01 知ってほしいLEDのこと
LEDの点灯方式
LEDは、定電圧電源から適当な抵抗を介して電流を流すことで簡単に点灯させることができます。また、LEDから発光する光量は、電流値に依存するため電流の増減がそのまま光量の増減となります。つまり、一定の光量を維持したい場合は、電流値を一定にする必要があります。定電圧電源でLEDを点灯する回路について説明します。
この回路でLEDに流れる電流値は、次式で求められます。
電流(A)=(定電圧電源の電圧(V)-LEDの順方向電圧(Vf)※1)/電流制限抵抗(R)
※1:Vfとは、LEDに電流を流した時にLEDに発生する電圧です。
この場合、定電圧電源の電圧(V)は変化せず、電流制限抵抗(R)も固定値の抵抗であれば、回路の動作中にその値がほとんど変化することはありません。 しかし、LEDの順方向電圧(Vf)については、周囲温度や自己発熱による温度の影響を受けて変化していまします。つまり、定電圧電源の電圧と固定値の抵抗だけで構成される回路では、温度に影響する(Vf)の変動分を補完することができません。
紫外線LEDを使用する場合、例えば所定時間内にUV光をエネルギーとして規定量供給するような用途では、点灯している間に光量が変化してしまい問題となります。これを回避する方式が、定電流電源による点灯です。
定電流電源は、LEDに常に一定電流を流すように設計された電源です。この方式は、LEDの電流経路上に低い抵抗値を持つ抵抗を配置することで電流量の増減をセンシングし、フィードバックすることで電流値を一定に制御するものです。よって、Vfが変動しても、電流値が補間されるので一定の光量で点灯することが可能となります。
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