直流LED照明開発(3) LED照明の定電流回路

先のLED照明実験では、抵抗で電流制限をかけただけの簡易回路でLEDが点灯する事を目的にした。

それだと、電源電圧の微妙な変動によって、明るさが変ってしまう。さらに、電圧が上がると、最悪の場合抵抗が焼け、LED素子を破壊する可能性がある。

そこで、電源電圧の変動があっても定めた電流を流してくれる定電流回路を設計中。設計作業はだいたいこんな感じで手書きでいろいろと考え、部材の定数を計算し、最終的に固まってきたらパソコンできちんと清書する。

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この定電流回路は、LEDに流れる電流をシャント抵抗で検知してトランジスタ2個で制御するスタンダードな方法。更にもうひとつトランジスタを追加して、PWMで明るさも可変にする予定。

LED3直列×2並列で160mAの回路を実験。電源電圧を変えても明るさが変らないことを確認。それでも、電圧が上がりすぎると、電圧降下を担うトランジスタの放熱対策をとる必要があるかも。

次に、ベースロードの直流50V向けにシーリングライトを構成するLEDモジュールの作成にとりかかる。

3.1V/80mAで26lmのLEDを16個直列に並べて点灯させる予定。3mm×1.4mmの チップを半田付するのは今日で2回目。前回に比べれば、ずいぶんと上手になったと思うが、老眼の目には辛い作業。一ヶ所のみ半田ミスがあったものの、無事に完成。

50Vの直流ベースロードは、定常的に動作するところまではできておらず、単結晶の太陽光パネル2直列でしかとることができない。手持の安定化電源は25Vまでしか出ないのだ。夕方照度が落ちてきてからの確認だったので、十分に光らせることができず、と りあえず、点灯する事だけを確認したところで、本日の作業は終了。

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定電流制御のためにはCDR(定電流ダイオード)を利用する方法もある。しかし、ある程度、電圧をかけないとならないので、それがもったいなくて今回は利用せず。それにCDRは電流容量の大きなものはあまり無い。

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