LED照明 Lecture 25 知っておきたいLED照明の25のキーワード

近年、環境への配慮や、ランニングコストを低減する省エネ照明として、注目されているLED照明。
しかし実際のところLEDの構造や特性は、複雑で多岐にわたるため、理解しにくいのも事実です。
LED照明 Lecture 25では、知っていると役に立つLEDの基礎知識を25のキーワードを通してご紹介します。

LED照明 Lecture 電源編

LED照明 Lecture 17 スイッチング電源

多くの電子機器で使われている電源装置

スイッチング電源とは、半導体スイッチのON/OFFで制御・整流することによって、安定した直流電圧を出力する安定化電源の一種である。多くの電子機器の電源として使用されており、小型で軽量、高効率であることが特長。スイッチング電源は電力調整を行うスイッチング・レギュレータに、ノイズフィルタ、起動回路、整流回路、過電流保護回路などの機能を有している。

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LED照明 Lecture 18 AC/DCコンバータ、DC/DCコンバータ

電圧の整流にかかせない存在

・ AC/DCコンバータは、商用電源などの交流電圧から直流電圧に変換するスイッチング電源のことをいう。

・ DC/DCコンバータは乾電池やバッテリーなどの直流電圧から、別の直流電圧に変換するスイッチング電源のことをいう。変換効率の良いとされているスイッチング方式のDC/DCコンバータは、さまざまな電子機器に使われている。

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LED照明 Lecture 19 定電圧駆動

ふたつの点灯方式 その1

定電圧駆動とはLEDにかける電圧を一定にすることで、希望の順電流を確保する点灯方式のことである。電圧駆動でもっとも簡易的な方法とされている駆動方式は制限抵抗式とも呼ばれ、シンプルでコストを抑えた方式である。
ただし、LEDの順電圧VFのバラツキや自己発熱によりVFが変化した場合、順電流も変化し明るさに影響を及ぼす。また、制限抵抗での熱損失の発生を考慮する必要がある。

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LED照明 Lecture 20 定電流駆動

ふたつの点灯方式 その2

定電流駆動は定電流回路により、LEDの順電流I Fを一定にする定電流点灯方式のことである。高い電圧を印加し、必要な電流に達したら安定して流れるように回路で制御する。構成は複雑だが、熱の損失を抑えるため点灯効率を上げることができる。また、LEDの順電圧VFのバラツキや温度変化による影響も低減できる。

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LED照明 Lecture 21 デューティ制御方式

色を変えずに明るさを変えるカギ

一定の順電流で点灯しているLEDを高速で点滅させることにより、見た目の明るさを制御する方式をデューティ制御方式という。デューティ比とは点滅周期に対する点灯時間の割合を百分率で表したものである。
LEDの明るさは順電流IFの値により設定できるが、わずかな順電流の変化によって明るさが大きく変化するため、制御が難しい場合がある。また、順電流を小さくすると点灯波長( 色合い)も変動してしまうため、これらを回避するために行われる。

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LED照明 Lecture 22 PWM調光

明るさはデューティ比で決まる

PWM(Pulse Width Modulation)調光とはパルス幅を変化させることで、LEDの明るさを制御する方法である。
ONになっている割合をデューティ比と呼ぶ。これが100%ならば、普通の点灯と同じで一番明るく、50%になると少し暗めに点灯しているように見える。LEDを素早く点滅させ、発光時間の長さを変えることによって、見た目の明るさを変化させる。点滅が早ければ、人間の目には、残像現象により点灯しているように見えるという方法である。

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LED照明 Lecture 23 位相制御

電力量で変化する光源の明るさ

位相制御とは、サイリスタなどの電力制御素子を使用し、負荷に供給する電力を制御することをいう。スイッチOFF状態のとき、サイリスタ両端子間に電圧がかかっていても電流は流れないが、ゲートに信号を与えると導通する。導通時間を制御することで、負荷に流れる電流を増減し光源の明るさを加減する。
特長としては、出力を広い範囲で連続的に可変させられる、制御回路での電力の損失が少ない、制御回路が小型で安価なもので済むという3つを挙げられる。

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LED照明 Lecture 24 無線通信

電波で信号を伝える

無線通信とは、電線を使用せずに電気通信を行う通信方式である。主な規格としては、赤外線通信、Blue tooth、ZigBee、無線LANなどがあり、それぞれ電波帯、通信速度、通信距離など、周波数帯域や特性が異なる。

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