三留先生のパワーLED講座 第11回目 シュミレーターを利用してLED駆動回路を設計してみる!

エンジニアの皆さま こんにちは。

レボックス株式会社 三留です。 

 

今回は、  LED駆動回路設計の 裏技 

ご紹介してみます。

但し 使えるか使えないかの判断は お任せ致します。

よろしくお願いいたします。 

題して、

『 シュミレーターを利用してLED駆動回路を設計してみる! 』

この裏技的設計方法を演習してみたいと思います。

   

    ●その方法とは メーカー(ナショナルセミコンダクター)で 提供しているシュミレーターを利用して 設計していきます。    
シュミレーターへの入り口サイトは コチラ↓↓
下記のような画面が表示されます。
ti home

ひらめき 以下の講座内の画面は 以前の画面のため、
 現在は さらに見やすく 対応できるLEDの種類も増えています。
また、日本語化が進んでおり 使いやすくなっています。
では 大体の流れの説明になりますが、進んでみてください。   
    
まず先に進む前に シュミレーターを使う 利点をまとめてみます。      
    
■ シュミレーターの利点  ■
 @ ほとんど市場にあるLEDを選んでシュミレーションができるので、実使用に近い結果がでる。
 A 条件を入れるだけで最適なドライバ一覧がでてくる。
 B 乗数を決めるための細かい計算不要。
 C 最終的には回路図まででてくるので回路知識不要。
 D LED素子を選択していく過程に時間を費やさない。
         
ざっと このくらい挙げられると思います。
       
シュミレーターに 興味をお持ちになられたでしょうか!
 
でも しかし このシュミレーターを 本格的に使うにあたっては
貴殿の メールアドレス等 個人情報を登録する作業が必要となります。                 
まずは 気軽に この講座で シュミレーションがどんなふうに進んでいくか
見極めて登録して利用するか 否か を 決めてくださいませ。
              
では、シュミレーションの続きを、、、、回路設計していきます。
                           
裏技1-1.jpg
@ 画面上の右 WEBENCH® Designer エリアで LED選択。
      回路入力電圧 DC15〜30V に設定する(下記図参照)。
             
   Start Design をクリック。 
            
 裏技1-2.jpg                  
  
● 下図が 現れます!

  裏技2.jpg
 ● ここで LED は Cree社の白色(White)で 3個直列 にします。 
 ● 続いて 設定(A、B)を行います。
                             裏技2-1.jpg 
 A LED は 先に決めた Cree社の白色(White) にします。
 『Filter Your Results  より Manufacturer:⇒Cree  を選択。
                        

 Color: ⇒ ▲ を white へ スライド移動。

 B LED3個直列 設定。
 『 Configure LED Array 』 より #Series: ⇒ 3 を選択。

 ●条件を設定していくと 下図のように LED が選択されていきます。
                                     裏技2-2.jpg

● 自動選択された LED の価格や スペックが 一気に表示されるので

  設計志向に見合った LED が 選べます。 

 

  裏技3.jpg     

 D 上から3番目の @X-RE を選びます。

                  
  裏技3-1.jpg      

 E 次に 上部の 『 Configure Power Source 』 の

   Next  を クリックし 次へ進みます。            

 

 F 下図が 現れますので 続いて Start Design   を クリックします。

               

裏技4.jpg

 ● 次に 下記図が 現れます。  

 

 G 回路図を クリック!

 

    裏技4-2.jpg   

 

   ● 下図 回路図が 現れます。

 

      裏技5.jpg
                     
                                   

★ 部品表まで自動的に制作可能。
   

★ 部品表にはメーカーや型番おおよその価格まででてくるので
   製品としての最終価格を出しやすい。
 
★ 応用として波形のシュミレーションも可能  ★
         
※実際はパターンの引き方によって(基板化する時に)誤差がでます。  
最終的は調整は、オシロスコープで波形をみながら乗数を少しずつ  
変化させて調整をする。
シュミレーターを 利用してのLEDドライバーの設計を行ってみました。
  一応 裏技として回路が描けるところまでとします。    
  シュミレーター自体も 利用するエンジニアの方の意見や LEDの使われ方が
進化していくことで機能が増えてきたりしてきています。       
 
  シュミレーターの使い方は メーカー(ナショナルセミコンダクター)さんに
直接 お問合せください。    
シュミレーターの使うにあたってメンバー登録している 
メンバーさんなので 問い合わせには 回答いただけることと思います。    
他にも 回路設計シュミレーションを web上で 行っている
メーカーさんなど ご存知でしたら お知らせください。
 
今後ともどうぞよろしくお願いいたします。
 
----------  以上 今回の講座は 終わりです。 ----------------

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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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---------------- 以下 今年の 三留先生のリアル講座日程のお知らせです --------------- 

パワーLEDの活用と実践技術
(駆動回路、放熱対策、照明設置事例等)

開催予定日 (コース番号T0141)

 

2011年10月06日(木)〜10月07日(金)

受講料  35,000円

定員    12名

詳細はコチラから ↓↓↓ (現在は募集終了しております)

 昨年の内容も下記にありますので 参考にしてくださいね。

**********昨年の三留先生のリアル講座(終了しました)***************
 『パワーLED駆動回路の設計ノウハウ』 開催予定日(コース番号ならびに日程)
22215-1 2010年07月07日(水)〜2010年07月08日(木)
22215-2 2010年10月07日(木)〜2010年10月08日(金)
受講料 39,000円
定員 12名
1.コースの概要  パワーLEDとその駆動回路の概要について学び、
LED駆動ドライバ等を含むパワーLEDの使い方や不具合の事例など、
実際に各種LEDの特性や状況にあった使い方や駆動回路などを
各種実習を通じて習得することができます。
 キーワード:LED駆動回路、LED駆動ドライバ、回路パターンニング
2.コース設定時の受講者像
 これからパワーLED駆動回路関連業務を担当する方、
これからパワーLEDを光源(照明)として製品開発をする方
3.使用機器等
 ハードウェア:オシロスコープ、信号発生器、マルチメータ、実習基板
4.担当講師
 レボックス(株) 三留 正浩
5.ご受講に際して
 1日の開講時間は、10時00分〜16時45分(昼休憩45分)の6時間となります。
7.カリキュラム概要※ 教科項目 教科細目 時間

1.LEDの知識
(1)LEDの歴史
(2)LED最新素子の概要
(3)LED導入事例と今後の展開
(4)LEDの問題点 1.0H
 2.パワーLED駆動回路
 (1)LED駆動回路の概要(定電圧・定電流・パルス)
(2)LEDの光源への適用時の注意点と失敗事例
(3)動作確認(定電圧・定電流・パルス) 2.0H
3.最新LEDドライバIC
 (1)LED駆動ドライバの使用方法
 (2)LEDドライバICによる駆動回路
(3)動作確認 3.0H
4.LED応用駆動回路
 (1)ハイ・パワーLED回路のパターンニングのポイント
   いかに放熱をよくするパターンとは
(2)放熱のポイント(推奨基板、最新基板)
   放熱実験によりジャンクション温度を考える
(3)設計製造のポイント
   アプリケーションにあった設計製造の選択
(4)光源(照明)としての今後の展開
   一般照明 5.5H
5.確認・評価
 (1)実習の全体的な講評および確認・評価 0.5H
 

 **** 三留先生のセミナー情報 でした*****

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