LEDのVf値と抵抗計算

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チップLEDでパーツを自作するにあたって、電流のマージンはどの程度必要か？

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チップLEDの電流のマージンはどのくらい取ればいいのか？ 例えば20ミリアンペア流せる砲弾型LEDだと「2割程度のマージン」で15ミリアンペアの電流量になるように抵抗計算したりするが、電流をより多く流せる明るいチップLEDの場合は？

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  「LEDの抵抗計算で安全マージンを取るほど、LEDは暗くなってしまうのでは？ 問題」の補足です。

  ●アドバイザー：エルパラ 平川研究員

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  最大20ミリアンペアの電流が流せる砲弾型LEDの場合、マージンを取って「15ミリアンペア程度の電流量になるように抵抗計算する」というのは分かりましたが……

  ●レポーター：イルミちゃん

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  はい。

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  例えば50ミリアンペア流せる明るいチップLEDだとしたら、電流のマージンはどう考えたらいいのでしょうか？

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  あー、なるほど。

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  2割程度マージンを取るとしたら、40ミリアンペアくらいの電流値で抵抗計算すればいいのかな。

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  うーん。50ミリアンペアものLEDだと、別の要素も出てきます。現実、2割のマージンでは厳しいと思います。

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  むむ。
  別の問題とは…？

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  例えばチップLEDを密集させる配置で使うとしたら、2割程度のマージンでは、熱の影響でLEDが切れやすくなるでしょうね。

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  チップLEDを使ってなにかパーツを自作するとしたら、1個なわけないし。

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  そうですよね。敷き詰めるようにして使うことも多いんじゃないかと。



チップLEDを使ったLEDパーツの自作例。

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  だとすると…？

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  もとが明るいLEDなのを考えたら、50ミリアンペアの半分の25ミリアンペアとか、そのくらいで計算しておくのがいいでしょう。

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  え。5割もマージンを取るの？？？

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  LEDに流せる電流はもっと多いとしても……けっきょく熱の問題を考えると、20ミリアンペアくらいが限度でもあるんですよ。

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  熱対策で、そこまで電流を抑えて抵抗計算するのね。

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  そうですね。LEDには電流を流せるとしても、電流量に比例して熱はどんどん増えます。

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  ふむ…。

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  放熱状況が計算に入っていて、例えばヒートシンクのような放熱機構も設けてあって、しっかり放熱できているというのなら別ですが。

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  自作LEDパーツで、そこまで考えて設計するのはなかなか難しいでしょうね。

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  はい。車のLED加工などでは、大型のヒートシンクなどを付けられるスペースがそもそもなかったりするし。

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  ですよねぇ。

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  「このLEDには何ミリアンペア流せるから、そこからマージンを取って……」というような、LEDのスペックだけを根拠にした抵抗計算では、難しい面があります。

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  そう考えるとLEDのスペックを、スペック通りに受け取るのも問題がありますねぇ。

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  そういうことです。
  明るい＝熱も多いのです。

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  明るいLEDなら、少ない電流でも明るいのかなと期待したくなりますが……

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  徐々に進化はしていますよ。しかし発光効率は、そんなに劇的に増えたりしませんので。

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  現実的には、明るさを電流値で稼いでいるのね。

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  基本的には、明るいLED＝電流が流せるLED＝熱が多く出る、ということです。

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  明るいLEDはけっきょく放熱がシビア。



「パワーLEDの放熱対策でアルミ板を使いたい。固定はどうする!?」などを参照。

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  「明るいLEDチップをたくさん搭載したLEDバルブが、熱ですぐダメになる」というのはよくある話ですけど、その原因がまさにそれなんです。

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  そういえばLED加工者である〈イルミスタ〉の野本研究員は、150ミリアンペアも流せるLEDを使いながら、30ミリアンペアくらいで運用していましたが……

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  野本研究員は、お客さんの車が相手なので特に安全策を取っているのでしょうが、そういう手法のほうが安心できるのは間違いないですね。