LEDライトの不思議な現象?

質問

LEDライトの不思議な現象?
6個のLEDが付いたライトがあるんですが、スイッチを入れると6個のLEDが点灯して、10時間程点灯します。ですが、もっと暗くしたかったので、回路に傷をつけ6個のLEDのうち3個のLEDを点灯させなくする改造をしました。これで点灯時間は倍に延びると思いました。ところがこれも10時間程しか点灯しませんでした。明るさは暗くなったのに点灯時間が延びないとはどういうことですか?

回答No.5

urapapa24 · ベストアンサー

小型の白色LEDの定格電圧は、一般に3.6Vで「定電圧特性」を持ちますから、電圧が下がると急激に明るさは落ち、3.2Vくらいで完全に消灯します。

従って、電池２個そのままで点灯することは絶対に不可能であり、DCコン（昇圧回路）が入っていることは間違いありません。
最近のコンバーターは極めて小さく作ることができますから、多分その存在を見誤られたのでしょう。
基板は、電池とLEDの間に入っているはずですから、このあたりをよく観察して見られるとよいと思います。

DCコンには「定電圧出力」で、（LED並列の場合には）各LEDごとに保護抵抗を入れるタイプと、「定電流出力」のものとがあります。
（LEDを全直列に入れる方式もありますが、ご質問内容からLEDは並列、と解釈されるので、直列回路の場合の説明は省略します）

DCコンは一般には定電圧型のものが多いので、他の回答者の方々も原因がが分からなかったのでしょうが、定電流型のDCコンと考えれば話は簡単です。
（最近は定電流型のものが増えてきています）

定電流型にはLED１個ごとに対応したLEDドライブ回路を持つものもありますが、IC(DCコンのこと）自体高価になりますので、普通は、複数のLEDそれぞれに保護抵抗を入れ、それらをまとめて１個のICでドライブするのが一般的です。

仮に１個のLEDに25mA流すとすると、6個では150mA流れるようにICの出力電流を設定することになります。
ここで、もしLEDが3個に減っても、ICはその3個のLEDに合計150mA流すために（僅かですが）出力電圧を増加させます。(1個あたり25→50mAに増加)
つまり、出力電力が（僅かながらも）増加するので、電池の消耗はより大きくなります。
更に、出力電圧が増加することは、ICの設計ポイントを外れることになるので、効率も落ちるかもしれません。
電池寿命が10時間から9時間に減ったのはこの理屈で説明できます。

これを確認するのはLED 1個の明るさがどうなるかを観測すればわかります。
25→50mAとなることで少し明るく(*)なっているはずです。
* それほど大きな違いではない。並べてみればわかるが、少し時間が経つと忘れるくらいの違い）

全点灯したままで、1個の明るさを見るのは難しいので、LED径よりやや大きいくらいの筒を被せて、他の光を遮光するとよいかもしれません。
しかし、回路を変更することに時間がかかり過ぎ、前の明るさを忘れてしまうかもしれませんので、できたら照度計で観測、記録しておくことが望ましいです。

わたしも、定電流型のDCコンは見たことがないので、大変興味があります。
できたら基板を見せていただきたいところですが、このサイトは回答者から画像を載せることはできないようですね。
残念です。

お礼

LEDを結ぶ基板にはやはり部品は見当たらず、電池2個で直接点灯させることも出来ます。いろいろ試した結果おそらく、基板と電池を結ぶ部品の中に昇圧回路が入っているものと思われます。もしかすればそこに、DCコンが入っているのかもしれません。
今、電池を3個にして直接LEDを点灯させてみたんですが、LEDの明るさは変わらず色が緑色になっただけでした。2個にしたらまたもとの白に戻りました。このLEDは電流を増やしても明るくならないみたいですね。