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LEDの駆動方法について
- LEDの駆動方法にはパルス駆動方式があります。
- パルス駆動方式は省電力でありながら見た目の明るさは変わらない特徴があります。
- 一般的にはDUTY比と周波数を適切に設定することが重要です。
- 電子部品・基板部品
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kousakuさん、お久しぶり頑張ってますか？ ＬＥＤのパルス駆動ですね、ＯＮ－ＯＦＦを繰り返して点灯させるわけです ＬＥＤの明るさは、単位時間の平均電流で決まります ５ｍＡで連続点灯とＤＵＴＹ比５０％で１０ｍＡでは同じ明るさになります したがって、見た目の明るさが同じであるなら、消費電流も同じです パルス駆動の周波数は、ＤＵＴＹ比には関係なく最低５０ＨＺくらいですかね、 これを下げるとＬＥＤの「ちらつき」が出て気になりますね、また上げ過ぎるとドライブ素子が発熱を始めます。 実際の駆動回路は（ＬＥＤの順方向電圧を２Ｖ、電源電圧を５Ｖとすると） 連続点灯では、５ｍＡですから（５－２）/５ｍＡで約６００Ω 電源→６００Ω→ＬＥＤ→ＧＮＤ となります。 ＤＵＴＹ比５０％で１０ｍＡでは （５－２）/１０ｍＡで約３００Ω 電源→３０００Ω→ＬＥＤ→ドライブＴｒ→ＧＮＤとなります、この場合厳密に言えば、 Ｔｒのスイッチング電圧があり、若干電流が減少します （シングルで０．数Ｖ、ダーリントンはさらに＋０．６Ｖですね） １個のＬＥＤをパルス駆動するメリットは、あまりありません。 回路は複雑になり、全体の消費電力も若干上がります。 ただし、ＬＥＤの明るさをマイコンからコントロールする場合、 （パルス＝デジタル制御なので）アナログ制御（電流制御による明るさのコントロール）より回路が簡単で済みます。 パルス駆動のメリットはなんと言っても、たくさんのＬＥＤをダイナミック点灯する場合です、たとえば８列Ｘ８列＝６４個の場合 マイコンからコントロールする場合、スタティク点灯（個別に抵抗とドライブＴｒ）にくらべ、 部品点数が少ない、ＬＥＤ１個単位で明るさのコントロールも出来る事でしょう。 この場合、１個が点灯している時間は１/８なので、上記と同じ明るさを得るためには、５ｘ８＝４０ｍＡでドライブします ＬＥＤのデーターシートにパルス駆動時の最大電流値が出ていますので、これを超えないように、 もしこの４０ｍＡが超えているなら、他のＬＥＤの選択になります。 ＬＥＤ１個あたり、ＤＵＴＹ比は１/８で、 パルス駆動の周波数は、最低５０ＨＺなら１列（８個）あたり５０Ｘ８＝４００Ｈｚですね、 パルス駆動の周波数はあまり上げると、１つの列のドライブＴｒがＯＦＦしないうちに、次の列の点灯が始まるので、隣の列が少し点灯してしまいます。 まだまだ説明すべき事はあるのですが、概略はこんな所でしょう。 初心者向けに長文になりました、これからも頑張ってね。 >>普通は５０ｍＡなのにＤＵＴＹ比０，１（１０％）なら１００ｍＡ流せるというような事が確か書かれていた これが、データーシートにあるパルス駆動時の最大電流値です。 直流順電流（直流電流での駆動）の５倍とか１０倍とか流せます、 参考文献 http://www.semicon.toshiba.co.jp/prd/opto/doc/pdf/bcj0006d.pdf これによると、直流順電流 IFMax（ mA）５０ｍＡに対して、 パルス許容順電流 IFPMax パルス幅PW＝100μs デューティ比DR＝１０％で２００ｍＡとなっています。 ２００ｍＡ流してもＤＵＴＹ比０，１（１０％）なら、直流駆動２０ｍＡと同じ明るさですね。 直流順電流なら５０ｍＡ流せるわけですから、直流駆動のほうが明るくできますね。
お礼
早速のご回答ありがとうございます。ご丁寧な回答で感謝いたします。 さて、「パルス点灯をしたら、同じ感覚的な明るさでも省エネになるのではないか」と思い、質問させていただきましたが、どうもそうではないようですね。 『見た目の明るさが同じであるなら、消費電流も同じです』というのが基本なのですね。 ただ、どこかの資料にパルス点灯すると、同じＬＥＤでも電流（平均電流）が純粋な直流電流よりたくさん流す事ができるようなことが書いてありましたが本当なのでしょうか。（具体的に言うと、普通は５０ｍＡなのにＤＵＴＹ比０，１（１０％）なら１００ｍＡ流せるというような事が確か書かれていた。） もしそうなら、電流は食うけれど同じＬＥＤをより明るく点灯させることができる、ということになりますね。