エンジニアの皆さん こんにちは。
レボックス株式会社の三留です。
前回（第6回、7回）は、定電圧点灯について お話しました。
今回から 定電流点灯についてです。
そこで まず 定電圧駆動で点灯させた場合を思い出してください。
定電圧駆動では、電流値が安定しないことが定電圧回路の実験でわかりました。
この電流を安定させるためには定電流駆動をする必要があります。
定電流回路の特徴は、名前の通り電流が安定します。
電圧の変化、温度の変化によるVFの変化、Vfのばらつきが多いLEDでも 一定の電流で駆動することができます。
駆動回路としては、定電流ダイオードによる駆動、
LM317などの電圧ICで駆動、LEDドライバをつかった駆動などがあります。
この電流を安定させるためには定電流駆動をする必要があります。
定電流回路の特徴は、名前の通り電流が安定します。
電圧の変化、温度の変化によるVFの変化、Vfのばらつきが多いLEDでも 一定の電流で駆動することができます。
駆動回路としては、定電流ダイオードによる駆動、
LM317などの電圧ICで駆動、LEDドライバをつかった駆動などがあります。
定電流ダイオードによる回路例です。
＜特長＞
・電圧が変化しても電流値は一定。
・温度変化によりVfが変動しても電流値は一定。
＜駆動方法 ＞ ・定電流ダイオード ・LM317などの電圧ICの使用 ・LEDドライバによる駆動
＜駆動方法 ＞ ・定電流ダイオード ・LM317などの電圧ICの使用 ・LEDドライバによる駆動
抵抗の変わりに入れるだけで定電流を得られますが、
通常１５mA位のものが最高の 電流値なのです。
パワーLEDのように３００mA以上流す場合は、
１５mA品を20個並列にするなどの実装が必要となり 実装面積やコストなどを考えるとあまり向いていません。
通常１５mA位のものが最高の 電流値なのです。
パワーLEDのように３００mA以上流す場合は、
１５mA品を20個並列にするなどの実装が必要となり 実装面積やコストなどを考えるとあまり向いていません。
このＬＭ３１７を使った回路は部品数が少なく、
乗数の計算も簡単で電流の安定性も良いです。
ADJ端子とOUT端子に安定したリファレンス電圧１．２５Ｖがあるので、
この電圧を 利用して電流値を算出できます。
計算は簡単でオームの法則で算出可能です。
１．２５Ｖという電圧は変わらないので、流したい電流と決めればオームの法則に 当てはめるだけです。
３００ｍＡの電流を流したい場合は、1.25Ｖ÷０．３Ａで 約4.2オームの抵抗を
実装すれば良いとわかります。
抵抗のＷ数は、１．２５×0.3で約0.375Ｗと なり、１Ｗの抵抗を入れておけば問題ないと思います。
電源電圧は何ボルトにすれば良いか、ここはドロップアウト電圧が絡んできます。
乗数の計算も簡単で電流の安定性も良いです。
ADJ端子とOUT端子に安定したリファレンス電圧１．２５Ｖがあるので、
この電圧を 利用して電流値を算出できます。
計算は簡単でオームの法則で算出可能です。
１．２５Ｖという電圧は変わらないので、流したい電流と決めればオームの法則に 当てはめるだけです。
３００ｍＡの電流を流したい場合は、1.25Ｖ÷０．３Ａで 約4.2オームの抵抗を
実装すれば良いとわかります。
抵抗のＷ数は、１．２５×0.3で約0.375Ｗと なり、１Ｗの抵抗を入れておけば問題ないと思います。
電源電圧は何ボルトにすれば良いか、ここはドロップアウト電圧が絡んできます。
ＬＭ３１７の場合、ドロップアウト電圧というものがあり、
リファレンス電圧以外に消費する 電圧があります。
この電圧分を考慮して電源電圧を決めます。
この電圧は温度により多少ではありますが変化します。
使用環境の温度を考慮 して、電源電圧を決定する必要があります。
最低限必要な電圧は、ＬＥＤの順電圧+リファレンス電圧+ドロップアウト電圧となります。
しかし、電源電圧をむやみに上げてしまうと、素子の発熱が大きくなるので注意が必要です。
■ LM３１７回路を実際に点灯させて安定性の実験をしてみます。
実験の確認ポイントは、
１、定電流で点灯させる。 ２、温度変化を強制的に与えて電流の変化を見る ３、電圧の変化を与えて電流の安定性をみる。
◆ リファレンス電圧の測定
①3つあるJP（ジャンパー）のひとつにピンを差し込む。
②電圧（７V位）を投入して ADJ-OUT間の電圧をテスターで測定する。
③温度変化を加えて 電圧が安定していることを確認する。
◆ ドロップ電圧測定
①３つあるJP（ジャンパー）のひとつにピンを差し込む。
②電圧（７V位）を投入して テストピン１－３の電圧をテスターで測定する。
◆ 各抵抗による電流値の予測と測定
①各抵抗の抵抗値を読み取り電流がどのくらい流れるか計算する 試算式 電流 I ＝ １．２５V ÷ 抵抗 R ②実際に電圧を投入してジャンパーピンにテスターを電流モードで取り付け
計算どおりの電流が流れているか確認する。 ③温度変化を加えて電流が安定しているか確認する。
◆高電圧投入時の温度上昇 ①電源電圧を少しずつ上げていき、LM３１７がどのように熱くなるか測定する。 以上のような 実際回路で 測定をして 体感していくことも 重要な基礎のひとつです。 ＊＊ 次は LM３１７で調光する場合についてみてみましょう ＊＊ ＬＭ３１７で調光する場合は、リファレンス電圧１．２５Ｖのところにボリュームを
いれるだけで可能です。
この場合ボリュームだけ接続すると０オームに回したときに電流が
流れすぎてしまうのでリミッターの意味で 固定抵抗を入れます。
リファレンス電圧以外に消費する 電圧があります。
この電圧分を考慮して電源電圧を決めます。
この電圧は温度により多少ではありますが変化します。
使用環境の温度を考慮 して、電源電圧を決定する必要があります。
最低限必要な電圧は、ＬＥＤの順電圧+リファレンス電圧+ドロップアウト電圧となります。
しかし、電源電圧をむやみに上げてしまうと、素子の発熱が大きくなるので注意が必要です。
■ LM３１７回路を実際に点灯させて安定性の実験をしてみます。
実験の確認ポイントは、
１、定電流で点灯させる。 ２、温度変化を強制的に与えて電流の変化を見る ３、電圧の変化を与えて電流の安定性をみる。
◆ リファレンス電圧の測定
①3つあるJP（ジャンパー）のひとつにピンを差し込む。
②電圧（７V位）を投入して ADJ-OUT間の電圧をテスターで測定する。
③温度変化を加えて 電圧が安定していることを確認する。
◆ ドロップ電圧測定
①３つあるJP（ジャンパー）のひとつにピンを差し込む。
②電圧（７V位）を投入して テストピン１－３の電圧をテスターで測定する。
◆ 各抵抗による電流値の予測と測定①各抵抗の抵抗値を読み取り電流がどのくらい流れるか計算する 試算式 電流 I ＝ １．２５V ÷ 抵抗 R ②実際に電圧を投入してジャンパーピンにテスターを電流モードで取り付け
計算どおりの電流が流れているか確認する。 ③温度変化を加えて電流が安定しているか確認する。
◆高電圧投入時の温度上昇 ①電源電圧を少しずつ上げていき、LM３１７がどのように熱くなるか測定する。 以上のような 実際回路で 測定をして 体感していくことも 重要な基礎のひとつです。 ＊＊ 次は LM３１７で調光する場合についてみてみましょう ＊＊ ＬＭ３１７で調光する場合は、リファレンス電圧１．２５Ｖのところにボリュームを
いれるだけで可能です。
この場合ボリュームだけ接続すると０オームに回したときに電流が
流れすぎてしまうのでリミッターの意味で 固定抵抗を入れます。
■ 実際にこの回路で調光実験をする。
今回は 定電流点灯についてお話しました。
次回以降は、他の駆動回路についてお話します。
主には ・パルス駆動 ・オペアンプ駆動 ・スイッチング駆動
についてです。
今回は 定電流点灯についてお話しました。次回以降は、他の駆動回路についてお話します。
主には ・パルス駆動 ・オペアンプ駆動 ・スイッチング駆動
についてです。
次回も お楽しみに！！
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「三留先生のパワーＬＥＤ講座」は、2010年に 高度職業能力開発促進センター
（通称：ポリテクセンター）にて 弊社三留が講師を務めた際、使用した
テキストを用いてお届けしています。
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