led 電球の基礎情報

最近ではLEDを使用したいろいろな照明器具が市販されています。
しかし他の照明と違い、電源にはとても敏感な素子なので、使用する電源によって適切な点灯回路を設計する必要があります。

考えられる電源としては、商用電力やバッテリー、電池、発電機などですが、電圧が不安定になるものは特に注意が必要です。
なぜならLEDは定格電流を超えてしまうと寿命が極端に短くなり、最悪の場合は発熱して壊れてしまいます。

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不安定な電源としては自転車のダイナモや自動車などで、発電機の回転数によって電圧も大きく変わります。

自転車や車用のLED製品は多く市販されていますが、安価な製品ではほとんどが抵抗による電流制限のみで点灯しているので、寿命も短い物が多くあるようです。

LEDの点灯回路は主に定電流回路を使うのですが、いくつかの種類があり、電源の種類によって適切な回路は変わってきます。

例えば、自転車のダイナモでは、出力が6Vの交流なので、損失の少ない回路を考える必要があります。

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最も損失が少ないのはトランジスタのベース電圧を利用した定電流回路で、整流回路と組み合わせて設計します。
安定度はそれほど高くないのですが、電源の電圧も低いので大きく影響することはないでしょう。
車の場合はバッテリーからの電力となるので、整流回路は必要ありませんが、イグニッションコイルから発生するサージ電圧の対策をする必要があります。

サージ電圧は非常に高い電圧なので、LEDに大きな害を与えます。場合によっては一瞬でLEDが破壊されてしまう可能性もあるので、サージ電圧を逃がす工夫が必要です。

また、電源電圧も12Vから約15Vくらいまで変動するので、定電流回路は必要になってきます。

適している回路は安定性の高いオペアンプを使用した回路ですが、取り付ける場所によってはそのスペースに収まらない場合もあるので、ICでパッケージ化されたLED駆動回路を使用するのもひとつの方法でしょう。