LEDの駆動方法について

このQ&Aのポイント
  • 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。
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◆LEDの駆動方法について◆

こんにちは。お世話になります。 私は今まで、赤や緑のLEDを直流で光らせるのが普通だと思っていましたが、この前、パルス駆動方式というのを知りました。回路は複雑になるみたいですが、この「パルス駆動方式」の長所はどのような点なのでしょうか?  (例えば、見た目の明るさはそんなに変わらないのに省電力になるとか。) また、すぐれた長所があるのなら、やってみようと思っているのですが、DUTY比と周波数(KHz)はどのくらいにするのが一般的なのでしょうか? 以上2点、よろしくご教示のほどお願い致します。

noname#230358
noname#230358

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noname#230359
noname#230359
回答No.1

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。

noname#230358
質問者

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。

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