2017年07月10日

照明器具製作 第5回:パワーLEDについて2(パワーLEDの駆動方式)

はじめに

前回はパワーLEDの特徴や放熱の必要性について説明しました。今回はパワーLEDの駆動方式(使い方)について説明します。
 

目次

 

1. 電流制限抵抗による駆動

パワーLEDも基本的な考えは普通のLEDと同じですので、抵抗1個で順電流を制限することが可能です。普通のLEDと同じように電源電圧、順電圧、順電流から抵抗値を計算できます
 
この方法でもパワーLEDを動かせることはできますが、パワーLEDは普通のLEDより順電流が圧倒的に大きいため、下記のような問題が起きます。
  • 抵抗器で消費する電力が大きい(電力効率の低下、大電力抵抗器が必要)
  • 発熱により順電圧や順電流に変動が発生する。最悪の場合部品が壊れる
そのためパワーLEDを電流制限抵抗で駆動するのはよい方法ではありません
 

2. 定電流回路による駆動

順電流を一定に保つ方法として定電流回路(常に一定の電流が流れる回路)を利用する方法もあります。定電流回路はダイオードやオペアンプで作れます。
この方式のメリットとしては温度変動に強い回路を組むことができます。そのため電流制限抵抗による駆動よりも安定します。
ですが、電源電圧とパワーLEDの順電圧の差分の電力が無駄になるというのは電流制限抵抗による駆動と同じです。そのため電力効率はよくありません
 

3. スイッチング式LEDドライバーによる駆動

電力効率をよくするための駆動方式として、スイッチング式LEDドライバーを使うという方法があります。スイッチングレギュレーターのようにON/OFFを高速で繰り返すことによって、電流を一定に保ちます。そのため他の駆動方式に比べると電力効率が良いです。
デメリットとしてはON/OFFの切り替えによりノイズが発生してしまうことです。そのためラジオの受信などには影響が出てしまうかもしれません。
 

おわりに

パワーLEDの駆動方式を3つ紹介しました。この3つの中で最も電力効率が良いスイッチング式LEDドライバーを採用します。
次回は秋月電子で販売されているLEDドライバーCL6807を使って、パワーLED駆動の回路を作成します。
 

参考資料

  1. "パワーLED 基礎と定電流装置製作編". サイト名:マルツパーツ館 パーツまめ知識. https://www.marutsu.co.jp/contents/shop/marutsu/mame/194.html, (参照日:2017-07-10)
  2. "LEDドライバから学ぶ コンバータ部のスイッチング回路 ". サイト名:EDN Japan 電子設計の基本と応用がわかる. http://ednjapan.com/edn/articles/1206/28/news025.html, (参照日:2017-07-10)
  3. "LED駆動の基礎と最新技術動向、損失低減や電流精度向上に向けた改善進む". サイト名:Texas Instruments. http://www.tij.co.jp/lsds/ti_ja/analog/new_wave/nw04_led_drive_circuit.page, (参照日:2017-07-10)
 



posted by ました at 17:18| Comment(0) | TrackBack(0) | 自作LED照明 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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