光ファイバー光源その5

5種類目(7台目)の光ファイバー光源だ。NIKON製だ。

ファイバーの径は 15 mm である。

ハロゲンランプは 15 V 150W つまり10 A も流れる。右のピンクと青のガラス板はフイルターで使っていないのだが、中を開けたらでてきた。ピンクのフィルターは割れていた。この写真のようなところに置くのではなく、ハロゲンランプと光ファイバーの間のスロットに入れる。この写真は使わないから調光器のアルミ放熱板にテープで止めているのだ。

トランス、調光回路をとっぱらい、ファンはハロゲンランプに風が当たるように少し斜めに設置してあったのだが、その斜めにする袴を取り除き、底面に水平に取り付けた。電源は今度は 12 V、4 A のスイッチング電源(48W級スイッチングACアダプター12V4A)である。レギュレータはPowerLED Driver 150306Bを使った。こいつの出力は12 V、 3 Aで、入出力があるだけ、なにも調節するところがない。

LED は新製品のCREE XHP50 20mm基板付き 白色ヒートシンクファン 46×46×13mmの上にφ2.6 mm のネジ穴を2箇所切って、鍋ネジで止めた。ファンを外してから加工すること。

このファン付き放熱器は、ケースの内側から 5 mm のスペーサーだけで全面パネルに取り付けることができた。LED の中心を光ファイバーの中心に合わせるのは慎重に。といっても当方の工作の精度はいい加減なので、できるところは馬鹿穴にして、目視で中心合わせをした。

調光器(Dimmer)Grandmart LEDランプ輝度調節器 直流DC 12V 8A は133 円だったけど、今見たら151 円になっている。

上の写真はレギュレータとDimmer を載せたアルミ板を、ファンが見えるように固定する前の物。

この写真が、全て固定した内部の写真。

光ファイバーの先端(レンズなし)を机から15 cm上のところに固定し、室内のランプを消して、この玩具の照度計を置いて最大の明るさになるように位置を調節した。 左が、ハロゲンランプ、右が今回のLED。明るくなった。前回までのLEDより、新しい方はLED を直列に繋いであって、LEDの電圧降下が倍になっているので同じ電流量を流せば W が大きくなる、明るくなるというわけだ。

ちなみにVf = 6.38 V、電流量は2.82 A つまり18 Wであった。スペックでは最大19 W だから問題ない。

今回は、Dimmer の上に小さなファン(12V30mm角 DCファン)を付けてみた。室温23度で、ケースの底にあるオリジナルのファンなしでこの小さなファンだけで上から送風したら基板の温度は55 度、両方のファンを使ったら 50 度。70度を超えないから小さいファンだけでも十分かも。放熱器の計算とか昔やったけど、今回は発熱するICのデータもないし、面倒だから、作ってみて、触って熱くなければOKだからね。

前回、前々回も、今回も、レギュレータが定電流モードで動作しており、最大出力電圧は12 V位あるから、LED の電圧降下 Vf が XP-L のとき約 3 V だったのが、XHP50 の 約6 V に変わっても問題ない。大きさが同じだから入れ替えるのが可能だ。W数が倍位になるが、明るさが倍になるかは、入れ替えて調べてみることにするが、倍にはならないだろうな。より明るくなることは間違いないだろう。

ハロゲンランプのときの輝度調整ポテンシオメータは20 kΩ、電源スイッチ付きだ。今度のDimmer のポテンシオメータは 1 kΩだった。だからそのまま使えない。手元に 1 kΩのポテンシオメータがない。500 Ωで代用した。500 Ωだと抵抗値を最大の500 Ωにしても完全に OFF にならない。暗くなるだけだ。実際には最も明るくなるポジションでしか使わず、電源スイッチの ON-OFF だけだからかまわないだろう。1 kΩに変更する予定だ。スイッチは流用できなかったので、新たにLED 付きシーソースイッチをパネルを加工して取り付けた。

「光ファイバー光源その5」への2件のフィードバック

  1. 筐体が大きいためか、見た目がすっきりして安定感が感じられます。
    定電流電源、調光器はフリッカがあると思いますが、写真を取るときに影響はないのですか。

  2. senjyuさん

    オリジナルの筐体は、他と比べ小さいくらいで、NIKONのほうがぎっちり詰まっていたという感じです。スイッチング電源の置き方に余裕がありました。さらに何台も作成してきたので、要領よくできてきたんでしょうね。
    この光ファイバー光源は、写真を撮るとか言う目的ではなく、小動物の外科手術のときに使うので、人間の目でちらつかなければ問題はないです。電気信号を記録するような実験では、dimmer が結構ノイズを出すと思われ、一応、筐体はアースに落としていますが信号にノイズがのる可能性が高いです。しかしそのような実験データを取る場合は、もはや光源は必要がないはずなので、スイッチを切れば問題ないわけです。
    そもそも何Hzで動作しているかわからない。LEDをより明るいものに交換する計画があるので、そのとき何Hzなのか測定してみます。

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