高高率なLED化は?

ノム

2008年09月22日 01:47

前回作成のLEDダウンライトはバッテリーの電圧にもよりますが、発光効率がおおむね50%強とあまり効率がよくありません。
車のルームランプなどの作例を検索していると、よく登場するのがLM317というレギュレーターとカレントミラー回路の組み合わせというやつです。それぞれのなんたるかはよくわからないのですが、効率よくLEDを光らせることができるとされています。

今回の日亜RAIKOH(Vf 3.3V 100mA MAX)にあった回路はどうなるのかと素人ながらに検討してみたのですが、どうもルームランプやストップランプなどで使う場合、電源電圧が12.4V以上(エンジン駆動中)を想定しているようで、サブバッテリで使用の場合、下は10.5Vになってしまいます。そこまでは使わないとしても、11Vくらいは十分あり得ます。そうすると、定電流回路での電圧降下を考えるとLEDがあまり直列にできません。結局、今回のダウンライトのように100mA LEDを4発程度では定電流回路で1Wくらいは消費してしまうので、効率が55%位にしかならず面倒な割にたいしたことがありません(本当にあっているのか自信なし)。
LEDをもっと並列に並べていけば効率は上がっていくようですが、場所がないので物理的に数が入りません。低電流部分をライトの外に出しても6発が限界で、そうするとおおむね70%位になるようです。

単純に抵抗で制御する場合、電源電圧と、LEDで使用する電圧の差が少なければ少ないほど、抵抗で消費される電力が少なくなって効率がよくなるはずなので、いっそ電圧を上げる方向も有りなのかと。
電圧を20Vにすれば6発で19.8Vなので抵抗では0.2V 100mAですから2Ω、消費電力0.02W。
5発でも16.5V強で同様になります。4発だと13.2Vになるので、外部電源つないでいる時の方が電圧が高くなるのでそちらに合わせると効率が落ちそうです。

アップコンバート回路はダウンライト内に入れるのは無理なようなので外に出てしまいますが、ほぼアップコンバート回路の効率でLEDを光らせられるのでは?効率80%のアップコンバータならほぼ効率80%にできそうですし。

他にやっている人を全然見かけないのは、何か問題があるからなんでしょうかね。定電流回路よりは明らかに場所取りますからねぇ。100mA MAXなら多少コンパクトにできないのかな…。
基礎から勉強しないとよくわからないですね…。


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