LED が定電流デバイスだからといって、定電流電源が必要なわけではありません。場合によっては、定電圧電源が最適なこともあります。定電流LEDドライバーと定電圧LEDドライバーを比較して、アプリケーションに最適な LED電源 を選択できるようにします。
LEDドライバーが必要な理由は何ですか?
LEDは低電圧の直流電力で動作しますが、コンセントは通常、高電圧の交流電力を供給します。LEDドライバの主な目的は、この高電圧の交流電流を、LEDが処理するように設計された低電圧の直流電流に整流することです。
LEDは順方向電圧降下を伴う定電流デバイスです。つまり、電流を流すためには電圧供給がその降下を超える必要があり、電流を制御することで強度を制御できます。電流が多すぎたり少なすぎたりすると、LED内の温度が上昇し、光出力が急速に変化したり、劣化したりする可能性があります。LEDドライバは、温度によって変化する電気特性に応じてLEDに一定量の電力 (定格電流範囲内) を供給することで、LED回路の変化するニーズに応答します。
外部LEDドライバにはさまざまな種類がありますが、主に 定電流 (CC) ドライバと 定電圧 (CV) ドライバの2つのタイプに分類できます。
定電流ドライバを使用する場合
定電流LEDドライバは、一定の電流を維持するために電子回路全体の電圧を変化させます。これにより、電圧の変動に関係なく、LEDに供給される電流が指定されたレベルに維持されることが保証されます。定電流ドライバは、固定出力電流と一定範囲の電圧を必要とするLED用に設計されています。定電流ドライバは通常、デバイス上に仕様が記載されており、出力電流定格は1つだけで、電圧の範囲はLEDのワット数に応じて異なります。
独自の器具を製作する場合や高出力LEDを使用する場合は、LEDの最大指定電流を超えないことで焼損や熱暴走を防ぐ定電流LEDドライバが最適です。通常、設計者はこれらのドライバーをアプリケーションで制御しやすく、より一貫したレベルの明るさを実現できると考えています。電圧ではなく電流を制御することで、LEDで消費される電力をより正確に制御でき、定電圧電源を使用する場合よりも設計者が故障率をより正確に予測できるようになります。
定電圧ドライバを使用する場合
定電圧ドライバには、対象アプリケーションに応じて、従来の電源から密閉型まで、さまざまな形式があります。定電圧ドライバの電圧は通常12VDCまたは24VDCのいずれかの固定電圧です。これらは、1つの安定した電圧を必要とし、単純な抵抗器または LEDモジュール 内にある内部定電流ドライバによって電流がすでに調整されているLEDに使用されます。
LEDまたはアレイが特定の電圧に耐えられることがすでに確認されている場合、定電流LEDドライバは通常、設計エンジニアにとってより直感的であり、定電流ドライバに比べて安価なソリューションになることがよくあります。
LEDストリングの駆動
LEDが直列構成で接続されている場合、ストリング内の各LEDの順方向電圧降下は加算されます。このため、定電流ドライバは、対応可能な出力電圧範囲を常に識別します。直列接続された複数のLEDストリングを並列に配置し、マルチ出力定電流ドライバで駆動して駆動電圧を制限することができます。
多数のLEDストリングを直列で使用する場合、最も効率的に駆動する方法は、電源の端子間にLEDを直接接続する定電流電源を使用することです。ただし、ストリングが並列に接続されている場合、すべてのストリングの電流を一致させることは困難になる可能性があります。この場合、電流を制御する外部コンポーネントが使用されるため、ワットあたりの全体的なルーメン数の効率が低下します。
定電流と定電圧: アプリケーション例
LEDドライバの種類として何を選択するかは、意図する最終用途やその他の制約によって大きく異なります。鮮やかな色やコントラストのある色を必要とする標識やその他のアプリケーションの場合、定電圧電源の方がコスト効率が高く、設計も簡単です。さらに、色の変化は相対的な傾向があり、表示される光の有効性に及ぼす影響は最小限に抑えられます。標識では効率もそれほど重要ではなく、照明をサイト全体に分散させるのではなく、単一の設置にアプリケーションを適用する場合は、追加のヒートシンクを使用する方が経済的です。
ただし、最終用途が照明である場合は、定電流ドライバの方が適している可能性があります。これにより、光の品質と明るさをより均一に制御でき、システムを簡単に調整して、LEDを最も効率的な範囲で動作させることができます。LEDを最も効率的な範囲で動作させるには、通常、ヒートシンクの必要性が少なく、照明器具の金属で熱を拡散し、LEDを理想的かつ効率的な状態で動作させるのに十分です。
定電流電源または定電圧電源でLEDを駆動する場合の機能上の違いを理解することで、設計者は光出力、光品質、設計寿命の目標を満たすように設計を最適化できます。
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