使用しLEDは、A-Bright　67-21UW2C-242になります。もとのLEDは、3.０ｍｍx3.５ｍｍで、今回チョイスしたものは、2.7ｍｍx3.5ｍｍ（3527サイズ）です。Datasheetによると、

Vf；Typ 3.2V
If；30mA

になります。上記の計算方法から、

R＝（4.5－3.2）/0.03＝43.3　1/8にして、5.41（Ω）で
W＝0.03ｘ0.03ｘ5.41＝0.00486（W)

になります。計算値より大きい消費電流のものを選択しましょう。もともと搭載されていた、3216サイズの抵抗ですと、0.25Wですので、その大きさの抵抗で問題ないと思います。

ただし、抵抗は、規格でとびとびの値になるので、近似値ですと、5.1Ωか5.6Ωになり、5.6オームをチョイスします。

私は、はんだごてを2本使い、LEDをはさむようにして、両極に熱を加えてはんだを溶かし、LEDを外しました。LEDは極性（アノード、カソード）があるので、極性を間違わずに、貼りかえてください

消費電力計算

机上の計算ですが、電池でどのくらいもつか？計算してみましょう。
ダイソーの単4　Ni-MH（ニッケル水素充電池）使用の前提です。3つ直列で、3.6 V 750mAh です。
750mAhの意味は、750mAを1時間連続で流せる意味です。
電池側の電力量は、
電力量＝750mA/1000×3.6=2.7Wh

LED側は、3.6/5.6＝0.64A=640mA
（消費）電力量は、
電力量＝640mA/1000×3.6＝2.268Wh

このことから、2.7/2.268＝1.19H　1.19時間連続で電流が流せる計算になります。

1回30秒点灯するので、1日10回点灯と想定すると5分連続で電流を流したことと同じになり
（1.19×60）/5＝14.28日
机上の計算では、電池駆動では、2週間程度しかもたない計算になります。