ＬＥＤ・電流・電圧の関係

質問

電子工作を興味持ち始め、LED（日亜）ソーラーライトを作ることを目標に奮闘しております。
LED、LEDコントローラ(CL0116)、エネループ1本(1.2V)、330uHのマイクロインダクタの構成でようやく光らせることに成功はしたものの、解せないことがあるので、以下、ご教示下さい。
尚、当方、オームの法則を最近理解し始めたレベルです。

質問1)LEDというものは3V以上の電圧が無いと光らないもののはず。なのに、この光る構成の回路から、LEDを取り外し、テスターに置き換えて電圧を測ると、1.3V程度しか出ていません。これはなぜでしょうか。この日亜のLEDも本来は3.1Vが必要のようです。

質問2)光っている状態のLEDとLEDコントローラとの間にテスターを経由させて電流を測定したところ、8mアンペアしか流れていません。その状態でも輝度も大して下がっておらず、光っております。しかし、暗いわけではありません。100円ショップのガーデンライトよりもずっと明るいです。これはなぜでしょうか。

質問3)マイクロインダクタ（いわゆるコイル？）の役割がどうしてもわかりません。これは抵抗のようですが、抵抗ではないのでしょうか。uHの値が小さいものになればなるほど、明るくなります。これは何をやっているのでしょうか。LEDコントローラは昇圧をしているようなので、昇圧回路というわけではなさそうです。

以上よろしくお願いします。

回答No.4

mimazoku_2 · ベストアンサー

私、詳しくないので、ここで限界を迎えると思います。

１．３ｖの謎は、ＬＥＤがテスター（等価回路としては「Ｒ」です）に置き換わった事で、ポンプアップが正常に行えなかった。

＞デジカメで撮影した場合は、不安定な輝度でモニタに映し出されます。

つまり、ＬＥＤは、「直流」ではなく、「断続的な直流（交流ですね）」で点灯していると・・・。
ＣＬ０１１６は、中身がポンプアップという機能があると思います。
コンデンサが並列と直列に切り替えられる、アップバータとお考えください。

なので、三角波などの交流を作り出し、瞬間的に規定電圧に到達するタイプなんでしょう。
んで、人間の眼で判断出来ない程度の点滅速度で明るさを保てる周波帯で駆動させている。
単純に言うと、Ｌ・Ｃ・Ｒの発信回路と考えると、面白いかも知れません。
Ｌの値を小さくしたら、明るくなった＝＞発信周波数が高くなったとも受け取れます。

デジタルテスタだと、また違う電圧が表示されて悩みますよ。

テスタの善し悪しですが、メーター内部に「DC10KV／AC2KV」というような表示がありませんか。
この数値が高いほど、高性能テスターと言えますし、メーターの感知電流も小さくなります。
但し、ある領域からは、テスターの価格が跳ね上がります。

ＣＬ０１１６について、データシートから抜粋。

・Operating range is 0.8V~3.0V　＜＝入力電圧範囲
・Driving current is10mA~100mA　＜＝駆動電流

表から抜粋＝＞Switching Frequency 100 KHz

基本は、ｎｏ．１の方が、測定方法は、ｎｏ．３の方が教えてくださっています。
様々な知識をつなぎ合わせて、あなたの力にしてください。

お礼

ありがとうございました。
オシロが欲しくなりました。でもしばらくはテスターと格闘してみます。

回答No.3

noname#215107

＞これをテスターで計れば3V前後になるはずだと思っていたのですが

テスターではなく、オシロスコープで見るといいですよ。

回答No.2

mimazoku_2

ＣＬ０１１６ってこれですよね。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-06279/

あなたに謎々を・・・。
光っているＬＥＤをデジカメや携帯カメラで撮影すると、どうなります？
すると、「質問１」は、ガラっと性格が変わると思います。

＞質問２

光源を直接見ると、分かりません。
測定器などでないと、判別できません。

＞・・・昇圧回路というわけではなさそうです。

本当かな？
デジカメか携帯カメラで、ＬＥＤを見れば・・・見解が変わると思うよ。

コイルって、直流に対しての性質、交流に対しての性質を考えてみて。

お礼

ありがとうございます。デジカメで撮影した場合は、不安定な輝度でモニタに映し出されます。
ということは、LEDは実は秒あたり60回ほど点滅を繰り返している、ということでしょうか。
実はほんの一瞬、3.1Vほどの電圧がかかっているが、テスターが積分してしまって1.3Vと表示してしまう、という事なのでしょうか。

補足

ＣＬ０１１６は仰るとおりのものです。

回答No.1

noname#215107

ICは回路を切ったり、つないだりする役割をしていると思ってください。

インダクタ（コイル）に電流を流すと、コイルの磁界エネルギーが溜まります。ICの働きで回路を切断すると、コイルに溜まった磁界エネルギーの働きで逆起電力が発生します。
その時、発生したコイルの電圧と、電池の電圧が直列になるので、LEDにコイル電圧＋電池の電圧が掛かり点灯に必要な高い電圧が得られるという仕組みです。

お礼

ありがとうございます。コイル電圧と電池の電圧、これをテスターで計れば3V前後になるはずだと思っていたのですが、そうではないので、なぜなのかと悩んでおりました。